Geri Dön

Çoklu-uyarana duyarlı sıvı bilyelerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uyaranlara tepkisinin incelenmesi

Preparation, characterization, and investigation of multi-stimuli responsive liquid marbles on their responses to stimuli

  1. Tez No: 951989
  2. Yazar: CANSU GÖKTAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 144

Özet

Sıvı bilyeler (LM) hazırlanışlarının kolaylığı, ıslanmama özellikleri, esneklikleri ve kararlılıkları sebebiyle, kontaminasyona karşı direnç, düşük sürtünmeli hareketlilik ve esnek manipülasyon gibi sahip oldukları bir dizi benzersiz özellikle minyatür reaktörler, gaz algılama, ilaç aktarımı ve biyolojik inkübatörler dahil olmak üzere sayısız mühendislik uygulamasında özellikle son yıllarda çekici hale gelmiştir. Sıvı bilyeler (LM) hava-su arayüzeyinde bir araya gelen kolloidal hidrofobik yapılar ile stabilize edilmiş sıvı damlacıklardır. Kaplama malzemesine bağlı olarak farklı kullanım alanlarına ve stabiliteye sahip olabilirler. Bu çalışmada stearik asitli polipirol partiküller (SPP5), manyetik nanopartiküller (F-MNP), metal organik çerçeveler (-CD MOF) ve silika nanopartiküller (SS NP) olmak üzere 4 farklı partikül ve çekirdek sıvısı olarak kullanım potansiyeli olan ferrofluid sentezlenerek yüzey modifikasyonları gerçekleştirilmiş ve sıvı bilyelerde kullanım potansiyeli incelenmiştir. Partiküllerin boyutu, morfolojisi ve kontak açısı optik mikroskop, AFM, DLS ve damlacık şekli analizi kullanılarak karakterize edilmiştir. Her bir malzeme kullanılarak hazırlanan sıvı bilyelerin stabilitesi ve malzemeye bağlı olarak uyaranlara tepkisi incelendikten sonra farklı kaplama malzemelerinin karıştırılmasıyla oluşturulan kompozit sıvı bilyeler ve çekirdek sıvıları farklı kaplama malzemeleri aynı olan çok bölmeli sıvı bilyeler oluşturulmuştur. İstenen stabiliteye sahip sıvı bilyeler elde edilmesi sonucunda her bir malzemenin benzersiz özellikleri kullanılarak sıvı bilyelerin mikrorobot, mikroreaktör ve biyolojik inkübatör olmak üzere üç farklı uygulama alanı incelenmiştir. Sıvı bilyelerin mikrorobot uygulaması için SPP5 ve F-MNP partikül tozları ve SPP5 partikülleriyle birlikte ferrofluid kullanılarak kompozit sıvı bilyeler oluşturulmuş ve hem manyetik hem de ışığa duyarlılığa sahip yapıyla çoklu uyaranlara duyarlı sıvı bilyeler oluşturulmuş ve uyaranlara tepkisi incelenmiştir. Bunun sonucunda birden fazla uyaranla hareket-yönlendirme-salım yapabilen bir mikrorobot elde edilmiştir. Hazırlanan silika nanopartiküller transparan ve gözenekli yapıları sayesinde sıvı bilyelerin mikroreaktör uygulamasının gerçekleştirilmesinde kullanılmış ve çok bölmeli sıvı bilye içinde arayüzey reaksiyonu gerçekleştirilmiştir. -CD MOF'lar literatürde ilk kez sıvı bilye uygulamalarında kullanılmış ve bu kaplama partikülleri ile oluşturulan sıvı bilyelerin biyolojik inkübatör olarak kullanım performansı değerlendirilmiştir. Bu çalışma sonucunda sıvı bilyelerin pek çok farklı malzeme ile farklı uygulamalarda kullanım potansiyelinin kanıtlanmasının yanında aynı anda manyetik ve ışığa duyarlı sıvı bilyelerin uyaranlara tepkisi, sıvı bilyelerin arayüzey reaksiyonlarında kullanım potansiyeli ve -CD MOF'larla sıvı bilye hazırlamanın yanında sıvı bilyelerin biyolojik inkübatör olarak kullanımı literatüre kazandırılmıştır. Bunun sonucunda çoklu uyaranlara duyarlı çok fonksiyonlu sıvı bilyeler elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Liquid marbles (LMs) have become particularly attractive in recent years due to their ease of preparation, non-wetting properties, flexibility and stability, with a number of unique properties such as resistance to contamination, low friction mobility and flexible manipulation in numerous engineering applications including miniature reactors, gas sensing, drug delivery and biological incubators. Liquid marbles (LM) are liquid droplets stabilized by colloidal hydrophobic structures that cluster at the air-water interface. In this study, 4 different particles, polypyrrole particles with stearic acid (SPP5), magnetic nanoparticles (F-MNP), metal-organic frameworks (-CD MOF) and silica nanoparticles (SS NP) and ferrofluid, have been prepared, surface modified and their potential for use in liquid marbles has been evaluated. The size, morphology and contact angle of the particles were characterized using optical microscopy, AFM, DLS and drop shape analysis. A comprehensive analysis was performed to assess the stability of the LMs prepared using each material, and their response to stimuli depending on the material. The study involved the formation of composite liquid marbles through the mixing of different coating materials, as well as multi-compartment liquid marbles containing distinct core fluids and the same coating materials. Following the successful creation of stable LMs, three distinct application areas micromotor, microreactor and biological incubator were analyzed to demonstrate the unique properties of each material. In the context of the micromotor application of liquid marbles, composite liquid marbles were formed using SPP5 and F-MNP particle powders and SPP5 powders and ferrofluid. Furthermore, LMs that are sensitive to multiple stimuli were formed with both magnetic and photosensitive structures. Finally, an examination was conducted on their response to stimuli. As a result, a micromotor that can move-steer-release with multiple stimuli was obtained. The prepared silica nanoparticles were used in the microreactor application of liquid marbles thanks to their transparent and porous structures, and the interfacial reaction was carried out in the multi-compartment liquid marble. -CD MOFs were used in liquid marble applications for the first time in the literature and the performance of liquid marbles formed with these coating particles as biological incubators was evaluated. In conclusion, the present study has demonstrated the capacity of liquid marbles in a variety of applications involving numerous materials. Furthermore, it has introduced the responses of magnetic and photosensitive liquid marbles to stimuli, along with their potential for interfacial reactions and utilization as biological incubators, along with the preparation of liquid marbles with -CD MOFs. Consequently, multifunctional liquid marbles that are sensitive to multiple stimuli were obtained.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    411654

    Durgun su ortamında su alma borusuna ait hava girişine taban geçirimliliğinin etkisinin araştırılması ve modellenmesi

    The investigation and modelling of effect of base permeability on air entraining vortex belongs to intake in still-water environment

    OSMAN SUSEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat MühendisliğiBozok Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BURHAN ÜNAL

  2. Tez No

    411830

    Lise çağı ergenlerde internet kullanımı ile yalnızlık düzeyleri arasındaki ilişkinin incelenmesi

    The relationship between internet use and loneliness in adolescents

    AÇELYA ESEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    PsikolojiHaliç Üniversitesi

    Psikoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ZEHRA BANU SAYINER

  3. Tez No

    411861

    Treatment of multiple gingival recessions with two different approaches

    Çoklu dişeti çekilmelerinin tedavisinde farklı iki tedavi yaklaşımı

    İLKNUR ÖZENCİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Diş HekimliğiYeditepe Üniversitesi

    Periodontoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RECEP SELÇUK YILMAZ

  4. Tez No

    411882

    Sınıf öğretmeni adaylarında eleştirel düşünce yönelimleri ile eğitim inançları arasındaki ilişkinin incelenmesi

    The examination of relationship between critical thinking dispositions and educational beliefs in preservice elementary school teachers

    İSMAİL AKGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Eğitim ve ÖğretimDumlupınar Üniversitesi

    İlköğretim Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HAKAN SARIÇAM

  5. Tez No

    411925

    Kardiyak sendrom x hastalarında faktör xııı gen mutasyonu sıklığının prognostik önemi

    The prognostic importance of factor xiii gene mutation frequency in patients with cardiac syndrome x

    GAMZE BABUR GÜLER

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    KardiyolojiSağlık Bakanlığı

    Kardiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET MUHSİN TÜRKMEN

Geri Dön