Elektro Üretim İle Nanolif Üreten Taşınabilir Cihazın Tasarımı

Abstract

Genel anlamda lifler söz konusu olduğunda ‘nano’ terimi, lif çapının büyüklüğü hakkında bilgi verir. Bazı araştırmacılar çapı bir mikronun altındaki liflere nanolif derken, diğerleri ise nanolif için çapı 0,3 mikron veya daha az olan lifler tanımını uygun görmüşlerdir. TÜBİTAK 104M414 numaralı proje ve SANTEZ proje no 00131.STZ.2007-2 kapsamında “çapı bir mikron ve altındaki lifler” nanolif olarak kabul edilmiş ve bu lifleri üretmek için geliştirilmiş en son teknolojilerden biri olan elektro üretim (electrospinning) yöntemi araştırılmıştır. Bu projelerde elde edilen veriler ile elektro üretim metodunun uygulamalarında ciddi ilerlemeler kaydedilmiştir. Üretilen elektro üretim makinası prototipleri ile de bu işin yakın zamanda sanayileşebileceği görülmüştür. Çalışmakta olduğum 108M045 numaralı TÜBİTAK projesinde, tıbbi alanda ve zirai alanda kullanılabilecek cihazların prototip imalatının yapılması planlanmıştır. Bu tez dahilinde ise tıbbi amaçlı cihazın prototip imalatı ele alınmıştır. Deneysel çalışmalarda ise, uygulanan en uygun voltaj ve debi değerlerinin, toplayıcı ve gerilim kaynağı arasındaki mesafeye göre belirlenmesi sağlanmıştır. Çeşitli polimerler kullanılarak mesafeye göre bu değerler belirlenmiş ve bir veri tabanı oluşturulmuştur. Oluşturulan veri tabanı yardımıyla, mesafeye ve polimerin çeşidine göre yüksek gerilim ve pompa debisi parametreleri ayarlanmıştır. Algılayıcı ile debinin ve yüksek gerilimin ayarlanmasının talep edilmediği durumlarda kullanıcıya debi ve yüksek gerilim değerlerini elle değiştirme imkânı tanınmıştır. Sonuç olarak, bu sistemin yapılabilirliği ve gerçekte kullanılabilirliği kanıtlanmış ve endüstriyel tasarım için çalışmalara başlanmıştır.

In the general context of “textile fibers”, the term “nano” describes the diameter of a single fiber. Some regards fibers with less than one micron diameter as nanofibers, whereas some others accept the diameter of a nanofiber as less than 0.3 micron. Within the TÜBİTAK project 104M414 and SANTEZ project 00131.STZ.2007-2, a fiber with less than one micron diameter was treated as a nanofiber and the “electrospinning” technique was researched as the most recent technology. By the help of the data obtained within these projects, there had been serious improvements in the application of the electrospinning method. After the building of the prototypes of the electrospinning machines, it has been seen that electrospinning method could be industrialized in the near future Within the TÜBİTAK project 108M045, it has been planned to build prototypes of the electrospinning devices that can be used within the medical and agricultural areas respectively. This thesis aims to develop a prototype portable medical electrospinning device. In the experimental studies; applied voltage and the flow rate of the pump were determined with respect to the change of distance between the collector and the voltage source. These values were determined for various polymers and a database was created. High-voltage and pump flow parameters can be adjusted according to the distance and the database created. If it is not desired to adjust the high voltage and the flow rate of the pump with respect to the distance sensor data, a manual operation is also available. In conclusion, two prototypes has been built. Feasibility and usability of the system have been shown and industrial design work has started.