Aydoğdu M.(Yürütücü), Arda E., Kaçar G., Mergen Ö. B., Gül U.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2021 - 2023
Gelişen teknoloji ile birlikte karbon nanotüp ve grafen gibi yeni maddelerin keşfi, çeşitli karışımlar kullanılarak elde edilen kompozitlerin günlük hayatımıza ve endüstriye hızla girmesine neden olmuştur. Su bazlı biyokompozitler gerek yenebilir özellikte olması gerekse su bazlı yani çevreci olmaları nedeniyle araştırmacıların yoğun ilgisine maruz kalmaktadır. Biyokompozitler günümüzde; yapay kemik üretim maddesi, diş dolgu maddesi, elektronik malzeme, sensörler v.b. gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Son 20 yıldır yapılan çalışmalar polimer matrislerine eklenen düşük oranlı karbon dolguların, elde edilen kompozitin optik, mekanik, ısısal ve elektriksel özelliklerini önemli ölçüde güçlendirdiğini göstermiştir. Kompozit yapıların elde edilmesinde, polimer matrisin, karbon-dolgunun, çözücünün ve karıştırma yönteminin seçimi oldukça önemlidir. Bu projede, karbon nano dolgu ile güçlendirilmiş biyopolimer matrisli kompozitlerin mekanik, elektriksel ve optik özellikleri deneysel olarak belirlenecek ve elde edilen deneysel veriler kompozit yapının hesaplamalı ve analitik olarak modellenmesi sonucu elde edilecek sonuçlarla desteklenecektir. Proje kapsamında temin edilecek karbon nanotüp ve grafen benzeri nano katkılar, kitosan (chitosan), PVA (polyvinyl alcohol) benzeri biyopolimer matrisler ile birleştirilerek spin kaplama yöntemi ile ince kompozit filmler üretilecektir. Üretilen kompozit filmlerin mekanik, optik ve elektriksel özelliklerinde saf matris polimere göre oluşan değişim sırasıyla çekme deneyi, yüzey iletkenliği ölçümü ve foton geçirme ve yansıtma yöntemleri kullanılarak belirlenecektir. Deneysel veriler perkolasyon teorisi ile yorumlanarak kompozit yapılar için perkolasyon eşikleri ve kritik üsteller hesaplanacaktır. Optik veriler Tauc modeline göre yorumlanarak biyokompozitlerin bant eşik enerjileri hesaplanacaktır. Bunlara ilave olarak biyokompozitlerin kırılma indisleri ve dielektrik sabitleri de yansıma verileri kullanılarak belirlenecektir.