Geri Dön

Mechanically controlled liesegang pattern formation in stretchable polyacrylamide gels for elastic deformation tracking

Esneyebilen poliakrilamid jellerde elastik deformasyonun takip edilmesi ıcin mekanik kontrollu liesegang halkalari oluşumu

  1. Tez No: 572633
  2. Yazar: MOHAMMAD MORSALI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLGE BAYTEKİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

Doğadaki desen oluşumu, antik çağlardan beri birçok bilim insanının ilgisini çekmiştir. Kimyasalların eş zamanlı difüzyon ve jel ortamında reaksiyona girmesi ve kendiliğinden bir araya gelmesi çökelmeye ve karmaşık desen oluşumunu sağlayabilir. Liesegang halkaları (LH) olarak da bilinen periyodik çökelme desenleri, bu tür kendiliğinden oluşan reaksiyon difüzyon sistemlerinin dikkat çekici örneklerinden biridir. Şimdiye kadar, LH'nin periyodik bant yapısının ve kendine özgü geometrilerinin, reaksiyon parametrelerini kontrol ederek (örneğin, tepkiyen konsantrasyonu) ve tepkime ortamının (örneğin, harici elektrik alanı) özelliklerini değiştirerek kontrol edilebildiği gösterilmiştir. Bununla birlikte, şu ana kadar LH'ler üzerindeki araştırmalar -halkalar için evrensel bir matematik model oluşturmak için bilgi edinmek amacıyla- çoğunlukla bu desenlerin nasıl oluştuğu üzerine yoğunlaşmıştır. Her ne kadar dış etki alanların bu halkaların büyümesine etkisini gösteren çalışmalar olsa da, şu ana kadar literatürde bu sistemlerde halkaların oluştuğu çevrede meydana gelen değişiklikler hakkında bilgi almak için LH'leri kullanan hiçbir örnek yoktur. Bu çalışmada, ilk defa esneyebilen bir hidrojelde difüzyon-çökelme reaksiyonu ile Liesegang halkalarının oluşumunu göstermekteyiz. Ardından, bu desenlerin jel deformasyonunun süresini, kapsamını ve yönünü gözlemlemek için nasıl kullanılacağını açıklamaktayız. Ayrıca, mekanik gerilmenin ortadan kaldırılmasından sonra oluşan desenlerin (geometrik bir seri ile matematiksel olarak tanımlanabilen aralık) LH davranışından sapmalarını ortaya koymaktayız. Böyle bir“çevresel algılama”nın ilk kez ortaya konmasının, onlarca yıldır incelenen, estetik açıdan çekici ve matematiksel olarak açıklanması zor olan bu sistemler hakkında daha fazla araştırma için bir başlangıç noktası olduğuna inanmaktayız.

Özet (Çeviri)

Pattern formation in nature has been intellectually appealing for many scientists since antiquity. Simultaneous diffusion and reaction of chemicals in gel media may lead to precipitation and complex pattern formation through self-assembly. Periodic precipitations patterns, also known as Liesegang patterns (LP), are one of the stimulating examples of such self-assembling reaction-diffusion systems. So far, it was shown that LP's periodic band structure and their unique geometry can be controlled by controlling the reaction parameters (e.g. concentration of the reactants) and affecting the reaction medium (e.g. external electrical field). However, so far, the research on LPs have been concentrated mostly around how these patterns are forming, to retrieve information to build a universal mathematical model for them. Although there are studies showing the effect of external fields on the development of these patterns, to the best of our knowledge, so far, there is no example of these systems, used to retrieve information about the changes in the environment as they form. Here, we first show the formation of Liesegang rings by a diffusion-precipitation reaction in a stretchable hydrogel. Then, we present how to use these patterns to 'read' the duration, the extent, and the direction of gel deformation. Also, we describe deviations from LP behavior for the patterns (spacing that can be mathematically defined by a geometrical series) formed after the unloading. We believe this first display of such an 'environmental sensing' to be a starting point for more investigations on many aesthetically appealing and mathematically challenging self-assembled systems, which have been studied for decades.

Benzer Tezler

  1. Chemical and mechanical control of liesegang patterns in polyacrylamide hydrogels

    Poliakrilamit hidrojellerde liesegang desenlerinin kimyasal ve mekanik kontrolü

    RAHYM ASHIROV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BİLGE BAYTEKİN

  2. Mekanik ve elektronik kontrollü asansörlerin verim açısından analizi

    Productive analysis of elevators controlled mechanically and elektronically

    CUMA ZAFER DİLCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Makine MühendisliğiNiğde Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MENDERES KALKAT

  3. Dizel motorlar için endüstriyel bilgisayar ile yakıt püskürtme sistemi

    Industrial computer controlled diesel engine fuel injection system

    BAŞAR DENİZKÖPÜĞÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ

  4. Otomatik torna tezgahlarında iş hazırlama prensipleri

    Production planning in automatic machines

    ULVİ ŞEKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERES SÖYLEMEZ