Harran Üniversitesi’nden Radyasyona Karşı %90 Koruma Sağlayan Akıllı Kumaş
Röportaj: Tuğba KARADEMİR
Harran Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi’nde hazırlanan “Radyasyona Karşı Koruyucu Akıllı Kumaş Geliştirilmesi” adlı proje, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenmeye layık görüldü.
TÜBİTAK 1002-A Hızlı Destek Programı kapsamında destek alan proje, Fen-Edebiyat Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü’nden Doç. Dr. Numan Gözübenli’nin liderliğindeki ekip tarafından hayata geçirildi.
Çalışma kapsamında, nadir toprak elementlerinden elde edilen nanopartiküller kullanılarak, farklı yapısal özelliklere ve radyasyonu zayıflatma kapasitesine sahip akıllı kumaşların geliştirilmesi amaçlanıyor. Proje, kullanıcıyı radyasyonun olumsuz etkilerinden koruyabilecek ileri teknolojiye sahip tekstil ürünlerinin geliştirilmesine katkı sunmayı hedefliyor.
Öncelikle sizi daha yakından tanımak isteriz. Bilimsel ilgi alanlarınız neler? Eğitim süreciniz ve araştırma kariyeriniz nasıl şekillendi?
2015 yılında Amerika’daki Florida Üniversitesi’nde doktoramı nanopartiküller ve bu partiküllerin yüzey kaplamaları üzerine tamamladım. Harran üniversitesinde ana çalışma başlığımız; biyosensör yüzeyleri ve güneş panellerini yansıma engelleyici, kir tutmayan yüzeyler haline getirmekti. Ancak bu partiküllerin çip yüzeylerine, silikonlara, plastik türlerine, özellikle de kumaşlara, metallere ve cam gibi yüzeylere uygulanabileceğini fark ettik. Nanopartiküller bu yüzeylerle fonksiyonel ve daha akıllıca tasarımları ortaya çıkarmamıza olanak sağlıyor.
“Bu Kumaşı, Gündelik Kıyafetlerde de Kullanabileceğimizi Düşünüyoruz”
Geliştirdiğiniz projenin çıkış noktasından bahsedebilir misiniz? Radyasyona karşı koruyucu kumaş geliştirme fikri nasıl ortaya çıktı?
2025 yılında beklenen güneş patlamalarında dünyaya yoğun şekilde ulaşması planlanan gama ışınlarını nasıl engelleyebiliriz? sorusuna cevap ararken bu fikir ortaya çıkmış oldu. Bu kumaşı, sadece sağlık çalışanları ve nükleer tesislerde çalışanları koruma amacının dışında gündelik kıyafetlerde de kullanabileceğimizi düşünüyoruz. Şu ana kadar yapılan çalışmalar, PE (polietilen), pamuklu ve PP (polipropilen) kumaşların özel kalıplama yöntemi ile işlenmesi sonucu, bu kumaşların özellikle yüksek enerjili gama ışınlarına karşı %90’ın üzerinde koruma sağladığını göstermiştir. Bu sonuçlar, hem NaI (sodyum iyodür) dedektörlerinde simülasyonla hem de deneysel testlerle kanıtlanmıştır.
“Akıllı Kumaşlar Cilt Kanserlerine Karşı Koruyucu Etki Gösterebiliyor”
“Akıllı kumaş” kavramını biraz daha açabilir misiniz? Bu kumaşı benzerlerinden ayıran temel özellikler nelerdir? Hangi çevresel koşullara nasıl tepkiler veriyor?
Akıllı kumaşları, teknolojinin tekstil sektörüne entegre edilmesiyle ortaya çıkan, çevresel değişikliklere tepki verme, kullanıcıyla etkileşim kurma veya belirli işlevler sunma yeteneğine sahip yenilikçi bir ürün grubu olarak ifade edebiliriz. Örneğin bu kumaşlar yüksek enerjili ışınlara karşı kalkanlama göstermesinin yanında üzerindeki kaplama sayesinde antimikrobiyal aktivite sağlıyor. Ek olarak, cilt kanserlerine karşı koruyucu etki gösterebilen reaktif oksijen türlerinin cilt üzerindeki etkisini minimize edebilecek nadir toprak oksitlerini içeriyor.
Prototip kumaşın uygulama alanlarını hangi sektörler oluşturuyor? Sağlık, savunma, enerji, havacılık gibi alanlar dışında günlük kullanımda da bu tür kumaşlara yer verilebilecek mi?
Prototip akıllı kumaşın uygulama alanları oldukça geniş bir yelpazeyi kapsayabilir. Bunu sadece sağlık, savunma, enerji ve havacılık gibi yüksek teknoloji sektörlerle kısıtlamamak gerekiyor. Bu sektörler akıllı kumaşların öncül kullanım alanları olsa da akıllı kumaşların günlük kullanımda da kendilerine sağlam bir yer bulmalarının kaçınılmaz olacağını düşünüyorum.
İlk etapta hedef kitleniz kim olacak? Kullanıcıların bu kumaşı günlük yaşamlarında kullanabilmesi için nasıl bir entegrasyon planlıyorsunuz? (Tasarım, maliyet, erişilebilirlik gibi açılardan)
Radyasyon kalkanlama özelliği taşıyan bu özel kumaşın yüksek maliyeti ve niş özelliği göz önüne alındığında, ilk aşamada daha spesifik ve acil ihtiyaçları olan gruplara odaklanmanın daha gerçekçi olacağını düşünüyorum. Potansiyel hedef kitlelerimiz arasında şu gruplar bulunabilir;
Radyasyona Maruz Kalan Profesyoneller:
- Tıp Sektörü Çalışanları: Radyologlar, radyoterapi uzmanları, X-ray teknisyenleri ve bu tür cihazları sık kullanan cerrahlar. Bu kişiler, mesleki maruziyetleri nedeniyle özel koruyucu ekipmanlara ihtiyaç duyuyor.
- Nükleer Santral Çalışanları: Nükleer enerji santrallerinde çalışan ve radyasyon riski altında olan mühendisler ve teknisyenler.
- Havacılık Sektörü Çalışanları: Yüksek irtifalarda kozmik radyasyona daha fazla maruz kalan pilotlar, kabin ekipleri ve uçuş görevlileri.
- Askeri Personel: Radyoaktif bölgelerde veya nükleer silahlara yakın görev yapan askeri birlikler.
Araştırmalarınızda seryum oksit nanopartiküllerini tercih etmenizin özel bir sebebi var mı? Bu maddenin diğer malzemelere kıyasla avantajları nelerdir?
Seryum oksit nanopartiküllerinin tercih edilme sebepleri şu şekilde sıralanabilir;
- Antioksidan ve Radyoprotektif Özellikler:
- Serbest Radikal Süpürücü: Seryum oksit nanopartikülleri, benzersiz redoks (indirgenme-yükseltgenme) özellikleri sayesinde, radyasyonun neden olduğu serbest radikalleri (reaktif oksijen türleri – ROS) etkili bir şekilde temizleyebiliyor. Radyasyon, vücutta DNA, protein ve lipitlere zarar veren serbest radikallerin oluşumuna yol açıyor. CeO2 nanopartikülleri, bu radikalleri nötralize ederek hücresel hasarı azaltabilir.
- Enzimatik Mimikri: Seryum oksit nanopartikülleri, doğal antioksidan enzimler gibi davranabilirler. Bu “enzimatik mimikri” özelliği, radyasyon hasarına karşı sürekli bir koruma sağlamalarına yardımcı oluyor.
- Geniş Spektrumlu Radyasyon Kalkanlama:
- Seryum oksit, X-ışınları, gama ışınları ve hatta bazı UV ışınları gibi farklı türdeki iyonize edici ve iyonize edici olmayan radyasyonlara karşı kalkanlama yeteneği gösterebilir. Nanopartikül boyutu, bu kalkanlama verimliliğini daha da artırabilir.
Nanopartiküllerin boyutu, şekli (morfolojisi) ve dağılımı gibi özellikler kumaşın radyasyona karşı etkinliğini nasıl etkiliyor?Elde ettiğiniz ilk deneysel sonuçlar neler gösteriyor?
İlk sonuçlar antimikrobiyal aktivitenin ve radyasyon kalkanlamanın olumlu olduğunu ve yüzde 90’ın üzerinde iyi koruma sağladığını gösteriyor.
Bu kumaşların günlük yaşamda maruz kalınan radyasyon türlerine (örneğin güneş ışığı) karşı da etkili olabileceğinden söz ettiniz. Sıradan vatandaşlar için bu kumaş ne zaman erişilebilir hale gelebilir? Ticarileşme süreci nasıl ilerliyor?
Üniversite bünyesinde çalışmalar yürüttüğümüz için bizler sadece akademik camiaya duyuru şeklinde sonuçlarımızı paylaşıyoruz. Ancak bu ürün ticarileştirilmek istenirse tabii ki elimizden gelen yardımı yapmaya hazır olduğumuzu belirtmek isteriz.
Projenin yerli üretim ve bölgesel kalkınma açısından önemi nedir? Harran Üniversitesi olarak bu çalışmayı üniversite-sanayi iş birliği ve ekonomik gelişim açısından nasıl konumlandırıyorsunuz?
Çok önemli potansiyeli yüksek bir çalışma olarak görüyorum. Sadece tekstil camiasına değil sanayi, askeri ve uzay çalışmalarına katkı sunacağına emin olduğumuzu belirtmek isterim.
TÜBİTAK 1002-A desteği projeniz için nasıl bir katkı sağladı?
Bu desteği, başlangıç aşaması olarak görüyoruz. TÜBİTAK 1002 bize bir umut ışığı olması açısında önem arz ediyor. Devam projeleri olarak daha yüksek bütçeli projelerin başvurusu yakın zamanda TÜBİTAK’a ve uluslararası fonlara başvuru aşamasında olup, bu yönde hazırlıklarımız devam ediyor.
Son olarak, bu alanda araştırma yapmak isteyen genç bilim insanlarına ne gibi tavsiyelerde bulunmak istersiniz? Nanoteknoloji, malzeme bilimi veya tekstil teknolojileri gibi alanlara yönelmek isteyen öğrencilere önerileriniz nelerdir?
- Merakınızı Takip Edin ve Okuyun: Nanoteknoloji çok geniş bir alan. Sizi en çok neyin ilgilendirdiğini keşfetmek için bilimsel dergileri (Nature Nanotechnology, ACS Nano gibi), popüler bilim yayınlarını ve güncel haberleri takip edin. Okumak, ufkunuzu genişletecek ve hangi alt alana odaklanmak istediğinize karar vermenizde yardımcı olacaktır.
- Temelleri Sağlam Atın: Kimya, fizik, biyoloji ve matematik gibi temel bilimlerde güçlü bir altyapı oluşturmak kritik öneme sahip. Bu alanlardaki temel prensiplere hakimiyet, nanoteknolojinin karmaşık konularını anlamanızı kolaylaştırır.
- Laboratuvar Deneyimi Edinin: Üniversite laboratuvarlarında gönüllü olun, staj programlarına katılın veya yaz okullarına başvurun. Teorik bilginin yanı sıra, laboratuvar ortamında el becerileri geliştirmek ve gerçek deneyim kazanmak paha biçilmezdir. Nanoteknoloji, deneysel çalışmaya dayalı bir alandır.
