Biyomedikal alan uygulamaları için polimer tabanlı triboelektrik nanojeneratör yüzey tasarımı
Surface design of polymer-based triboelectric nanogenerators for biomedical applications
- Tez No: 894322
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARZU YAKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Kimya Mühendisliği, Bioengineering, Biotechnology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
nanojeneratör (TENG) yüzey tasarımları gerçekleştirilmiştir. TENG sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynakları olarak dikkat çekmekte olup, biyomedikal alanında çeşitli uygulamalarda kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, insan vücuduna toksik etkisi bulunmayan bir biyopolimer olan kitosan (CH) tabanlı dielektrik ve iletken yüzeyler oluşturulmuştur. İletken yüzeyler İndirgenmiş Grafen Oksit (rGO); dielektrik yüzeyler ise Grafen Oksit (GO), Manyetit (Fe3O4) ve farklı oranlarda Manyetit-Grafen Oksit (mGO) katkısı ile modifiye edilmiştir. Ayrıca, TENG'in performansını değerlendirmek amacıyla doğrultmaç ve yükselteç devreleri de dahil olmak üzere kapsamlı elektriksel ölçümler yapılmıştır. Bu ölçümler sonucunda, TENG'in çıkış voltajındaki değişimler incelenmiş ve çeşitli koşullar altında performansı değerlendirilmiştir. TENG'i oluşturan bileşenler XRD analizi ile, elde edilen TENG yüzeyler ise FTIR analizi ile karakterize edilmiştir. Yapılan elektriksel ölçümler sonunda dielektrik yüzeyinde CH'a GO katkılanan TENG'lerin (Vmak=13,11 mV) solunum izleme, nabız izleme, sinir stimülasyonu gibi düşük mekanik etkilerin uygulandığı alanlarda kullanımının uygun olduğu, CH'a mGO 1:1 katkılanan TENG'lerin (Vmak= 63,31 mV) implante edilebilir kalp pili uygulamalarında, akıllı spor uygulamaları ve insan hareket durumunu izleme gibi yüksek mekanik etkilerin uygulandığı alanlarda kullanımının uygun olduğu anlaşılmıştır. Elde edilen bulgular, TENG'in biyomedikal cihazlarda sürdürülebilir enerji kaynağı olarak kullanılabilirliğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, surface designs for polymer-based triboelectric nanogenerators (TENGs) were developed for biomedical applications. TENGs are noteworthy as sustainable and renewable energy sources and can be used in various applications in the biomedical field. In this study, dielectric and conductive surfaces based on chitosan (CH), a biopolymer that is non-toxic to the human body, were created. The conductive surfaces were modified with reduced graphene oxide (rGO), while the dielectric surfaces were modified with graphene oxide (GO), magnetite (Fe3O4), and magnetite-graphene oxide (mGO) in different ratios. Additionally, comprehensive electrical measurements, including rectifier and amplifier circuits, were conducted to evaluate the performance of the TENG. These measurements were examined changes in the output voltage of the TENG and evaluated its performance under various conditions. The components of the TENG were characterized using XRD analysis, and the surfaces were characterized with FTIR analysis. The electrical measurements indicated that TENGs with GO doped CH (Vmax=13.11 mV) are suitable for applications with low mechanical impacts, such as respiratory monitoring, pulse monitoring, and nerve stimulation. On the other hand, TENGs with mGO 1:1 doped CH (Vmax=63.31 mV) were found to be suitable for applications involving high mechanical impacts, such as implantable pacemakers, smart sports applications, and monitoring human movement. The findings demonstrate the potential of TENGs as sustainable energy sources in biomedical devices.
Benzer Tezler
- Electrospun polyacrylonitrile based composite nanofibers containing polyindole and graphene oxide
Poliindol ve grafen oksit içeren poliakrilonitril tabanlı kompozit nanofiberler
İLKNUR BOZKAYA GERGİN
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Electrospun composite nanofibers with metal/metal oxidenanoparticles
Metal/metal oksit nanopartikül içerikli elektroeğrilmiş nanolif üretimi
HAVVA BAŞKAN
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE KARAKAŞ
- Novel stimuli-responsive copolymeric gels with ph and thermosensitivity
Ph ve sıcaklığa duyarlı yeni tür uyarı-cevap kopolimerik jelleri
BERRAN SANAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Endotrakeal tüp uygulamaları için gümüş nanoparçacık katkılı polivinil klorür kompozit biyomalzemelerin üretimi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi
Production, characterization and investigation of antibacterial properties of silver nanoparticle doped polyvinyl chloride composite biomaterials for endotracheal tube applications
MUSTAFA ARAS
Doktora
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriKocaeli ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN GÜNDOĞDU
- Design of chitosan-based carriers for biomedical engineering applications
Biyomedikal mühendisliği uygulamaları için kitosan bazlı taşıyıcıların tasarımı
UĞUR BOZÜYÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyolojiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KIZILEL