Bilge Yıldız

Bilge Yıldız, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde Nükleer Bilim, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Profesörüdür. Dirençli ortamlarda enerji dönüşümü için yeni materyaller geliştirmektedir. Bunlar, nükleer enerjinin geri dönüşümü için katı oksit yakıt hücrelerini ve korozyona dayanıklı malzemeleri içerir.

Yıldız, İzmir'de eğitime ve çalışkanlığa önem vermesini sağlayan iki öğretmenin çocuğu olarak dünyaya gelmiştir. İlkokuldayken fen ve mühendislikle ilgilenmeye başlamış ve kendi ilindeki fen lisesine gitmeyi seçmiştir. Eğitimi sırasında Yıldız, İzmir körfezindeki suları temizleme projesinde yerel bir üniversiteyle çalışmıştır. Yıldız, Wisconsin'de bir tarım okulunda değişim öğrenciliği yaptı ve Fermilab'ı ziyaret etme fırsatı buldu. Yaz tatillerini Ege Denizi'nde geçirmiştir. Sonunda Yıldız, özellikle nükleer mühendislik teknolojisiyle ilgilenmeye başladığı Hacettepe Üniversitesi'nde nükleer enerji mühendisliği okumuştur. O zamanlar Türkiye'de bu mesleği icra edebilmesi ve kariyer yapabilmesi için net bir fırsat yoktu ve Yıldız, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ne (MIT) geçmeye karar vermiştir. Yıldız, doktora derecesini 2003 yılında MIT üniversitesinden almıştır ve ilgili üniversitede doktora sonrası araştırma görevlisi olarak hizmet vermiştir.

Yıldız, Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda araştırmacı bilim insanı olarak çalışırken elektrokimya ve yüzey bilimi ile ilgilenmeye başlamıştır. 2007 yılında Norman C. Rasmussen Yardımcı Doçenti olarak MIT üniversitesine dönmüştür. Yıldız, MIT üniversitesi'nde Elektro kimyasal Arayüzler Laboratuvarı'na liderlik ediyor. Araştırma alanı, yüksek sıcaklıklar, reaktif gazlar, mekanik stres ve uygulanan alanlar dahil olmak üzere yüzeylerin zorlu koşullara nasıl tepki verdiğini ele almaktadır. Yakıt hücreleri ve elektrolizörlerdeki elektrotlara ne olduğunu araştırmaktadır. Bilge, yakıt hücrelerinde veya su bölmek için tasarlanmış hücrelerde reaksiyon ve taşıma kinetiğini inceleyerek bu malzemelerin korozyonunu bastırmayı hedefliyor. Elektrotların yüzeyindeki atomları incelemek için yerinde taramalı tünelleme mikroskopi yöntemleri geliştirmiştir ve bunlar genellikle yığın halindekilerden farklı davranmaktadır. Taramalı tünelleme mikroskopları (STM'ler), atom tomografisinin yanı sıra elektronik yapıyı da haritalayarak yüzey morfolojisi ve kimyasal reaktivite hakkında bilgi sağlayabilir. Yıldız modifiye STM, STM ucunu kullanarak bir malzemede hassas dislokasyonlar da oluşturabilmektedir.

Yıldız, grubu elektrokimyanın yanı sıra, nükleer reaktörlerdeki arızaları tahmin etmeye çalışmak için yapay zekâ ve olasılıksal yöntemler geliştirmektedir. Nükleer reaksiyonlarda, güvenlik açısından kritik olan metal yapılar hidrojen penetrasyonu nedeniyle bozulabilir. Hidrojen sızması metalleri mekanik olarak zayıflatabilir. Yıldız, hidrojenin metallerin yüzeyinde oluşan oksitlerle etkileşimini incelemiştir. Kafes boşluklarının hidrojeni hapsetmek için hareket edebileceğini belirlemiştir. Hidrojenin oksit filmlere girme mekanizmasını belirleyerek, bunu önleyebilecek yeni alaşım bileşimleri tasarlamıştır. Enerji santrallerinde kullanılan malzemelerin bir başka zorluğu ise stres korozyonuna maruz kalabilmeleridir. Bu malzemelerin çoğu polikristaldir ve bitişik minik kristaller arasındaki tane sınırları, bir malzemenin strese tepkisini etkileyebilmektedir. Yıldız, parçacık sınırlarının ve dislokasyonların malzemelerin mekanik ve kimyasal özelliklerini nasıl etkilediğini araştırmıştır. Bir atomik kafesteki dislokasyonların oksijen iyonlarının taşınmasını hızlandırabileceğini, yakıt hücrelerinde ve oksijen ayırma membranlarında difüzyon hızını artırabileceğini göstermiştir.

Son çalışması, perovskite oksitlerdeki oksijen azaltma kinetiğinden sorumlu mekanizmaların yanı sıra yüksek güç yoğunluklu katı pillerdeki arayüz kimyalarını da araştırmıştır. Yıldız, stronsiyum kobaltitin küçük bir voltaj kullanarak metalik ve yarı iletken durum arasında geçiş yapabildiğini, yani kalıcı bellekte kullanılabileceğini belirlemiştir. Yıldız, elastik gerinim, oksijen basıncı ve dislokasyonların hibrit malzemelerin bozunması ve reaktivitesi üzerindeki etkilerini belirlemiştir. Grubu, Mars kaynaklarından oksijen çıkarmaya çalışacak olan Mars 2020 Mars OXygen In situ kaynak kullanım Deneyi (MOXIE) aracına katkıda bulunmaktadır. Yıldız, 2014 yılında, MIT üniversitesinde görev almışır.

2021 Amerikan Fizik Derneği Üyesi "elektro-kemo-mekanik olarak birleştirilmiş oksit arayüzleri ve cihazlarında iyonik kusurları ve yük taşınımını anlama ve manipüle etme konusundaki yenilikçi katkılarından dolayı"