Kendi kendini onarabilen akıllı malzemeler için fonksiyonel polimerik filmlerin araştırılması
Investigation of functional polymeric films for self-healing smart materials
- Tez No: 929903
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 172
Özet
Bu doktora tezinde, kendi kendini onarabilen akıllı malzemeler için fonksiyonel polimerik filmlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu hedeflenmiştir. Bu amaçla, ultra ince filmler, Layer-by-Layer (LbL) yöntemiyle farklı destek tabakaları üzerine hazırlanmış ve amfoterik iyileştirici ajanlar (jelatin ve BSA) varlığında iyileşme davranışları incelenmiştir. Filmlerin yapısal özelliklerinin ve boşluk hacmi parametrelerinin, kendi kendini onarma yetenekleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. PALS analizi ile iyileşme davranışı ile serbest hacim arasındaki ilişki incelenmiş, iyileştirici ajanların filmlerin iyileşme performansına etkisi gözlemlenmiştir. Ayrıca, hidrofobik yüzeylerin iyileştirici ajanların yayılımını sınırladığı, hidrofilik yüzeylerin ise bu ajanların daha iyi dağılmasını sağladığı tespit edilmiştir. Filmler stereo mikroskop ve SEM analizleriyle gözlenmiş; serbest hacim oranı yüksek olan filmlerin daha hızlı iyileşme davranışı gösterdiği bulunmuştur. Tabaka sayısı arttıkça iyileşmenin hızlandığı gözlenmiş olup 50 ve 100 çift tabakalı PEI-PAA filmlerin 5 dakikada tamamen iyileştiği pH 10,5 PEI ve pH 3 PAA ile hazırlanan filmlerin ise %2'lik jelatin varlığında 20 dakika içinde iyileşme göstermeye başladığı ve 60 dakikada tamamen onarıldığı tespit edilmiştir. SEM analizlerinde PEI-PAA filmlerinin homojen, CHI-DSS filmlerinin ise hatalı yüzeyler oluşturduğu gözlemlenmiştir. DMA analizleri ile filmlerin mekanik özellikleri incelenmiş ve jelatin ile iyileştirilen filmlerin başarılı bir şekilde onarıldığı doğrulanmıştır. Genel olarak, bu çalışma, fonksiyonel polimerik filmlerin kendi kendini onarma potansiyelini artırmak için önemli bilimsel ve endüstriyel katkılar sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This doctoral thesis aims to develop and characterize functional polymeric films for self-healing smart materials. For this purpose, ultra-thin films were prepared on various substrates using the Layer-by-Layer (LbL) method, and their healing behaviors were investigated in the presence of amphoteric healing agents (gelatin and BSA). The effects of the structural properties and free volume parameters of the films on their self-healing capabilities were evaluated. The relationship between healing behavior and free volume was examined using PALS analysis, and the effect of healing agents on the healing performance of the films was observed. Additionally, it was found that hydrophobic surfaces limited the spread of healing agents, while hydrophilic surfaces allowed better distribution of these agents, thereby accelerating the healing process. The films were observed using stereo microscopy and SEM, and it was found that films with higher free volume exhibited faster healing behavior. As the number of layers increased, healing accelerated, with 50 and 100 bilayer PEI-PAA films fully healing within 5 minutes. Films prepared with pH 10.5 PEI and pH 3 PAA began to show healing within 20 minutes in the presence of 2% gelatin and were completely repaired after 60 minutes. SEM analysis revealed that PEI-PAA films exhibited a homogeneous surface, while CHI-DSS films showed surface defects. The mechanical properties of the films were examined using DMA analysis, and it was confirmed that the films treated with gelatin were successfully healed. Overall, this study provides significant scientific and industrial contributions to enhancing the self-healing potential of functional polymeric films.
Benzer Tezler
- Production of high performance and innovative materials based on polybenzoxazine
Polibenzoksazin esaslı yüksek performanslı ve yenilikçi malzemelerin üretilmesi
SEVİNÇ GÜLYÜZ
- Fonksiyonel PVA sentezi ve fotokimyasal olarak kendi kendini onarımın incelenmesi
Synthesis of functional PVA and investigation of self-healing ability by photochemical technique
MELİSA KONAR
- Stimuli responsive and self-healing calix[4]pyrrole based supramolecular gels constructed by anion recognition
Anyon tanıma ile oluşturulmuş duyarlı ve kendi kendini onarabilen kaliks[4]pirol temelli supramoleküler jeller
FATMA YELDA ÜNLÜ
- Synthesis and mechanical properties of self-healing smart hydrogels
Kendi kendini onarabilen akıllı hidrojellerin sentezi ve mekanik özellikleri
ÜMİT GÜLYÜZ
- Uzun ömürlü ve yüksek verimli rüzgâr türbin kanatları için yapısal sağlık görüntüleme entegrasyonuna uygun kendi kendini onarabilen, akıllı, sürekli elyaf takviyeli kompozit ve sandviç yapılar geliştirilmesi
Development of self-healing, smart, continuous fiber reinforced composite and sandwich structures suitable for structural health monitoring integration for long-lasting and high-efficiency wind turbine blades
GÖNENÇ DURAN
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT YAZICI
