Akademik Veri Yönetim Sistemi
Çelik A. (Yürütücü), Karaman Özlü Z., Tüzemen Ş. M., Kovacı H., Şenaslan F., Halıcı Z.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2024 - 2025
| Geçmişten günümüze tıp ve sağlık sektöründe, gelişmiş ve hızlı tedavilerin gereksinimine ilaveten hastalıkların erken tanı ve teşhisi oldukça önem arz etmektedir. İnsan nefesinde birçok hastalığa işaret eden düşük konsantrasyonlu çeşitli uçucu organik gazlar bulunmaktadır. Dolayısıyla non-invaziv yöntem olarak ekshale nefesin analizi ile birçok hastalığın tanı ve teşhis edilebileceği bilinmektedir. Bu manada gaz sensörleri, gazların ortamda varlığını ve konsantrasyonunu ölçmeye yönelik tıbbi alanda nefes analizleri yaparak, hastalıkların erken teşhis ve tedavisinde kullanılabilmektedir. Optik, elektrokimyasal, kütlesel, kemorezistif tepki veren birçok gaz sensörü türü bulunmaktadır. Bu sensör türleri arasında, metal oksit yarıiletken (MOS) tabanlı gaz sensörleri yüksek hassasiyetleri ve düşük üretim maliyetleri sayesinde koku tanıma sistemlerinde oldukça yaygın olarak tercih edilmektedir. Ancak MOS tabanlı gaz sensörleri, genellikle yüksek yoğunluklu hedef gazların tutuşmasına neden olabilecek yüksek sıcaklıklarda çalışırlar. Bu nedenle, düşük sıcaklıklarda yüksek duyarlılığa, hassasiyete ve seçiciliğe sahip MOS tabanlı gaz sensörleri geliştirmek amacıyla bu yapılar metal katkılar veya hetero/homoeklemler ile desteklenmektedir. Son yıllarda grafen yeni bir atomik ölçekli karbon nanomalzeme olarak, benzersiz termal, elektriksel, biyolojik ve algılama özellikleri nedeniyle çok çeşitli bilimsel ve teknolojik uygulamaların önünü açmaktadır. Yeni bir yaklaşım olarak, grafen oksit (GO) tabakaları ve hidrofiliklik, mekanik dayanım gibi özellikler gösteren kitosan (CS) ile katkılı veya eklemli metal oksit yapılarının büyütülmesi, gaz algılamada bahsedilen dezavantajları telafi edebilir. Yapılması planlanan proje kapsamında oda sıcaklıklarına yakın sıcaklıklarda çalışabilen özellikle mide-bağırsak hastalıklarında biyobelirteç olarak bilinen hidrojen gazına düşük konsantrasyonlarda duyarlı, hassas, seçici ve güvenilir daha önce çalışılmamış olan kitosan ve grafen oksit ile desteklenmiş TiO2 metal oksit yarıiletken gaz sensörlerinin üretimi sağlanacaktır. İlk olarak, fiziksel buharlaştırma biriktirme (PVD) yöntemi (sıçratma tekniği) ile TiO2 filmlerin silisyum alttaşlar üzerine büyütülmesi, ardından TiO2’ nin sahip olduğu anataz, anataz-rutil ve rutil fazlarının farklı kristal yapı, tane boyutu ve gözeneklilik etkilerinin gaz algılama performansına etkisini araştırmak amacıyla farklı sıcaklıklarda ısıl işlemler uygulanacaktır. Bu yapılar üzerine Termal Buharlaştırma yöntemi ile altın interdijital elektrodlar (IDE) biriktirilecek ve ardından mevcut çalışmalardan ve gaz sensörlerinden farklı olarak; CS ve GO kompozit yapıların H2 gazına duyarlılıklarını tespit etmek amacıyla TiO2 filmler üzerine CS, GO ve CS-GO solüsyonları kullanılarak dielektroforez kaplama (DEP) yöntemi ile ikinci katmanlar oluşturulacaktır. Karşılaştırma yapabilmek amacıyla CS/TiO2, GO/TiO2 ve CS-GO/TiO2 tamamlanan MOS tabanlı aygıtların farklı konsantrasyonlarda (10-1000 ppm) H2 gazına duyarlılıkları, gaz sensörü ölçüm düzeneği ile ölçüm sıcaklığı oda sıcaklığından başlanarak belirli aralıklarda 100 oC’ ye kadar artırılıp her artırılan sıcaklıkta tespit edildikten sonra sonuçlar rapor edilerek çalışma tamamlanacaktır. |