BilMech lisans araştırma faaliyetlerine güçlü bir vurgu yaparak kendisini diğer mühendislik bölümlerinden ayırıyor. Makine Mühendisliği Bölümü'ndeki çalışmalarının ilk yılından başlayarak, başarılı mezunlar, çalışmaları ilgilendiren bir araştırma grubuna katılma şansına sahipler. Araştırma grubunu yöneten belirli bir öğretim üyesi tarafından verimli bir şekilde tavsiye edilen mezunlar, mezun olan öğrencilere projeleriyle mezun olmalarına yardımcı olmak veya hatta TÜBİTAK'ın 2209 / A programı aracılığıyla kendi projelerini yürütmekle araştırmada aktif olarak yer almaktadırlar. 2015 sonbaharında BilMech'te on dört lisans öğrencisi TÜBİTAK 2209 / A ödüllerini aldı ve sayının önümüzdeki yıllarda daha da artması bekleniyor.

Bölümümüzde yürütülen lisans araştırma projelerinin bazı örnekleri aşağıda sunulmuştur.

HİDRODİNAMİK YAĞLAMADA HOMOJENİZASYON: MİKROSKOBİK REJİMLER VE YENİDEN GİRİLEN DOKULAR

İBRAHİM NASUH YILDIRAN (ME 16 YAŞINDA, ŞİMDİ @ KOÇ ÜNİVERSİTESİ)

Dr. Barbaros Çetin ve Dr. İlker Temizer ile yaptığı lisans araştırması sırasında İbrahim Nasuh Yıldıran, hidrodinamik olarak yağlanmış mikro dokulu arayüzlerin makroskopik tepkisini etkileyen mikroskobik mekanizmaları araştırdı. Bu tür arayüzlerin makroskopik mekaniğini düzenleyen Reynolds tipi denklemin şekli iyi kabul edilmektedir. Ortalama film kalınlığının doku periyoduna oranının bu denklemde ortaya çıkan akış faktörü tansörlerinin belirlenmesindeki merkezi rolü, öncü teorik bir çalışmada titiz bir iki-ölçek türevinde vurgulanmıştır. Bununla birlikte, ortaya çıkan homojenizasyon teorisi hala sayısal olarak araştırılmaya devam etti. İbrahim sayısal olarak üç mikroskobik yağlama rejimini inceledi ve bu rejimler arasındaki geçişi etkileyen faktörleri kapsamlı bir şekilde gösterdi. Tipik olarak literatürde görünen geleneksel dokulara ek olarak, ayrıca son zamanlarda geliştirilen tekniklerle üretime elverişli temsili yeniden giren dokuları da göz önüne aldı.

İbrahim’in araştırmasının sonuçları, önde gelen bir triboloji dergisinde makale olarak yayınlandı.

YUMUŞAK TEMAS ARAYÜZLERİNDE MAKROSKOPİK KAYMA SÜRTÜNMESİNİN AYARLANMASI: KÜTLE VE YÜZEY HETEROJENLİKLERİNİN ETKİLEŞİMİ

KARSU İPEK KILIÇ (ME 16, ŞİMDİ STANFORD ÜNİVERSİTESİ)

İlker Temizer ile yaptığı lisans araştırması sırasında, Karsu İpek Kılıç, mikro doku özellikleri gibi yüzey heterojenitelerinin, boşlukların altında kalan boşluklar veya kapanımlar gibi toplu heterojenitelerle etkileşimi ile kuvvetlice yönetilen yumuşak arayüzlerin makroskopik sürtünme tepkisi üzerine çalıştı. deforme olabilen yüzey. Bu mikroskobik etkileşim, makroskobun üzerinde, yapışkan kaymayı hatırlatan bir arayüz yanıtı olarak kendini gösterir. Sonuç olarak, eşlik eden makroskopik sürtünme sinyali, sonlu deformasyonlara bağlı olarak kendisinin mikroskobik değerinden önemli ölçüde farklı olan ortalama bir değer etrafında güçlü salınımlar sergiler. Karsu, yumuşak arayüzlerin makroskopik sürtünme sinyalinin ayarlanmasını sağlayan bir mekanizma tanımladı. Spesifik olarak, yüzey altı parçacıklarının mikro-doku özelliklerinin yakınında konumlandırılmasının, gözlenen salınımları önemli ölçüde azaltabildiğini, böylece makroskopik kayma sürtünmesinin kontrol edilmesini sağladığını gösterdi.

Karsu’nun araştırmasının sonuçları, önde gelen bir triboloji dergisinde bir makale olarak yayınlandı.

BİR MİKRO-AKIŞKAN POLİMERAZ ZİNCİR REAKTÖRÜ İÇİN SAYISAL BİR MODELİN GELİŞTİRİLMESİ VE DENEYSEL OLARAK DOĞRULANMASI

İLBEY KARAKURT (ME'15, ŞİMDİ @ UC BERKELEY)

Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), DNA'nın yükseltilmesi için termal bir döngüleme işlemidir (PCR çözeltisinin tekrar tekrar ısıtılması ve soğutulması). PCR cihazları birçok biyomedikal uygulamaya sahiptir. PCR başarısı için en önemli yönlerden biri, çözeltinin sıcaklığını tam olarak PCR için gereken istenen sıcaklık seviyelerinde döngüsel bir şekilde kontrol etmektir. Mikroakışkanlar, geleneksel tekniklere göre büyük bir avantaj sağlar, çünkü işlemin istenen sıcaklık seviyelerinde gerçekleşmesi için çok az miktarda PCR çözeltisine ihtiyaç duyulur. Bu projede İlbey Karakurt, sürekli akışlı PCR için bir mikroakışkan platformunun ısıl performansını değerlendirmek için Dr. Barbaros Çetin rehberliğinde çoklu fizik tabanlı bir hesaplama modelinin geliştirilmesi üzerine çalıştı. Hesaplamalı modelde, tasarım parametresinin PCR döngüsünün performansı üzerindeki etkilerinin anlaşılması ve bir mikroakışkan PCR cihazının optimizasyonu için kullanılması amaçlanmıştır. Hesaplama modelinin sonuçları, projenin ikinci aşamasında deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır. Hesaplamalı model, biyomedikal ve biyomühendislik alanlarında mikroakışkan teknolojilerinin sınırlarını genişletebilecek verimli mikroakışkan bazlı termik reaktörlerin tasarımı için genel bir tasarım aracı için uygulanacak potansiyele sahip olacaktır.

UÇ YAPISI VE ESNEKLİĞİN ATOMİK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ TARAMA PROBU MİKROSKOBU ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

BERKİN ULUUTKU (ME 15’TE, ŞİMDİ GEORGE WASHİNGTON ÜNİVERSİTESİ’NDE)

Atomik çözünürlükte tarama probu mikroskobu deneyleri, termal kayma, piezo nonlineeriteleri, uç apeks kimyasındaki değişkenlik, uç tepenin yapısal asimetrisi ve uç elastikiyetini içeren çeşitli sorunlardan muzdariptir. Mehmet Z. Baykara'nın rehberliğinde yürütülen bu projede, Berkin Uluutku, uç elastikiyetinin ve asimetrinin atomik çözünürlükte tarama prob mikroskobu deneyleri üzerindeki etkilerini incelemek için analitik potansiyelleri ve basit uç apeks modellerini kullanarak sayısal simülasyonlar gerçekleştirmiştir. Ucun tarama probu mikroskobundaki rolünün daha iyi anlaşılmasının, farklı araştırma grupları tarafından elde edilen deneysel sonuçlar arasında daha anlamlı karşılaştırmalar sağlayacağı öngörülmektedir.

Berkin'in sonuçları, 2013 ve 2015 yıllarında Vakum Bilim ve Teknoloji B Dergisi'nde iki makale olarak yayınlandı.

ZAMANA BAĞLI HİDRODİNAMİK YAĞLAMADA YUMUŞAK ARAYÜZLERİN HOMOJENİZASYONU

GÖKBERK KABACAOĞLU (ME'14, ŞİMDİ UT AUSTİN)

İlker Temizer ile yaptığı lisans araştırması sırasında Gökberk Kabacaoğlu, ince film yağlama problemini hem pürüzlü hem de hareketli olan oldukça deforme olabilen yüzeylerle inceledi. Arayüzdeki akışkan filmin fiziğini anlamak için, sorun Reynolds denklemi ile modellenmiştir. Bununla birlikte, mikroskobik olarak pürüzsüz yüzeylerin ortak varsayımı kullanılmamıştır çünkü gerçek yüzeyler kaçınılmaz olarak pürüzlüdür ya da tasarım tarafından dokuludır. Arayüzün hareketi ve topolojisine dayanarak, sorun üç rejimde ele alınmıştır: durağan, yarı-durağan ve kararsız. Ayrıca, çoğu biyolojik ve sentetik arayüzler yumuşaktır. Bu nedenle Gökberk'in araştırması, deformasyon ve yüzey pürüzlülüğü etkilerinin göz önünde bulundurulduğu mikro ölçekli yağlama probleminin çalışmasına odaklanmıştır. Makroskopik tepki daha sonra tüm yumuşak hidrodinamik yağlama rejimlerini tek bir çerçevede birleştiren sayısal olarak verimli bir homojenizasyon bazlı bir ölçek geçiş teorisi ile tahmin edildi.

Gökberk'in araştırmasının sonuçları, yüksek rütbeli bir hesaplama mekaniği dergisinde bir makale olarak yayınlandı.