Design, fabrication and characterization of bio-inspired micro-nano new generation polymer fiber array
Biolojiden esinlenmiş yeni nesil mikro-nano polimer fiber dizini tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 346124
- Danışmanlar: AR.GÖR. BİLSAY SÜMER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyolojiden esinlenmiş fiber, Tasarım, Üretim, Pürüzlük, Çekme, Bioinspired fiber – Design – Fabrication – Roughness - Adhesion
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tezin ana amacı biyolojiden esinlenilmiş sentetik polimer fiber dizisi tasarlamak, üretmek ve karakterize etmektir. İki yüzeyin birbirine güçlüce yapışması ve kolayca aynı yüzeyden herhangi bir iz bırakmadan ayrılması birçok teknolojik alanda istenen bir olgu olsada nadir olarak insan yapımı yapılarda başarılabilir. Bu yapışma ve ayrılma olgusunu (tersinilebilir yapışma), doğa, binlerce yıllık deviniminde çeşitli hayvanların hareket ayaklarının üzerinde fiber dizini şeklinde gelişerek başarmıştır. Bu yapışmanın yüzeyler arasındaki moleküler çekim gücünden (van der Waals kuvvetleri) kaynaklandığı düşünülmektedir. Gecko hayvanı ayakuçlarında bulunan fiber yapısı vasıtasıyla burada sıralanan özelliklere sahiptir ve bunlar aynı zamanda bu tezde sentetik olarak üretdiğimiz fiber dizininde ulaşmaya çalışacağımız özelliklerdir: Düz ve değişik yüzey pürüzlülüğü sahip yüzeylere tutunabilme, Ağırlığının yüzlerce katı kadar tutunma gücüne (adezyon kuvvetine) sahip olma, Tekrar edilebilir yapışkanlık özelliği, Kendi kendine temizleme özelliği. Bu kapsamda öncelikle yumuşak zemin üzerinde bulunan (destek katmanı) mikro-nano fiber dizisi için sürekli temas mekaniği modelleri ve sonlu elemanlar metodu kullanılarak bir yüzey ile olan yapışma durumları, modellenmiştir. Sonlu elemanlar metodunu kullanarak fiberler tasarlanmıştır. SEM?de fiberler statik halde değişik güçlere maruz kalarak onların gösterdiği yer değişim ve mukavemet araştırılmıştır. Yumuşak litografi yöntemiyle fiberler mikro-nano boyutunda değişik çaplarda ve boylarda üretilmiştir. Fiberler üzerinde deneyler yapılarak, fiberlerin farklı pürüzlüklerde yüzeylerle adaptasiyonu araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Design, fabrication and characterization of micro-nano bioinspired fiber array is the main idea of this thesis. Even though adhesion of the two surfaces together powerfully and easily separation from the same surface without leaving any trace is a desired phenomenon in most technological area, but it is seldom achieved in man-made structures. Nature has done this adhesion and separation phenomena (reversible adhesion) in various animals by fiber arrays on their motion foot during thousands of years. It is considered that this adhesion arises from molecular attraction force between surfaces (van der Waals forces). Gecko owes features listed here by toes (fiber structure found on foot ends of gecko), therewithal these are features which is tried to achieve in fabricated synthetic fiber arrays: Holding on smooth surfaces and surfaces with various roughness values, Have the power to carry weight up to hundreds times of its weight (adhesion force), The repeatable adhesion feature, The self-cleaning feature. In this context primarily, using continuum contact mechanics models and finite elements method, adhesion situations of the micro-nano fibers on backing layer is modeled. Fibers are designed using finite elements method. In FEM different forces are applied on fibers and resultant displacement and stress is examined. Fibers in various diameter and height are fabricated by soft lithography method. Then experiments are done to find the adaptation of fibers with different rough surfaces.
Benzer Tezler
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA
- Frequency-domain modeling and optimization of graphene FET-based molecular communication receivers
Grafen FET tabanlı moleküler haberleşme alıcılarının frekans-bölgesi modellemesi ve optimizasyonu
ALİ ABDALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KUŞCU
- Fabrication and characterization of solution-gated graphene field-effect transistors and graphene hall sensors for developing microfluidic molecular communication receivers
Mikroakışkan moleküler haberleşme alıcılarının geliştirilmesi için çözüm kapılı grafen alan etkili transistörlerin ve grafen hall sensörlerinin üretimi ve karakterizasyonu
MARYAM KAHVAZI ZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KUŞCU
- Design, fabrication, modeling, and characterization of 3D-printed soft conductive sensors for bio-inspired robotic sensing
Doğadan ilham alınarak geliştirilen robotik algılama için tasarlanan yumuşak iletken sensörlerin 3B baskıyla üretimi, modellenmesi ve karakterizasyonu
AMIRALI ALEALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ÖZCAN
- Mechanical properties of bio-inspired 3D printed aluminum lattice structures
Biyodan ilham alan 3D baskılı alüminyum kafes yapıların mekanik özellikleri
MUSTAFA AŞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik BilimleriYeditepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE KÜBRA AKBEN