Biyoplastiklerin mimarlık ve tasarım alanında kullanımına yönelik beklentiler
Expectations for the usage of bioplastics in architecture and design
Yazar: ÖZGE ZEYNEP ÖCAL
Danışman: DOÇ. DR. UFUK FATİH KÜÇÜKALİ
İstanbul Aydın Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Biyobozunur polimerler = Biodegradable polymers ; Biyoplastik = Bioplastic ; Karbon lifler = Carbon fibers ; Nişasta = Starch ; Plastikler = Plastics ; Sürdürülebilirlik = Sustainability

Özet:
Bu tez çalışmasında biyoplastik ilkesinden ilham alınarak bir araştırma yapılmıştır. Bu ilke, yenilikçi plastiğin sürdürülebilir dünyanın önemine, tasarım ve mimarlık sektörünü geliştirmek için yenilebilir atıklardan oluşan biyoplastiklerin kullanılmasına atıfta bulunmaktadır. Yenilikçi plastikler teknolojinin ilerlemesindeki önemli sorunları çözdüğü için tasarımcılar ve sürdürülebilir yaşamı amaç edinen bilim insanları arasında çok popülerdir. Biyoplastik, tasarım odaklı düşünme yoluyla sürdürülebirliği ilerletebilmektedir. Tasarımın gücünü tasarım düşüncesiyle sentezlerken yenilebilir atıkları eklemek, yeni inovasyon ilkelerini bizlere öğretmektedir.
Biyoplastikler, tasarımda sürdürülebilir bir düşünce sağlamak için en etkili yöntemdir. Doğadan ilham alarak plastiği taklit ederken atık malzemelerin, organizmaların veya ortamların özelliklerinin taklit etmektedir. Tasarımda ise, bir objenin kullanılabilirliğini, dayanıklılığı veya işlevselliğini geliştirmek için atık malzemelerin, organizmaların veya ortamların özelliklerinin taklit edilmesi demektir.
Sürdürülebilirlik olgusu çok çeşitli şekillerde tanımlanmakta olup bu tanımlamalardan biri de öngörülemeyenleri tasarlama ve daha iyi bir gelecek için yeni malzemeleri keşfetmektir. Test edilen en verimli biyoplastikler yenilebilir atıklardan elde edildi. Tasarım düşüncesini ilerletmek için yenilikçi plastik  uygulama ve öğrenme eğilimi küresel olarak büyümektedir. 
Teknolojik dünyada sürdürülebilir dünya uygulaması olan biyoplastikler, yeni etkileşimler ve davranışlar yaratmak için ürünler, platformlar, süreçler ve hizmetler ile birleşmektedir. Design Thinking yeni yenilikler ararken aslında cevabı doğadan aldığımızı doğaya geri kazandırmaktır. 
Araştırma projemde biyoplastik kavramını sadece literatür taraması olarak değil malzemeyi kendim elde ederek görmek istedim. Biyoplastikler, canlı organizmalar tarafından üretilen selüloz, protein, DNA, RNA, peptidler, nişasta ve kitin gibi malzemelerden oluşmaktadır. Biyoplastikin yani yenilikçi malzemenin ekosisteme zarar vermeden mimarlık ve tasarım sektöründe nasıl kullanılabileceği literatür bilgilerine dayanarak göstermek bu araştırmanın amacıdır. Geleneksel plastikler, dayanıklı malzemeler olarak bilinmekte ve farklı yöntemlerle elde edilerek, eksrüder gibi cihazlarla kolayca şekillendirilerek, diğer birçok malzemeden daha hafif ve daha ucuz olan malzemelerdendir. Biyoplastiklerse yenilenebilen hammaddelerden yapılan yenilikçi plastiklerdir. Biyoplastik üretiminde nişastanın haricinde lignin, naylon, selüloz, polietilen, polilaktik asit, polipropilen ve polihidroksialkanatlar (PHA) gibi polimerlerde kullanılmaya başlanmıştır. 
Biyoplastikler, doğada varlığını sürdüren tüm canlılar ve organizmalar için hiçbir zararlı etkisi olmayan maddelerden kullanılmaktadır. Bu nedenle yenilenebilir atıkları daha çok inceledim ve araştırdım. Bu araştırmalar sonucunda Biyoplastik, aşırı malzeme kullanımı nedeniyle sürdürülebilir olmayan inşaat, uygulama ve üretim çözümlerine de katkıda bulunmaktadır. Ne yazık ki dünyamız covid-19 salgınıyla uğraşırken, bu virüs tüm canlıları eşit derecede etkilemeye başlamıştır. Bunu durdurmak ve etkilerini en aza indirmek için petrol yağından üretilen zararlı plastikler yerine tasarımlarda tüm canlılar için zararlı plastiklerin üretilmesini engelleyerek enerji verimliliği yüksek ve doğada biyolojik olarak çözünebilir biyoplastikler üretilmeye başlanmıştır. 
Bu araştırmanın amacı, tüketim çağında atıkların sürdürülebilir kullanımını işlevsel bir malzemeyle gerçekleştirebilmektir. Plastik malzemeler ekosisteme verdiği dezavantajlarına rağmen, elastik olması, kolay şekil alması ve ucuz olmasından dolayı tercih edilmektedir. Biyoplastikler sentetik malzemelere göre çevreye zararı çok daha azdır. Malzemesi tükettiğimiz tarım ürünlerine bağlı olduğundan sürdürülebildiği sağlamaktadır. Bu çalışmada geleneksel sentetik maddeler yerine çevre dostu, daha ucuz ve daha dayanıklı malzemeler olan biyoplastikleri mimari ve tasarım elemanlarında yenilikçi malzemenin kullanım beklentilerini araştırmaktır. Bu tez çalışmasının asıl amacı kendi ürettiğim biyoplastiklerin dayanımını test ederek gerçek bir malzeme elde etmektir. Bu sayede yenilikçi malzemelerle mimar ve tasarımcılara farklı bir bakış açısı kazandırmayı hedeflenmektedir.

Anahtar Kelimeler: Biyoplastik, biyobozunur malzemeler, yenilikçi plastik, sürdürülebilirlik, nişasta, karbon fiber, plastik, biyobozunur

Abstract:
In this thesis, research was carried out inspired by the principle of bioplastic. This principle refers to the importance of innovative plastic in a sustainable world, the use of bioplastics from edible waste to develop the design and architecture sector. Innovative plastics are very popular among designers and scientists who aim for sustainable living, as they solve important problems in the advancement of technology. Bioplastic is sustainable through design thinking. While synthesizing the power of design with design thinking, adding edible waste teaches us new innovation principles.
Bioplastics are the most effective method to provide sustainable thinking in design. Inspired by nature, it imitates plastic while mimicking the properties of waste materials, organisms, or environments. In design, it means imitating the properties of waste materials, organisms, or environments to improve the usability, durability or functionality of an object.
Sustainability is defined in a wide variety of ways, one of which is to design the unpredictable and discover new materials for a better future. The most efficient bioplastics tested were derived from edible waste. The trend of applying and learning innovative plastics to advance design thinking is growing globally.
Bioplastics, a sustainable world practice in the technological world, combine with products, platforms, processes and services to create new interactions and behaviors. While Design Thinking is looking for new innovations, the answer is to bring back to nature what we have taken from nature.
In my research project, I wanted to see the concept of bioplastic not only as a literature review, but also by obtaining the material myself. Bioplastics are new generation polymers produced by living organisms and are materials such as cellulose, protein, DNA, RNA, peptides, starch and chitin. In this study, it is our biggest aim to show how the innovative material called bioplastic can be used in the architecture and design industry without harming the environment, based on the literature. Bioplastics are innovative plastics made from renewable raw materials. Apart from starch, polymers such as cellulose, nylon, lignin, polyethylene, polylactic acid, polypropylene and polyhydroxyalkanates (PHA) have also been used for bioplastic production after synthesis.
Bioplastics are used from materials that have no harmful effects for all living things and organisms that exist in nature. Therefore, I examined and researched renewable wastes more. As a result of these research, Bioplastic also contributes to construction, application and production solutions that are not sustainable due to excessive use of materials. While our world is dealing with the covid-19 epidemic, this virus has begun to affect all living things equally. In order to stop this and to minimize its effects, instead of harmful plastics produced from petroleum oil, bioplastics with high energy efficiency and biodegradable nature have begun to be produced by preventing the production of harmful substances for humans, plants and animals in designs.
The aim of this research is to realize the sustainable and effective use of resources in the age of consumption with a functional material. Despite their disadvantages such as environmental pollution and accumulation of toxic substances, plastic materials are preferred for reasons such as elasticity, easy shaping, and cheapness. Bioplastics are much less harmful to the environment than synthetic materials. Since the material is dependent on the agricultural products we consume, it provides sustainability. Bioplastics, which are environmentally friendly, cheaper, and more durable materials instead of materials, are to investigate the use of innovative materials in architectural and design elements. The main purpose of this thesis is to test the strength of the bioplastics I produce and to obtain a real material. In this way, it is aimed to give architects and designers a different perspective with innovative materials.

Keywords: Bioplastic, biodegradable, innovative plastic, sustainability, starch, carbon fiber, plastic, design and architecture, biodegradable