Giyilebilir teknoloji de esnek sıcaklık sensörlerinin aerosol jet baskı tekniği ile geliştirilmesi


Ataşer T.

TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2025

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2024
  • Bitiş Tarihi: Mart 2025

Proje Özeti

Bilimsel araştırma projesi olarak sunduğumuz öneriyi, bölümümüz ile iç içe olan Gazi Üniversitesi Fotonik Uygulama ve Araştırma Merkezi’nin (Gazi Fotonik) alt yapı ve olanaklarından faydalanacak şekilde Fotonik Bölümü Lisans 2. Sınıf öğrencileri olarak planladık. Günümüz giyilebilir teknolojisinde, esnek sensörler, insan sağlığı, yumuşak robot teknolojisi, insan-makine arayüzleri, savunma sanayi gibi daha birçok alandaki büyük potansiyelleri nedeniyle daha fazla ilgi görmektedir. Vücut ısısındaki değişiklikleri tespit eden giyilebilir olan sıcaklık sensörleri insanlar için ayrı bir rol oynamaktadır. Uzun süreli ve sürekli vücut ısısı ölçümüne ihtiyaç duyulduğundan sensörlerin geliştirmesindeki önemli parametre, esnek elektronik malzemelerin yenilikçi tasarımı ve yapısıdır. Sıcaklık sensörleri Kapton, poliimid (PI), polietilen tereftalat (PET), ve polietilen naftalat (PEN) gibi esnek alttaşların üzerine basılmaktadır. Çeşitli elektriksel, mekanik ve termal özelliklere sahip sıcaklık sensörlerini geliştirmek için aerosol jet baskı, serigrafi baskı, inkjet baskı ve lazer kesim gibi baskı teknolojileri kullanılmaktadır. Ancak bu baskı tekniklerinin çoğu düz yüzeylerle sınırlıdır ve düşük düzeyde çözünürlük sağlamaktadır. Bu baskı teknikleri arasında, Aerosol jet 5X baskı sistemi fonksiyonel nano malzeme mürekkepleri kullanarak, yaklaşık olarak 10 µm çizgi genişliğine sahip üretim için tercih edilmektedir. Önerdiğimiz bu projede, yüksek çözünürlüğe ve düşük malzeme kullanımı ile 5 eksenli yazma yeteneğine sahip ve çevre dostu olan aerosol jet 5X baskı tekniği kullanılarak yüksek çalışma sıcaklıklarına dayanıklı giyilebilir teknolojiler için sıcaklık sensörü geliştirerek bir ar-ge reçetesi oluşturmak istiyoruz. Yüksek elektriksel iletkenliğe sahip gümüş ve karbon mürekkep kullanılarak, aerosol jet 5X baskı tekniği ile yüksek çalışma sıcaklıklarına dayanıklı sıcaklık sensörler geliştirilmesi bilgimiz dahilinde ülkemizde ilk defa bizler tarafından gerçekleştirilecektir. Önerdiğimiz bu projenin her bir adımı bizlerin araştırma geliştirme ve giyilebilir teknoloji alanında deneyim kazanmamızı sağlayacaktır. Proje kapsamında Kapton alttaş üzerine sıcaklık sensör geliştirmeyi hedeflerken, proje çıktılarımız ülkemizde sağlık, savunma sanayi, giyim ve kozmetik gibi alanlarda çalışmalar yapan üniversite veya sanayi ar-ge merkezlerinin ve giyilebilir teknoloji için sensör üreten firmaların da dikkatini çekerek yaygın bir etkisi olacağını düşünüyoruz. Proje çıktılarımız, giyilebilir teknoloji alanında kullanılacak geniş çalışma sıcaklığına dayanımlı sıcaklık sensörlerin, ülkemizde geliştirilebilirliği yönüyle öncü bir çalışma olacaktır.