Geri Dön

Ahtapottan esinlenilerek biyomimetik yapıştırıcıların üretimi ve karakterizasyonu

Fabrication and characterization of octopus-inspired biomimetic adhesives

PDF İndir

  1. Tez No: 713927
  2. Yazar: MURAT EROĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EBRU DEVRİM ŞAM PARMAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

Bu tez çalışmasında, ahtapottan esinlenilen minyatürize boyutlarda vantuz benzeri yapılardan oluşan elastomer esaslı ve ıslak ortamda tekrarlı olarak yapışabilen yapıştırıcıların CNC işleme tekniği kullanılarak pratik bir şekilde üretilmesi hedeflenmiştir. CNC işleme tekniğiyle delik desenli kalıp üretimi gerçekleştirilmiş olup, üretilen kalıp kullanılarak kısmi doldurma tekniğiyle PDMS ve dental esaslı elastomerlerden oluşan vantuz benzeri yapılara sahip yapıştırıcılar elde edilmiştir. Üretilen yapıştırıcıların morfolojik ve kesit görüntüleri stereo mikroskop kullanılarak incelenmiştir. Üretilen yapıştırıcıların yapışma testleri mekanik test cihazında gerçekleştirilmiştir. Yapışma testleri sert ve deforme edilebilir altlıkların yüzeyinde kuru ve farklı türdeki ıslak ortamlarda uygulanmıştır. Üretilen yapıştırıcıların ıslak ortam yapışma testleri sistematik bir şekilde değişen önyük hızlarında, basma sürelerinde, geri çekme hızlarında ve önyüklerde gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen yapıştırıcıların yapıştırıldıkları yüzeyle arasında oluşan temas alanı görüntüleri optik mikroskop ile elde edilmiştir. Ahtapottan ilham alınarak üretilen PDMS ve dental elastomer esaslı yapıştırıcılar yaklaşık 7 x 7 cm büyüklüğündedir. Dört farklı geometride yapı üretilmiş olup, bu yapıların isimleri sırasıyla PDMS dış tipi içbükey (PD), PDMS iç tipi içbükey (Pİ), dental perfore tipi içbükey (DP) ve dental iç tipi içbükey (Dİ)' dir. Su altı ortamda en yüksek yapışma mukavemeti hem sert yüzey üzerinde (~ 14 kPa) hem de deforme edilebilir yüzey üzerinde (~ 8.5 kPa) Dİ tipi yapılardan oluşan yapıştırıcı tarafından sergilenmiştir. Islak ortamda gerçekleştirilen sistematik yapışma testleri sonucunda, üretilen yapıştırıcıların yapışma kuvvetlerinin artan geri çekme hızlarıyla doğru orantılı olarak arttığı tespit edilmiştir. Bu sonuç, üretilen yapıştırıcıların yapışma kuvvetlerinin değiştirilebilir olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, üretilen yapıştırıcılar düz nesnelerin sualtında bir yerden başka bir yere taşınması için yumuşak robotik tutucu olarak kullanılabilirler. 100 çevrime kadar gerçekleştirilen yapışma testleri sonucunda, üretilen yapıştırıcıların yapışma kuvvetlerinde kayda değer bir azalma olmaksızın performanslarını korudukları gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis work, the aim was to produce an adhesive that exhibits reversible adhesion in underwater consisting of miniaturized octopus-inspired elastomer based sucker like structures by CNC machining. Hole-patterned mold was produced with CNC machining technique. The adhesives consisting of sucker like structures consisting of PDMS and dental-based elastomers were obtained by partial-filling technique using the hole-patterned mold. Morphological and cross-sectional images of the adhesives were examined using a stereo microscope. Adhesion tests of the adhesives were carried out with a mechanical test device. Adhesion tests were performed on the surface of hard and deformable substrates in dry and different types of wet environments. In adhesion tests, the adhesives were systematically performed with different preload velocities, preloads, pressing times and retraction velocities to substrates in wet conditions. The images of the contact area between the adhesives and and the surface were obtained with an optical microscope. The octopus-inspired PDMS and dental elastomer based adhesives are approximately 7 x 7 cm in size. Structures in four different geometries were produced, and the names of these structures are PDMS outer type concave (PD), PDMS inner type concave (Pİ), dental perforated concave (DP) and dental inner type concave (Dİ). The highest adhesion strength in underwater conditions was exhibited by the adhesive consisting of Dİ-type structures both on the hard surface (~14 kPa) and on the deformable surface (~8.5 kPa). The findings revealed that the adhesion strength of the adhesives increased when the preload increased and also the adhesion strength is independent of the preload velocity and pressing time in wet conditions. Moreover, the adhesion strength further increased with increasing retraction velocities, which indicates that the adhesion strength can be switched by altering the velocities for the adhesives. Therefore, the adhesives can be used as soft robotic grippers to transport flat objects in wet conditions from one place to another. The adhesives maintained averaged adhesion strength without any notable reduction in adhesion capability even after more than 100 cycles of attachment and detachment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    637404

    Numerical and experimental investigation of bioinspired soft robotic actuator that creates vacuum

    Tasarımında doğadan esinlenilmiş ve vakum kuvveti yaratabilen yumuşak robotik aktüatörün nümerik ve deneysel incelenmesi

    UMUT SERDAR ÇİVİCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP PARLAR

  2. Tez No

    607134

    2009-2019 yılları arasında Antalya Büyükşehir Belediyesi'nin gerçekleştirmiş olduğu inovatif projelerin halkın üzerindeki etkisi

    The effect of the innovative projects of Antalya Metropolitan Municipality on the public between 2009-2019

    OKAN ATİLA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EkonomiSüleyman Demirel Üniversitesi

    İktisat Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTAN BECEREN

  3. Tez No

    134556

    Ahtapotun (Octopus vulgaris, curvier, 1797) dondurularak depolama periyodunda kimyasal ve duyusal kalite karakteristiklerindeki değişimler

    Change in chemical and sensorial quality characteristics in octopus (Octopus vulgaris, curvier, 1797) during the frozen storage period

    EVREN BURCU ŞEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Su ÜrünleriEge Üniversitesi

    Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞÜKRAN ÇAKLI

  4. Tez No

    420517

    Bireysel yetiştiricilik tekniğinin porsiyonluk ahtapot (Octopus vulgaris, Cuvier 1797) yetiştiriciliğine etkisi

    Effects of individual rearing method on fattening of common octopus (Octopus vulgaris, Cuvier 1797)

    SELİM SEREZLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Su ÜrünleriEge Üniversitesi

    Su Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL ŞEN

  5. Tez No

    758653

    CPAP uygulanan yenidoğanlarda beyaz gürültü, ninni ve örgü ahtapotun yenidoğanların bazı sağlık parametrelerine etkisi

    The effects og white noise lullaby and knitted octopus on some health parameters of babies in CPAP applied newborns

    NARİN BETÜL ERDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıMaltepe Üniversitesi

    Hemşirelik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜR ALPARSLAN

Geri Dön