LEE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "Antibacterial activity" ile LEE- Metalurji ve Malzeme Mühendisliği-Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeBakır alaşımları esaslı anti-bakteriyel yüzey kaplamalarının üretimi ve karakterizasyonu(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022) Kocaman, Sami Arda ; Keleş, Özgül ; 726820 ; Metalurji ve Malzeme MühendisliğiGünümüz dünyasında artan nüfus ve etkileşim sebebi ile patojenlerin bulaşma riskine karşı mücadelede, antibakteriyel malzemelere daha çok ihtiyaç duyulmaktadır. Medeniyet tarihi boyunca insanlığın yakından aşina olduğu bir metal olan bakırın, antibakteriyel etkisinin bilinirliği de eskidir. Bakırın antibakteriyel özelliği bilinir olmasına rağmen, özgül ağırlığının yüksekliği nedeni ile üretilen parçaların ağır olmaları, sertliğinin düşük ve karakterinin sünek olması sebebi ile işlenme esnasında zorluklar yaşanması ve deforme olmaya yatkınlığı dolayısı ile yapısal bütünlüğünün korunmasında problem olması, bakırın, gündelik objeler içerisinde kullanımını yok denecek seviyede kısıtlamaktadır. Bu çalışmanın hipotezi, bakır alaşımlarının, farklı yüzeylere uygulanabilir bir kaplama yöntemi olarak seçilen ısıl püskürtme kullanılarak kaplandığında anti-bakteriyel özelliklerinin kütlesel forma göre korunduğu ve bu sayede uygulanabilirliğinin arttırıldığıdır. Diğer bir deyişle, modern dünyada uygulanabilirliği geçerli bakır alaşımlarının kaplama olarak tatbik edildiğinde karakteristik antibakteriyel özelliklerinin korunarak ve hatta kitlesel formda taşıdığı tüm dezavantajlardan sıyrılarak iyileştirdiği, çalışmanın çıkış noktasını oluşturmaktadır. Çalışmanın, literatürde gerçekleştirilmiş az sayıda mevcut olan benzer çalışmalara göre önemli farklarını oluşturan özgün yönleri ise, geniş alaşım ve bakteri yelpazesinde inceleme yapılmış olmasıdır. Önemle vurgulanması gereken bir diğer unsur da literatürde, bakteriyel testlerdeki indirgenme süreleri uzun zaman aralıklarında incelenir iken, mevcut çalışmada kısa zaman adımları alınarak indirgenme gözlenmiştir. Ayrıca, literatürdeki çalışmalarda, taze kolonilerin statik şartlarda indirgenmesini incelenmiş, bu çalışmada ise, her kontrol sayımı esnasında sürekli taze koloni ekimi ile dinamik şartları temsil eden, sürekli indirgenme etkisini gözlem altına almıştır. Bakır ve alaşımlarının (Cu-Al, Cu-Sn, Cu-Zn, NiCuZn) kaplanması, termal sprey yöntemi olan ark püskürtme ile sağlanmıştır. Kaplama parametrelerinin iyileştirilmesi için sonlu elemanlar analizi yöntemine dayalı benzetim yapılmış ve doğrulanması da püskürtme ölçüm sistemi ile sağlanmıştır. Parametrelerin kontrollü ele alınması sayesinde, gündelik hayattaki tüm yüzeyler istenilen alaşımlar ile, kaplama sürekliliğine ve altlık ile arasında mukavim bağa sahip olarak kaplanabilmiştir. Kaplamaların karakterizasyonunda yüzey pürüzlülüğü için optik profilometre, yapısal analizi için XRD, morfolojik analiz için SEM kullanılmıştır. Antibakteriyel etkinlik testleri için standart kültür bakterileri ile klinik izole bakteriler, 15 dakika, 1 saat ve 2 saat zaman adımlarında tekrarlı ekimler sonrasında koloni indirgenme sayıları ölçülmüştür. Yüzey pürüzlülüğünün etkisi saf bakır için incelenmiştir. Alaşımlara karşı bakteri dirençleri tek yüzey tipi için, paslanmaz çeliğe karşı kıyaslamalı olarak değerlendirilmiştir. Bakırın antibakteriyel etkinliği, E. Coli, S. Aureus, PsA başta olmak üzere VRE, MRSA süper bakterilerine karşı da yüksek verimlilik ile (>%99,9) elde edilmiştir. Yüksek yüzey pürüzlülüğüne paralel olarak özellikle tel püskürtme sürecinin doğası gereği yüksek soğuma gradyanları ve yüksek kinetik enerji ile yığma sayesinde, kaplamaların yüksek iç gerilmelere sahip olması, bakterilerin hücre duvarlarının delinmesinde etkili bakır iyonlarının deşarjını olumlu yönde arttırmaktadır. Söz konusu etki mekanizması sayesinde, kısa sürelerde dahi agresif indirgenme davranışı elde edilmiş ve etkinliğin sürekliliğe sahip olduğu da gözlenmiştir. Elde edilen kaplamalar, gerçek hayatta ihtiyaç duyulan ahşap, polimer, seramik yüzeylere başarı ile tatbik edilerek, diğer doktora çalışmalarından farklı şekilde teknolojik hazırlık seviyesi açısından incelendiğinde, THS7 seviyesinde ürün üretimi de gerçekleştirilmiştir.