Türkiye’nin raylı sistemler alanındaki bilimsel ve teknolojik hamlelerine Karabük Üniversitesi’nden (KBÜ) stratejik bir katkı geldi. KBÜ bünyesinde yürütülen TÜBİTAK destekli yeni projeyle, demiryolu araçlarında kullanılmak üzere çeliğe meydan okuyan; çok daha hafif, yüksek dayanımlı ve nano katkılı yenilikçi bir kompozit malzeme geliştiriliyor. Projenin hayata geçmesiyle birlikte trenlerde enerji verimliliğinin maksimuma çıkarılması ve yerli raylı sistem teknolojilerinin güçlendirilmesi hedefleniyor.
Geleneksel Metallerin Yerini Nano Teknoloji Alacak
TÜBİTAK 1002 Programı kapsamında desteklenen "Novel Nano Parçacıklarla Güçlendirilen CFRP Lamine Kompozitlerin Demiryolu Araçları Hafif Gövde Tasarımlarına Uygulanmasının Sayısal ve Deneysel Yöntemlerle İncelenmesi" başlıklı projenin yürütücülüğünü KBÜ Eskipazar Meslek Yüksekokulu Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı yapıyor.
Havacılık ve otomotivde yaygın olan kompozit kullanımının raylı sistemlerde henüz istenen düzeyde olmadığını belirten Öğr. Gör. Arı, çalışmanın önemini şu sözlerle aktardı:
"Raylı sistemlerde hâlâ büyük ölçüde geleneksel metal malzemeler tercih edilmektedir. Ancak artan enerji verimliliği ve yüksek hız hedefleriyle birlikte bu tablo değişmekte, çalışmamız da tam bu noktada önem kazanmaktadır. Araç gövdelerinin hafifletilmesi; enerji tüketiminin azaltılmasında, ivmelenme-frenleme performansının artırılmasında ve altyapı üzerindeki yükün düşürülmesinde doğrudan belirleyicidir."
Grafen ve Molibden Katkısıyla Çelikten Hafif, Demirden Güçlü
Proje kapsamında karbon fiber takviyeli polimer kompozitlerin gücünü artırmak amacıyla mucizevi malzeme olarak bilinen grafen nanoplatelet ve molibden disülfür nano katkıları kullanılıyor. Vakum torbalama yöntemiyle üretilen malzemenin yenilikçi yönünü anlatan Arı, "Grafen yapısı malzemenin mekanik dayanımını, termal kararlılığını ve elektriksel iletkenliğini artırırken; molibden disülfür ise özgün tabakalı yapısı sayesinde yüksek ısıl dayanıma ve aşınma direncine katkı sağlıyor" dedi.
İki Büyük Üniversitenin Güç Birliği
Projenin danışmanlığını KBÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Bilge Demir yürütüyor. Akademik güç birliğinin sağlandığı projede üretimler, araştırmacı Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi’nin görev yaptığı İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa (İÜC) Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu İleri Kompozit Laboratuvarı’nda gerçekleştirildi. Malzemelerin test ve karakterizasyon süreçleri ise KBÜ ve İÜC ortak laboratuvar altyapısıyla yürütülüyor.
Uluslararası Standartlarda Test Edildi: İlk Sonuçlar Başarılı
Geliştirilen malzemelerin uluslararası EN 12663 standartlarına göre test edildiğini belirten Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı, elde edilen ilk verilerin çeliğe kıyasla çok ciddi bir hafifleme potansiyeli sunduğunu ve bu başarıyı uluslararası bilimsel yayınlara taşımaya başladıklarını müjdeledi.
Proje tamamlandığında, Türkiye'nin milli hızlı tren ve raylı sistem projelerinde dışa bağımlılığı azaltacak, tamamen yerli ve yüksek performanslı bir gövde malzemesi literatüre ve sanayiye kazandırılmış olacak.