TPP9-MOHKK /X bantta Elektromanyetik Kalkanlama Yapan Karbon Esaslı Malzeme Geliştirilmesi
Advanced materialsElectronicsTextile

Zeynep Ertekin
Grup Üyeleri
1.Zeynep Ertekin
2.Uğur Kartal
3.Ayhan Prepol
4.Mustafa Erol
5.Mustafa Seçmen

Özellikle COVİD-19’un hayatımıza girmesi ile birlikte, elektronik cihazlara olan ihtiyacımız hemen hemen bir bağımlılık haline gelmiştir. Bu nedenle maliyeti yüksek, araştırma-geliştirmesi pahalı ve elektromanyetik dalga prensipleriyle çalışan cihazların korunması, elektromanyetik korumayı sağlarken en yüksek performans ve en düşük maliyet kriterleri de aynı çatı altında buluşturulması gerekmektedir. Günümüzde tüm teknolojik cihazlar, elektriksel sinyaller ile çalışmakta olup, özellikle kablosuz haberleşmede elektromanyetik dalgalar benzer frekans bantlarında birbirleri ile etkileşmekte, cihaz ya da sistem üzerinde elektromanyetik girişime sebep olmaktadır. RF ve mikrodalga frekanslarında (GHz bandında) çalışan birçok uygulamadaki (telekomünikasyon, savunma sanayi, havacılık, otomotiv) ekipmanlarının bu tip girişimlerden etkilenme potansiyelleri bulunmakta (haberleşme sistemlerinde gürültüler, navigasyon sistemlerinde hatalar) ve veri kaybından başlayıp sistem çökmesine uzanan zararlara yol açabilmektedir. Diğer yandan tüm canlılar, bilhassa çocuklar ve gelişme çağında olan genç bireylerin cihazların ve/ya sistemlerin yaydığı elektromanyetik radyasyondan etkilenmektedir. Bu proje kapsamında, özellikle havacılık, savunma, sivil uydu haberleşmesi ve otomotiv sektörlerinde son yıllarda sıkça duyduğumuz ve artarak duymaya devam edeceğimiz yeni bir kirlilik kaynağı olan elektromanyetik kirliliğin elektronik cihazlar ve canlılar üzerindeki olumsuz etkisini ortadan kaldırmak/azaltmak amacıyla; elektronik birimlerinde kullanılabilecek yenilikçi karbon katkılı polimer malzemelerin tasarlanıp geliştirilmesi hedeflenmektedir.


Önerilen malzemenin inovatif yönleri, 99.7%’den daha yüksek elektromanyetik (EMI) kalkanlama performansı gösterirken aynı zamanda emsallerine göre süper ucuz olması, hafif, ticarileşebilir, üretimi kolay ve tamamen yerli bir ürün olmasıdır. Savunma, havacılık ve otomotiv sektörüne yönelik, EMI kalkanlama niteliğine sahip katkılı kompozit/hibrit malzemelerin geliştirilmesi ile ilgili literatürde çeşitli çalışmalar yer almasına rağmen sektörde bu amaca yönelik ve çok düşük maliyetli mevcut bir kompozit/hibrit ürünün kullanımı özellikle ulusal anlamda söz konusu değildir. Bu açıdan, EMI kalkanlama uygulamalarına yönelik üretilmesi planlanan kompozit/hibrit malzemelerin ulusal anlamda bu alandaki bir eksikliği giderme potansiyeline sahip olduğu değerlendirilmektedir. Savunma, havacılık ve otomotiv sektörlerine ek olarak X-bantta çalışan tüm elektromanyetik sistemler (radar, uydu ve benzeri sistemler) için uygulanabilirliği olan bir tasarımdır.


Elektromanyetik girişim, elektrik ve elektronik cihazların performasında azalmalara, bozulmalara, veri kaybına veya cihazların hatalı işlemesine yol açan radyo frekanslarında doğal veya insan kaynaklı her türlü bozucu etki veya işaret olarak tanımlanabilir. Günlük hayatta sıkça kullandığımız, Wi-fi, NFC, RF-ID, TV, Radyo, GSM, Bluetooth vb cihaz ve uygulamalar yaşamımızı kolaylaştırmakla birlikte cihazlar ve canlılar üzerinde (görsel fonksiyonlarda zayıflama, veri kaybı, sistem çökmesi vb) olumsuz etkilere yol açabilmektedir. Elektromanyetik Girişimin engellenmesi için genellikle metal ya da metal benzeri, ağır ve pahalı sistem ya da materyaller kullanılmaktadır. Bu projede ise karbon türevleri ile katkılandırılarak elde edilen polimer yapı serigrafi tekniği ile üretilmiştir. Nihai ürün X bantta (8-12.4 GHz) 99.7%’den (25 dB’den) daha yüksek elektromanyetik kalkanlama başarısı göstermiştir. Muadil ürünlere göre en büyük avantajı kullanılan ham maddelerinin çok ucuz ve hafif olmasıdır. Böylelikle katma değeri yüksek ve bütünüyle yerli, tekstil ve benzeri yüzeyler üzerinde uygulanabilen bir ürün elde edilmiştir.

Proje ile İlgili Görsel/Video
LinkedIn :

Evet

Evet

Muadil ürünlere göre en büyük avantajı kullanılan ham maddelerinin çok ucuz ve hafif olmasıdır. Böylelikle katma değeri yüksek ve bütünüyle yerli, tekstil ve benzeri yüzeyler üzerinde uygulanabilen bir ürün elde edilmiştir.

Hayır

Evet

Evet

Söz konusu girişimleri engellemek için cep telefonu sinyallerinden (0.9–1.8 GHz) radar sinyallerine uzanan bölgelerde (1–110 GHz) elektromanyetik kalkanlama veya sönümleme yapabilen çeşitli materyaller geliştirilmiştir. Elektromanyetik kalkanlamanın (EMK) etkinliği kullanılan materyale olduğu kadar koruma altına alınan alanın hacmi ve çalışılan frekans aralığı gibi birçok değişkene bağlıdır. EMK işlemlerinde en yoğun şekilde kullanılan iki temel yaklaşım sinyallerin yüksek iletkenliğe sahip malzemelerden yansıtılması veya dielektrik/manyetik malzemeler ile soğurulmasıdır. Her iki yaklaşım ele alındığında yansıtma esaslı kalkanlama, soğurma esaslı kalkanlamaya göre daha düşük maliyetli malzemeler ile gerçekleştirilebilmekte ve yeterli düzeyde koruma sağlayabilmektedir. Yansıtma esaslı kalkanlamada genellikle metale benzer özellikler gösteren ağır malzemeler (çelik, bakır, alüminyum gibi) kullanılmakta olup bunların uzun vadeli kararlılıklarında ve termal dayanıklılıklarında sorunlar bulunmaktadır. Bu nedenle, elektriksel özellikleri metale benzemekle beraber daha hafif ve yüksek dayanıma sahip yeni malzemeler üzerine araştırmalar sürdürülmektedir. Bu araştırmalar kapsamında polimerik malzemelerin yüksek elektriksel iletkenlik değerlerine sahip olabilmesi için ana matrisin farklı iletken malzemeler ile katkılandırılması yönünde çalışmalar yapılmaktadır. EMK yaptığı ortaya çıkarılan malzeme emsallerinden 10 kat daha ucuz bir tasarımdır. Bunun yanı sıra, kimyasal polimer bazlı tekniklerde solvent (çözgen) kaybı da göz önüne alındığında üretim maliyeti artarken, verim düşmektedir. Üretim verimi yüksek olan serigrafi tekniğinde ise maliyetler oldukça düşüktür.

Başvuru Yapacağım

Evet

Prototip



Bu Proje için Yaptığım Sanal Yatırım:
Kalan TET Coin:
En çok sanal yatırım alacak ilk 3 projeyi tuttur ödülü kazan. Projeyi paylaş daha çok yatırım alsın.