Karabük Üniversitesi (KBÜ) akademisyenleri Prof. Dr. Bilge Demir ve Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı’nın araştırmacı olarak görev aldığı Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) destekli projede, hava araçlarında buzlanmayı önleyen ve darbe sonrası oluşan mikro hasarları kendi kendine onarabilen kompozit malzemelerin geliştirilmesi hedefleniyor.

TÜBİTAK 1001 kapsamında 2 milyon 950 bin lira bütçeyle desteklenen ve 36 ay sürecek projede, havacılıkta kullanılmak üzere hafif, enerji verimli ve düşük bakım gerektiren ileri polimer matrisli kompozitlerin geliştirilmesine yönelik araştırmalar yürütülecek.

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 Kurumunun (TÜBİTAK) 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında desteklenen araştırmada görev alıyor.

İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Uçak Teknolojisi Programı öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi’nin yürütücülüğünü üstlendiği "Hava Araçları İçin Buzlanma Önleme ve Kendini Onarma Özelliklerine Sahip Çok Katmanlı Nano Katkılı İleri Polimer Matrisli Kompozitlerin Geliştirilmesi" başlıklı projede, hava araçlarında kullanılan kompozit malzemelerin buzlanma ve darbe kaynaklı mikro hasar sorunlarına çözüm geliştirilmesi amaçlanıyor.

Proje yürütücüsü Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi’nin doktora eğitimini 2024 yılında Karabük Üniversitesi Makine Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Bilge Demir’in danışmanlığında tamamlamış olması, çalışmanın kurumlar arası akademik iş birliği boyutunu da 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.

Çalışmada ayrıca iki bursiyer görev yapacak.

Hafif buzlanma önleme sistemi geliştirilecek

Araştırmada epoksi matrise grafen nanokatkısı eklenmesi ve kompozit yapı içerisine metal örgü ara katman yerleştirilmesi planlanıyor.

Oluşturulacak yapı sayesinde düşük voltaj altında ısı üreten bir mekanizma geliştirilerek hava aracı yüzeylerinde aktif buzlanma önleme sağlanması hedefleniyor.

Sistemin, mevcut pnömatik buzlanma önleme sistemlerine göre daha hafif ve enerji verimli bir alternatif oluşturması amaçlanıyor. Bu kapsamda hava aracı ağırlığı ve enerji tüketiminin azaltılması, uçuş güvenliğinin artırılması ve karbon ayak izinin düşürülmesine katkı sağlanması öngörülüyor.

Mikroçatlaklar kendini onaracak

Projenin diğer çalışma alanını kompozit malzemelerin kendini onarma özelliğinin geliştirilmesi oluşturuyor. Kompozit yapıya yerleştirilecek mikrokapsül temelli sistemle darbe sonrasında oluşan mikroçatlakların kendi kendine onarılması amaçlanıyor.

Bu yöntemle malzemelerin servis ömrünün uzatılması, bakım aralıklarının iyileştirilmesi ve bakım maliyetlerinin azaltılması hedefleniyor. Deneysel çalışmalarla eş zamanlı yürütülecek çok ölçekli sayısal analizlerle geliştirilen malzemelerin mekanik dayanımı, ısı dağılımı, buz çözme performansı ve kendini onarma verimliliği bilgisayar ortamında modellenerek deney sonuçlarıyla karşılaştırılacak.

Havacılıkta kullanım potansiyeli araştırılacak

Projede geliştirilecek kompozitlerin sivil ve askeri havacılık, insansız hava araçları ve uçuş kontrol yüzeylerinde kullanılabilecek özelliklere sahip olması hedefleniyor.