Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İBRAHİM FIRAT BALKAYA
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Harun Mindivan
Eş Danışman: Nevin Atalay Gengeç
Özet:
kıllı malzemeler, çevresel değişimlere yani dış uyaranlara (sıcaklık,
nem, elektrik alanı, manyetik alan, ışık gibi) akıllı tepki veren ve bu
etkilere göre şekil, boyut veya özelliklerini değiştirebilen
malzemelerdir. Akıllı malzemelerin dış uyaran karşısında akıllı tepki
verme kabiliyeti, özellikle tıbbi cihazlar, robotik sistemler, otomatik
kontrol sistemleri ve enerji verimliliği uygulamaları gibi dinamik ve
çevresel değişimlere duyarlı alanlarda kritik öneme sahiptir. Akıllı
malzeme olarak, kompozit malzeme kullanımı, farklı uyaranlara tepki
verme ya da daha verimli tepkiler oluşturma potansiyeli bakımından
önemlidir. Bu nedenle, üstün optik geçirgenlik, termal iletkenlik ve
elastikiyet modülü gibi özellikleri nedeniyle grafen ve fotokatalitik,
elektriksel, mekanik ve kimyasal dayanıklılık gibi üstün özellikleri
nedeni ile titanyum oksit kompozit malzeme bileşimleri olarak
kullanılmıştır. Böylece grafen ve titanyum dioksitin üstün
özelliklerinin bir araya getirildiği ve daha iyi performanslar
sergilemesi hedeflenmiştir.
Tez çalışmasında, farklı hidrofobluk ve pürüzlülük derecesinde yüzey
özelliklerine sahip Grafen-TiO2 kaygan yüzeylerin üretimi,
performanslarının analizi ve dış uyaranlara karşı akıllı tepkisel
davranış kapasitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tezin amacına
ulaşmasında öncelikli olarak Grafen-TiO2 kompozit yüzeyler, düz, pürüzlü
ve mikro desenli altlıkların farklı TiO2 katkılama oranlarında
hazırlanmış GO-TiO2 dispersiyonlarına daldırarak kaplanması sonrasında
kimyasal, kimyasal+termal, termal ya da termal+kimyasal olarak
indirgenmesiyle üretilmiştir. Mikrodesenli yüzeylerin üretiminde
litografi yöntemi ile üretilmiş Si-wafer alt taştan çoğaltılan PDMS
altlıklar üzerinde yüzeylerin üretilmiştir. Ardından Grafen-TiO2
yüzeylerin stabilitesinin ve kendini onarma kabiliyetinin sağlanması
için kayganlaştırıcı sıvı emdirilerek kaygan yüzeyler üretilmiştir. Son
olarak hazırlanan Grafen-TiO2 kaygan yüzeylerinin kayma performansları
ve dış uyaran olarak düşük voltajda elektrik kullanımı ile sıvı damlanın
yüzeyler üzerinde hız ve yönlenme davranışının kontrolüne yönelik
manipülasyonlar yapılmıştır. Kaygan yüzey performansı ve akıllı tepki
davranışının daha ayrıntılı bir şekilde anlaşılabilmesi için farklı
yağlayıcı vizkoziteleri, test sıvısı türü, test sıvısının damla hacmi ve
dış uyaran olarak kullanılan elektrik potansiyeli gibi parametreler
incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, üretilen Grafen-TiO2 kaygan
yüzeylerde sıvı damlasının dış uyaran kontrolü ile kontrollü şekilde
durdurulabildiği ve hareket ettirilebildiği tespit edilmiştir.
Sonuç olarak, kaygan yüzeydeki damla hareketinin akıllı kontrolünün
sağlanmasında, altlıktan ve kompozitten kaynaklı yüzey özellikleri,
kayganlaştırıcı sıvı viskozitesi ve türü ve yüzeyin iletkenlik değeri
değişkenlerinin optimize edilmesi ile sağlanabileceği ortaya
konulmuştur. Grafen TiO2 kaygan yüzeylerinin mikrohasat, mikroakışkan
sistemler ve sensör uygulamaları için yeni bir akıllı malzeme olarak
potansiyel olabilir.