Akademik Veri Yönetim Sistemi
KARAMANLI İ. A. (Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Diğer, 2025 - Devam Ediyor
Üçlü Periyodik Minimal Yüzey (Triply Periodic Minimal Surface, TPMS) yapılar; sıfır ortalama eğrilikleri, yüksek özgül dayanımları, üstün enerji yutma kapasiteleri ve yüksek yüzey/hacim (S/V) oranları sayesinde hafif ve dayanıklı yapıların yanı sıra biyomedikal uygulamalar için önemli bir potansiyele sahiptir. Özellikle kemik dokusunun heterojen yapısını taklit edebilen TPMS tabanlı kafes yapılar, kemik grefti ve implant tasarımlarında umut vadeden çözümler sunmaktadır. Doğal kemik dokusunun iç bölgelerde trabeküler, dış bölgelerde ise kortikal karakter sergileyen çok katmanlı yapısı dikkate alındığında, fonksiyonel olarak derecelendirilmiş hibrit TPMS tasarımlarının geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu proje kapsamında, trabeküler kemiği temsil eden iç TPMS yapı ile kortikal kemiği taklit eden dış TPMS yapının bir arada kullanıldığı, doluluk oranı ve topolojik olarak fonksiyonel derecelendirilmiş hibrit TPMS yapılarının tasarlanması ve üretilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmanın temel hedefi; fonksiyonel derecelendirmenin mekanik davranış, enerji yutma kapasitesi ve yüzey/hacim oranı üzerindeki etkilerini deneysel olarak incelemek ve kemik iskele uygulamaları için en uygun yapı kombinasyonlarını belirlemektir. Projenin özgün yönü, kemik yapısına morfolojik ve mekanik açıdan daha yakın hibrit TPMS yapıların fonksiyonel derecelendirme yaklaşımı ile geliştirilmesidir. Deneysel tasarım, Deney Tasarımı (DoE) yaklaşımı ve Taguchi yöntemi kullanılarak oluşturulacaktır. Belirlenen parametre kombinasyonlarına göre numuneler tasarlanacak ve biyouyumlu reçine kullanılarak Masked Stereolithography (mSLA) tipi bir 3B yazıcı ile üretilecektir. Üretilen numuneler tek eksenli basma testlerine tabi tutulacak; deformasyon davranışı, ilk tepe kuvveti, maksimum kuvvet, enerji yutma, özgül enerji yutma ve yüzey/hacim oranı gibi performans kriterleri açısından değerlendirilecektir. Elde edilecek veriler sinyal/gürültü (S/N) oranları ve varyans analizi (ANOVA) kullanılarak analiz edilecek ve fonksiyonel derecelendirmenin yapısal performans üzerindeki etkileri istatistiksel olarak ortaya konacaktır. Bu projenin, fonksiyonel derecelendirilmiş hibrit TPMS yapılarının kemik iskele uygulamalarında kullanım potansiyelini artırması, mekanik dayanım–porozite dengesi açısından yeni tasarım yaklaşımlarının geliştirilmesine katkı sağlaması ve biyomedikal amaçlı katmanlı imalat çalışmalarına bilimsel bir temel oluşturması beklenmektedir.