GTÜ'den minyatür soğutma sistemleri projesi

Gebze Teknik Üniversitesi (GTÜ) Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü Başkanı Prof. Dr. Ebru Menşur tarafından geliştirilen minyatür soğutma sistemleri projesi, Amerikan Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırmalar Ofisi tarafından destekleniyor.

ABD kuruluşunca 2 milyon 500 bin lira bütçe desteği sağlanan "Esnek Elektrokalorik Kompozitlerde Faz Etkileşimlerinin ve Boyut Etkilerinin İncelenmesi Projesi" kapsamında, mikro elektronik teknolojisine uygun üretilen soğutma sistemlerinin, uzay ve havacılık gibi zorlu şartlara sahip ortamlardaki araçlarda kullanılması hedefleniyor.

Elektroseramikler alanında Japonya'da doktorasını tamamlayan Prof. Dr. Menşur, AA muhabirine, Japonya'daki yeni teknolojik gelişmelerden olan bilgisayar, kredi kartları ve benzeri alanlarda kullanılan kalıcı hafıza aygıtları ile Türkiye'de su altı sonar ve seyrüsefer gemilerdeki dönüştürücü sistemler üzerine çalıştığını anlattı.

Menşur, 2017'de ABD'deki bir kongrede seramik bazlı soğutma sistemleri üzerine yaptığı sunumun ardından Amerikan Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırmalar Ofisi'nden teklif aldığını aktararak, "Bu ikinci proje. Aslında bu bizim için benim için gurur verici. Çünkü ikinci projeyi almak çok zor." dedi.

Birinci projede seramik bazlı soğutma sistemleri üzerine çalıştıklarına değinen Menşur, buzdolabında soğutma işlemi için kompresör, bilgisayarda fan sistemi kullanıldığını, minyatür hale getirilen küçük elektronik sistemlerde ise soğutma için farklı tasarım kullanılması gerektiğini kaydetti.

Menşur, gaz ve su buharı oluşturacak sistemin elektronik devreyi soğuturken kullanılamayacağına, fanların ise artık boyutları düşen teknolojide kullanışlı sistem olmadığına dikkati çekerek, "katı hal soğutma" (solid state cooling), yani gaz veya sıvı kullanılmayan, maddenin katı halinin geçerli olduğu ve bu prensiple çalışan sisteme ihtiyaç duyulduğunu aktardı.

Menşur, bu nedenle "katı hal" soğutma yöntemlerinin kullanıldığına işaret ederek, "Bu çağda çok önemli. Çünkü global ısınma söz konusu. Projede atıl enerjiyi de kullanarak sisteme adapte ettik. Hava kuvvetlerinde bunu kokpitte de kullanabilirsiniz. Herhangi bir uçağın ya da aygıtın elektronik kısmında da. Katı hal soğutmada, ısı ve elektriği birbirine çeviren etkiyle minyatür soğutma sistemleri üzerine çalıştık." diye konuştu.

"Bütün sistemde kullanılabilecek tasarım sağlıyoruz"

4 yıl süren ilk proje çalışmalarında 8 öğrenci yetiştiğini, 8 yüksek lisans ve doktora tezi hazırlandığını vurgulayan Menşur, mezun öğrencilerin sektörde güzel işler bulduğunu söyledi.

Menşur, başarıyla tamamlanan ilk projenin ardından 2,5 milyon liralık destek aldıkları ikinci çalışmanın 3 yıl sürmesinin planlandığını belirterek, nano teknolojinin önemli olduğu günümüzde daha esnek soğutma sistemlerine ihtiyaç duyulduğu değerlendirmesinde bulundu.

İkinci projede nano parçacıklar kullanarak malzeme bilimini ve mühendisliğini yukarıya taşıdıklarının altını çizen Menşur, "Şu faydayı sağlayacak; cep telefonlarına, bilgisayarlara baktığımız da 'ince, hafif, biraz da estetik görünümleri güzel olsun' diyoruz. Siz elektronik sistem kullanıyorsanız, bunu soğutmak zorundasınız. Telefonu şarja taktığınız anda ısındığını görüyoruz. Sadece havacılık sistemlerinde değil, herhangi bir elektronik sistemde inceliğine, kompleks oluşuna indiğimizde bütün sistemde kullanılabilecek bir tasarım sağlıyoruz." ifadesini kullandı.

Menşur, çalışmalarını dünyaya eş zamanlı yayınlayıp diğer araştırmacıların sonuçları görmelerini sağladıklarını aktararak, sözlerini şöyle tamamladı:

"Burada eş zamanlı soğutmayı hedefliyoruz. Sistemi soğuttunuz, bir daha çalıştıralım diye bir şey yok. Öyle sistemler var ki, çalışmaya başladığında hiç kapanmıyor. Onun doğal seyriyle siz bunları soğutmak zorundasınız. Biz anlık olarak soğutma sağlıyoruz. Çünkü katı hal soğutma çok revaçta konu. Esas hedeflerden biri de öğrenci yetiştirmek ve çıkan prototiplerin anında ölçülmesi. Bir sistemde ne kadar ısınma ya da soğutma sağladığınızı çip üstünde görebileceksiniz. Bu sistemler henüz ticari olarak aygıt haline gelmiş durumda değil."