Rice Üniversitesi (ABD) ve Edinburgh Üniversitesi’nden (İngiltere) oluşan uluslararası bir mühendis ekibi, iyileştirilmiş sıvı drenaj özelliklerine sahip dokulu alüminyum yüzeyler oluşturmak için yenilikçi ve ölçeklenebilir bir yöntem geliştirdi.
Bilim adamları, alüminyum yüzeyin fiziksel ve kimyasal işlemleriyle birlikte ucuz vinil maskelerin ve kolayca bulunabilen cila polimerlerinin kullanılmasını önerdiler. Bu şekilde oluşturulan yüzeyler, işleme bağlı olarak süperhidrofobikten hidrofiliğe kadar değişen ıslanabilirlik sergiler. Doku elemanlarının minimum boyutu 1,5 mm’dir.
Rice Üniversitesi makine mühendisliği yardımcı doçenti Daniel Preston, “Bu yöntem yüzey mühendisliğinde önemli bir adımı temsil ediyor” dedi. “Islanabilirlik ve termal özellikler üzerinde hassas kontrol sağlayarak, iyileştirilmiş ısı transfer yüzeylerinin büyük ölçekli üretimi için yeni fırsatlar açıyoruz.”
Dokulu bir yüzey oluşturma süreci birkaç aşamadan oluşur. Öncelikle cilalı alüminyuma vinil maske uygulanıyor, ardından mikro ve nano yapılı bölgeler oluşturmak için iki aşamalı aşındırma yapılıyor. Araştırmacılar, desenlerin çözünürlüğünü ve ıslanabilirliğini karakterize etmek için ileri görüntüleme teknikleri kullandılar.
Deneyler, yoğuşma damlacıklarının dokulu yüzeylerde homojen yüzeylere göre çok daha verimli bir şekilde aktığını göstermiştir. Termal görüntüleme, pürüzsüz ve dokulu alanlar arasında emisyon açısından önemli farklılıklar ortaya çıkardı.
Çalışmanın ortak yazarı Jeff Weymeyer, “Alüminyum, yüksek termal iletkenliği, düşük yoğunluğu ve düşük maliyeti nedeniyle termal yönetim uygulamalarında yaygın olarak kullanılıyor” diye açıklıyor. “Metodumuz, işlevselliğine yeni bir boyut ekleyerek mühendislerin yoğuşmanın ısı transferine ince ayar yapmasına olanak tanıyor.”
Teknolojinin geniş uygulama olanakları vardır: veri merkezlerindeki sunucuların soğutulmasından uçak kanatlarının, rüzgar türbini kanatlarının ve enerji hatlarının buzlanmasını önlemeye kadar. Geleneksel fotolitografinin aksine, yeni yöntem ekonomiktir ve geniş yüzeylerin işlenmesi için uygundur.
