EN
TR
Bitki Morfolojisi, Süperhidrofilikten Süperhidrofobiye Kadar Değişen Islatma Özelliklerine Sahip Yüzeylerin Biyo-İlhamlı Tasarımı
Öz
Bitki yüzeyleri, yaklaşık 460 milyon yıl boyunca pek çok yapıyı geliştirerek, çok çeşitli yüksek derecede uyarlanabilir özellikler ortaya çıkarmıştır. Bunlar arasında, hidrofilikten son derece su itici veya süperhidrofobikliğe kadar değişen derecelerde yüzey hidrasyonu sergileyen bitki kütikülleri vardır. Bu makale, süperhidrofobik yüzeylere sahip bitkilerin temel mimarisini sunarak, bu benzersiz özelliklerin biyolojik işlevlerini araştırmaktadır. Bu tür bitkiler suyu etkili bir şekilde itebilir ve sudan "hoşlanmadıkları" izlenimini verebilir. Hücresel gravürler ve epidermal hücre kıvrımları veya epikutiküler mumlar gibi mikroskobik yüzey detayları gibi özellikler, hidrasyon seviyelerinin kontrolünde önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca bitki yüzeyi hidrofobikliğine katkıda bulunan hiyerarşik ve diğer yapısal adaptasyonlara genel bir bakış sunuyoruz. Bu bitkilerden ilham alan biyomimetik mühendislik, benzer su itici özelliklere sahip malzemelerin oluşturulmasına olanak sağlayabilir. Bu anlayış, tarım sektöründe hastalığa dayanıklı mahsullerin geliştirilmesinin önünü açmaktadır. Makalede ayrıca kendi kendini temizleme yetenekleri, azaltılmış hidrodinamik sürtünme, kılcal bazlı sıvı taşınması ve diğer biyo-ilhamlı malzemeler dahil olmak üzere süperhidrofobik yüzeylerin mevcut ve olası uygulamaları tartışılmaktadır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Koch, K. and Ensikat, H. J. (2008). The hydrophobic coatings of plant surfaces: epicuticular wax crystals and their morphologies, crystallinity, and molecular self-assembly, Micron, 39(7), 759-772.
- [2] J. D. Barnes and J. Cardoso-Vilhena, (1996). Interactions between electromagnetic radiation and the plant cuticle, Plant cuticles: an integrated functional approach. 157, 170.
- [3] Koch, K. and Barthlott, W. (2009). Superhydrophobic and superhydrophilic plant surfaces: an inspiration for biomimetic materials. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 367(1893), 1487-1509.
- [4] Nosonovsky, M. and Bhushan, B. (2007). Lotus effect: roughness-induced superhydrophobicity, In Applied Scanning Probe Methods VII: Biomimetics and Industrial Applications (pp. 1-40), Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
- [5] Neinhuis, C. and Barthlott, W. (1997). Characterization and distribution of water-repellent, self-cleaning plant surfaces, Annals of Botany, 79(6), 667-677.
- [6] Fürstner, R., Barthlott, W., Neinhuis, C., and Walzel, P. (2005). Wetting and self-cleaning properties of artificial superhydrophobic surfaces, Langmuir, 21(3), 956-961.
- [7] Torres, L., Jenson, R., and Weislogel, M. (2020). Capillary Hydroponic Plant Watering System for Spacecraft, 2020 International Conference on Environmental Systems. ICES-2020-172, https://hdl.handle.net/2346/8634
- [8] Kim, M., Yoo, S., Jeong, H. E. and Kwak, M. K. (2022). Fabrication of Salvinia-inspired surfaces for hydrodynamic drag reduction by capillary-force-induced clustering, Nature Communications, 13(1), 5181.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Biyomateryaller
Bölüm
Derleme
Yayımlanma Tarihi
30 Haziran 2024
Gönderilme Tarihi
17 Kasım 2023
Kabul Tarihi
12 Aralık 2023
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2024 Cilt: 8 Sayı: 1
APA
Al-jaf, I., & Kaya, M. (2024). Bitki Morfolojisi, Süperhidrofilikten Süperhidrofobiye Kadar Değişen Islatma Özelliklerine Sahip Yüzeylerin Biyo-İlhamlı Tasarımı. Aksaray University Journal of Science and Engineering, 8(1), 24-30. https://doi.org/10.29002/asujse.1392277