Karabük Üniversitesi Eskipazar Meslek Yüksekokulu Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı yürütücülüğünde sürdürülen "Novel Nano Parçacıklarla Güçlendirilen CFRP Lamine Kompozitlerin Demiryolu Araçları Hafif Gövde Tasarımlarına Uygulanmasının Sayısal ve Deneysel Yöntemlerle İncelenmesi" başlıklı proje, TÜBİTAK 1002 Programı kapsamında destek almaya hak kazandı. Projenin danışmanlığını ise KBÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünden Prof. Dr. Bilge Demir üstleniyor.
"Geleneksel Metallerin Yerini Yeni Nesil Malzemeler Alacak"
Kompozit malzemelerin havacılık, denizcilik ve otomotiv gibi sektörlerde halihazırda yaygın olarak kullanıldığını belirten Proje Yürütücüsü Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı, raylı sistemlerde ise halen geleneksel metal malzemelerin ağırlıkta olduğunu ifade etti. Artan yüksek hız hedefleri ve enerji verimliliği doğrultusunda bu alanda yeni nesil malzemelere ihtiyaç duyulduğunu vurgulayan Arı, hafifletme çalışmalarının önemini şu sözlerle aktardı:
"Araç gövdelerinin hafifletilmesi, enerji tüketimini ciddi oranda azaltırken araçların ivmelenme ve frenleme performansını artırıyor. Aynı zamanda demiryolu altyapısı üzerindeki yükü de düşürerek sistemin ömrünü uzatıyor."
Grafen ve Molibden Disülfür İle Maksimum Dayanıklılık
Yürütülen çalışma kapsamında, karbon fiber takviyeli polimer kompozitlerin performans sınırlarını yukarı taşımak amacıyla epoksi matrise grafen nanoplatelet ve molibden disülfür nano katkıları entegre ediliyor. Vakum torbalama yöntemiyle gerçekleştirilen üretimde kullanılan malzemelerin avantajlarına değinen Arı, detayları şu şekilde paylaştı:
"Grafen nanoplateletler; malzemenin mekanik dayanımını, termal kararlılığını ve elektriksel iletkenliğini artırma potansiyeline sahip. Molibden disülfür ise yapının ısıl dayanımına ve aşınma direncine doğrudan katkı sağlıyor. Bu nano katkıların homojen bir şekilde dağılabilmesi için yüzey aktif madde ile fonksiyonelleştirme yöntemi uyguluyoruz."
İki Üniversitenin Güç Birliği
Projenin üretim ve test aşamaları Türkiye'nin köklü laboratuvar altyapılarından besleniyor. Geliştirilen ileri teknoloji malzemelerin üretim çalışmaları İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu İleri Kompozit Laboratuvarı'nda yürütülüyor. Malzemelerin yapısal özelliklerinin incelendiği karakterizasyon çalışmaları ise Karabük Üniversitesi ile İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa'nın ortak laboratuvar altyapısı kullanılarak titizlikle sürdürülüyor.