Perkolasyon proseslerine örnek olarak, sıvıların sabit bir poröz faza penetrasyonu, sıvı fazın bir
polikristalin grain (tane) sınırları boyunca sızdırılması, polimer jellerin
oluşumu, saf olmayan yarı yarıiletkenlerin elektrik iletkenliği ve ferromagnetizma
gösterilebilir.
Bir dolgu maddesinin veya gözeneklerin konsantrasyonu belirli bir kritik
seviyeye ulaştığında (perkolasyon eşiği), ve takiben malzeme örneğinin bir
tarafından diğer tarafına dolgu partiküllerinin (clusterler) sürekli bir ağyapısı
(bağlantılar) kurulduğunda, perkolasyon meydana gelir.
Perkolasyon, iletken ve iletken-olmayan elementlerden oluşan iki boyutlu
bir kare latis boyunca geçen elektrik akımı örneğinde gösterilebilir. Latisin
iki zıt tarafında bir güç kaynağına bağlı olan metal terminaller lehimlenmiştir.
Rastgele düzenlenmiş iletken elementlerin belli bir kritik konsantrasyonunda
devre kapanır (Şekil-1).
Perkolasyon için karakteristik bir örnek iletken nanotüp oluşumudur.
Şekil-2 (a)’da SWNT/PS (tek duvarlı nanotüp/polistiren) nanokompozitlerin
iletkenliği, % nanotüpün fonksiyonu olarak gösterilmiştir; iletkenlik 0.02 ve
0.05 % (ağ.) SWNT arasındaki yüklemelerde keskin bir şekilde artmıştır; yani,
iletken nanotüp ağyapı meydana gelmiştir. Perkolasyon teoriye göre iletkenlik, eşik konsantrasyonunun yakınında
güç yasasını izlemelidir: s ∼ (n-nc)β , burada, n iletken bileşenin hacim fraksiyonu, b iletkenlik için kritik eksponenttir. Çoğu
araştırmacı, nanotüp hacim fraksiyonunun, nanotüp kütle fraksiyonuyla
kıaslanabilir seviyede olduğunu kabul erder; çünkü nanotüplerin ve polimerlerin
yoğunlukları benzerdir. Perkolasyon için güç yasası eşitliği, SWNT/PS
nanokompozitlerinin iletkenlik verilerine uyar ve sızdırma eşiği,% 0.045 tir.
Şekil-2(b)
Şekil-1: Perkolasyon model imajı
Şekil-2: (a) Nanotüp yüklemenin fonksiyonu
olarak SWNT/PS nanokompozitlerin elektrik iletkenliği (-----: elektrik
iletkenliği alt limitleri), (b) % 0.045 (ağ.) eşiğini gösteren, nanotüplerin
indirgenmiş kütle fraksiyonunun fonksiyonu olarak elektrik iletkenliği
