Bitki işaretlerinin yüzey potansiyelleri yöntemiyle ölçüm ve analizi
Measurement and analysis of plant signs by surface potentials method
Yazar: ZÜBEYİR DURĞUT
Danışman: PROF. DR. İSMAİL KAYA
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Adaptif dengeleme = Adaptive equalization ; Aksiyon potansiyelleri = Action potentials ; Bitki dokuları = Plant tissues ; Bitkiler = Plants ; Demir elektrot = Iron electrode ; Elektriksel yüzey potansiyeli = Electrical surface potential ; Elektrostatik alan = Electrostatic field ; Membran potansiyelleri = Membrane potentials ; İşaret = Signal ; İşaret elde etme = Signal acquisition

Özet:
Son yıllarda, bitkiler üzerinde yapılan verim analizi, mutant bitki araştırmaları, protez geliştirme, yer çekimsiz ortam, farklı gezegen etkisi araştırmaları söz konusudur. Bitki flora ağı haberleşmesinin, küçük örneği bitki özelinde etkileşim çalışmaları yürütülmektedir. Bu gerekçelerle, bitki tepkilerinin daha hassas ve zararsız algılanma yöntemleri geliştirilmektedir. Bu araştırmalar, bitki işaret çeşitliliğinde işlev bağlamıyla literatürde ve endüstride bir çok disiplinin odağındadır.
Bitki elektro-potansiyellerinin yüksek hassasiyetle alınması, ölçümündeki iç ve dış istenmeyen etmenlerin belirlenerek minimize edilmesini gerektirmektedir. Böylece, temel işaretlerin algılanması ve analizi yüksek doğrulukla yapılabilir. Bu etmenler, elektrot, kablo ve ölçüm devresi gibi doğru ve dolaylı etkilerin azaltılmasını gerektirmektedir. Dahası, ölçüm yüzeyi elektriksel özelliklerinin değişiminden, ölçümün etkilenmesinin optimum seviyeye indirilmesi gerekmektedir.
Bu çalışmada, elektrostatik etkinin bitki elektro-potansiyellerinden ayrımı, filtreleme, ölçüm devresi, veri alınması ve gerçek zamanlı çizdirilmesi literatür bağlamı ile araştırılmıştır. Ayrıca, elektrot çeşitliliğinde Au, AgCl patch, Cu, CuNi, çelik ve yeni bir bitki yüzey elektro-potansiyel algılanması yöntemi nitelikleriyle karşılaştırılmış ve tartışmaya açılmıştır. Bu temel çalışma, bilinen stres faktörlerinin erken algılanması, analizi, strese bağlı yaşamsal tepkilerin takibi veya maksimum verim takibi konularına temel oluşturacak araştırma ve uygulama çalışmasıdır.

Abstract:
In recent years, research has focused on yield analysis, mutant plant investigations, prosthesis development, zero-gravity environments, and the effects of different planets on plants. Interactions within the plant flora network are being studied using small-scale samples. Thus, non-destructive methods for sensitive plant response detection are being developed. These research efforts are the focal point of various disciplines in literature and industry, regarding plant signaling diversity.
High-precision measurement of plant electro-potentials requires identifying and minimizing unwanted factors, both internal and external. This ensures accurate detection and analysis of fundamental signals. Factors like electrodes, cables, and measurement circuits need to be minimized for direct and indirect effects. Additionally, minimizing the influence of electrical property changes on the measurement surface is crucial.
This study investigates the differentiation of electrostatic effects from plant electro-potentials, filtering techniques, measurement circuits, data acquisition, and real-time visualization within existing literature. It also compares and discusses different electrode types (Au, AgCl patch, Cu, CuNi, steel) and a novel plant surface electro-potential detection method. This foundational study serves as a basis for research and practical applications related to early detection, analysis, stress factor monitoring, tracking stress-induced responses, and maximizing efficiency.