Geri Dön

Piezoelektrik özellikli nano-biyokompozit malzemelerin üretilmesi ve karakterizasyonu

Production and characterization of piezoelectric nano-biocomposite materials

PDF İndir

  1. Tez No: 777847
  2. Yazar: ÖMER FARUK ÖZLER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CEM GÖK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Enerji, Biotechnology, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Yönetimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

Modern dünyanın temel sorunları arasında yer alan enerji ihtiyacı bilim ve teknolojinin gelişimini etkilemektedir. Düşük enerji tüketen cihazların, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren piezoelektrik malzemeler kullanılarak kendi enerjisini üreten sistemler olarak tasarlanması çözüm alternatiflerinden biri olarak görülmektedir. Bu nedenle kendi enerjisini üretebilen, giyilebilir, esneyebilir ve sürdürülebilir piezoelektrik özellikli cihazların geliştirilmesine olan ilgi artmıştır. Bu tez çalışmasında nano biyokompozit yapıda malzemeler ve enerji üretimi uygulamaları için piezoelektrik malzemelerin geliştirilmesinde yeni yaklaşımlar araştırılmıştır. Bu çalışmada ilk olarak piezoelektrik özelliğe sahip ince filmlerin üretilmesi incelenmiştir. Materyal olarak kitosan ve grafen kullanılarak piezoelektrik özellikli ince filmler üretilmiştir. Bu filmlerin üretiminde kullanılan grafen oranı %1, %2 ve %4 ve bakır elektrot alanı 1 cm^2 ve 1,5 cm^2 olacak şekilde seçilmiştir. Yapılan deneylerde ilk grupta; C-Grf 1A 20 mv, C-Grf 2A 40 mv, C-Grf 3A 55 mv ikinci grupta; C-Grf 2A 5 mv, C-Grf 2B 10 mv, C-Grf 3B 20 mv olduğu ölçülmüştür. Grafenin piezoelektrik enerji üretimine katkı sağladığı görülmüştür. Üretilen filmin yüzey alanı %50 arttırıldığında ise üretilen enerjide miktarında azalma olduğu gözlemlenmiştir. Üretilen bu filmlerin yapısı, gözenekliliği, yapısal analizi, yüzey yapısı, film kompozisyon tayini gibi özellikleri SEM, XRD, FT-IR analiz yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Sonuç olarak kitosan ve grafen kullanılarak üretilen piezoelektrik malzemenin deneysel sonuçları ve analitik sonuçlarının örtüştüğü görülmektedir. Üretilen grafen kitosan nano biyokompozitinin yeterli piezoelektrik özellik gösterdiği görülmüştür. Yapısal ve fiziksel özellikleri geliştirilerek, biyouyumlu yapısı nedeniyle özellikle biyomedikal alan başta olmak üzere düşük enerji tüketen cihazlarda kullanılabilir bir piezoelektrik malzeme elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The need for energy, which is among the main problems of the modern world, affects the development of science and technology. Designing low energy consuming devices as self-generating systems using piezoelectric materials that convert mechanical energy into electrical energy is seen as one of the alternative solutions. For this reason, there has been an increased interest in the development of wearable, stretchable and sustainable piezoelectric devices that can produce their own energy. In this thesis, new approaches has been researched in the development of piezoelectric materials for nano biocomposite and power generation applications. In this study, firstly, the production of thin films with piezoelectric properties is examined. Thin films with piezoelectric properties were produced by using chitosan and graphene as materials. As a result of the experiments, the graphene ratio used in the production of these films was selected as 1%, 2% and 4%, and the copper electrode area was 1 cm^2 and 1,5 cm^2. The voltage in the experiments measured as, in the first group; C-Grf 1A 20 mV, C-Grf 2A 40 mV, C-Grf 3A 55 mV, in the second group; C-Grf 2A 5 mV, C-Grf 2B 10 mV, C-Grf 3B 20 mV. It was observed that when the surface area of the produced film was increased by 50%, there was a decrease in the amount of energy produced. The structure, porosity, structural analysis, surface structure, and film composition determination of these films were investigated using SEM, XRD, FT-IR analysis methods. As a result, it is seen that the experimental results and analytical results of the piezoelectric material produced using chitosan and graphene overlap. It was observed that the produced graphene chitosan nano biocomposite showed sufficient piezoelectric properties. By improving its structural and physical properties, due to its biocompatible structure, a piezoelectric material that can be used in low energy consuming devices, especially in the biomedical field, has been obtained.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    499427

    Piezoelektrik özellikli, polimer nano kompozit malzeme geliştirilmesi ve titreşim sensörü olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi

    Development of polymer nano composite materials with piezoelectric characteristics and investigation of usability as a vibration sensor

    MENSUR AKGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mühendislik BilimleriUludağ Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT YAZICI

  2. Tez No

    770363

    Graphene oxide/calcium titanate composite preparation for humidity sensing by quartz crystal microbalance

    Kuvars kristal mikrobalans ile nem tayinine yönelik grafen oksit/kalsiyum titanat kompozitlerin üretimi

    ZEYNEP DEMİRTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ

  3. Tez No

    128343

    Piezoelektrik malzemelerin bünye denklemleri

    Constituve equations of piezoelectric materials

    SEMİH DOĞRUKOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. M. REŞİT USAL

  4. Tez No

    911621

    Nano PVDF matrisli – piezo seramik kompozitlerin ivme – titreşim sensörü olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi ve üretimi

    Investigation and production of usability of nano PVDF matrix – piezo ceramic composites as acceleration – vibration sensors

    AHMET BUĞRA BAŞER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RAŞİT SEZER

  5. Tez No

    851421

    Çinko oksit nano parçacıkların fotokatalitik aktivitesinde morfolojinin etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of morphology on the photocatalytic activity of zinc oxide nanoparticles

    VELİ TOKGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERTUĞRUL ERKOÇ

Geri Dön