Manyetoelastik sensörler
Magnetoelastic sensors
Yazar: ORHAN ORÇUN İNAN
Danışman: PROF. DR. SELÇUK ATALAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Amorf alaşımlar = Amorphous alloys ; Manyetik nanopartiküller = Magnetic nanoparticles ; Manyetik sistemler = Magnetic systems ; Manyetizasyon = Magnetization ; Manyetizma = Magnetism ; Organofosfat = Organophosphate ; Sensörler = Sensors

Özet:
Manyetoelastik Etki (ME), ferromanyetik bir malzemeye uygulanan tork veya kuvvetin etkisi altında numunenin manyetizasyonundaki değişimi olarak ifade edilmektedir.  Manyetoelastik özellik gösteren malzemeler dış manyetik alana maruz kaldıklarında tipik olarak boyutlarında 10-4-10-6 mertebesinde genişleme veya küçülme davranış sergilemektedirler. Bu tip sensörlerde genelde 2826MB (Fe40Ni38Mo4B18) amorf ferromanyetik şerit şeklindeki numuneler kullanılmaktadır. Manyetoelastik sensörlerde genelde sensör yüzeyi üzerinde biriken kütle miktarı, rezonans frekansında kaymaya neden olmakta ve manyetoelastik ölçüm sisteminde frekanstaki kayma ölçülmektedir. Dedekte edilen molekül türüne göre sensör yüzeyinin fonksiyonel hale getirilmesi önemlidir. MES ne kadar düşük miktarda kütle değişimini ölçerse o kadar hassas ve üstün özellik göstermiştir. Bu tezde manyetoelastik sensörlerin yüzey alanını artırmak için ilk defa elektroeğirilmiş nanofiberler sensör yüzeyine kaplanmıştır. Çalışma kapsamında oluşturulacak nanofiberler,polikaprolakton/kitosan (PCL/CHI) kompozitlerinden oluşturulmuştur. Daha sonra nanofiberler glutaraldehit (GA) ile fonksiyonel hale getirilerek asetilkolinesteraz (AChE) enzimi bağlanmıştır. Fonksiyonel amorf şerit yüzeyindeki AChE enzimine OF'lerin seçici bağlanması ile rezonans frekansında değişim olmuştur. OF'nin miktarını belirleyerek manyetoelastik sensörlerle OF'lerin seçici ve duyarlı bir şekilde belirlenmiştir.

Abstract:
Magnetoelastic Effect (ME) is expressed as the change in magnetization of the sample under the effect of torque or force applied to a ferromagnetic material. Magnetoelastic materials typically exhibit an expansion or contraction behavior of the order of 10-4-10-6 in size when exposed to an external magnetic field.In this type of sensors, samples in the form of 2826MB (Fe40Ni38Mo4B18) amorphous ferromagnetic strips are generally used. In magnetoelastic sensors, the amount of mass accumulated on the sensor surface in general causes a shift in the resonance frequency and the frequency shift is measured in the magnetoelastic measurement system.It is important to functionalize the sensor surface according to the type of molecule detected. The less mass change the MES measurements showed, the more sensitive and superior they were.Therefore, increasing the sensor surface area makes a significant contribution to the sensitivity of the sensor.This thesis, electrospun nanofibers will be coated on the sensor surface for the first time to increase the surface area of magnetoelastic sensors. The nanofibers to be formed within the scope of the study were formed frompolycaprolactone/chitosan (PCL/CHI) composites.Then, the nanofibers will be functionalized with glutaraldehyde (GA) and bound the enzyme acetylcholinesterase (AChE).There will be a change in resonance frequency with the selective binding of OPs to the AChE enzyme on the functional amorphous strip surface. By determining the amount of OP, OPs were determined selectively and sensitively with magnetoelastic sensors.