[MeyveliTepe]

04.01.03 Parçacık Film Teknolojisi

Bundan sonraki mesajlarımda "Tarımda Kaolin kullanımı" derken, aksini belirtmediğim sürece hali hazırda söz konusu kullanımın %90'ından fazlasını oluşturan, İlkbaharda başlayıp, bitkilerin vegetatif gelişme döngüsü, çiçek, meyve, hasat dönemlerini kapsayan, güneşin parlayıp ısıttığı geç sonbahara kadar olan dönemdeki, bitkilere püskürtülmesi suretiyle olan kullanımını kastedeceğim. Başka koşullarda ve başka yöntemlerle olan uygulamaları ayrıca koşul anarak belirtmeye çalışacağım.
------------------------------------------------------------
1994 yılında ARS - AFRS (Appalaş Meyve Araştırma İstasyonu) bir grup bilim insanıyla çalışmalarına başladı.

Önceki Çalışmalar

AFRS ekibinin bu güne kadar yayınlanan makalelerinden antik çağlardan bu yana bitkiler üzerinde tek başına veya birlikte kullanılan ne kadar inert (eylemsiz) veya inert olmayan mineral kullanımı varsa hepsini gözden geçirdikleri anlaşılıyor.

Özellikle 20.yüzyılda başka bilim insanlarının muhtelif sebeplerle yapmış oldukları araştırmaları ve bunlara ait yayınları, kullanılan malzemeler ve özellikleri, kullanım şekli, beklenen ve elde edilen sonuçlar bakımından dikkate aldıkları ve sonuçlarını kendi bilimsel çalışmalarında usulüne ve etiğine uygun bir şekilde kullandıkları görünüyor.[1][2]

Çok Fonksiyonluluk

Kongrenin verdiği hedef doğrultusunda ilk amaç çevreye ve canlı hayata zarar veren zehir içeren pestisitlere gereksinimi azaltmak olsa da, AFRS ekibinin salt bu hedefle yetinmeyip çok fonksiyonlu bir teknolojinin oluşturulmasına odaklandığını çıkarsayabiliyoruz.

Bu yaklaşımın nereden geldiğini kestirmek de güç değil. Zira, pestisit kullanımını azaltayım derken bitkilerin fizyolojik gelişimlerinde olumsuz bir etkinin de yaratılmaması gerekiyordu. Söz gelimi, zararlı böcekleri engellerken aynı zamanda fotosentezi azaltmaması, bitki hastalıklarına fazladan zemin hazırlamaması, bu sebeple ürün miktar ve kalitesinde kayıplara yol açmaması gerekiyordu.

Endüstriyle İş Birliği

1996 yılında ARS-AFRS'ın çalışmalarına devam edebilmek için her türlü mineral malzemeyi, gereken mühendislik çalışmasıyla istenen speklerde üretebilme kaabiliyetine sahip bir firma ile ortak AR-GE iş birliğine gittiğini anlıyoruz.

Amerikan Federal Teknoloji Transfer Yasası (Federal Technology Transfer Act - 1986) kapsamında CRADA (Cooperative Research and Development Agreements - Araştırma ve Geliştirme İşbirliği Anlaşması) programı çerçevesinde malzeme mühendisliği, üretim, finans vb. konularda destek ve ortak sorumluluk almak üzere, o zamanlar her türlü mineral madde üzerinde uzmanlığı bulunan Engelhard şirketiyle anlaşma imzalamışlar. (ABD devlet kurumlarının, bir grup şirketi olan Engelhard ile tamamen başka konularda da CRADA imzaladığını görüyoruz).

Bu noktadan itibaren elde edilmek istenen çok fonksiyonlu malzemenin ve en uygun özelliklerinin tesbit edilmesinde, laboratuar ve saha deneyleri dahil ARS-AFRS ve Engelhard'ın birlikte devam ettiğini anlıyoruz.

CRADA anlaşmalarının tanımına göre, ARS bilim adamları anlaşma yapılan şirket ile iş birliği yaparak yeni teknolojilerin geliştirilmesine yardım ederler. CRADA anlaşması ilgili devlet birimi ile birlikte geliştirilen yeni buluşlar üzerinde şirkete ayrıcalık lisans haklarının verilmesini de kapsar.[3]

Fiziksel, Kimyasal ve Fonksiyonel Özellikler

Bilim adamları ekibinin odaklanarak en iyi kombinasyonunu oluşturmak istediği malzemenin kimyasal, fiziksel ve fonksiyonel özellikleri aşağıda listelendiği gibi idi.

1. Kimyasal olarak inert mineral parçacıklar,
2. Parçacık çapının <2 mikron olması (teorik olarak tamamının),
3. Homojen bir şekilde yayılıp film oluşturabilmesi,
4. Oluşan filmin yapraklar ve hava arasında gaz alış verişini engellemeyecek şekilde geçirgen olması,
5. Fotosentetik aktif radyasyonu geçirmesi fakat ultraviyole ve infrared radyasyonun bir kısmını geri yansıtması,
6. Zararlının bitki üzerindeki davranışını etkilemesi,
7. Hasat edilen ürünlerin üzerinden temizlenebilmesi.[1]

Buna genelde topraktan çıkarılan tüm minerallerde şu ya da bu ölçüde mevcut olan sağlığa zararlı olabilecek safsızlıkların mutlaka ayırılmış olmasını eklemeliyiz. Bunların başında solunduğunda ciddi akciğer hastalıklarına sebep olan, ayrıca kanserojen olan serbest silika kiristalleri gelmekteydi (Harben 1985), [4]

İlk Formülasyonlar

Ekibin çalışmaları, beyaz, gözeneksiz, şişip kabarmayan, aşındırıcı olmayan, ince taneli, tabak şekilli, su içinde kolaylıkla asılı kalarak suspansiyon oluşturan, geniş bir PH aralığında inert olan alimünyum silikat (Al4Si4O10(OH)8) (Kaolin) mineralinde yoğunlaştı.

Kaplanabilir sınıf kaolin %85′den daha parlak ve %90′dan daha saf kalitedeydi. Ham kaolinin içerdiği iki iz element olan Fe2O3 ve TiO2′nin ayrıştırılıp uzaklaştırılması çeşitli endüstriyel uygulamalar için de gerekli olan %85 beyaz parlaklık kalitesi için gerekliydi. Son 10 yıldaki teknik gelişmeler rafine edilmiş kaolin parçacıklarının ısı ile kalsine edilip, belirtilen çapa indirilerek şekil verilmesini ve gereken ışık yansıtma özelliklerine sahip kaolin parçacıkları halinde üretilebilmesini mümkün kılıyordu. [2]

“Parçacık Film Teknolojisi”, bir terim olarak, bir çok zararlı ve bazı hastalıklara karşı etkili, bitki sağlığına olumlu katkıları olan bu çok fonksiyonlu mineral ürünün mühendisliği ve geliştirmesine önderlik eden araştırma grubunca belirlenmişti.[1]

Parçacık Film Teknolojisi, mineral teknolojilerindeki bilgi birikimi, böcek davranışları, ışık fiziği ve bunların zararlı mücadesinde kullanımındaki bitki fizyolojisinin birleştirilmiş bir sentezidir. [2]

[1] Encyclopedia of entomology, John L. Capinera
[2] Horticultural Reviews, John Wiley & Sons, Inc.
[3] http://www.ars.usda.gov
[4] http://minerals.usgs.gov

©Meyvelitepe