Mikrogravite koşullarında alt kol kırıkları için pet tabanlı kompozit malzemelerden üretilmiş ve spacer kumaş ile desteklenmiş modüler sabitleme sisteminin geliştirilmesi
Development of a modular immobilization system reinforced with spacer fabrics and manufactured from pet-based composite materials for forearm fractures under microgravity conditions
- Tez No: 1008863
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET KOLUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Makine mühendisliği, Ortopedik fiksasyon cihazları, Uzay teknolojisi, Üç boyutlu baskı, Mechanical engineering, Orthopedic fixation devices, Space technology, 3D printing
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine ve İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uzun süreli uzay görevlerinde mikrogravite koşulları, mekanik yük aktarımının büyük ölçüde azalmasına bağlı olarak kas-iskelet sisteminin yük taşıma kapasitesini zayıflatmakta, kemik mineral yoğunluğunda düşüşe neden olmakta ve klasik tıbbi müdahalelerin uygulanabilirliğini sınırlayan özgün operasyonel gereksinimler ortaya çıkarmaktadır. Bu durum, uzay ortamlarında kullanılacak ortopedik destek ve sabitleme sistemlerinin yalnızca fonksiyonel iyileştirme sağlamasını değil; aynı zamanda kütle ve hacim kısıtları, modülerlik, görev sırasında üretilebilirlik ve uzun süreli mekanik kararlılık gibi uzay mühendisliğine özgü tasarım kriterlerini de karşılamasını zorunlu kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, söz konusu gereklilikler doğrultusunda mikrogravite koşullarına uyumlu, ayarlanabilir mekanik davranış sergileyen çok katmanlı ve modüler bir sabitleme sistemi geliştirilmiştir. Tasarlanan sistem; üç boyutlu yazıcı ile üretilmiş zincir örgü (scalemail) çekirdek yapı, spacer tekstil ara katmanı ve termokromik kaplama bileşenlerinden oluşmaktadır. Zincir örgü çekirdek yapı, yük altında adaptif rijitlik ve kontrollü deformasyon sağlayarak mekanik uyarının tamamen ortadan kalkmasını önlemeyi hedeflerken, spacer tekstil katmanı temas basıncını homojenleştirerek konforu ve doku korunumu sağlamaktadır. Termokromik kaplama ise enerji gerektirmeyen pasif bir izleme arayüzü sunarak lokal sıcaklık değişimlerinin görsel olarak izlenmesine olanak tanımakta ve dolaşım, basınç veya inflamasyon kaynaklı risklerin erken aşamada tespit edilmesine katkı sağlamaktadır. Eklemeli imalat tabanlı üretim yaklaşımı sayesinde geliştirilen sistem, hafif, taşınabilir ve görev sırasında kişiselleştirilebilir bir yapı kazanmış; bu yönüyle sınırlı ekipman hacmi ve stok kapasitesine sahip uzay görevleri için uygulanabilir bir mühendislik çözümü olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, önerilen çok katmanlı sabitleme mimarisinin mikrogravite koşullarında mekanik uyum, yük paylaşımı ve izlenebilirlik gereksinimlerini bütüncül bir yaklaşımla ele aldığını ve uzay ortamlarına yönelik ortopedik sistem tasarımlarına mühendislik temelli bir çerçeve sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In long-duration space missions, microgravity conditions substantially reduce mechanical load transmission, weakening the load-bearing capacity of the musculoskeletal system, decreasing bone mineral density, and creating unique operational constraints that limit the applicability of conventional medical interventions. These challenges necessitate that orthopedic support and fixation systems used in space not only provide functional rehabilitation but also meet space engineering-specific design criteria, including mass and volume limitations, modularity, in-mission manufacturability, and long-term mechanical stability. In this thesis, a multilayered and modular fixation system exhibiting adjustable mechanical behavior, compatible with microgravity conditions, has been developed in accordance with these requirements. The designed system consists of a 3D-printed scalemail lattice core, a spacer textile interlayer, and a thermochromic coating. The scalemail lattice core provides adaptive stiffness and controlled deformation under load, preventing the complete loss of mechanical stimulus, while the spacer textile layer homogenizes contact pressure, enhancing comfort and tissue protection. The thermochromic coating serves as a passive, energy-free monitoring interface, enabling visual detection of local temperature changes and contributing to the early identification of risks associated with circulation, pressure, or inflammation. The system, manufactured using additive manufacturing techniques, is lightweight, portable, and configurable during the mission, making it a feasible engineering solution for space missions with limited equipment volume and storage capacity. The results indicate that the proposed multilayer fixation architecture addresses the requirements of mechanical adaptation, load distribution, and monitoring in microgravity conditions in a holistic manner, providing an engineering-based framework for the design of orthopedic systems intended for space environments.
Benzer Tezler
- Vanadium as a critical resource: Multi-environment assessment of mafic intrusions and black shale settings in Western and Southern Anatolia, Türki̇ye
Kritik bir kaynak olarak vanadyum: Batı ve Güney Anadolu'daki mafik sokulumlar ve siyah şeyllerin çoklu-ortam değerlendirmesi
NAŞİDE MERVE SÜTÇÜ
Doktora
İngilizce
2026
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP DÖNER
PROF. DR. MUSTAFA KUMRAL
- Çakmak köyü (Keban) çevresindeki magmatik ve kontak metazomatik kayaçların petrografik ve petrolojik incelenmesi
Petrographical and geochemical investigation of the magmatic and contact metasomatic rocks in the vicinity of Çakmak village
MELEK URAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Jeoloji MühendisliğiFırat ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. SEVCAN KÜRÜM
- Design and development of 6 degrees of freedom mobile robot manipulator to be utilized in microgravity applications
Mikro yerçekimi uygulamalarında kullanılmak üzere 6 serbestlik dereceli mobil robot manipülatörünün tasarımı ve geliştirilmesi
ALPEREN ARICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Mekatronik Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiRobotik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKİN GEZGİN
- Design of athermal lens assembly for a spaceborne Ritchey-Chrétien telescope system
Uzay uygulamalarında kullanılan Ritchey-Chrétien tipi teleskop sistemindeki mercek grubunun atermal tasarlanması
FEYZA ERGÜN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Bergama-Ayvalık dolayında genç volkanizma plütonizma ilişkilerinin jeolojik ve petrolojik araştırılması
Başlık çevirisi yok
ŞAFAK ALTUNKAYNAK
Doktora
Türkçe
1996
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜCEL YILMAZ