Karabük Üniversitesi akademisyenleri Prof. Dr. Bilge Demir ve Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı, TÜBİTAK 1001 Programı kapsamında 2 milyon 950 bin TL bütçeyle desteklenen projede araştırmacı olarak görev alıyor. Projede, hava araçlarında buzlanmayı önleyen ve darbe sonrası oluşan mikro hasarları kendi kendine onarabilen çok katmanlı ileri polimer matrisli kompozit malzemelerin geliştirilmesi amaçlanıyor.

Karabük Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Bilge Demir ile Eskipazar Meslek Yüksekokulu Motorlu Araçlar ve Ulaştırma Teknolojileri Bölümü Raylı Sistemler Makinistliği Programı öğretim görevlisi Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 1001 – Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında desteklenen araştırma projesinde görev aldı.

36 ay sürecek projede ileri kompozit malzemeler geliştirilecek

Proje kapsamında yürütülecek çalışma, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Uçak Teknolojisi Programı öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi yürütücülüğünde gerçekleştirilecek. Projenin toplam bütçesi 2 milyon 950 bin TL olarak belirlendi ve çalışma 36 ay sürecek.

“Hava Araçları İçin Buzlanma Önleme ve Kendini Onarma Özelliklerine Sahip Çok Katmanlı Nano Katkılı İleri Polimer Matrisli Kompozitlerin Geliştirilmesi” başlıklı projede, hava araçlarında kullanılan polimer matrisli kompozit malzemelerin buzlanma ve darbe sonrası oluşan mikro hasarlar gibi iki temel sorununa yönelik çözüm geliştirilmesi hedefleniyor.

Proje yürütücüsü Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi'nin, doktora eğitimini 2024 yılında Karabük Üniversitesi Makine Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Bilge Demir danışmanlığında tamamlamış olması da projenin akademik iş birliği boyutunu ortaya koyuyor.

Proje ekibinde Prof. Dr. Bilge Demir ve Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı araştırmacı olarak görev alırken, İstanbul Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Fakültesi Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümünden Prof. Dr. Muhammet Tahir Güneşer araştırmacı, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümünden Prof. Dr. İlven Mutlu ise danışman olarak yer alıyor. Projede ayrıca iki bursiyer görev yapacak.

Hafif ve enerji verimli buzlanma önleme sistemi hedefleniyor

Araştırma kapsamında epoksi matrise grafen nanokatkısı eklenmesi ve kompozit yapı içerisine metal örgü ara katman yerleştirilmesi planlanıyor. Bu yapı sayesinde düşük voltaj altında ısı üreten bir mekanizma oluşturularak hava araçlarının yüzeylerinde aktif buzlanma önleme sağlanması amaçlanıyor.

Geliştirilecek sistemin, hava araçlarında kullanılan mevcut pnömatik buz önleme sistemlerine kıyasla daha hafif ve enerji verimli bir alternatif oluşturması hedefleniyor. Bu doğrultuda uçuş güvenliğinin artırılması, hava aracı ağırlığı ve enerji tüketiminin azaltılması ve buna bağlı olarak karbon ayak izinin düşürülmesi öngörülüyor.

Darbe sonrası mikro hasarlar kendi kendine onarılacak

Projenin bir diğer önemli ayağını ise kompozit malzemelerin kendini onarma özelliğinin geliştirilmesi oluşturuyor.

Kompozit yapı içerisine yerleştirilecek mikrokapsül temelli sistem aracılığıyla darbe sonrasında meydana gelen mikroçatlakların kendi kendine onarılması hedefleniyor. Böylece malzemelerin servis ömrünün uzatılması, bakım aralıklarının iyileştirilmesi ve bakım maliyetlerinin azaltılması amaçlanıyor.

Deneysel çalışmalarla eş zamanlı olarak gerçekleştirilecek çok ölçekli sayısal analizlerle geliştirilen malzemelerin mekanik dayanımı, ısı dağılımı, buz çözme performansı ve kendini onarma verimliliği bilgisayar ortamında modellenerek deneysel sonuçlarla karşılaştırılacak.

Havacılıkta yerli ve sürdürülebilir malzeme kullanımına katkı

Proje kapsamında geliştirilecek kompozitlerin sivil ve askeri havacılıkta, insansız hava araçlarında ve uçuş kontrol yüzeylerinde kullanılabilecek özelliklere sahip olması hedefleniyor.

Yerli, hafif, enerji verimli ve düşük bakım gerektiren kompozit malzemelerin geliştirilmesine yönelik çalışmanın, havacılık sanayisinde teknoloji transferi potansiyeli taşıması bekleniyor. Proje çıktılarının dışa bağımlılığın azaltılması, bakım maliyetlerinin düşürülmesi, uçuş güvenliğinin artırılması ve nitelikli insan kaynağının yetiştirilmesine katkı sağlaması öngörülüyor.

Karabük Üniversitesi akademisyenlerinin disiplinler arası ve kurumlar arası araştırma ekibi içerisinde görev aldığı proje, ileri kompozit malzemeler ve havacılık teknolojileri alanında yürütülen bilimsel çalışmalara katkı sunacak.