| Proje Yürütücüsü |
Proje Tipi ve Destekleyen Kurum |
Proje Grubu |
Projenin Tanımı - Özeti |
Proje Adı |
Fakülte |
Bölüm |
| Prof.Dr. Abdurrahman Savaş Arapoğlu (FEF- Fizik Müh.) |
TÜBİTAK 1001 |
MFAG |
Genel Görelilik kuramının öngörülerinden biri olan kütleçekim dalgalarının doğrudan keşfi kozmoloji alanında yeni gözlem yöntemleri belirlenebilmesine olanak sağlamıştır. Erken evrende gerçekleşen süreçleri, evrenin yaklaşık olarak 380000 yıl yaşındaki resmi olarak düşünülebilecek "Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işınımı" üzerinde bıraktıkları izler aracılığıyla anlamak kısmen mümkün olabilir. Fakat söz konusu süreçlerin çıktılarındaki etkileşmeler tabir yerindeyse izlerin gittikçe silik hale gelmesini de beraberinde getirir. Öte yandan kütleçekim dalgaları oluştukları fiziksel olayların izlerini bozulmadan saklarlar. Bir başka deyişle bir süreçte oluşmuş kütleçekim dalgaları başka bir erken evren sürecinin sonucu olarak ortaya çıkan yapılarla etkileşime girmezler. Bu nedenle erken evrende oluşmuş kütleçekim dalgalarının keşfi, evrenin söz konusu dönemlerinde gerçekleşmiş olması beklenen olayların doğrudan anlaşılmasına imkan tanıyacak potansiyele sahiptir. Biz de projemizde bu süreçlerin sonucu olarak ortaya çıkabilecek yapıların bugün ne tür gözlemlerle ve bu gözlemlerdeki hangi faktörlerle ilgili olabileceğini anlamaya çalışacağız. |
Kozmolojik Faz Geçişleri ve Kütleçekim Dalgaları |
FEF |
Fizik Müh. |
| Doç. Dr. Alper Gürarslan |
TÜBİTAK 1001 |
MAG |
Bu projenin amacı şu an için hiçbir üründe kullanılmayan doğal bir malzeme olan kavak liflerini yüksek katma değerli işlevsel tekstil ürünlerine dönüştürmektir. Bu amaç doğrultusunda kavak liflerinden EKG sensörü ve ısıtmalı kumaş ile cerrahi önlük ve hastane çarşafı gibi tek kullanımlık tıbbi tekstil ürünleri geliştirilecektir.
|
Kavak Liflerinin Sürdürülebilir Elektronik, Koruyucu ve Tıbbi Tekstil Uygulamaları |
Tekstil Teknolojileri |
Tekstil Mühendisliği |
| Doç. Dr. Aybike Özer |
TÜBİTAK 1001 |
MFAG |
Riemann geometrisindeki temel matematiksel yapıların tarif edilmesinde difeomorfizmalar önemli bir rol oynar. Kuantum kütleçekimini anlamak ve doğadaki dört temel kuvveti birlikte çalışmak için çok uygun bir matematiksel çerçeve sunan sicim kuramında, difeomorfizmalar ve ayar simetrilerinin yanı sıra, uzay-zaman geometrisine bakışımızı radikal şekilde değiştiren düalite simetrileri vardır. Yakın zamanda, sicim kuramının bu simetriler altında kovaryant olan genişletilmeleri inşa edildi. Bu teorilerin inşası söz konusu simetriyi belirleyen Lie grubunun geometrize edilmesini ve Riemann geometrisinin ötesine geçen yeni matematiksel yapıların kullanılmasını gerektirir. Bu projede, bu yeni genelleştirilmiş geometrik çerçeve kullanılarak süperkütleçekim ve sicim kozmolojisinde önemli çözümler çalışılacak ve yeni çözümler elde edilecektir. |
Sicim Düaliteleri, Genelleştirilmiş Geometri ve Süperkütleçekim ve Kozmolojide Yeni Çözümler |
Fen Edebiyat |
Matematik |
| Doç. Dr. Ayşe Özge Kürkçüoğlu Levitas |
TÜBİTAK 1001 |
KBAG |
Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre antibiyotik rezistansı tüm dünyada hızla artış göstermekte, basit olarak nitelendirilebilecek enfeksiyonların tedavisi dahi hem güç hem de maliyetli hale gelmektedir. Acil önlemler alınmadığı takdirde basit enfeksiyonların ölümlere yol açacağı, modern tıbbın yetersiz kalacağı post-antibiyotik dönem çok yakın görünmektedir. Antibiyotik kullanımı bazı ülkelerde kontrol altına alınmış gibi görünse de sık seyahat, heryere kolay ulaşım ve toplu göçler kontrolü güçleştirmektedir. Bu nedenle, hali hazırda kullanılan antibiyotiklerden daha etkili türevlerin elde edilmesine ve yeni nesil antibiyotiklerin tasarlanmasına acilen ihtiyaç bulunmaktadır. Bir ilacın tasarımdan klinik kullanımına dek geçen sürenin ortalama 15 yıl olduğu ve maliyetin milyar dolar seviyesinde olduğu düşünülünce, sistematik yaklaşımların gerekliliği bu süreci mümkün olduğunca hızlandırmak ve aynı zamanda maliyeti azaltmak için önem kazanmaktadır. Bakteriyel ribozom günümüzde kullanılan antibiyotiklerin başlıca hedefidir. Antibiyotikler ribozom kompleksinin farklı işlevsel bölgelerine bağlanıp protein sentezini durdururlar, başlamasına engel olurlar veya hatalı translasyona sebep olurlar, ve böylece bakterilerin çoğalmasını önlerler. 2.5 MDa boyutundaki bu devasa moleküler makinenin işleyişini bozmak amacıyla yeni antibiyotik türevleri tasarlamak ve yeni ilaç hedefleri bulmak için önce nasıl çalıştığının anlaşılması gerekmektedir. Birçok deneysel ve hesaplamalı çalışma literatürde rapor edilmiştir. Daha önceki çalışmalarımızda, E. coli, T. thermophilus, H. Marismortui ve D. radiodurans ribozom kompleksi yapılarının yapı-işlev ilişkileri detaylı olarak elastik ağyapı modelleri ile incelenmiştir. Bilinen antibiyotik bağlanma bölgeleri başarıyla ön görülmüş ve yeni antibiyotik hedefi bölgeler önerilmiştir. Bu çalışmalardan hareketle bu projede, hesaplamalı ve deneysel yöntemlerin bir arada kullanıldığı bütünleşik ve sistematik bir yaklaşım takip edilecektir. Literatürde oldukça çok veri bulunması nedeniyle model olarak E. coli ribozomu seçilmiştir. İlk aşamada hesaplamalı yöntemler ile uygun inhibitör adayları belirlenecektir. Ribozom kristal yapıları üzerinde belirlenen üç farklı hedefe sanal kütüphaneler kullanarak doking çalışmaları yapılacaktır. Üç hedef; (1) küçük atlbirimdeki şifre çözme merkezi ve mRNA bağlanma kordoru, (2) küçük altbirim üzerinde B8 köprüsüne yakın allosterik bir bölge, (3) büyük altbirimdeki peptidil transferaz merkezi ve tünel girişi bölgesi olarak belirlenmiştir. 2. hedef literatürde ilk defa ilaç tasarımı için incelenecektir. Üç sanal kütüphane oluşturulacaktır; (1) FDA-onaylı ilaçlar, (2) doğal moleküller, (3) antimikrobiyal peptitler. Doking çalışmalarının önerdiği yüksek bağlanma skoruna sahip olan moleküller kısıtlı tüm-atom moleküler dinamik simülasyonları ve MM/PBSA yöntemi ile detaylı incelenecek, bağlanma serbest enerjileri hesaplanacaktır. Hedeflere yüksek afinitesi olan moleküllerin in vitro esseyler ile E.coli ribozomu için IC50 değerleri ortaya çıkarılacak, memeli hücrelerinde toksisiteleri araştırılacaktır. Son aşamada, belirlenen inhibitör-E. coli ribozom kompleks(ler)i kriyo-elektron mikroskopisi ile görüntülenecektir. Bilgimize göre bu tür bir çalışma bakteriyel ribozom için henüz rapor edilmemiştir. Projede yapılacak çalışmalar için İTÜ ve Koç Üniversitesi’nden hesaplamalı kimya, biyolojik modelleme, moleküler biyoloji, yapısal biyoloji alanlarından konularında yetkin araştırmacılar bir araya geleceklerdir. Birçok lisansüstü ve lisans öğrencisinin proje kapsamında yer alması planlanmaktadır. Proje sonunda belirlenecek bakteriyel ribozom inhibitörleri için patent veya faydalı model alma olasılığı yüksektir. Proje önerisine konu çalışmalar TÜBİTAK 2020 yılı çağrı planlamasında yer alan öncelikli alanlardan Sağlık Yenilikçi/Referans İlaçlar: Yeni molekül keşfi konusunu kapsamaktadır. Uygulamalı araştırmalar ile (1) ilaç olma potansiyeline sahip yeni etken maddeler tasarlanacak; (2) bakteriyel enfeksionları tedavisine yönelik mevcut moleküllerin farklı endikasyonlarda yeniden konumlandırması yapılacaktır. Teknoloji hazırlık seviyesi 2 ile başlayacak proje bitiminde 3 seviyesine çıkması öngörülmektedir. Farklı bir hastalığın tedavisi için kullanılan ilaçların E.coli ribozom inhibitörü olarak kullanılabileceği ortaya çıkarılırsa, yüksek maliyetli ve uzun bir süreçten geçen ilaç geliştirme safhasına gerek kalmayacaktır. Bu yaklaşım daha sonra farklı bakterilere ve farklı patojenlere de uygulanabilecektir. |
Biyobozunur polimerik liflerden üretilmiş çift katmanlı küçük kalibreli vasküler greftlerin domuz karotis arterine uzun dönem implantasyonu ile otogreft oluşumunun gözlenmesi ve pre-klinik sürecin bütünsel analizi
|
Kimya-Metalürji Fakültesi |
Kimya Mühendisliği Bölümü |
Prof.Dr.Bülent Güloğlu
(Business Faculty - Economy) |
TÜBİTAK 1001 |
SOBAG |
Bu çalışmada gözlenemeyen sabit bireysel ve zaman etkilerinin bulunduğu mekânsal panel veri modelinde sabit varyanslılığı sınamak amacıyla düzeltilmiş skor fonksiyonlarına dayalı test istatistikleri geliştirilecektir. Maksimum olabilirlik benzeri yaklaşımı çerçevesinde, skor fonksiyonlarının asimtotik varyanslarını tahmin etmek için martingal farkın dış çarpımı yöntemi kullanılacaktır. Daha sonra bu varyans tahminleri ve düzeltilmiş skor fonksiyonları kullanılarak, sabit varyanslılığı test etmek için hesaplanması kolay ve dirençli test istatistikleri türetilecektir. Önerilen test istatistikleri aşağıdaki özelliklere sahip olacaklardır: 1. Geliştirilecek testler mekânsal panel modellerindeki hata terimlerinin normal dağılmamasına karşı dirençlidir.
2. Önerilen testler yerel parametrik model kurma hatasına dirençli olacak biçimde oluşturulacaktır.
3. Testlerin hesaplanması görece basit olup zaman alıcı sayısal optimizasyon gibi ileri düzey tekniklerin kullanılmasını gerektirmemektedir. Testler sabit bireysel ve zaman etkilerinin olduğu iki yönlü panel veri modelinden grup-içi tahminci kullanılarak elde edilebilmektedir.
Dolayısıyla statik mekânsal panel veri modeli çerçevesinde, önerilen test istatistiği bağımlı değişkendeki ve/veya hata teriminde mekânsal bağımlılığın varlığını gerektirmiyor. Benzer biçimde dinamik panel veri modeli çerçevesinde geliştirilen test istatistiği i) bağımlı değişkenin mekânsal bağımlılığıyla, ii) bağımlı değişkenin zaman gecikmesiyle, iii) bağımlı değişkenin mekânsal-zaman gecikmesiyle, iv) hata teriminin mekânsal gecikmesiyle ilgili parametrelerin tahminini gerektirmemektedir. Proje çerçevesinde Monte Carlo Simülasyonları yardımıyla test istatistiklerinin sonlu (küçük) örneklem boyut ve güç analizleri gerçekleştirilecektir. Ayrıca, yatay kesit ve zaman boyut uzunluğunun, normallik varsayımının ihalalinin, mekânsal ağırlık matrislerinin yapısının, anakitle parametre değerlerindeki değişikliklerin test isttaistiklerinin performansları üzerine etkileri de ölçülecektir. Gerçek veriler kullanılarak iki tane ampirik uygulama yapılarak test istatistiklerinin kullanılımı gösterilecektir. Nihayet MATLAB kodu yazılarak test istatistiklerinin kolay biçimde hesaplanması sağlanacaktır. Belirtmek gerekir ki sabit varyans varsayımı ihlal edildiğinde mekânsal modeller için geliştirilen tahmin teknikleri genellikle tutarsız olmaktadırlar. Bundan dolayı araştırmacıların mekânsal modellerden çıkarım yapabilmesi için sabit varyanslılık testlerini uygulamaları hayati derecede önemlidir. Bu bağlamda, geliştirilecek testler mekânsal panel veri modelleriyle çalışan araştırmacılar için çok faydalı olacaktır. Projede yürütücü dışında mekânsal modellerde testler alanında deneyimli bir yurtiçi araştırmacı, bir yurtdışı araştırmacı ve yurtdışı danışman yer alacaktır. Proje sonucunda iki adet makalenin ekonometri alanında önde gelen dergilerde yayınlanması amaçlanmaktadır. |
Statik ve Dinamik Mekânsal Panel Veri Modellerinde Sabit Varyanslılığın Testi |
İşletme Fakültesi |
Ekonomi |
| Doç. Dr. Gülten Manioğlu |
TÜBİTAK 1001 |
MAG |
Enerji tüketimine bağlı CO2 salım düzeyinin artması küresel ölçekte iklim değişikliğine ve bina ve yerleşme tasarım kararları aşamasında esas alınan dış iklimsel koşulların değişmesine neden olmaktadır. Dış iklimsel koşullar değiştikçe, iklimsel konfor koşullarının sağlanması için harcanan enerji miktarları da artacaktır. Bu döngünün sonlandırılması, binaların enerji gereksinimlerini düşürecek şekilde pasif stratejilerle tasarlanması ve küresel ısınmaya yaptıkları katkının azaltılmasıyla olanaklıdır. İklim değişikliğinin ve küresel ısınmanın bir diğer yan etkisi ise, şehirlerde güneşten gelen enerjinin, bina geometrisi ve yüzey malzemelerinin sebep olduğu yansımalarla neredeyse tamamen emilerek depo edilmesi ve binaların sıcaklık artışına sebep olmaları, yani kentsel ısı adası etkisinin oluşmasına katkıda bulunmalarıdır. Yoğun yerleşmelerde şehrin yüzey malzemeleri, bünyesine su alamayacak kadar geçirimsiz özelliktedir. Bu durum, yağmur suyunun toprağa sızamayıp yüzey akış suyu olarak kaybedilmesine ve yerel çevresel koşulların olumsuz etkilenmesine yol açmaktadır. Bu çerçevede bina ve yerleşme tasarımları ve yüzey malzeme kararları iklim değişikliği ve kentsel ısı adası etkisi ile birlikte, hem enerji harcamalarını hem de yüzey akış suyu miktarlarını doğrudan etkilemektedir. Bu nedenle kentlerde, bina ve yerleşme ölçeğindeki tasarım ve planlama çalışmalarının; enerjiyi koruyarak ısıl konfor koşullarını sağlayacak şekilde geliştirilmesi ve yağış suyunu kazanmaya yönelik çözümleri içeren, “enerji ve su etkin” planlama yaklaşımlarının üretilmesi bir zorunluluk haline gelmiştir. Bina ve yerleşmelerin; yoğun yerleşme dokusu nedeniyle ortaya çıkan ısı adası etkisini de azaltacak şekilde tasarlanması, enerji ve su harcamalarını azaltacağından, bu konuların güncel ve gelecekteki iklim koşulları için değerlendirilmesi de bir gereklilik haline gelmiştir.Bu çalışmada; ısıl konfor koşullarını minimum enerji harcaması ile sağlayacak, yer altı su kaynaklarının beslenmesine olanak vermek üzere minimum yüzey akış suyunun gerçekleşeceği, minimum ısı adası etkisinin oluşacağı ve gelecek iklim verilerine uyum sağlayan bina ve yerleşme dokusu seçeneklerini üretmeye yönelik çok amaçlı bir optimizasyon yaklaşımı geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaca yönelik olarak; İstanbul’da yoğun ve bitişik nizam yerleşmelerde sıkça uygulanan; uluslararası literatürde kentsel kanyonlar olarak ifade edilen sıra bina grupları incelenecektir. Bu binalardan oluşan yerleşme dokusu seçeneklerine ilişkin; bina yükseklikleri, sıra blok uzunlukları, yol ve arka bahçe genişlikleri, yön ve yüzey örtü malzemeleri değişkenleri için, enerji, ısıl konfor ve yüzey akış suyu hesaplamaları yapılacaktır. Olası seçeneklerden oluşan senaryolar, çalışma kapsamında üretilecek olan parametrik model yardımıyla değerlendirilecek ve sonrasında optimum seçenekler için ısı adası etkisi hesaplamaları yapılacaktır. Hesaplamalar, gelecekteki farklı iklim verileri (2060 ve 2100) için tekrarlanarak, iklim değişikliğinin olumsuz etkilerine uyum sağlayabilecek yerleşme dokusu seçenekleri araştırılacaktır. Enerji hesaplamalarında, ‘Sonlu farklar hesaplama yöntemi’ ile EnergyPlus simülasyon motoru alt yapısı, yüzey akış suyu hesaplamalarında ise “Rasyonel Yöntem” kullanılacaktır. Geometrik modelde simülasyon süresinin kısaltılması için alt yapısı güçlü yardımcı programlarla (Rhinoceros, Grasshopper, LadybugTools) performans analizleri yapılacaktır. Hesaplama sonuçları; duyarlılık analizleri sonucunda oluşturulan ve “ısıl konfor koşullarını minimum enerji harcaması ile sağlayan ve minimum yüzey akış suyu miktarı oluşan yerleşme dokusu seçeneği en uygun seçenektir” kriterine bağlı olarak tanımlanan genetik algoritma kullanılarak değerlendirilecektir. Algoritma, çok amaçlı optimizasyonun süresini kısaltarak hesaplamaların yakınsamasına olanak verecek ve enerji harcamaları, ısıl konfor, yüzey akış suyu için optimizasyon sonlandırılacaktır. Böylece ısı adası etkisi hesaplamaları optimum seçenekler için yapılarak minimum ısı adası etkisini gösteren yerleşme dokusu seçenekleri belirlenebilecektir. Bu çalışmada, geliştirilecek yaklaşımın uygulanması bir pilot bölge ve örnek bina tipolojisi için gösterilecek olmakla birlikte, farklı ölçekteki şehirlerde ve farklı iklim bölgelerinde de uygulanabilmesi için örnek teşkil edecektir. Bu çalışma ile, kent içi bina ve yerleşme dokusu planlamasında etkili olan, bina yükseklikleri, sıra blok uzunlukları, yol ve arka bahçe genişlikleri, yön ve yüzey örtü malzemeleri gibi tasarım değişkenlerinin; su ve enerji harcamalarının azaltılması, ısıl konfor gereksinimlerinin sağlanabilmesi ve kentsel ısı adası etkisinin azaltılması üzerindeki etkisinin değerlendirilerek en uygun değer veya değer aralıklarının belirlenmesi hedeflenmektedir. |
ENERJİ VE SU ETKİN BİNA VE YERLEŞME TASARIMINA YÖNELİK BİR YAKLAŞIMIN GELİŞTİRİLMESİ |
MİMARLIK FAKÜLTESİ |
MİMARLIK BÖLÜMÜ |
| Prof. Dr. Hande Demirel |
TÜBİTAK 1001 |
ÇAYDAG |
"Çok diplinli olarak gerçekleştirilecek Yapı Bilgi Modeli Tabanlı Yangın Tahliye Simülasyonu (YBIMS) isimli projenin amacı, bir yapıyı doğrudan temsil eden üç boyutlu coğrafi sanal bina modelleri üzerinden yangın simülasyonlarının oluşturulması, yapısal risklerin yanı sıra yangına bağlı olarak oluşacak dinamik risklerin belirlenerek bireylerin/bina içi nesnelerin hareketleri ve etkileşimlerinin modellenebildiği bir ölçekte etmen tabanlı tahliye simülasyonlarının gerçekleştirilmesidir. |
Yapı Bilgi Modeli Tabanlı Yangın Tahliye Simülasyonu (Ybims) |
İnşaat Fak. |
Geomatik |
| Dr. Öğr. Üyesi İpek Yalçın Eniş |
TÜBİTAK 1001 |
MAG |
Proje kapsamında, biyobozunur özellikte ve katmanlı yapıda nano ve mikro lif içerikli tübüler skafoldlar elektro-lif çekim yöntemi ile üretilerek, belirlenen tasarım kriterleri ışığında morfolojik, fiziksel, enstrümental, mekanik ve biyolojik testlere tabi tutulacaktır. in-vitro süreci başarılı olan greftlerin, 18 ay süre ile domuz karotis arterine implantasyonu gerçekleştirilecek ve greftlerin in-vivo ortamdaki davranışları görüntüleme teknikleriyle takip edilecektir. Belirli aralıklarla eksplante edilen greftlerde yapısal proteinlerin oluşumunun histolojik ve immunohistokimyasal boyama teknikleri ile saptanması, olası kalsifikasyon oluşumunun gözlenmesi ve ardıl mekanik analizler ile in-vivoortamda meydana gelen yapısal değişikliklerin tayini söz konusu olacak; elde edilen sonuçlar aynı domuzun eşlenik karotis arteri ile kıyaslanacaktır. Vasküler greftlerin büyük hayvan modeline uzun dönem implantasyonunda elde edilecek başarı, kardiyovasküler hastalıklarla mücadelede atılmış önemli bir adım olacaktır. |
Biyobozunur polimerik liflerden üretilmiş çift katmanlı küçük kalibreli vasküler greftlerin domuz karotis arterine uzun dönem implantasyonu ile otogreft oluşumunun gözlenmesi ve pre-klinik sürecin bütünsel analizi
|
Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi |
Tekstil Mühendisliği |
| Doç. Dr. Mehmet Özkan |
TÜBİTAK 1001 |
MFAG |
Relativistik olmayan süpersimetrik kütleçekim teorileri uzun yıllardır sistematik bir incelemeye ihtiyaç duymaktadır. Son dönemde, özellikle üç boyutlu teoriler üzerine yapılan çalışmalar süpersimetrik modellerin ve bu modellerin çözümlerinin sistematik bir şekilde çalışılmasını gerekli kılmıştır. Şimdiye kadar var olan modeller kabuk-üstü olarak var olduklarından hem genel madde eşleşmeleri hem de model-bağımsız olarak çözümlerin sınıflandırılması mümküm olmamıştır. Bu projenin amacı, süperkütleçekim modellerinin kabuk-dışı inşası için ile, en azından 2+1 boyutta, genel bir sistematik geliştirmektir. Önerilen projenin başarılı olması, relativistik olmayan kütleçekimin ve madde eşleşmelerinin ilk defa kabuk dışı anlaşılmasını sağlayacak ve bu sayede holografinin AdS uzayının ötesinde test edilebilmesi için gerekli relativistik olmayan eğri uzaylarda rijit süpersimetrik alan teorileri üretilecektir. |
Relativistik Olmayan Kabuk-Dışı Süperkütleçekim |
Fen Edebiyat Fak. |
Fizik Mühendisliği |
| Prof. Dr. Muammer Altan Çakır |
TÜBİTAK 1001 |
MFAG |
Günümüz parçacık fiziği kuramsal ve deneysel araştırmalarında, özellikle Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) deneylerinde, yaygın olarak kullanılan detektör teknolojileri ve ileri veri çözümleme teknikleri mikroskobik boyutta oldukça karmaşık fiziksel etkileşimlerin anlaşılması ve yeni parçacıkların keşfedilmesini için çeşitli öneriler sunmaktadır. Proje önerisi, güncel kuramsal parçacık fiziği hesaplama ve analiz teknikleri çerçevesinde standart model’in en ağır parçacığı üst kuark çiftlerinin spin-spin korelasyon ve polarizasyon değişkenlerini ele alarak derin öğrenme aracılığı ile yeni fizik arayışlarına farklı bir bakış açısı getirmeyi hedeflemektedir. Üst kuark çiftlerinin spin korelasyon ve polarizasyon kutuplaşmasının derecesi, üst ve karşıt-üst kuark dönüş korelasyonlarının gücü, üretim dinamiklerine ve gözlemlenebilir olanın referans sisteminin seçimine bağlı olduğu güncel LHC çıktıları ile gözlemlenmekte, farklı referans eksenleri seçiminin hassaslık ölçümleri dayalı yeni fizik sinyallerinin aranması konusunda önemini göstermektedir. Kara-madde, süpersimetri ve ekzotik standard model ötesi sinyal senaryoları ele alınarak üst kuark çiftleri spin-spin korelasyon ve polarizasyon değişkenlerinin farklı referans sistemlerindeki davranışları yapay zeka tabanlı çözümleme teknikleri ile çalışılacak ve türetilmiş değişkenler üzerinden keşif senaryoları bu proje kapsamında incelenecektir. Üst kuark hassaslık ölçümleri ve yeni fizik arayışları gibi iki önemli başlığı derin öğrenme ve büyük veri uygulamaları gibi öncelikli alanlar çerçevesinde inceleyecek proje önerisinin literatüre önemli bir katkı yapması beklenmektedir. |
Derin Öğrenme ile Üst Kuark Çiftlerinin Spin-Spin Korelasyon ve Polarizasyon
Özelliklerine Dayalı Yeni Fizik Arayışları |
Fen Edebiyat Fak. |
Fizik Mühendisliği |
| Prof. Dr. Oğuz Okay |
TÜBİTAK 1001 |
MAG |
2000li yılların başlarında geliştirilen ikinci nesil sentetik hidrojeller, biyolojik sistemlere mekanik özellikleri bakımından büyük bir benzerlik göstermektedir. Ancak halen mevcut en büyük farklılık, sentetik hidrojellerin amorf ve tekdüze yapılarına karşın hücre ve dokuların hidrofilik ve hidrofobik fazlardan oluşan ve birbirleri ile etkileşen iki fazlı bileşenler içermeleridir. Vücutta böyle zıt özelliklerin bir arada bulunması, ortama uyum sağlayabilen biyomekanik ve donmaya dayanım gibi yeteneklerin ortaya çıkmasını sağlamaktadır. Biyolojik sistemlere benzer şekilde hidrofilik ve hidrofobik bölgeler içeren sentetik hidrojeller organohidrojel (OHG) olarak adlandırılmakta olup gelecek yıllarda dikkat çekecek yeni bir malzeme grubu olmaya adaydır. Mekanik ve viskoelastik özelliği ortam sıcaklığına bağlı olarak ayarlanabilen, aynı zamanda kendini-onarma, şekil-hafızası ve sualtı yapışkanlık gibi fonksiyonlara sahip OHG’lerin karmaşık olmayan yöntemlerle eldesi ilgi çekici ve aynı zamanda iddialı (challenging) bir konudur. Önerilen proje basit sentez stratejileri yardımıyla bu tip çok-fonksiyonlu OHG’lerin sentezini hedeflemektedir.
OHG sentezleri ile ilgili az sayıda çalışma yapılmış olup bunlar genel bir sentez yöntemi oluşturmamakta ve malzemeye mekanik özellikleri ayarlayabilme yeteneği yerine sadece donmaya dayanıklılık özelliği katmaktadır. Diğer yandan bu çalışmalarda OHG’nin ağyapısını oluşturan hidrojelde bir enerji dağılım mekanizması olmadığından mekanik olarak dayanıksızdır. Proje bu problemin çözümüne yönelik olarak hazırlanmıştır. Proje kapsamında programlanabilir mekanik ve viskoelastik özelliklere sahip, kendini-onarma ve/veya şekil-hafızası ve/veya sualtı yapışkanlık özelliklerine sahip ve içinde tekdüze dağılmış organik faz içeren OHG’lerin eldesi amaçlanmaktadır.
Hidrofobik asosiyasyonlar ve kristalin bölgeler yardımıyla fiziksel hidrojellerin eldesi konusunda araştırma grubumuzda geçen 10 sene boyunca yoğun çalışmalar yapılmıştır. Bu bilgi birikimi çok-fonksiyonlu OHG’lerin sentezine uygulanacaktır. Proje kapsamında lliteratürde ilk kez olarak ipek fibroin OHG sentezinde kullanılacak olup fibroin’in emülgatör özelliğinin yanı sıra dış etkenlere bağlı rastgele yumak – b-tabaka arası konformasyon geçişinden istifade edilecektir. Diğer yandan makrogözenekli, süper-hızlı şişme ve sıkıştırılabilirlik gibi üstün özelliklere sahip makrogözenekli polimerlerin eldesine yarayan kriyojelleşme tekniği de ilk kez olarak OHG eldesinde kullanılacaktır. Proje çalışmaları kapsamında mekanik ve viskoelastik özellikleri ortam sıcaklığına göre ayarlanabilen, kendini-onarabilen, şekil-hafızalı, sualtı yapışma özelliklerine sahip OHG’lerin sentezinde tek- ve iki-basamaklı stratejiler uygulanacak olup literatürde daha önce yayınlanmamıştır.
Proje kapsamında tek-basamaklı yöntemle sentezlenecek OHG malzemeler, sürekli bir hidrojel fazı içerisinde dağılmış ve kristalin bölgeler içeren hidrofobik mikrobölgelerden oluşacaktır. Bu hedefe yönelik olarak Bombyx mori cinsi ipek böceği kozalarından izole edilecek olan ipek fibroin (SF) ve hidrofobik modifiye hidrofilik polimerler OHG’nin sürekli hidrojel fazlarını oluşturacaktır. Sürekli hidrojel fazı içindeki kristalin mikrobölgeler ise başlıca yarı-kristalin poli(n-oktadesil akrilat) (poli(C18A)) olmak üzere erime sıcaklıkları farklı yarı-kristalin polimerlerden ve n-alkanlardan oluşacaktır. OHG’in mikrobölgelerinde mevcut yarı-kristalin polimerlerin faz geçiş sıcaklığına bağlı olarak ortam sıcaklığına bağlı değişen mekanik ve viskoelastik özellikler yaratılacaktır. Diğer yandan sadece fiziksel çapraz bağlardan yani hidrofobik asosiyasyonlar ve kristalin bölgelerden oluşması nedeniyle organik mikrobölgeler OHG ürünlere kendini-onarma ve şekil hafıza özellikleri katacaktır. Miseller polimerizasyonu ile elde edilen hidrofobik modifiye hidrofilik polimerler ise OHG’ye sualtı yapışkanlık sağlayacaktır. İki-basamaklı sentez yönteminde ise SF ve metakrile SF esaslı kriyojel gözenekleri, OHG’nin kristalin mikrobölgelerini oluşturacak olan organik faz ile doldurulacak ve bu fazın gözenekler içinde polimerleşmesiyle OHG’ler sentezlenecektir.
Proje çalışmaları sonucu elde edilecek ortam sıcaklığına bağlı olarak mekanik ve viskoelastik özellikleri ayarlanabilen, kendini-onarma, şekil-hafızası ve sualtı yapışkanlık fonksiyonlarına sahip OHG malzemeler yeni nesil akıllı organohidrojel ürünler olarak ortaya çıkacaktır. |
Kendini-onarma, şekil-hafıza, sualtı yapışkanlık ve ortam sıcaklığına bağlı ayarlanabilir mekanik özelliklere sahip organohidrojellerin sentezi |
Fen Edebiyat Fak. |
Kimya Böl. |
| Dr. Öğr. Üyesi Suat İlhan |
TÜBİTAK 1001 |
EEEAG |
Yüksek doğru gerilim (HVDC) ile enerji iletimi yüksek alternatif gerilim (HVAC) ile enerji iletimine göre sahip olduğu avantajlardan dolayı bir çok ülkede tercih edilmektedir. Hem HVAC hem de HVDC sistemlerinde silikon izolatörler yaygın olarak kullanılmaktadır. Uzun işletme tecrübesi nedeni ile HVAC sistemlerde kullanılan silikon izolatörlerin tasarımları için uluslararası standartlar oluşturulmuş olmasına rağmen HVDC sistemlerde kullanılan silikon izolatörler için standart oluşturma çalışmaları devam etmektedir. Bu proje kapsamında, HVDC sistemlerde kullanılmak üzere, HTV silikon yalıtkanı ile birlikte farklı katkı oranlarında ETİ Maden üretimi çinko-borat içeren iz-erezyon dayanımı, ısıl ve hidrofobik özellikleri iyileştirilmiş silikon kompozitlerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. |
Yüksek Doğru Gerilim (Hvdc) Enerji İletimi İçin Çinko Borat Katkılı Htv Silikon Yalıtkanların Geliştirilmesi |
Elektrik-Elektronik |
Elektrik Mühendisliği |
|
|
|
|
|
|
|
| Prof. Dr. Alper İlki (İnşaat Müh.) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
MAG |
Güncel yönetmeliklere göre tasarlanıp, inşa edilen yapıların sayısının artıyor olması, gelecekte can kayıplarının azaltılması açısından son derece olumlu iken, “Can Güvenliği” performans düzeyine göre tasarlanmış bu yapıların deprem sonrası gördükleri hasar neticesinde deprem öncesi güvenliklerine özdeş güvenlikle kullanılabilip, kullanılamayacağı ve bu yapıları deprem öncesine özdeş bir güvenlik düzeyine getirebilecek onarım yöntemleri konusundaki belirsizlikler bu yapıların yıkım ve yeniden yapımına neden olabilecektir.
Büyük ekonomik kayıplara ve toplumun uzun süre normal hayata geri dönememesine sebep olacak bu durumdan kaçınmak için, bu projede; “Can Güvenliği” performans seviyesi yerine gözönüne alınabilecek yeni bir performans seviyesi seçeneği geliştirilecektir. Bu yeni seviyenin, tasarım için ekonomik açıdan hedeflenmesi mümkün olmayan “Sınırlı Hasar” ile deprem sonrası büyük hasarlara neden olabilecek “Can Güvenliği” performansları arasında bir noktada kalması hedeflenmektedir. Ekonomik ve teknik olarak gerçekleştirilebilir olacak şekilde kalibre edilecek bu yeni deprem tasarım performans seviyesi: “Onarılabilir Hasar” olarak adlandırılacaktır.
Yeni yapıların “Onarılabilir Hasar” performans seviyesi gözetilerek tasarlanması sağlanabilirse, depremler sonrası insanların acil barınma ihtiyacı azalacak, hasar tespit çalışmaları çok daha hızlı ve problemsiz şekilde gerçekleştirilecek, ekonomik kayıplar ciddi oranda azalacak ve toplum normal hayata çok daha kısa sürede geçebilecektir. Bu yaklaşımla, yıkım ve yeniden yapım gerektiren durumların azalması milli servetimiz ve doğal kaynaklarımızın daha verimli bir şekilde kullanılabilmesini sağlayacaktır.
Önerilen projenin temel amaçlarından biri de, önerilen yeni tasarım performans hedefi “Onarılabilir Hasar” gözetilerek tasarlanmış ve deprem sonrası bu düzeyde hasar gören yapılar için onarım yöntemleri geliştirmek ve bu onarım sonrası hasarlı yapıyı “deprem öncesi” sahip olduğu güvenlik düzeyine ulaştıracak fayda-maliyet dengesi açısından en avantajlı onarım müdahalesinin tasarlanmasıdır.
“Onarılabilir Hasar” durumu için kabul edilebilir performans kriterlerini belirlemek ve “onarılabilir hasar” seviyesi içinde kalmak üzere, farklı düzeyde hasar gören taşıyıcı elemanların onarımı sonrası deprem performansları belirlemek üzere betonarme kolon deneyleri ve bina ölçeğinde yapısal analizler yapılacaktır. Deneysel çalışmada, farklı özelliklere sahip (eksenel yük oranı, boyuna donatı oranı, kesit en/boy oranı, kesme/moment talebi) 24 adet tam ölçekli betonarme kolon numunesi gerçekçi koşullarda test edilecektir. Deneysel testler ile hasarlı ve onarılmış elemanlar için hasar düzeyi ve onarım yöntemine bağlı olarak, doğrusal olmayan davranış modifikasyon katsayıları türetilecektir. Ayrıca proje kapsamında, deneysel çalışmalar sonrasında yirmi farklı yapı sistemi için bina analiz modelleri oluşturulacaktır. Bu modellerin farklı senaryolar altında binaların mevcut durumları, deprem hasarı görmüş durumları ve onarılmış durumları için deprem davranışları hesaplanacaktır. Elde edilecek sonuçlar ışığında kırılganlık modelleri elde edilip, önerilen yeni performans hedefi için tanımlanmış olan performans kriterlerinin olasılıksal yaklaşımla da doğrulanması sağlanacaktır.
Projenin son aşamasında, piyasa araştırmaları yapılarak, önceki depremlerdeki hasar verileri de incelenerek, “Can Güvenliği” ve “Onarılabilir Hasar” performans seviyeleri gözetilerek yapılmış olan tasarımlar sonucunda ortaya çıkan hasarlar ve bunların sonucunda yapılması gerekli işlemler (yıkım, yeniden yapım vb.) açısından ekonomik değerlendirme yapılacaktır.
Projeden elde edilecek çıktılar, projeyi destekleyen ve ülkemizde bu alandaki en önemli kuruluşlardan olan Doğal Afet Sigortaları Kurumu (DASK) ve Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Yapı İşleri Genel Müdürlüğü’nün stratejik hedeflerine katkı sağlayacak nitelikte olup her iki kurum projeye destek sağlayacaklarını bildirmiştir. |
Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımında Yeni Bir Performans Hedefi: "Onarılabilir Hasar" ve Yönetmeliklere Uygun İnşa Edilmiş Yapılar için Yenilikçi Onarım Yöntemler |
İnşaat Fakültesi |
İnşaat Mühendisliği |
| Prof. Dr. Burak Berk Üstündağ (Bilgisayar Müh.) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
EEEAG |
Kuzey Anadolu Fay Sistemi ve komşuluklarında meydana gelen depremlerin genelde sığ olmaları potansiyel hasar
miktarını arttırmaktadır. Bu tür depremlerin sıklığı ve mevcut yapı stoğunun barındırdığı sorunlara bağlı olarak
depremler ülkemizin afet risklerinde ilk sırayı almaktadır. Fay büyüklükleri, atım hızları ve deprem periyotları ile orantılı
olarak uzun yıllar içindeki depremsellik yaklaşık olarak tahmin edilebilmektedir. Ancak yıldan daha kısa zaman
pencerelerinde sismik risk değişimlerini kabul edilebilir istatistiki güvenle belirleyen bir yöntem henüz geliştirilmemiştir.
1999 yılında ilk patent başvurusu yapılan ve İTÜ’de Bilimsel Araştırma Birimi tarafından desteklenen Elektrostatik Kayaç
Gerginlik (EKG) izleme yönteminin verileri makine öğrenmesi ile analizine imkan verecek sayıda 3 büyüklüğünün
üzerinde bağımsız deprem etkinliği ile eşleşme sağlamıştır. Yapılan önceki çalışmalarda 12 saatten kısa periyotlardaki
Poisson dağılımı modeline göre beklenen normal olasılık değerinin 4 katını geçen korelasyon sağlandığı görülmüştür.
Örneğin Marmara Bölgesinde EKG gözlem istasyonlarına 100km mesafe içinde kalan depremler çoklu zaman
penceresinde derin öğrenme ile tahmin edilebilirliği incelendiğinde %4 mertebesindeki normal olasılığının %17’ye
çıkartılabildiği, yaklaşık 3000 örneklemli %50-%50 dengeli bağımsız olay veri kümesinde 2 saat içinde M>3 kriterine
göre seçimde başarımın %50 normalinden %68’e arttırılabildiği görülmüştür. Önerilen proje ile yönteme yersel GPS
destekli uydu görüntülerinden veri füzyonu ve ek referans ağlar ile veri arttırımı önerilen yöntemin daha büyük ölçekteki
depremler için başarısını arttırabilecektir.
Önerilen bölgesel sismik risk izleme yönteminde, EKG bazlı gerilme ile uydu verileriyle elde edilen şekildeğiştirmeler
ilişkilendirilerek global bir gerilme-şekildeğiştirme ilişkisi kurulacaktır. Bu ilişkinin değişimi ile sismik risk korele
edilecektir. Yöntemde; CORS ağı, yersel GPS’ler, mekansal çözünürlükü InSAR verileri giriş bilgisi olarak alınacak ve
derin öğrenmeyle zaman-mekan çözünürlüklü coğrafi veri katmanı oluşturulacaktır. Proje grubunun Bursa, Nilüfer
Belediyesi ile imzalamış olduğu protokol kapsamında bu gölgede 22 adet ölçüm istasyonu kurulmuştur. Bu istasyonlar
ile mevcut diğer istasyonlar da kullanılarak yöntem geliştirilecektir. Mikrosismik aktivite protokol kapsamında kurulan
ağdan, makrosismik aktivite ise ulusal deprem ağından gelen veriler ile tanımlanacaktır. Veri toplama ve verilerin
merkezi istasyonu ile entegrasyonu, veri tabanı optimizasyonu, InSAR ile mekansal veri üretme, bu verilere bağlı olarak
zaman-mekan çözünürlüklü veri katmanlarının oluşturulması, derin öğrenmeye dayalı yazılımların geliştirilmesi, eğitim
veri kümelerinin oluşturulması, başarım değerlendirmesi, hiperparametre optimizasyonu , tahmin ve uyarı modelinin
geliştirilmesi, başarım analizi temel olarak işlem basamaklarını göstermektedir. Bu adımda kullanılacak olan verilerden
InSAR amaçlı uydu görüntüleri, diri fay haritaları, jeolojik/jeofizik bölgesel etüt verileri eşgüdümlü projeden temin
edilecektir. Bu proje kapsamında ise EKG veri toplama ağı, mevcut gözlem ağına yerleştirilecek yersel GPS’ler ve
gürültü azaltmak için kullanılacak meteorolojik sistemlerden toplanan veriler eşgüdümlü proje ile paylaşılacaktır.
Proje dört ana iş paketinden oluşmaktadır ve tamamlanabilmesi için 24 aylık bir süre öngörülmüştür. Mevcut ölçüm
istasyonlarının kalibrasyonu ve veri entegrasyonunu amaçlayan ilk iş paketinin projenin ilk altı ayı içerisinde
tamamlanması hedeflenmektedir. Füzyon amaçlı derin öğrenmeye dayalı gerçek zamanlı zaman serisi analiz aracının
geliştirilmesi ve uyarlanması ise projenin 5-13. ayları arasında gerçekleştirilecektir. Projenin ilk yılının sonunda
eşgüdümlü projeden beklenen veriler temin edilebilecektir. Bu verilerin temini ile derin öğrenme esaslı algoritmalara
füzyon katmanı eklenecek ve model eğitimi gerçekleştirilecektir. Bu işlemlerin paralelinde, veri füzyonuna dayalı sismik
risk kestirimi ve başarım analizi gerçekleştirilecek olup bu iş paketleri toplamda bir yıl içerisinde tamamlanmış olacaktır.
Önerilen projeden üretilmesi beklenen üç makale bulunmaktadır. Bu makalelerden ilki gerçek zamanlı yersel
gözlemlerle makina öğrenmesi ile veri füzyonunu inceleyecektir. Bir diğeri, farklı sismik risk endekslerinin zaman serisi
üzerindeki etkisinin tartışıldığı bir çalışma olacaktır. Son makalede ise projenin bütününde gerçekleştirilecak olan
çalışmaların sonucunda elde edilecek bölgesel sismik risk izleme yöntemi anlatılacaktır. Geliştirilen yöntemin patent
başvurusu proje sonrasında gerçekleştirilecektir. Önerilecek bölgesel risk izleme yöntemiyle, 11. kalkınma planı ile
uyumlu olarak, can ve mal kayıplarının azaltılması mümkün olabilecektir. Yöntemin başarılı olması durumunda risk saat
mertebesinde bir sürede tahmin edilebilecektir. Yöntemin kabul görmesi ve ulusal olarak yaygınlaşması sonucunda yeni
iş alanları yaratılacaktır |
Yersel Gerilme-Şekildeğiştirme Ölçümleri ve Derin Öğrenmeye Dayalı Veri Füzyonu ile Sismik Risk İzleme Yöntemi Geliştirilmesi |
Bilgisayar ve Bilişim Fakültesi & Afet Yönetim Enstitüsü |
Bilgisayar Müh.Böl. |
| Prof. Dr. Cenap Şahabettin Özben (Fizik Müh.) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
MFAG |
|
Radon Konsantrasyonun Marmara Bölgesindeki Fay Zonlarında IOT Donanımlı Yerli Radon Detektörleri ile İzlenmesi, Değerlendirilmesi ve Depremlerin Önceden Tahmininde Kullanılabilirliğinin Güncel Yöntemlerle Araştırılması |
Fen-Edebiyat Fakültesi |
Fizik Mühendisliği |
| Dr. Öğr. Üyesi Esra Ece Bayat (İnşaat Müh.) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
MAG |
Bu proje önerisinde yapı-zemin etkileşimi sıvılaşan zeminlerde irdelenip kinematik ve eylemsizlik etkileri irdelenecektir (birinci ve ikinci iş paketleri). Sıvılaşan zeminde kinematik etkiler göz önünde bulundurularak temele ulaşacak olan ivmeler ve deformasyonlar farklı temel tipleri (radye temel, sürekli (mütemadi) temel, kazıklı temel) hem yüzeysel hem de belli bir temel derinliği olması durumları için parametrik olarak sayısal analizlerle elde edilecektir. Bu ivme ve deformasyon kayıtları üst yapı eylemsizlik etkileşimi analizleri ile çözülerek yapıda oluşacak olan oturma ve dönmeler belirlenecektir. Tüm bu analizler ayrıca direk yapı-zemin etkileşimi çözümü ile bütün olarak modellenip temel oturmaları ve dönmeleri süperpozisyon yöntemi (kinematik+eylemsizlik) ile belirlenen oturma ve deformasyonlarla karşılaştırılacaktır. Bu sayısal analizler sonucunda sıvılaşma kaynaklı oturma ve dönmeler belki de sadece süperpozisyon yöntemi ile belirlenebilecek bir yapı zemin etkileşimi metodolojisi ile tahmin edilebilinecektir. Belki de sıvılaşan zemin için yay sabiti ve sönüm oranı tahmin edilerek yapıda oluşacak olan deplasman ve dönmeleri tahmin edecek bir metodoloji önerisi ortaya çıkabilir. Bu çalışmanın diğer bir amacı veya çıktısı temel tiplerinin ve temel derinliğinin (bodrum kat etkisi) yapı temelinde oluşacak olan oturma ve dönmelerine etkisini karşılaştırmalı olarak belirleyip bu tür zeminlerde temel tasarımı için veya mevcut yapılarda temel iyileştirmesi için tasarım kriterlerini geliştirmektir. Üçüncü iş paketinde yeni tasarım laminar konteynır içerisinde hazırlanan suya doygun kum zemin numunelerinde sayısal analizlerde irdelenen farklı temel tipleri ile yapı modelleri sarsma tablası deneyler ile test edilecektir. Sayısal analiz sonuçları fiziksel deney sonuçları ile karşılaştırılarak sayısal modellerin geçerliliği incelenecektir. Büyük bir bölümü deprem bölgesi olan ülkemizde mevcut ve yeni yapıların bu tür
sıvılaşma potansiyeli olan zeminlerde temel davranışlarının temel tipine ve yapı-zemin etkileşimine göre belirlenmesinde ve bu yapılar için tasarım ve iyileştirme kriterlerinin önerisinde öncü bir çalışma olacağına inanmaktayız. |
Sıvılaşma Potansiyeli Bulunan Zeminlerde Yapı Tasarım Kriterlerinin Temel Tipinin Etkisini ve Yapı-Zemin Etkileşimini Dikkate Alarak Belirlenmesi |
İnşaat Fakültesi |
İnşaat Mühendisliği Bölümü |
| Dr. Öğr. Üyesi Gülsen Uçarkuş (Jeoloji Müh.) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
|
Deprem aktivitesi bakımdan, Türkiye’nin ikinci büyük transform fay sistemi olan Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ), Karlıova ve İskenderun Körfezi arasında nüfusca yoğun kentlerin yer aldığı geniş bir alandan geçmektedir. 24 Ocak 2020 tarihinde meydana gelen Mw 6.8 Elazığ-Sivrice depremi ile beraber Doğu Anadolu Fayı üzerinde aletsel dönemde kaydedilmiş Ms>6.0 büyüklüğünde altı deprem meydana gelmiştir. Bu depremler DAFZ’nun Karlıova-Malatya arasındaki fay segmentleri üzerinde yoğunlaşmış olup, Gölbaşı’ndan daha güney -batıya doğru uzanan segmentler üzerinde aletsel dönemde bu büyüklükte depremler meydana gelmemiştir. Tarihsel deprem kayıtlarına göre, özellikle Gölbaşı-K.Maraş arasında uzanan Pazarcık fay segmenti üzerinde kritik bir sismik boşluk olduğu görülmektedir. DAFZ kollarının taşıdığı deprem riskinin doğru bir şekilde analiz edilmesi için eski depremlerin jeolojik izlerini tespit etmeye yönelik nicelik ve nitelik olarak kaliteli ve geniş bir veri setine ihtiyaç vardır. Bu çalışmanın amacı, DAF’nın Pazarcık ve Erkenek fay segmentleri arasında yer alan Gölbaşı Havzası göllerinden sualtı paleosismoloji tekniklerini kullanarak, eski depremlerin izlerini çok parametreli bir yaklaşım ile tespit etmek ve DAF’ın bu kesiminin eski deprem aktivitesine yönelik yeni ve detaylı bir veri seti ortaya koyabilmektir. DAF üzerinde daha önce karada yapılmış fay kazısı çalışmalarından elde edilen eski deprem kayıtları ile ilgili bilgiler zaman aralığı olarak sınırlıdır. Daha uzun jeokronolojik kayıtları barındıran göllerde yapılacak sualtı paleosismolojisi çalışmaları ile depremlerle tetiklenen sualtı çökellerinin (sismik türbidit) tayini yapılabilecektir. Depremle oluşan sismik sarsıntılar hem sualtı kütle akıntılarının tetiklenmesine hem de su kolonunda oluşan salınımlarla göl içindeki sedimanların yer değiştirmesine sebep olarak tipik stratigrafik dizilimler oluşturmaktadır. Göl tabanından alınan sediman karotları vasıtasıyla depremlerle depolanan bu tip sualtı çökelleri yaşlandırılarak daha uzun bir deprem kronolojisi elde edilmektedir. Bu proje kapsamında, Pazarcık fayı üzerinde yer alan Gölbaşı Havzası göllerinde ilk defa kapsamlı olarak su altı paleosismolojisi çalışmaları yürütülmesi hedeflenmektedir. Her bir gölden alıncak olan çökel karotlarında (piston ve gravite), yüksek çözünürlüklü sedimantolojik ve jeokimyasal analizler kullanılarak, depremle tetiklenerek oluşan sismik-turbidit birimleri detaylı bir şekilde tespit edilerek radyokarbon (14C) ve radyonüklid (Pb210&Cs137) yöntemleri ile yaşlandırılacaktır. Karotlarda yaşlandırılan deprem çökellerinin Pazarcık segmenti üzerinde yüzey kırığı oluşturmuş depremler ile ilişkisini test etmek için fayın, göllerin güneyinden geçen kısımında fay hendekleri açılacaktır. Böylece ilk defa bu proje kapsamında, sualtı ve kara paleosismolojisi teknikleri eş güdümlü olarak uygulanarak birbirini destekleyen bir deprem döngüsü ortaya çıkarılmaya çalışılacaktır.
Çalışma kapsamında, Gölbaşı ve Azaplı Göllerinin ilk defa yüksek çözünürlüklü sığ-sismik ve multi-beam batimetrisi verileri toplanarak göllerin morfolojik özelliklerinin haritalanması hedeflenmektedir. Böylece fay zonunun, göl tabanının morfolojisini nasıl şekillendirdiği, göl çökellerini nasıl deforme ettiğini tayin etmek mümkün olacaktır. Bu çalışmanın bulguları, DAF’ın deprem aktivitesinin detaylı olarak analiz edilmesi ve deprem riskinin hassas bir şekilde belirlenmesi amacına hizmet edecektir. |
Gölbaşı Havzası Göllerinde Depremle Tetiklenen Sualtı Çökellerinin Tayini ile Doğu Anadolu Fay Zonu, Pazarcık Fay Segmentinin Deprem Aktivitesinin Çoklu Parametre Yöntemlerle Belirlenmesi |
Maden Fakültesi |
Jeoloji Mühendisliği
Bölümü |
| Doç. Dr. Mehmet Barış Can Ülker (Deprem Müh. ABD) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
MAG |
Deprem ülkemizin bir gerçeğidir. Türkiye’de dünyaca bilinen Kuzey Anadolu fay hattı başta olmak üzere 500’ün üzerinde aktif fay hattı bulunmakta, bu faylar sıklıkla yıkıcı depremler meydana getirerek büyük can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Bu depremlerde binaların yıkılma sebepleri, üst yapıların yetersiz olmasıyla birlikte aynı zamanda zayıf alüvyon zemin koşullarıdır. Zeminden kaynaklanan göçmelerin başında da zemin sıvılaşması gelmektedir. Özellikle yakın tarihimizin en yıkıcı depremlerinden olan 1999 İzmit depreminde, Adapazarı, Gölcük kıyıları ve Sapanca’da meydana gelen sıvılaşmalar sonucu binalarda dönme, ötelenme, oturma ve taşıyıcı sistemde kalıcı hasarlar oluşmuştur. Zemin sıvılaşmasını anlamak üzere 1964 Niigata depremi Geoteknik Deprem Mühendisliği’nde yeni bir dönem başlatarak, araştırmacılar ve mühendisler arasında farkındalık oluşmasına neden olmuştur. O tarihten bu yana geçen yarım yüzyılda gerek deneysel ve teorik gerekse sayısal onlarca çalışma yapılmış, meydana gelen her yeni yıkıcı deprem sonrası tüm bu çalışmaların doğruluğu ve uygulanabilirliği test edilmiştir. Bu yüzden özellikle suya doygun gevşek granüler zeminlerin tekrarlı yükler altındaki davranışlarını modellemek amacıyla sayısız teorik bünye modeli geliştirilmiş, devam eden süreçte bu modellerin tabiri caizse ardı arkası kesilmemiştir. Her yeni geliştirilen model ya gözlenen davranışı teorik anlamda tam olarak açıklayamamış ya da ihtiyaç duyduğu parametrelerin sayısı ve belirlenmesindeki zorluklar nedeniyle gittikçe karmaşıklaşmıştır. Bu durum da ilgili mühendislik problemlerinin sayısal çözümünde ya hatalı yaklaşımlara yönelmeye ya da gereksiz basitleştirmelere gidilmesine neden olmuştur. Bu proje önerisinde, Yapay Zeka ile Zemin Dinamiği disiplinleri birleştirilerek, sıvılaşabilen zeminlerin deprem etkisi altındaki dinamik davranışlarının modellenmesi amacıyla ‘akıllı ve yeni nesil bir bünye modeli’ geliştirilecektir. Projede makine öğrenmesi yöntemi kullanılacak, bu sayede ‘deneyden-sayısal çözüme’ geçiş sürecinde ihtiyaç duyulan teorik bünye modeli aşamasına gerek kalmayacaktır. Çalışmada on yıllardır yapılan deneysel çalışmalar sayesinde ortaya çıkan önemli deneysel veri setlerinden yararlanılacaktır. Bu projeyle, sıvılaşabilen zeminler için dinamik davranışı daha doğru ve verimli şekilde modelleyen son teknoloji ürünü bir model, gerek ulusal gerekse uluslararası alanda ilgili literatürde öncü olacaktır. Bunun yanında, daha da önemlisi, projenin başarıyla tamamlanması sayesinde sadece bilim ve mühendisliğe değil, ülkemiz özelinde bekaa sorunu yaratabilecek kadar önemli bir konuya yapacağı önemli katkıyla inşaat sektörüne ve dolaylı olarak ülkemiz ekonomisine de katkı sağlanmış olacaktır. |
Sıvılaşabilen Zeminlerin Deprem Etkisi Altında Dinamik Davranışlarını Modelleyen Yeni Nesil Akıllı Bir Bünye Modeli Geliştirilmesi |
Afet Yönetimi Enstitüsü |
Deprem Mühendisliği |
| Doç. Dr. Ufuk Yazgan (Deprem Müh. ABD) |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
MAG |
Deprem riski yüksek bina stoklarının sebebiyet verdiği kayıpların en etkili ve ekonomik şekilde azaltılması deprem kuşaklarında yer alan ülkeler için çok kritik öneme sahiptir. Bu tür binaların sayılarının fazla olması nedeniyle mevcut riskli binaların hepsinin bir anda risklerinin azaltılmasını imkânsızdır. Bu nedenle, riskli binalar arasında önceliklendirme yapılması kaçınılmazdır. Mevcut yaklaşımda risk azaltma stratejisi oluştururken, problem tekil bina veya parsel bazında ele alınmakta ve her bina için yapılan değerlendirmede yalnızca deprem kaynaklı olası hasarlar dikkate alınmaktadır. Bu şekilde bir yaklaşımla, bina stoku bir bütün halinde göz önüne alınamamakta ve her binanın sebep olduğu kayıpların yalnızca deprem etkisiyle ilgili kısmı üzerinden karar alınmaktadır. Halbuki mevcut binaların yenilenmeden kullanılmaya devam edilmeleri durumunda sebebiyet verebilecekleri kayıplar yalnızca deprem etkisiyle sınırlı değildir. Ülkemizdeki kusurlu binaların sıklıkla zemin oturma deformasyonları, heyelan v.b. etkiler altında ciddi kayıplara sebebiyet verebildikleri görülmektedir. Bunlara ek olarak binalardaki ısı yalıtımı yetersizliklerinden kaynaklı kaçaklar enerji kaynaklarında yoğun şekilde dışa bağlı ülkemizin önemli seviyede maddi kayba uğramasına yol açmaktadır. Bina stoklarının yenilenmesi veya iyileştirilmesi için stratejiler geliştirilirken olası kayıpların bütüncül bir çerçevede değerlendirilmediği ve yalnızca deprem kayıplarının göz önüne alındığı durumda, en etkili risk azaltma yönteminin tespit edilmesi mümkün olmayacaktır. Günümüzde, risk azaltma stratejilerinin oluşturulmasında uydu teknolojileri ve gelişmiş sensör teknolojilerinden de yeterli seviyede faydalanılamamaktadır. Bu teknolojilerde geçtiğimiz yıllarda yaşanmış olan gelişim sayesinde artık binaların bulunduğu bölgelerdeki zemin deformasyonları, ısı kaçaklarının dağılımı vs. gibi birçok kritik bilgi ekonomik şekilde elde edilebilmektedir. Bina stoklarının kayıp değerlendirmesinde bu bilgilerden faydalanılması daha gerçekçi ve tutarlı bir değerlendirme yapılmasını sağlayacaktır.
Önerilen projenin amacı deprem riski yüksek bina stokları için zarar azaltma stratejilerinin geliştirilmesinde bütüncül bir yaklaşımın geliştirilmesidir. Bu yaklaşımda, binaları yıkıp yeniden yapma, güçlendirme veya olduğu gibi tutma kararını verirken deprem kayıplarının yanı sıra binanın kullanılmaya devam etmesi halinde sebep olacağı diğer başka kayıplar da göz önüne alınacaktır. Diğer olası kayıplar, binanın ısı yalıtımıyla ilgili kayıplarını ve binanın bulunduğu bölgede gözlenen zemin deformasyonları ile ilgili olası hasarları da kapsamaktadır. Çok sayıda binanın bu şekilde kapsamlı değerlendirilebilmesi için, uydular ve yerel sensörlerle yapılan ölçümler esas alınacaktır. Çalışmada, temel olarak her bir bina için çok yüksek maliyetli ve hassas bir değerlendirme yapılmasından ziyade tekil bina bazında belirli bir hata payına sahip bir yaklaşım izlenecektir. Ancak bu hata payından doğan belirsizlik, yapılan değerlendirmede tutarlı şekilde yapılan olasılıksal hesaplamalara katılacaktır. Proje kapsamında geliştirilecek yöntemin bir diğer önemli özelliği de yıkıcı depremlerin hemen sonrasında da hasarlı yapı stokunun risk değerlendirmesinde uygulanabilir olması olacaktır.
Önerilen proje kapsamında göz önüne alınacak örnek uygulama alanı İstanbul’un Kartal ilçesidir. Bu uygulamada, mevcut bina stoku için en etkili zarar azaltma sağlayacak strateji coğrafi bilgi sistemi verilerinin makine öğrenmesiyle analiz edilmesiyle belirlenecektir. Bu kapsamda, ilgili binaların deprem kırılganlık özellikleri, bölgedeki deprem tehlikesi, binalarda ölçülen zemin oturması farklarından kaynaklanan deformasyonlar, bölgenin heyelan duyarlılığı gibi faktörler doğrudan göz önüne alınacaktır. İlgili ölçümlerin ekonomik ancak yeterli doğrulukla yapılabilmesi için ilçe ölçeğinde uydu verilerinden elde edilen veriler yerel sensörlerden elde edilecek yüksek doğruluğa sahip verilerle kalibre edilecektir. Buna ek olarak, incelenen binaların ısı yalıtım yetersizliklerinden kaynaklanan kayıplar da yapılacak değerlendirmede doğrudan hesaba katılacaktır. Bunun için, uydu verilerinden elde edilecek düşük çözünürlüklü ısı kaçağı ölçümleri yerden termal kamera kullanılarak yapılacak ölçümlerle bir arada değerlendirilecektir. Uydu ve yerel sensör tabanlı verilerin her aşamada kıyaslaması yapılarak bina bazında daha ekonomik olan uzaktan algılama verilerinin olası hata paylarının olasılıksal karakterizasyonu yapılacaktır. Sonuç olarak, bina stokunun değerlendirmesinde bu hata payından doğan belirsizlik de doğrudan hesaba katılacaktır.
Geliştirilecek yaklaşımın ülkemizdeki mevcut deprem riski yüksek yapı stokunun yol açabileceği kayıpların azaltılmasına özgün ve etkili bir çözüm sunacağı öngörülmektedir. Proje kapsamında hazırlanacak tezlerin ve bilimsel yayınların, bina stoklarının deprem risklerinin yönetimi literatürüne yeni bir yaklaşım getirmesi ve ilgili problemin bütüncül şekilde değerlendirilebilmesinin önünü açacağı öngörülmektedir. |
Bina Stoklarının Risk Yönetiminde Deprem ve İklimsel Etkileri Kapsayan Uydu ve Yerleşik Sensör Verilerinden Faydalanan Bütüncül Bir Yaklaşım |
Afet Yönetimi Enstitüsü |
Deprem Mühendisliği |
| Dr. Öğr. Üyesi S. Banu Garip |
TÜBİTAK 1001 Deprem Araştırmaları Çağrısı |
MAG |
Deprem kuşağı üzerinde yer alan bir ülke olarak Türkiye’de farklı deprem bölgeleri tanımlanmıştır. Deneyimler ve öngörüler bu gerçeğin farkında olarak risklerin azaltılmasına yönelik gerekli tüm önlemlerin alınmasının büyük önem taşıdığını göstermektedir. Deprem deneyimleri incelendiğinde, yapıların depreme karşı dayanıklılığının sağlanmasından sonra deprem risklerini önlemeye yönelik en önemli konunun yapıların iç mekanlarında alınan önlemler olduğu ve bu önlemlerin kullanıcıların güvenliği açısından gerekliliği anlaşılmaktadır. Proje, konut iç mekanlarında deprem risklerini azaltmaya yönelik tasarım kriterlerini ve bu kriterlere bağlı olarak oluşabilecek senaryolar için genetik algoritma yöntemi ile azaltılmış risk alanları tanımlayan iç mekan tasarımlarının nasıl yapılabileceğini araştırmaktadır. Geliştirilecek tasarım modeli bağlamında bütüncül bir yaklaşım ile konut içi eylem alanları için mekan ölçeğinden mobilya ölçeğine uzanan detayların nasıl geliştirilebileceği üzerinde çalışılacaktır. Proje çalışmaları iç mimarlık, mimarlık, endüstriyel tasarım, inşaat mühendisliği alanlarından bir ekip tarafından gerçekleştirilecektir. |
KONUT İÇ MEKANLARINDA DEPREM RİSKLERİNİ AZALTMAYA YÖNELİK TASARIM KRİTERLERİNİN BELİRLENMESİ VE AZALTILMIŞ RİSK ALANLARI TANIMLAYAN BİR TASARIM MODELİ GELİŞTİRİLMESİ |
Mimarlık Fakültesi |
İç Mimarlık Bölümü |
|
|
|
|
|
|
|
| Dr. Öğ. Üyesi Türker TÜRKEN (Çevre Müh. İnşaat Fakültesi ) |
TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı |
KAMAG |
Son yıllarda, arıtılması gereken su miktarlarının artması nedeniyle daha az yer kaplayan, ekonomik ve çıkış suyu kalitesi bakımından oldukça verimli olan yeni arıtma prosesleri üzerindeki araştırmalar yoğunlaşmıştır. Membran teknolojileri bu teknolojilerin başında gelmektedir. Özellikle evsel atıksu arıtma tesislerindeki klasik arıtım sistemlerinin yerine kullanılabilecek Membran Biyoreaktör (MBR) sistemleri hem ekonomik hem de kolay işletilebilir olmaları nedeniyle çok geniş bir çalışma alanı oluşturmuştur. |
Atıksularda Kirlilik Yükü Azaltımı için Yenilikçi Hibrit Membran Biyoreaktör (IF-MBR) Artıma Teknolojisinin Araştırılması |
İnşaat Fakültesi |
Çevre Mühendisliği Bölümü |
| Prof. Dr. Nebiye Musaoğlu (Geomatik Müh.) |
TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı |
KAMAG |
Proje kapsamında İTÜ Uydu Haberleşme ve Uzaktan Algılama Merkezi (UHUZAM) bünyesinde müsilajın görüldüğü tarihlerde indirilen yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ve ücretsiz erişilebilen uydu görüntüleri kullanılarak Marmara Denizi doğal havza sınırı kapsamında bu dönemlere ait denizel ölçmelerle ilişkilendirilip incelenecektir. Bu amaçla öncelikle Marmara Denizi için doğal havza sınırı belirlenecektir. Belirlenen havzada oluşan arazi örtüsü/kullanımı değişimine paralel olarak, kara-deniz etkileşimi irdelenecek olup, uydu görüntülerinden müsilaj kaplı alanlar tespit edilerek, bu alanların batimetri ve akıntı yönleriyle ilişkisi ve yayılımı incelenecektir. Böylece, gelecekteki olası müsilaj tehdidi ile karşılaşıldığında uygulanabilirliği olan bir izleme ve denetim altyapısı modeli (mekanizması) geliştirilecektir. Ayrıca uydu görüntülerinden sıcaklık değişimlerinin sıklıkla tespit edildiği bir alanda da insansız hava aracı (İHA)’ya takılı termal kamera ile veri temin edilerek denetimde kullanılabilirliği test edilecektir. Üretilen tüm sonuçların bir arada değerlendirildiği altyapı sistemi verilerin paylaşımına, analizine ve farklı kurumlar tarafından kullanımına olanak sağlayacaktır. |
Bilgi Teknolojileri Kullanarak Marmara Denizi’ne Özgü Kirlilik Takip Sisteminin Altyapısının Oluşturulması |
İnşaat Fakültesi |
Geomatik Müh |
| Prof. Dr. Yasin Arslanoğlu (Denizcilik Fakültesi, Temel Bilimler Bölümü) |
TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı |
KAMAG |
Önemli suyolları arasında gösterilen Türk Boğazlarındaki gemi trafiği her geçen yıl önemini artırmaktadır. 2021 yılı içerisinde Marmara Bölgesinde yoğun şekilde meydana gelen müsilaj, daha önce meydana gelen oluşumlardan çok daha büyük ve etkili olması sebebiyle bölge turizmini, balıkçılığı ve deniz yolu taşımacılığını olumsuz yönde etkilemektedir. İstatistiksel verilere göre, ticari ve coğrafi önemi yüksek olan bu suyollarından geçen gemi tonajı hızlı bir artış göstermektedir. Meydana gelen kirlilik nedeniyle, büyük küçük fark etmeksizin tüm askeri- ticari gemiler ve bölgedeki yatlar-balıkçı teknelerine ait makine soğutma sistemleri olumsuz şekilde etkilenmektedir. Yapılan ön çalışma ile bölgede çalışan ticari gemiler ve özel hizmet teknelerinin soğutma suyu filtrelerinin kısa sürede tıkandığı doğrulanmıştır. Bu tıkanıklığın makine sistemlerindeki termal verimi düşürerek mekanik problemlere sebebiyet vereceği gözlenmektedir. Basit bir filtre tıkanıklığının, gemi soğutma suyu sistemi ve dolayısıyla başta gemi ana makinesi olmak üzere neredeyse diğer tüm gemi makineleri üzerinde büyük etkileri olacaktır. Yetersiz soğutulan sistemler ve makineler geminin manevra kabiliyetini kaybetmesine neden olacak, tüm bu riskler ise sonucunda çarpma, çatışma, karaya oturma, batma, yangın, patlama gibi çok daha büyük risklerin oluşmasına zemin hazırlayacaktır. Bölge yoğun nüfusu, dar suyolları, akıntılar gibi tüm unsurlarıyla beraber düşünüldüğünde bu risk katlanarak artacak, sonuç olarak müsilaj kaynaklı gemilerde meydana gelebilecek teknik problemler can ve mal kaybı ile sonuçlanabilecek kaza risklerini artıracaktır. Hali hazırda müsilajın doğal çevreye, insanlara, turizme, balıkçılığa doğrudan etkileri ile ilgili kapsamlı çalışmalar devam etmektedir. Ancak, müsilaj probleminin görülmeyen fakat büyük kitleleri etkileme olasılığı olan gizli riskleri de bulunmaktadır. Net olarak görülmeyen fakat gemilerin soğutma suyu sistemleri üzerindeki etkisiyle, büyük kaza riskleri oluşturan müsilaj, bu yönüyle çalışılmamıştır. Bu nedenle proje kapsamında, müsilajın gemi makine sistemleri üzerindeki sosyoekonomik etkileri ve risk analizi değerlendirmesi konusu seçilmiştir. Bu projenin araştırma planı, müsilajın gemi makineleri ve gemiye etkisi en aza indirilerek, halihazırda diğer pek çok riski barındıran Marmara bölgesi için emniyet unsuru geliştirilebilir kuramsal yaklaşımı üzerine kurulmuştur. Bu doğrultuda oluşturulan proje ekibi araştırmanın teorik ve uygulama safhalarındaki gereksinimlere cevap verebilecek nitelikte disiplinlerarası üretken ve dinamik bir araştırma grubudur. Proje kapsamında ilk olarak müsilajın oluşumu ve etkisi hem saha çalışması hem de sahada görev yapan denizcilerden alınan görüşler ile şekillendirilmiştir. Ön çalışmalar sonrası, planlanan iş paketleri doğrultusunda sırasıyla, gemilerin kullanmış oldukları soğutma sistemlerinin incelemesi, hata türleri ve etkileri analizi (FMEA) kullanılarak risklerin belirlenmesi, sektör çalışanlarının ve denizci akademisyenlerin uzman görüşleri alınarak hata türlerinin hem klasik hem de ağırlıklı yöntem ile hesaplanması, elde edilen sonuçların gerçekçi bir simülasyon tasarımından elde edilen sonuçlar ile desteklenmesi hedeflenmektedir. Proje kapsamında yürütülecek çalışma belirtilen şu somut hedeflere ulaşılması öngörülmektedir: 1.Müsilaj yoğunluğunun gemi makine dairesindeki sistemlere ve geminin seyir faaliyetine olan etkilerinin belirlenmesi. 2.Marmara ve Kuzey Ege bölgesindeki müsilaj yoğunluğunun sosyoekonomik etkileri konusunda farkındalığın artırılması. 3.Marmara ve Kuzey Ege bölgesindeki müsilaj problemi konusunda detaylı ve ulusal bir başvuru kaynağı oluşturulması. 4.Hazırlanacak sirküler ile Marmara ve Kuzey Ege bölgesindeki seyirlerin emniyetli bir şekilde sürdürülebilmesi adına uygulamalar gerçekleştirilmesi. |
Müsilajın Gemi Makine Sistemleri Üzerindeki Sosyoekonomik Etkileri ve Risk Analizi Değerlendirmesi |
Denizcilik Fakültesi |
Temel Bilimler Bölümü |
| Doç. Dr. Hale Özgün (Çevre Müh.) |
TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı |
KAMAG |
Açık denizlerde ve okyanuslarda yaygın olarak görülen Müsilaj (deniz karı/salyası) son dönemlerde Marmara Denizi’nde de sık bir şekilde görülmeye başlanmış ve bölgedeki denizel ekosistem için tehdit oluşturmaya başlamıştır. Müsilaj oluşumunun insan faaliyetlerine bağlı başlıca nedeni yeterli düzeyde arıtılmadan Marmara Denizi’ne deşarj edilen kentsel ve endüstriyel atıksulardaki yüksek besi maddesi (azot ve fosfor) yüküdür. Müsilaj ile mücadelede en etkin yöntem, müsilajın oluşumuna neden olan faktörlerin tespit edilip bunların yok edilmesi olacaktır. Marmara Denizi’ne yapılan atıksu deşarjları incelendiğinde İstanbul’un %76,5’lik pay ile en yüksek miktarda debiye sahip olduğu görülmektedir. Marmara Denizi Havza’sında yaşayan nüfusun yaklaşık %60’ı İstanbul’da yaşamakta ve İstanbul’da oluşan kentsel atıksuyun %55’i mekanik arıtmaya, %45’i ise ileri biyolojik arıtmaya tabi tutulmaktadır. İlaveten, Marmara Denizi’ne kıyısı bulunan illerden gelen en büyük deşarj miktarının ve en büyük noktasal besi kaynağının (N, P) İstanbul’dan geldiği rapor edilmiştir. Dolayısıyla, İstanbul’dan Marmara Denizi’ne deşarj edilen atıksu miktarının yeniden kullanım ile azaltılması ve/veya ileri atıksu arıtma yöntemleriyle atıksu deşarjı kaynaklı kirletici yüklerinin azaltılması büyük önem taşımaktadır. İstanbul kıyılarından yapılan deşarjlardaki kirlilik yüklerinin azaltılması kapsamında mevcut kentsel atıksu arıtma tesislerinin (AAT) kapasitelerinin artırılması ve/veya arıtma seviyelerinin yükseltilmesi gerekmektedir. Ancak bu önlemlerin alınmasının önünde önemli kısıtlar bulunmaktadır. Özellikle, mevcut AAT’lerin kapasitelerinin artırılmasının ve yeni AAT’lerin inşa edilmesinin yer kısıtı nedeniyle mümkün olmadığı bölgelerde az yer kaplayan atıksu arıtma teknolojilerinin tercih edilmesi gerekmektedir. Bu bağlamda uygulanabilecek en etkili teknolojilerden biri Aerobik Granüler Aktif Çamur (GAÇ) teknolojisidir. Müsilaj oluşumuna sebebiyet veren faktörleri yok etme çalışmalarından birisi de arıtılmış atıksuların azami oranda kentsel yeşil alanların sulamasında ve/veya endüstrilerde kullanılarak, Marmara’ya yapılan arıtılmış atıksu deşarjlarının ve dolayısıyla deşarjdaki kirletici yüklerin mümkün mertebede azaltılmasıdır. Dünya ve ülkemiz gündeminde yer alan su krizi ile mücadele kapsamında, arıtılmış atıksuların yeniden kullanılması büyük önem taşımaktadır. GAÇ teknolojisinin sağladığı yüksek kalitedeki çıkış suyunun, ilave ileri arıtma sistemleri ile uygun standartlara getirilerek yeşil alan sulaması, genel temizlik amaçlı kullanım suyu (kentsel alan temizliği, araç yıkama suyu vb.) ve endüstrilerde proses suyu olarak kullanılması su kaynaklarının stres altında bulunduğu dikkate alındığında oldukça sürdürülebilir bir çözümdür.
Bu projede laboratuvar ölçekli çalışmalar ile İstanbul’da bulunan bir kentsel atıksu ön arıtma tesisinin çıkış suyunun az yer kaplayan ve yüksek kalitede çıkış suyu sağlayan GAÇ sistemi ile arıtılabilirliği ve GAÇ sistemi çıkış suyunun ilave sistemler ile kalitesinin iyileştirilerek yeniden kullanım amaçlı değerlendirilmesi araştırılacaktır. Kentsel atıksu ön arıtma tesisinin çıkış suyu öncelikle GAÇ sistemi ile biyolojik olarak arıtılacaktır. GAÇ sistemi çıkış suyu, ultrafiltrasyon (UF) membranlarından geçirilerek askıda katı madde ile bulanıklık parametrelerinde önemli bir iyileşme sağlanacak ve patojen mikroorganizmaların önemli oranda giderimi sağlanacaktır. Arıtılmış atıksuyun yeniden kullanım amacına bağlı olarak UF çıkış suyu iki farklı proses ile arıtılacaktır. Birinci proseste UF çıkış suyu ultraviyole (UV) ile dezenfeksiyona tabi tutularak patojen mikroorganizmaların tamamı giderilecek ve UV çıkış suyu yeşil alan sulaması, tarımsal sulama ve genel temizlik amaçlı kullanım suyu (kentsel alan temizliği, araç yıkama suyu vb.) olarak değerlendirilecektir. İkinci proseste UF çıkış suyu, ters osmoz (TO) sisteminden geçirilerek endüstriyel proseslerde kullanıma uygun yüksek kalitede çıkış suyu elde edilecektir. İlaveten bu çalışma sonunda, projede önerilen konfigürasyona sahip tam ölçekli bir AAT için ilk yatırım ve işletme maliyetleri belirlenerek proje raporunda sunulacaktır. |
Müsilajla Mücadelede Az Yer Kaplayan Yenilikçi Arıtma Teknolojilerinin Uygulanması ve Su Geri Kazanımı" |
İnşaat Fakültesi |
Çevre Mühendisliği Bölümü |
|
|
|
|
|
|
|
| Doç. Dr. Burhaneddin İzgi |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
1. Dönem |
EEEAG |
Stokastik Oyunlar için Matris Norm Tabanlı Yeni Çözüm Yöntemleri ve Yapay Zekâ Uygulamaları
Bunlara ek olarak, stokastik oyunların çözümleri için literatürde bilinen bazı algoritmaları, stokastik oyunların çözümleri için elde edeceğimiz matris norm tabanlı bu yeni yöntem ile geliştirerek daha hızlı yeni bir algoritma elde etmeyi amaçlamaktayız. Daha sonra, sunacağımız bu yeni algoritmanın uygulamalarını yapıp, işlevselliğini göstereceğiz. Böylece stokastik oyunların çözümlerine farklı bir açıdan bakan, matris norm tabanlı yeni ve hızlı bir yöntem kazandırmayı hedeflemekteyiz.
Bütün bunların dışında, stokastik oyunlar yapay zeka uygulamalarında ve makine öğrenme işleminde etkin bir şekilde kullanılmakta olduğundan ve bu öğrenme süreci çeşitli algoritmalar yardımı ile gerçekleştiğinden, stokastik oyunlar için geliştirmeyi hedeflediğimiz bu yeni matris norm tabanlı yöntemi bu yönde de kullanmayı amaçlıyoruz. Böylece, hem 2019 yılında sıfır toplamlı oyunlar için geliştirilmiş olan yöntemin hem de stokastik oyunlar için yeni geliştirmeyi hedeflediğimiz yöntemin yüksek boyutlu oyunlarda da kullanılabilir olduğunu yapay zeka ile yapacağımız uygulamalarla göstermeyi hedeflemekteyiz. Bu kapsamda, yüksek boyutlu oyunlarını değerini kestiren yapay zekâ modelleri (derin yapay sinir ağları) geliştireceğiz ve bu modellerin savunma sanayi sektöründeki çok oyunculu karar verme problemlerindeki uygulamalarını çalışacağız. |
Stokastik Oyunlar için Matris Norm Tabanlı Yeni Çözüm Yöntemleri ve Yapay Zekâ Uygulamaları |
Fen-Edebiyat Fakültesi |
Matematik Mühendisliği Bölümü |
| Prof. Dr. Elif Pehlivanoğlu Mantaş |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
1. Dönem |
ÇAYDAG |
Çeşitliliğe ilave olarak, klorlama prosesi için süre ve klor konsanstrasyonu, ozonlama ve katalitik ozonlama için de pH ve ozon dozu değişkenler olarak belirlenmiş olup, her bir parametre için uygulanacak iki farklı değer ile antiviral ilaçların giderimi için en uygun şartlar belirlenecektir.
Uygulanacak proseslerin antiviral ilaçlar üzerindeki etkisi iki şekilde ele alınacaktır. İlk olarak proje çerçevesinde oluşturulacak ng/L seviyesinde ölçüm yapacak analitik yöntem kullanılarak, uygulanacak proseslerin antivirallerin giderimine etkisi belirlenecektir. Proseslerin etkisinin belirlenmesinde kullanılacak olan ikinci yöntem de ekotoksikolojik deneylerdir. Antivirallerin oluşturabileceği akut toksisite, östrojenik etki ve sulama için kullanılırsa toprakta oluşturabileceği zehirlilik etkisi sırasıyla, A. Fischeri bakterisi, rekombinan Saccharomyces cerevisiae maya bazlı östrojenite testi ve Enchytreaus Crypticus solucanı kullanılarak belirlenecektir. Farklı türlerin kullanımı sayesinde hem su ortamında hem de toprakta oluşabilecek zehirlilik incelenecektir. Aynı zamanda, sucul zehirlilik hem akut etkiler hem de endokrin sistemini olumsuz etkileyebilecek etkiler açısından izlenecektir. Önerilen projenin sonuçları, önce pilot ölçekte değerlendirilerek gerçek sistemlerde uygulanabilir olmasının yanısıra, gerçek şartlarda oluşabilecek zehirlilik etkilerinin tahmin edilebilecek olması sebebiyle değerli olacaktır. Ayrıca, proje konusunun COVİD-19 ilaçlarının atıksularda giderimi ve etkilerini içerme dolayısıyla yeni olması, üretilecek katalizörün katalitik ozonlamada ilk kez kullanılacak olması ve zehirliliğin mikroplastiklerin varlığında incelenecek olması proje sonuçlarının bilimsel açıdan da değerli ve yüksek etki değerlikli dergilerde yayınlanabilir olmasını sağlayacaktır. |
COVID-19 tedavisinde kullanılan ilaçların zehirliliğinin mikroplastikler varlığında araştırılması ve klorlama, ozonlama ve KÇH-bazlı katalitik ozonlama ile giderimleri |
İnşaat Fakültesi |
Çevre Mühendisliği Bölümü |
| Doç. Dr. Behçet Uğur Töreyin |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
1. Dönem |
EEEAG |
Video anlamlandırma, içerisinde videoda eylem algılama, video sınıflandırma, video nesne tespiti ve eylem konumlandırma gibi farklı görevleri barındıran, bilgisayarlı görünün en önemli alanlarından biridir. Bu alandaki bilimsel yazın, kendisine yakın bir alan olan imge anlamlandırma alanındaki çalışmalara göre oldukça düşük başarımlı sonuçlar raporlayan çalışmalarla doludur. İmge anlamlandırma konusundaki yazında yer alan yöntemlerin son derece yüksek başarımlı sonuçlar üretmesinde, hiç kuşkusuz, derin öğrenme tabanlı yaklaşımların etkisi büyüktür. Bununla birlikte, benzer başarım düzeylerine, söz konusu derin öğrenme tabanlı yaklaşımlara dayalı video anlamlandırma çalışmalarında erişilemediği görülmektedir. Bunda, video işaretinde, imge işaretine göre çok daha fazla artıklık bulunması önemli rol oynamaktadır. Bu nedenle, derin öğrenme tabanlı yaklaşımlar, artıklığı son derece yüksek olan video işaretinden, ayrıştırıcılığı yüksek ve anlamlı öznitelikleri çıkarmada zorlanmaktadır. Ayrıca, yalnızca iki boyutlu video çerçevelerine dayalı olarak geliştirilen derin öğrenme tabanlı video anlamlandırma yaklaşımları, video işaretini oluşturan ardışık imgelerdeki zamansal ilişkiyi açığa çıkarma konusunda da oldukça yetersiz kalmaktadır. Bu yüzden, güncel video anlamlandırma yazını, optik akı vektörlerini temsil eden bütünleşik derin öğrenme mimarîleriyle, video işaretindeki zamansal ilişkiyi de ortaya çıkarmaya çalışmaktadır. Öte yandan, video işareti, pratikte, çekilir çekilmez, veri üretildiği anda, neredeyse anında, bir çeşit kodek ile sıkıştırılmaktadır. Söz konusu sıkıştırma ile, konvansiyonel olarak, yüksek hacimli video verisinin etkin bir biçimde iletilmesi ve saklanması amaçlanmaktadır. Bu amaca yönelik olarak gerçekleştirilen sıkıştırma işlemi, kullanılan kodekten bağımısız olarak, temelde, uzamsal ve zamansal artıklığı azaltmaya yönelik yaklaşımları içermektedir. Bu yaklaşımlar neticesinde elde edilen sıkıştırılmış video işareti, orijinal boyutuna göre çok daha az miktarda, ancak, video işaretini etkin biçimde temsil etme yönünden çok daha anlamlı veri içermektedir. Mevcut proje önerisiyle, derin öğrenmeye dayalı yaklaşımların, işte bu, temsil kâbiliyeti yüksek ve az miktarda veri ile eğitilmesi, böylelikle video anlamlandırma başarımının artırılması hedeflenmiştir. Önerilen bu projeyle, imge anlamlandırma konusunda oldukça yüksek başarım elde eden derin öğrenmeye dayalı yaklaşımların, video anlamlandırma alanında da en azından benzer başarım mertebelerine erişebilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, video işaretinin, doğrudan, sıkıştırılmış ortamda çözümlenmesi konusunda araştırmalar yürütülecektir. Böylelikle, kodeklerle sıkıştırıldıktan sonra anlamlandırılmak için geri çatılıp derin öğrenme yapılarına girdi olarak verilen video işareti yerine, doğrudan doğruya, onun H.264, H.265, vb. kodeklerle sıkıştırılmış hâli kullanılacaktır. Proje kapsamında yürütülecek çalışmalarla, sıkıştırılmış videoya ait uzamsal ve zamansal öznitelikler ile doğrudan eğitilebilecek, özgün derin öğrenme ağlarının geliştirilmesi öngörülmektedir. Bu çalışmaların yanında, proje kapsamında, sıkıştırılmış video anlamlandırma amacıyla geliştirilecek derin öğrenme modellerinin sıkıştırılmasına yönelik araştırmalar da yürütülecektir. Böylelikle, video anlamlandırma yeteneği olan daha küçük boyutlu, özellikle enerji temîni açısından kısıtlı platformlar üzerinde gerçeklenebilir özgün derin öğrenme ağları tasarlanacaktır. Projenin bir diğer amacı da, sıkıştırılmış videonun anlamlandırılmasına yönelik olarak geliştirilecek derin öğrenme modellerine; öğrenilmiş olan aktivitelerin dışında farklı aktivitelerin tespitine, mevcut sınıfların dışında yeni sınıfları içermeye, öğrenilmiş olanın dışında başka nesnelerin tespitine ve farklı aktivitelerin konumlandırılmasına olanak sağlayacak biçimde, sürekli öğrenme kâbiliyetinin kazandırılmasına yönelik araştırmaların yürütülmesidir. Tüm bu çalışmalar sonucunda geliştirilecek yordamlar, bir vaka çalışması olarak, videoda yangın tespiti sorununa uygulanacaktır. Böylelikle yordamların, videoda nesne tespiti ve eylem algılama amacıyla ilgili yazında yer alan erişilebilir veri kümelerindeki başarımların elde edilmesinin ötesinde, yeşil mutabakata uyum kapsamındaki iklim değişikliği, çevre ve biyoçeşitlilik başlığı altında yer alan orman ve tarım alanı yangınları ile etkin mücadele altında değerlendirilebilecek bu önemli soruna bir çözüm önerebilmesi de öngörülmektedir. |
Videonun Sıkıştırılmış Ortamda Anlamlandırılması |
Bilişim Enstitüsü |
Bilişim Uyg. Ana Bilim Dalı |
| Dr. Öğr. Üyesi Ramazan Kızıl |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
1. Dönem |
EEEAG |
Molekül tabanlı teknolojiler nano-elektroniğin yeni istikamettir. Moleküler yapıların aktif devre elemanı olarak kullanıldığı ve yük transportunun molekülün öz-iletkenliğine bağlı olduğu devreler/eklemler moleküler elektronik sistemlerdir. Elektron yükü yerine dönüsü “spin” kullanılarak spin aktarımında kuantum etkili moleküler spintronik aygıtlar geliştirilebilir. Moleküler Spintronikte Tünel MagnetoRezistans (TMR) etkili sistemler için DNA molekülünün kullanılabileceği teorik olarak iyi gösterilmesine rağmen DNA tabanlı spintronik bir aygıtın üretilip üretilemeyeceği henüz yanıt bulmamıştır.
Bu çalişmayla DNA molekülünün spin vana özelliğinden kaynaklanan tünel magnetorezistans (TMR) yonga-ustu bir aygitla ilk-kez deneysel olarak incelenecektir. Başarılı olunduğunda yarıiletken endüstrisine kolay adapte edilebilir nitelikte ilk DNA bazlı tek-molekül spintronik aygıt üretilip DNA’nın teorik spin vana öngörüsü deneysel olarak doğrulanacaktır. DNA gibi ilgi çekici bir molekül bazlı spintronik aygıt hazırlama ayrıcalığı yanı sıra, aygıt fabrikasyon ve karakterizasyonunu nispeten düşük maliyette gerçekleştirebilmeye müsait bir proje önerilmektedir. DNA spintronik aygıt üretildiğinde dışarıdan uygulanacak dikey yönlü manyetizasyona göre DNA’da spin bağımlı elektron transport karakteristiği deneysel olarak ilk kez araştırılacaktır. |
Ferromanyetik Nanotel
Nanojonksiyonunda
Tek Molekül Dna Spintroniği |
Kimya-Metalurji Fakultesi |
Kimya Muhendisligi |
| Doç. Dr. Nurettin Cenk TURGAY |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
MFAG |
Genelleştirilmiş Robertson-Walker uzay zamanı negatif tanımlı 1-boyutlu taban ile bir Riemann manifoldunun Lorentziyen çarpık çarpımıdır (İNG. warped product). Genelleştirilmiş Robertson-Walker uzay zamanları hem matematiksel hem de fiziksel açıdan çok önemli modellerdir (Bondi ve Gold, 1948; Hawking ve Ellis, 1973; O’Neill, 1983). Örneğin, genel görelilikte genelleştirilmiş Robertson-Walker uzay zamanı tarafından içerilen klasik Robertson-Walker uzay zamanları evrenin erken çağı ve en son çağı hariç, evrenin ilk genişleme tanımlarını daha iyi anlaşılmasını sağlamaktadır (Hawking ve Ellis, 1973; O’Neill, 1983). Genelleştirilmiş Robertson-Walker uzay zamanları de Sitter, Minkowski ve anti-de Sitter uzay zamanlarını ve ayrıca Friedmann'ın kozmolojik modellerini de içermektedir.
Bir uzay zamanı, Lorentziyen bir metriğe sahip dört boyutlu türevlenebilir bir manifold olarak tanımlanır. Genel görelilikteki önemli kozmolojik model ailelerinden biri de Robertson-Walker uzay zamanlarıdır ve tanımı aşağıdaki şekilde verilir:
g_f^c=-dt^2+f(t)^2 g_c olmak üzere, Lorentziyen çarpık çarpım metriği g_f^c ‘ye sahip
L_1^4 (f,c)=I×_f R_c^3=(I×R_c^3,g_f^c)
uzayına Robertson-Walker uzay zamanı denir. Burada, f çarpıtma fonksiyonu (İNG. warping function) I açık aralığında tanımlı pozitif değerli bir fonksiyondur. R_c^3 ile metriği g_c olan c sabit eğrilikli üç boyutlu bir Riemann manifoldu gösterilmektedir ve c=0,c>0 ile c<0 durumlarında, sırasıyla, 3-boyutlu Euclid uzayı E^3, 3-boyutlu küre S^3 (c) ve 3-boyutlu Hiperbolik uzay H^3 (c) ‘den ibarettir.
Robertson-Walker uzay zamanlarındaki özel yüzeyleri veya hiperyüzeyleri inceleyen çok fazla makale olmasına rağmen, bunlardan sadece birkaçı dejenere olmayan alt manifoldların diferansiyel geometri bakış açısıyla incelenmesiyle alakalıdır. Örneğin, L_1^4 (f,c) Robertson-Walker uzay zamanlarında yarı-minimal (İNG. quasi-minimal) pozitif göreceli sıfırlığa (İNG. positive relative nullity) sahip yüzeyler ve tümden jeodezik yüzeyler (Chen ve Van der Veken, 2007) makalesinde sınıflandırılmıştır. Ayrıca, bu çalışmada L_1^4 (f,c) Robertson-Walker uzay zamanlarındaki tümden umbilik veya paralel yüzeyler incelenmiştir. Diğer taraftan, genelleştirilmiş Robertson-Walker uzay zamanlarının dejenere hiperyüzeyleri ve alt manifoldları ile ilgili (Kang, 2012, 2014) makalelerinde sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle RWSTSubmanifolds projesi birçok geometrici için ilgi çekici olacak ve bu proje literatürdeki önemli bir boşluğu dolduracaktır.
RWSTSubmanifolds projesinin temel amacı, Robertson-Walker uzay zamanların dejenere olmayan alt manifoldlarını diferansiyel geometri bakış açısıyla incelemektir. Böylece, Robertson-Walker uzay zamanlarındaki bu tür alt manifoldların geometrik özelliklerinin anlaşılması amaçlanmaktadır. Bu nedenle, bu projede L_1^4 (f,c) Robertson-Walker uzay zamanında biharmonik, bikonzörvatif (İNG. biconservative) alt manifoldlar, yarı-minimal yüzeyler ve Ricci solitonları kabul eden hiperyüzeyleri içeren (ancak bunlarla sınırlı olmayan) problemlerin çözülmesi amaçlanmaktadır.
Bu projenin en önemli amaçlarından biri de bursiyerlerin diferansiyel geometri ile ilgili yüksek lisans tezlerini tamamlayarak onları doktora yapacak duruma getirmek ve doktora öğrencisinin ise çalışmalarının ivme kaybetmeden devam etmesine yardımcı olmaktır.
Proje süresince elde edilen sonuçların fiziksel yorumları ile ilgilenilmeyecektir. Bu nedenle, sonuçlar kısa vadede fizikçilerin dikkatini çekmeyecektir. Ancak sonuçların geometri literatüründe büyük bir önem kazanacağı düşünülmektedir. Bu nedenle, projeden elde edilen sonuçların saygın matematik dergilerinde yayınlanmasını beklenmektedir.
Proje tamamiyle teorik bir çalışmadır. Problemleri çözmek için alt manifold teorisinin temel denklemleri kullanılacaktır. Sembolik hesaplamalar için Wolfram Mathematica ve/veya MATLAB kullanılacaktır. RWSTSubmanifolds projesinde, karşılaşılan kısmi diferansiyel denklemlerin analizi sadece analitik olarak yapılacaktır; yani, sayısal çözümler ile uğraşılmayacaktır.
Proje süresi 30 ay olup, proje ekibi proje koordinatörü, iki araştırmacı, bir danışman ve üç bursiyer olmak üzere 7 kişiden oluşacaktır. Proje ekibindeki kişilerin rolleri 3. Bölümde ayrıntılı olarak anlatılacaktır. |
Robertson- Walker Uzay Zamanların Alt Manifoldları (RWSTSubmanifolds) |
Fen Edebiyat Fakültesi |
Matematik Bölümü |
| Dr. Öğr. Üyesi Caner Ünlü |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
KBAG |
Yenilenebilir enerji üretimi, son yıllarda etkisi giderek artan küresel ısınmaya ve büyük bir ekonomik yük olan yüksek miktarda enerji üretim/tüketim sorununa karşı sunulan etkili çözümlerden biridir. Ayrıca, günümüzde petrol ve türevi enerji kaynaklarının tükenme sinyalleri verdiği göz önüne alınırsa, geleceğin en önemli enerji kaynaklarından birinin yenilenebilir enerji olacağı düşünülmektedir. Yenilenebilir enerji, biyokütle, rüzgar, güneş gibi doğada kendiliğinden var olan kaynaklardan elde edilmektedir. Bu kaynaklardan biri olan biyokütle, canlı organizmaların ürettiği ve enerjiye dönüşebilen biyomoleküllerden oluşmaktadır. Biyokütle üretimi genellikle bitkiler aracılığı ile yapılmaktadır. Diğer taraftan, bitkiler dışında yosun gibi fotosentetik organizmalar da biyokütle üretme kapasitesine sahiptir ve son yıllarda biyokütle üretiminde kullanılmaya başlanmıştır.
Fotosentez, bitkilerin ve yosun gibi canlıların güneş enerjisini kullanarak karbondioksit ve suyu besine dönüştürme sürecidir. Işık ve karanlık reaksiyonları olmak üzere iki aşamadan oluşan fotosentez, birçok organizmada ışık-reaksiyonlarıyla başlamaktadır. Işık reaksiyonları ise ışığın hasadıyla başlamaktadır. Fotosentezin başlangıç noktası olan ışık hasadı süreci, aynı zamanda fotosentezin ne kadar randımanlı çalışacağının da bir göstergesidir. Işığı daha iyi hasat eden organizmalar, daha efektif fotosentez yapabilmekte ve sonuçta daha fazla besin üretebilmektedir. Fazla üretilen besin, biyokütle olarak saklanmaktadır.
Fotosentetik organizmalarda ışık hasadını daha efektif hale getirmek, kuantum nokta–fotosentetik protein kompleksi konjugatları oluşturmak suretiyle mümkündür. Kuantum noktalar, 2-10 nm boyut aralığında yarı-iletken floresan nanokristallerdir. Farklı organik gruplarla modifiye edilebilir yüzeye, yüksek fotokararlılığa, yükse parlaklığa ve dış etkenler ile kolay kolay bozunmayan bir yapıya sahiptirler. Kuantum noktalar son yıllarda fotosentetik organizmaların fotosentez verimini ve biyokütlesini arttırmaya yönelik birçok çalışmada etkin olarak kullanılmışlardır. Yosunlarda ve farklı organizmalarda kuantum noktalar fotosentez mekanizmasının gerçekleştiği fotosentetik protein kompleksleri ile etkileştirilmiş, bu komplekslerin temel yapıtaşı olan ve ışık hasadından sorumlu biyomolekül klorofile enerji akışı sağladığı gözlemlenmiştir. Enerji akışı miktarı ve yönü, floresant bir biyomolekül olan klorofilin emisyon spektrumundaki değişimler incelenerek anlaşılmıştır. Kuantum nokta eklenen türlerde, aynı zamanda biyokütle artışı gözlemlenmiştir.
Önemli bir yosun türü olan Chlamydomonas reinhardtii, biyolojide rol model kullanılan bir fotosentetik organizma olup, gen haritası tamemen çıkarılmış ve her türlü mutantı / protein kompleksi ticari olarak bulunabilen bir organizmadır. Chlamydomonas reinhardtii fotosentez üzerine yapılan çalışmalarda sıklıkla kullanılmaktadır ve son yıllarda ucuz üretimi, kolay bulunabilir olması ve ticari olarak tüm mutantlarına/protein komplekslerine ulaşılabilir olması sebebi ile biyokütle/biyoyakıt üretim çalışmalarında da kullanılmaya başlanmıştır.
Bu projede, farklı yapıya ve farklı yüzey özelliklerine sahip kuantum noktalar sentezlenerek, kuantum noktalar ve Chlamydomonas reinhardtii’den elde edilmiş fotosentetik protein komplekslerinin alt birimleri arasında gözlemlenen enerji akış şeması aydınlatılacaktır. Bu amaçla kuantum noktalar fotosentetik protein komplekslerinin alt birimleri ile etkileşime geçirilecek ve bu etkileşim sonucu oluşan enerji akışı şemaları çıkarılarak hangi alt birimler ile kuantum noktaların daha iyi etkileştiği ortaya çıkarılacaktır. Bir sonraki aşamada, enerji akışında düşük role sahip veya enerji akışını engelleyen fotosentetik protein kompleksi alt birimler ve enerji transferine imkan vermeyen yapıya/yüzey özelliklerine sahip kuantum noktalar tespit edilecektir. Akabinde, enerji transferini engelleyen alt birimlerin bloke edildiği/olmadığı mutantlar elde edilerek enerji transferine imkan veren yapıya/yüzey özelliklerine sahip kuantum noktalar ile etkileşime geçirilecek ve canlı hücre ortamındaki kuantum noktaların zehir etkisi ve hücre içerisindeki enerji akış şemaları incelenecektir. Tüm bu sonuçlar Chlamydomonas reinhardtii’nin doğal fenotipi ile kıyaslanacaktır. Projenin son aşamasında, kuantum noktalar ile etkileşime geçirilen tüm mutantların ve doğal fenotiplerin toplam biyokütlesi belirlenecektir. Enerji akış şemaları, floresan ve UV-VIS spektrofotometreler kullanılarak belirlenecektir. Floresan spektrofotometre ile fotosentetik protein komplekslerinin yapıtaşını oluşturak klorofil molekülünün floresanında kuantum noktalar ile etkileşim sonucu oluşan değişimler izlenecektir ve enerji akışı belirlenecektir. Ayrıca, her bir örneğin ürettiği protein, karbonhidrat, yağ ve klorofil oranı belirlenerek biyokütle üretimindeki değişiklikler belirlenecektir. |
Kuantum noktalar ile Fotosentetik protein kompleksleri arasındaki etkileşimlerin araştırılması ve yenilenebilir enerji kaynağı olan yosun biyokütlesinin kuantum noktalar kullanılarak arttırılması |
Fen Edebiyat Fakültesi |
Kimya Muhendisligi |
| Prof. Dr. M. Akif Sarıkaya |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
ÇAYDAG |
Günümüz iklim değişiklikleri nedeniyle gün geçtikçe kaybolan buzulların araştırılması ve geçmişe ait kayıtların nicel olarak incelenmesi, geleceğe yönelik iklim öngörülerin sağlıklı yapılmasını sağlayacaktır. Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli’nin (IPCC) 2021 yılında yayınlanan değerlendirme raporunda Dünya’nın yüzey sıcaklığı 1850’den beri 0,99°C artmıştır (IPCC, 2021). Bu artış kar ve buz örtülerinde ciddi miktarda azalmaya yol açmakta ve buzullar yılda 335 ± 38 Gigaton kütle kaybetmektedir (IPCC, 2019). Ülkemizde de durum çok farklı değildir. Sarıkaya (2012a) ve Azzoni vd.’nin (2019; 2020) yaptığı çalışmalara göre ülkemizin en büyük buzulu olan Ağrı Buz Takkesi son yıllarda en az üçte bir oranında küçülmüştür. Günümüze dönük bu ve benzeri çalışmaların ortaya koyduğu iklimsel değişim gerçekliği acaba geçmişte hangi büyüklükte ve sıklıkta olmuştu? O dönemlerde Türkiye’deki buzulların yayılımı nasıldı? Geçmiş buzullar ile günümüz buzulları arasında ne gibi coğrafik ve iklimsel ilişkiler vardır? Günümüzdekine benzer iklimsel değişimler geçmişte de meydana gelmiş miydi? Geçmişteki değişimlerin insan etkisinden yoksun olduğu düşünülürse, acaba doğal değişimlerin günümüz iklim değişikliklerine katkısı ne kadardı? Bu ve benzeri soruların yanıtlarını aramak için eski buzul kayıtlarının araştırılması gerekmektedir.Türkiye’nin buzul varlığını araştırmaya yönelik çalışmalar son yıllarda giderek artmaktadır. Kozmojenik izotoplar kullanılarak yapılan tarihlendirme çalışmaları Son Buzul Dönemi (Last Glacial Stage: günümüzden 120 bin yıl ile 11,7 bin yıl öncesi) buzulları hakkında önemli bilgiler vermektedir. Bu çalışmalar ülkemiz eski buzullarının çoğunlukla Son Buzul Maksimumu (Last Glacial Maximum: LGM, ~21 bin yıl öncesi) sırasında en geniş boyutlarına ulaştıklarını, daha sonra küçülerek bugünkü konumlarına geri çekildiklerini göstermiştir. Ancak bazı bölgelerde maksimum koşullar çok daha önceleri gerçekleşmiştir. Bunlardan bir tanesi de Doğu Karadeniz Dağları’dır (Reber vd., 2014). Burada buzulların neden daha önce bu kadar büyük boyutlara ulaştıklarının sebebi tam olarak bilinmese de yerel iklim koşullarının diğer bölgelere göre farklılıklar arz etmesinden kaynaklandığı öne sürülebilir. Türkiye’de yapılan buzul tarihlendirme çalışmaları genellikle ülkemizin batısında yoğunlaşmaktadır. Hâlbuki Anadolu’nun doğusu batısına göre çok daha yüksek bir topoğrafyaya sahiptir. Burada buzullar için çok daha elverişli koşullar mevcuttu(r). Bu nedenle doğu bölgelerimizde yapılacak buzul çalışmaları sadece Son Buzul Dönemi buzullaşmalarını değil aynı zamanda günümüz iklim ve çevresel değişimlerini anlamamıza büyük katkı sunacaktır. Önerilen bu proje çalışması ile Doğu Karadeniz Dağları’nın geçmiş iklimini anlamak için buzul rekonstrüksiyonu yapılacaktır. Daha önceki çalışmalar bölgede Son Buzul Dönemi’nde geniş bir buzul yayılım alanı olduğunu göstermektedir (Akçar vd., 2007; 2008; Reber vd., 2014). Bölgede yaptığımız ön arazi çalışmaları da bunu destekler niteliktedir. Bu proje ile açık kaynak kodlu Paralel Ice Sheet Model (PISM) yazılımı kullanılarak bölgede buzulların geçmişte hangi iklimsel koşullar altında oluştukları araştırılacaktır. Bu amaca ulaşmak için 4 hedef belirlenmiştir. Bunlar; (1) model girdi veri setlerinin derlenmesi, (2) eski ve (3) güncel buzul sahalarının modellenmesi ve (4) hedef 1, 2 ve 3’ten elde edilen sonuçlara dayanarak, Doğu Karadeniz Dağları’nda ve yakın çevresinde son 120 bin yılın iklimine yönelik bir sentezin ortaya konulmasıdır. |
Doğu Karadeniz Dağlarında Son Buzul Dönemi paleoikliminin buzul akış modeli ile belirlenmesi |
Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü |
Katı Yer Anabilim Dalı |
| Doç. Dr. Volkan Sezer |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
EEEAG |
Otonom mobilite her geçen gün daha fazla hayatımıza girmekte ve çözüme yönelik çalışmalara daha fazla ihtiyaç duyulmaktadır. Mevcut projede üzerinde çalışılacak otonomi problemlerinden ilki, lokalizasyon problemidir. Bu doğrultuda, bir harita üzerinde robotun nerede olduğunu doğru ve hızlı biçimde anlamasını sağlayacak dayanıklı algoritmalar geliştirilmesi üzerinde çalışılacaktır. Ele alınacak diğer bir otonomi problemi, verimli bir lokal planlayıcı geliştirilmesi olacaktır. Lokal planlayıcının özellikle hareketli engellerin yoğun olduğu bölgelerde daha öngörülü çalışmasının sağlanmasına yönelik çalışmalar gerçekleştirilecektir. Son olarak otonom bir robotun önündeki kişi takibi yaparken karşılaşabileceği problemlerin çözülmesine yönelik geliştirmeler de proje faaliyetleri arasındadır. Tüm geliştirme çalışmaları, önce kavramsal olarak çözülüp benzetimlerle sınandıktan sonra, önceki Tübitak projemizde geliştirdiğimiz gerçek otonom tekerlekli sandalye platformu üzerinde doğrulanacaktır. |
Otonom Mobiliteye Yönelik İleri Otonom Sürüş Algoritmalarının Geliştirilmesi ve Uygulanması |
Elektrik Elelktronik Fakültesi |
Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bölümü |
| Doç. Dr. Çiğdem Altın Gümüşsoy |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
MAG |
Bu proje kapsamında web siteleri ve mobil uygulamaların kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi ve kullanıcı odaklı tasarımların sağlanması amacıyla yerli çevrimiçi kullanılabilirlik değerlendirme platformu tasarlanması amaçlanmaktadır. İlk olarak farklı türde web sitesi ve mobil uygulamaların kullanılabilirliğinin uzaktan (çevrimiçi) değerlendirilmesine olanak sağlayan bir uzman karar destek sistemi tasarlanacaktır. İkinci adımda web ve mobil uygulama geliştirmenin tüm süreçlerinde uygulanabilecek biçimsel ve özetleyici kullanılabilirlik değerlendirme yöntemlerini içerecek kullanıcı deneyimi testi tasarlanacaktır. En son adımda ise web ve mobil uygulama geliştiricilerinin kullanıcı testlerini yapabilecekleri ve uzmanların kullanılabilirlik değerlendirmesini destekleyen uzman karar destek sistemini içeren bir çevrimiçi kullanılabilirlik değerlendirme platformu (UXDigi) geliştirilecektir. |
Uzaktan Kullanılabilirlik Değerlendirmesi için Çevrimiçi Platform Tasarımı: UXDigi |
İşletme Fakültesi |
Endüstri Mühendisliği Bölümü |
| Doç. Dr. Abdullah Aydoğan |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
KBAG |
Supramoleküler polimerler birbirleri ile uyumlu monomerlerin kovalent olmayan etkileşimler vasıtası ile geri dönüşümlü olarak bağlanabildiği materyallerdir. Geri dönüşümlü bu etkileşimler sayesinde kendi kendini onarabilen, şekil hafızasına sahip çevresel uyarılara duyarlı malzemeler oluşturulabilmektedir. Tıpkı konvansiyonel polimerlerde olduğu gibi farklı etkileşim motiflerine sahip monomerlerin bir araya getirilmesi ile hazırlanan ardışık supramoleküler polimerler hibrit özelliklere sahip malzemelerin üretimi için büyük öneme haizdir. Enerji, rejeneratif tıp, nanoteknoloji, çevre ve sentetik kimya gibi birçok alanda uygulama imkanı bulmuş bu malzemeler genelde katyonik misafir molekülleri ile bu misafirler ile etkileşime girebilecek ev sahibi monomerleri kullanılarak oluşturulmuştur. Ancak anyon ve katyon (ya da nötral yapılar) tanınmasının birlikte uygulandığı ardışık supramoleküler polimerler üzerine çalışmalar henüz rapor edilmemiştir. Anyonların doğa ve endüstrideki önemi göz önüne alındığında bu tip supramoleküler polimerlerin oluşturulması, özelliklerinin irdelenmesi ve üzerine bilgi birikimi oluşturulması büyük bir öneme haizdir.
Proje kapsamında taç eterler ve pillar[5]arenler ile ev sahibi-misafir etkileşimi yapabilecek kaliks[4]pirol türevleri ve yine kaliks[4]piroller ile etkileşime girebilecek taç eter ve pillar[5]aren türevlerinin hazırlanması ve bu makrosiklik monomerlerin birbirleri ile etkileştirilerek sekans kontrollü ardışık lineer supramoleküler polimerlerin oluşturulması hedeflenmektedir. Bu bağlamda n-alkil, n-alkilbromo, n-alkilnitril, paraquat ve amonyum tuzu içeren kaliks[4]pirol türevleri ve karboksilat üniteleri içeren taç eter ve pillararen türevleri sentezlenecektir. Organik çözücüler içerisinde hazırlanacak olan bu sistemlerde kalikspirol, taç eter ve pillar aren supramoleküler polimerlerinin özelliklerinin yeni ardışık supramoleküler polimerlerde harmanlanarak hibrit özelliklere sahip, sıcaklık ve kimyasallara duyarlı kendi kendini onarabilen hiyerarşik malzemelerin oluşturulması hedeflenmektedir. Bu sayede hem literatüre anyon ve katyon tanınmasının eş zamanlı olarak kullanıldığı supramoleküler polimer konsepti kazandırılmış hem de bu konsept ile oluşturulmuş dış uyarılara duyarlı, kendi kendini onarabilen supramoleküler polimerlerin ilk örnekleri ortaya konmuş olacaktır. |
Kalix[4]pirollerin Pillar[5]aren ve Taç Eterler ile Dış Etkenlere Duyarlı, Kendi Kendini Onarabilen Supramoleküler Kopolimerleri ve Hiyerarşik Malzemeleri |
Fen Edebiyat Fakültesi |
Kimya Muhendisligi |
| Prof. Dr. Zeynep Petek ÇAKAR |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
|
Dünya nüfusundaki artışa paralel olarak temel gıda maddelerine olan ihtiyaç da her geçen gün artmaktadır. Özellikle fırıncılık sektöründe kullanılan Saccharomyces cerevisiae mayası bu alanda öne çıkmaktadır. Maya ve ilgili ürünlerin yüksek verimle üretimi, tüketiciye ulaştırılması ve saklanması bu sektör için önem arz eden konulardır. Fırıncılık sektöründe kullanılan maya hücrelerinin bulundukları hamurun -18°C’ye dondurularak saklanması ve çözdürülerek kullanılması halinde dondurma-çözdürme süreçleri ve bunlardan kaynaklanan fizikokimyasal streslerin de etkisi ile maya aktivitesinde ciddi düşüşler yaşanmaktadır. Donma-erime stresi etkilediği kompleks mekanizmalar sebebiyle hücrelerde ozmotik, oksidatif ve ısı şoku gibi farklı streslere yol açmaktadır. Bu nedenle dondurulmuş hamurlarda kullanılan mayaların don-çöz sonrasında metabolik ve proteomik düzeyde hangi yolaklarının etkilendiğine dair detayların ortaya konması kompleks dirençlilik mekanizmalarının aydınlatılmasında oldukça önemlidir. Bu noktadan hareketle, metabolik olarak kompleks mekanizmaların geliştirilmesi için çok güçlü bir yöntem olan evrimsel mühendislik (evolutionary engineering / adaptive laboratory evolution) yöntemi kullanılarak donma-erime stresine dirençli laboratuvar ve endüstriyel suşlar grubumuzca geliştirilmiştir. Mikroorganizmaların endüstriyel açıdan önemli özelliklerinin geliştirilmesini amaçlayan evrimsel mühendislik yönteminin Türkiye’de önderliğini yapan Prof. Dr. Zeynep Petek Çakar ve araştırma grubunun önceki çalışmaları, yöntemin avantajlarını ve başarısını göstermektedir. Benzer şekilde sektörün Türkiye’deki lideri konumunda olan ve projede de yer alan Pakmaya şirketi ortaklığı ile geliştirilen ve projede kullanılması planlanan donma-erime stresine dirençli endüstriyel suş ise yöntemin endüstriyel açıdan uygunluğunun bir göstergesi niteliğindedir. |
Donma-erime stresine direnç kazandırılmış endüstriyel ve laboratuvar tipi Saccharomyces cerevisiae maya suşlarının endüstriyel açıdan önemli özelliklerinin analizi ve donma-erime stres direncinin moleküler altyapısının omik yöntemlerle belirlenmesi |
Fen Edebiyat Fakültesi |
İTÜ Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü |
| Doç. Dr. Barış Kışkan |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
KBAG |
Polibenzoksazinler yapısal olarak fenol-formaldehit reçinelerine benzemektedirler. Bu polimerler fenol-formaldehit sistemleri gibi termal olarak kararlı, yanmaya dirençli, korozif kimyasallardan düşük düzeyde etkilenen polimerlerdir. Bunlara ek olarak boyutsal kararlılıkları daha yüksek, camsı geçiş sıcaklıkları fenolik reçinelere kıyasla oldukça yüksek olabilmektedir. Literatürde Tg = 300 °C gibi değerlere sahip polibenzoksazinler mevcuttur. Mekanik özellikleri klasik fenolik reçinelere göre daha iyi olabilmektedir. Türevlendirilmeleri ve işlenebilirlikleri kolaydır ve birçok başka polimerle beraber kullanılabilirler. Kürlenme sırasında aromatik polimerlerle reaksiyon verebilir ve bu yapılara bağlanabilirler. Kül verimleri fenolik reçinelerden daha yüksektir ve düşük termal genleşme gösterirler. Belirtilen özellikleri nedeniyle polibenzoksazinler havacılık kompozitleri üreten firmaların ilgi alanındadırlar. Polibenzoksazinlerin birçok üstün özelliği yanında en temel sorunu sentezleri sırasında yüksek sıcaklığa ihtiyaç duyulmasıdır. Polibenzoksazinler 1,3-benzoksazin monomerlerinin katyonik halka açılma polimerizasyonu ile elde edilirler. Bu polimerizasyonun gerçekleşmesi için gerekli kürleme sıcaklıkları monomerin yapısına bağlı olarak 200-260 °C arasında olmaktadır. Oldukça yüksek olduğu kabul edilen bu değerlerin daha uygun sıcaklıklara indirilmesi polibenzoksazinlerin daha yaygın kullanılmasını sağlayacaktır. Beraberinde birçok uygulama daha kolay gerçekleştirecektir. Benzoksazin kimyasındaki en önemli sorunun giderimi için bu projede katalizör sistemleri önerilmektedir. 3 farklı katalizör yaklaşımı denenecektir. Bunlar sırasıyla, vulkanizsyon katalizörlerinin kükürt ile beraber kullanımı, tiyolaktonların amin kokatalizörlerle beraber kullanımı ve bazı iyonik likitlerin kullanımı şeklindedir. Projede katalizörlerin sonuç yapılara olan etkileri de incelenecek. Elde edilecek polibenzoksazinlerin termal/mekanik özellikleri katalizlenmemiş sistemlerle kıyaslanacaktır. Bu konuda bilgi birikimi yaratılacak ve insan kaynağı yetiştirilecektir. |
Benzoksazinlerin halka açılma polimerizasyon sıcaklığının düşürülmesi için çeşitli katalizör uygulamaları |
Fen Edebiyat Fakültesi |
Kimya Muhendisligi |
| Prof. Dr. Ozan Sanlı Şentürk |
TÜBİTAK 1001 ARDEB
2. Dönem |
KBAG |
Polietilen, PE, son derece dayanıklı, kimyasallara karşı dirençli ve çok çeşitli ürünlerde kullanılan bir termoplastiktir. Termoplastik kauçuklar olarak da adlandırılan termoplastik poliolefin elastomerler, TPO, hem termoplastik hem de elastomerik özelliklere sahip malzemelerden oluşan bir kopolimer sınıfı veya polimerlerin fiziksel bir karışımıdır. TPO’lar hem kauçuksu malzemeler hem de plastik malzemeler için bazı avantajlar gösterir. TPO’nun kullanılmasının yararı, diğer malzemelere göre daha uzun bir ömür ve daha iyi fiziksel özelliklere sahip olmasının yanı sıra gerilmelere karşı elastik mekanik davranış göstererek orijinal şekline geri dönebilmektedir. Etilen bazlı TPO’lar bir PE iskelet yapısı içeren elastomerlerdir. Etilen bazlı TPO’lar, polietilenin özellikle yüksek esneklik ve yumuşaklık, düşük yoğunluk ve darbe mukavemeti gibi çeşitli performans hedeflerinin karşılanmasını sağlamak için geliştirilen bir plastik grubudur. Etilen bazlı TPO'lar, etilen ile 1-buten veya 1-hekzen gibi çeşitli komonomerlerin polimersizasyonundan veya çeşitli poliolefinlerin karışımlarından elde edilir ve olağanüstü performans özellikleri gösterir. Genellikle TPO'ları elde etmek için kısıtlı geometrili (constrain geometry cataylst, CGC) metalosen veya postmetalosen katalizör sistemleri kullanılır ve bu nedenle çeşitli yoğunluklarda ve eriyik akış hızlarında TPO'lar hazırlamak mümkündür. Bundan dolayı, Türkiye Plastik sektörünün ihtiyacı olan katma değeri yüksek ürünler geliştirmek için bu projede yeni kısıtlı geometrili (CGC) postmetalosen, pm, katalizörler ile birlikte yeni ısmarlama polietilenler ve etilen bazlı termoplastik poliolefin elastomerlerin üretilmesi amaçlandı.
Bu projeden üretilecek yeni PE ve etilen bazlı TPO’lar için yeni kısıtlı geometrili (CGC) postmetalosen, pm, katalizörler, "liganda dayalı katalizör tasarımı” konsepti kullanılarak hazırlanacaktır. Bu projede yapılacak çalışmalar şunlardır;
(1) Yeni asimetrik dianyonik çeşitli florlu gruplar ile modifiye edilmiş pirol ve yeni etilendiamin / yeni o-fenilendiamin birimi içeren ligandlarının ana hedef grub 4 metalleri ve ikinci hedef Si yarımetali, Al metali ile oluşturacakları yeni CGC tek katalitik merkezli pm-katalizörlerinin sentezleri ve yapılarının aydınlatılması.
(2) Yeni pm-katalizörler ile yeni PE?ler etilenin ve yaklaşık 10% komonomer içeren, etilen-1-büten, etilen-1-hekzen ve etilen-1-oktenin ısı ve basınç kontrollü reaktörlerde polimerizasyonlarından elde edilecektir. Polimerizasyon sonrasında pm-katalizörün aktivitesi belirlenecek, üretilen polimerlerin karakterizasyonu yapılacaktır.
(3) Yeni pm-katalizörler ile yeni etilen bazlı TPO?lar yaklaşık 35% komonomer içeren, etilen-1-büten, etilen-1-hekzen ve etilen-1-oktenin ısı ve basınç kontrollü reaktörlerde polimerizasyonlarından elde edilecektir. Polimerizasyon sonrasında pm-katalizörün aktivitesi belirlenecek, üretilen elastomerlerin karakterizasyonu yapılacaktır.
Bu projede Türkiye’de üretilmeyen postmetalosen katalizörler ve bu katalizörlerle mikroyapısı kontrol edilebilen çok çeşitli özelliklerde ısmarlama yeni PE’ler ve etilen bazlı TPO’lar elde edilecektir. Elde edilecek yeni PE’ler ve etilen esaslı TPO’ların darbe direnci yüksek, kolay renklenebilir, tok, esnek, düşük yoğunluklu ve hafif, diğer bileşenler ile kolay karışabilen, kolay şekil alabilen, eriyik mukavemeti yüksek ve kolay işlenebilir, daha düşük büzülme özelliklerine sahip olması beklenecektir Böylece, ülkemize yeni, katma değeri daha yüksek malzemeler üretirken, aynı zamanda bilime evrensel bir katkı bulunulacağı düşünülmektedir. |
Yeni Kısıtlı Geometrili Postmetalosen Katalizörler ile Ismaralama Polietilen, PE, ve Etilen Bazlı Termoplastik Poliolefin Elastomer, TPO, Malzemelerin Üretilmesi |
Fen Edebiyat Fakültesi |
Kimya Muhendisligi |
|
|
|
|
|
|
|
| Doç.Dr. Uğur Algancı (İnşaat Fakültesi-Geomatik Bölümü) |
TÜBİTAK 1001 Kutup Özel Çağrısı |
ÇAYDAG |
Deniz taşımacılığı için öneminin yanı sıra, sığ su batimetrisi kıyı kesimlerdeki insan kaynaklı olumsuz etkiler ile su seviyesinin yükselmesi gibi iklim değişikliği etkilerinin gözlemlenmesinde de kritik bir rol oynamaktadır. Deniz ve Okyanusların mesahaları için kullanılan geleneksel yöntem olan tek bimli ve çok bimli iskandil kullanımı tabiatı gereği bazı dezavantajları da bünyesinde barındırmaktadır. Söz konusu bu dezavantajlar, teknik açıdan su derinliğinin azalması ile birlikte azalan kaplama alanı, etkinlik ve zamansal çözünürlük ile işletme açısından lojistik güçlükler, yüksek işletme giderleri ve emniyet riskleri olarak sıralanabilmektedir. Yakın zamanda gerçekleşen teknolojik ilerlemeler, geniş bölgelerde yüksek zamansal çözünürlüklü veri toplama imkânına sahip uzay-kaynaklı uzaktan algılama tekniklerinin kıyı kesimlerde batimetrik veri çıkarımı için alternatif bir yaklaşım olarak ortaya çıkmasına olanak sağlamıştır. Bu kapsamda, sığ suların mesahası için geliştirilen yöntem Uydu-kaynaklı Batimetri olarak isimlendirilmektedir. Geleneksel yöntemlerin aksine, Uydu-kaynaklı Batimetri ilgili sahaya personel ve cihaz transferini gerektirmemekte, süratli bir şekilde uydu görüntüleri vasıtasıyla batimetrik veri elde edilmesini sağlamakta, böylece zaman ve maliyet tasarrufuna tekabül etmektedir. Söz konusu uydu kaynaklı uygulamalar temel anlamda iki farklı ekol ile icra edilmektedir. Bunlardan ilki, ilgilenilen alana dair her türlü atmosferik parametrenin uydu görüntüsü meta verisinden de faydalanılarak ‘Işınım Transfer Modelleri’ ile modellenmesi ve yansıma değerlerinin bu modeller vasıtasıyla batimetrik değerlere dönüştürülmesi şeklindedir. ‘Analitik’ olarak kategorize edilen bu uygulama her ne kadar batimetrik hesaplamalar için bölgeye dair önceden ölçülmüş veriye ihtiyaç duymasa da, işlem-yoğun ve zaman alan bir iş akışına sahiptir. Uyduya geri yansıyan ışınlarda su kolununun payının %10 civarında olması dikkate alındığında, atmosferik parametrelerin modellenmesi esnasında gerçek değerlerden asgari bir sapmanın batimetrik çıkarımları ciddi ölçüde etkileyecek olması da unutulmamalıdır [1]. İkinci ekol ise ‘Deneysel’ olarak isimlendirilmekte ve uydu yansıma değerleri ile bölgeye dair az miktarda ölçüm verisi arasında bir eşleştirme yaparak elde edilen algoritma vasıtasıyla ölçüm bulunmayan geniş bir satıhta batimetrik çıkarımlar yapmayı sağlamaktadır. Bu çalışmada, Horseshoe Adası yaklaşma suları için ‘Deneysel’ Uydu-kaynaklı Batimetri Modeli oluşturulacaktır. Performans analizi kapsamında ‘Çekişmeli Üretici Ağlar’ vasıtasıyla çözünürlüğü artırılan Landsat-8 ve Sentinel-2 uydu veri setleri ve temin edilmesi durumunda milli uydu Göktürk ile elde edilen uydu verileri ile karşılaştırmalı testler gerçekleştirilecektir [2]. Uydu görüntülerinden elde edilen spektral yansıtım değerleri ile batimetrik değer çıkarımı için ‘Logaritmik Dönüşüm’, ‘Logaritmik Oran’, ‘Destek Vektör Makineleri’, ‘Rassal Orman’ ve ‘Evrişimli Sinir Ağı’ modelleri hazırlanacaktır. Söz konusu bu modellerin eğitimi ve çıkarım sonrası doğrulama süreci için Ulusal Antarktika Bilim Seferleri kapsamında bölgede toplanan çok bimli iskandil verilerinden faydalanılacaktır. Bahsi geçen çalışma, Batı Antarktika sığ sularına dair öncül ‘Uydu-kaynaklı Batimetri’ uygulama örneklerinden biri olması, özgün ‘Çekişmeli Üretici Ağ’ yapısı ile mekansal çözünürlüğü artırılan görüntülerin Uydu-kaynaklı Batimetri sürecine katkılarının ilk kez denenecek olması ve Milli Uydu Göktürk’ün performansının Uydu-kaynaklı Batimeri alanında ilk kez test edilecek olması özelliğini taşımaktadır. Elde edilmesi planlı batimetrik veriler, bölge özelinde devam eden seyir haritası üretim faaliyetlerine dahil edilebilecek ve bu bağlamda geleneksel yöntemlerle mesahasının icrası çok zor olan sığ su alanlarına dair kıymetli bir bilgi kaynağı olabilecektir. Çalışma hitamında elde edilen tecrübenin ülkemiz sığ sularının benzer şekilde incelenmesi sürecine ve son 20 yıl içerisinde tek bimli iskandil (TBİ) vasıtasıyla toplanan verilerin bütünsel bir yüzey haline dönüştürülmesine olumlu katkı sağlayacağı değerlendirilmektedir. İlaveten, Batı Antarktika suları için en uygun bant kombinasyonu, atmosferik düzeltme yöntemi ve korelasyon algoritması tespiti de öngörülen proje çıktıları arasındadır. |
Sığ Sular için Uydu-kaynaklı Batimetri Modellemesi: Horseshoe Adası Özelinde bir Araştırma |
İnşaat Fakültesi |
Geomatik Müh |