Sıvı emdirilmiş kaygan poroz yüzeylerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of slippery liquid infused porous surfaces
- Tez No: 650081
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKE ANAÇ ŞAKIR, PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mühendislik Bilimleri, Polymer Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kendi kendini temizleyebilen yüzeyler, nilüfer çiçeğinin keşfedilmesi ile araştırmacıların ilgisini çekmiş ve yapay süperhidrofobik ve kir tutmayan yüzeyler geliştirilmeye başlanmıştır. Son yıllarda ise suibriği bitkisi araştırmacıların ilgisini çekmiş ve bu bitkiden esinlenerek yüksek sıvı iticiliğine ve kendi kendini temizleme özelliğine sahip sıvı emdirilmiş kaygan poroz yüzeyler (SLIPS) ile ilgili çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Bu tez çalışmasında; şeffaf, doğaya ve insan sağlığına zararsız, kendi kendini temizleyebilen, su ve yağ bazlı sıvıları itebilen ve biyolojik kirlenmeyi önleyen yüzey kaplamalarının hazırlanması amaçlanmıştır. Bu amaçla cam yüzeyler üzerinde metiltriklorosilan (MTCS) ve n-propiltriklorosilan (n-PTCS) kullanılarak polisiloksan naofilamentler büyütülmüş ve bu kaplamaların ıslanabilirlikleri, yüzey morfolojileri, ışık geçirgenlikleri ve kimyasallara karşı dirençleri belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda yüksek temas açılı (167-170º), düşük temas açısı histerezisli (7º) ve düşük kayma açılı (<5º) süperhidrofobik, şeffaf (MTCS için ışık geçirgenliği %96) ve kimyasallara karşı dayanıklı polisiloksan nanofilament kaplamalar başarıyla hazırlanmıştır. Ayrıca cam yüzeyler, kateter ve burun atelleri üzerinde büyütülen polisiloksan nanofilamentlere silikon yağı emdirilmiş ve sonuç olarak su ve yağ bazlı sıvıları itebilen, şeffaf (ışık geçirgenliği %90-95), ekstrem koşullara dayanıklı, kan tutmayan, pıhtı ve biyofilm oluşumunu engelleyen SLIPS'ler başarıyla hazırlanmıştır. Bu tez çalışmasında kolay ve zararsız bir yöntemle hazırlanan şeffaf, dayanıklı ve kir tutmayan kaplamaların; güneş panellerine uygulanması ve bu panellerde zamanla oluşan kirlenmenin ve enerji verimindeki düşüşün önüne geçilmesi beklenmektedir. Ayrıca hazırlanan kaplamaların biyouyumlu olması ve üstün antitrombotik ve antibakteriyel özellikleri sayesinde bu kaplamaların kateter ve burun atelleri gibi kan ve vücut sıvılarıyla temas halinde olan birçok biyomalzemeye uygulanması ve bu malzemelerde karşılaşılan pıhtı ve biyofilm kaynaklı problemlerin önlenmesi mümkündür.
Özet (Çeviri)
Self-cleaning surfaces have attracted attention with the discovery of the lotus leaf which lead to the studies on artificial superhydrophobic and liquid-repellent surfaces. In recent years, the researchers started working on Nepenthes-inspired slippery liquid infused porous surfaces (SLIPS) with high multi-liquid repellency and self-cleaning properties. In this thesis, it was aimed to prepare transparent, environmentally friendly, biocompatible, self-cleaning, water and oily liquids repellent and antibiofouling coatings. For this purpose, polysiloxane nanofilament based coatings on glass were prepared using methyltrichlorosilane (MTCS) and n-propyltrichlorosilane (n-PTCS). The wettability, surface morphology, transparency and chemical durability properties were analyzed and transparent (light transmittance for MTCS is 96%), chemically resistant and superhydrophobic with high water contact angles (167-170º), low contact angle hysteresis (7º) and low sliding angles (<5º) coatings were successfully obtained. Furthermore, SLIPS were prepared by infusing silicone oil into polysiloxane nanofilaments that were grown on glass, catheters and nasal splints and they showed excellent transparency (light transmittance is 90-95%), multi-liquid repellency, resistance to extreme conditions, blood-repellency, clot and biofilm formation prevention. Finally, transparent, durable and self-cleaning coatings were successfully prepared with an easy and harmless method and these coatings can be applied to solar panels to prevent their dirt problem which causes a significant decrease in energy efficiency. In addition, the coatings prepared by this study are biocompatible, antithrombic and antibacterial, and they can be applied to many biomaterials such as catheters and nasal splints, that are in contact with blood and body fluids, to prevent their problems caused by clot and biofilm formation.
Benzer Tezler
- Transparan ve dayanıklı kaygan sıvı emdirilmiş kaplamaların hazırlanması
Transparent and durable slippery liquid-infused poroussurfaces coatings
BÜŞRA NUR ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKÇEN DEMİREL
- Kayganlaştıcı sıvı emdirilmiş, gözenekli kaygan yüzeyler (Slips) üzerinde damla buharlaşmasının incelenmesi
Investigation of evaporation of sessile droplets on slippery lubricant-infused porous surfaces (Slips)
RANA ÜÇÜNCÜOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Kısmen ısıtılmış yüzeylere kaplanmış polimerlerin buz tutmama özellikleri
Anti-icing properties of partially heated polymer coated surfaces
EMEL KIRMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Buzlanmayı önlemek için sıvı emdirilmiş polimer yüzeylerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of liquid impregnated polymer surfaces for anti-icing
ÇİĞDEM YÜCEEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Stres altında sertleşen sıvı emdirilmiş kompozitlerin balistik özelliklerinin incelenmesi
Examination of the ballistic properties of STF impregnated composites
MURAT BERKAY ZEKA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Savunma ve Savunma TeknolojileriMilli Savunma ÜniversitesiKbrn-P Savunma Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN AYTAÇ