Yağmurlu bir günde yolda yürürken üstünüzdeki kıyafete yağmur damlalarının kıyafetinizi ıslatmadan üstünüzden akıp gittiğini ve üstünüze çamur bile sıçrasa kirletmeden akıp gittiğini düşünün. Bütün kıyafetlerimiz böyle olsa ne kadar güzel olurdu değil mi? Aslında bu tür kumaşlar icat edileli çok oldu. Günümüzde su geçirmeyen kumaşlar ve yüzey kaplamaları birçok alanda kullanılıyor. Bu tür yüzeylere hidrofobik ve süper hidrofobik yüzeyler olarak isimlendiriliyor.
Hidrofilik (suyu seven) ve hidrofobik (suyu
sevmeyen) kelimeleri Yunanca kökenlidir. Hidrofilik ifadesi "su"
anlamına gelen Yunanca hydro ve Yunanca philia kelimesi
"arkadaşlık", "sevgi" anlamına gelir ve hidrofilik
"suyla arkadaş" ya da "suyu seven" şeklinde Türkçeye
çevrilebilirler. Hidrofobik ifadesindeki Yunanca phobos kelimesi
ise "korku" anlamına gelir ve hidrofobik "sudan korkan" ya
da "suyu sevmeyen" şeklinde Türkçeye çevrileblir. Ek bilgi
olarak hem hidrofilik hem de hidrofobik özellikler taşıyan yüzeylere amfifilik veya amfipatik olarak
tanımlanır. Süperhidrofilik ve süperhidrofobik ifadeleri
ise sırasıyla "suyu çok seven" ve "sudan nefret eden"
demektir.
Bilimsel olarak hidrofili, bir molekülün hidrojen
bağları kurarak suyla bağlanabilme özelliğidir. Bu özelliğe sahip moleküler su
ve diğer polar çözücülerle çözünebilirler.
Hidrofobi ise, bir molekülün sudan kaçma özelliğidir ve genellikle apolardır.
Bir yüzeyin hidrofilik mi yoksa hidrofobik olduğunu anlamanın en iyi yolu su damlacığının bir yüzey üzerinde ne kadar yayıldığına ve su ile yüzey arasındaki temas açısının ölçüsüne bağlıdır. Temas açısı 90 dereceden küçük açılar hidrofiliktir ve bü yüzeyler üzerinde su homojen şeklinde yayılarak damlacık şeklinde kalmaz. Temas açısı 90 ile 150 derece arası açılar hidrofobiktir ve bu tür yüzeyler üzerinde su damlacıkları yayılmayarak damlacık şeklinde kalır. Süperhidrofilik yüzeylerde su ile yüzey temas açısı 20 derecenin altında iken süperhidrofobik yüzeylerde temas açısı 160 derecenin olması kabul edilir. Bahsettiğim temas açısı alttaki resimde daha iyi kavrayacaksınız.
.jpeg)
Hidrofobik yüzeyler doğadan esinlenilmiştir. Örneğin
nilüfer (lotus) çiçeğinin yapraklarının su ile temas açısı 161 derecedir. Yani
çiçeğin yaprakları süper hidrofobik özellikli yüzeye sahiptir. Bitkinin
yapraklarının üzerine düşen su damlacıkları yüzeyinde yayılamadan damlacık
yuvarlanarak yere düşer. Bu şekilde yapraklar üzerinde su damlacıkları
yayılamadığı ya da tutunamadığı için yapraklar kendi kendini temizlemiş olur.
Kendi kendine temizleme işlemine de lotus efekti denir.
