Teknolojiler

Patent Adı: Antibakteriyel, Etilen Temizleyici ve Bariyer Özellikli Gıda Ambalaj Malzemesi
FMH Durumu: Tescilli ABD patenti; Türkiye ve ABD'de koruma
Teknoloji Alanı: Aktif Gıda Ambalajları / Nanomalzemeler / Polimerik Filmler / Gıda Koruma Teknolojileri
TRL: 5

Halloysit nanotüplerin polimerik ambalaj filmlerine entegre edilmesine dayanan bu aktif ambalaj teknolojisi; antibakteriyel etki, etilen tutma ve gaz bariyeri özelliklerini tek bir malzeme yapısında birleştirerek özellikle taze gıdalarda bozulmanın yavaşlatılmasına ve raf ömrünün uzatılmasına yönelik çok fonksiyonlu bir çözüm sunmaktadır.

Teknolojiye Genel Bakış

Bu teknoloji, polimerik ambalaj filmlerine halloysit nanotüplerin (HNT) entegre edilmesiyle çok fonksiyonlu aktif ambalaj malzemeleri oluşturulmasına yönelik bir yaklaşımdır. Halloysit, doğal olarak nanotüp biçiminde bulunan bir kil mineralidir. Nanotüpler ambalaj yapısı içerisinde hem aktif maddelerin taşınması için nano-taşıyıcı olarak hem de gazların tutulması ve bariyer özelliklerinin geliştirilmesi için fonksiyonel katkı olarak kullanılmaktadır.

Sistemin temel özelliklerinden biri, halloysit nanotüplerin doğal antibakteriyel maddeler veya bunların aktif bileşenleriyle yüklenebilmesidir. Nanotüp yapısı bu aktif maddelerin ambalaj içerisinde tutulmasına ve kontrollü biçimde salınmasına imkân verir. Böylece ambalaj malzemesi yalnızca ürünü fiziksel olarak çevreleyen pasif bir bariyer olmaktan çıkarak mikrobiyal bozulmanın azaltılmasına katkı sağlayan aktif bir yapıya dönüşür.

Boş halloysit nanotüpler aynı zamanda etilen gazını tutma özelliğine sahiptir. Meyve ve sebzeler tarafından doğal olarak üretilen etilen, olgunlaşmayı ve buna bağlı bozulma süreçlerini hızlandırabilir. Ambalaj içerisindeki etilen seviyesinin azaltılması, özellikle taze meyve ve sebzelerin saklama süresinin uzatılmasına katkı sağlayabilir.

Halloysit nanotüpler polimer içerisinde gaz moleküllerinin geçiş yolunu uzatan bir nanodolgu görevi de görmektedir. Bu yapı, ambalajın gaz geçirgenliğini azaltarak bariyer performansını geliştirmektedir. Aynı malzeme sistemi içerisinde antibakteriyel etki, etilen tutma ve bariyer özelliklerinin birlikte sunulması, teknolojinin temel farklılaştırıcı unsurlarından biridir.

Teknoloji; halloysit nanotüplerin polietilen veya polipropilen gibi yaygın ambalaj polimerlerine karıştırılması ya da mevcut polimerik filmler üzerine kaplama olarak uygulanması gibi farklı üretim yaklaşımlarına uyarlanabilir. Bu esneklik, aktif fonksiyonların mevcut ambalaj üretim süreçlerine entegrasyonu açısından önemli bir avantaj sunmaktadır.

Problem / Pazar İhtiyacı

Taze ve işlenmiş gıdalarda raf ömrü yalnızca dış ortamdan gelen gaz ve nem geçişine değil, aynı zamanda mikroorganizmalara ve ürünün kendi metabolik süreçlerine bağlıdır. Özellikle meyve ve sebzelerde açığa çıkan etilen gazı olgunlaşmayı hızlandırırken, mikrobiyal aktivite de ürün kalitesinin ve güvenliğinin azalmasına neden olabilir.

Geleneksel ambalajlar çoğunlukla pasif bir koruyucu bariyer görevi görürken, farklı koruma fonksiyonlarının sağlanması ek malzemeler, çok katmanlı yapılar veya ayrı aktif bileşenler gerektirebilir. Bu teknoloji, bir polimerik ambalaj sistemi içerisinde antibakteriyel aktivite, etilen tutuculuk ve gaz bariyer özelliklerini bir araya getirerek daha fonksiyonel bir ambalaj yaklaşımı sunmaktadır.

Temel Avantajlar

• Antibakteriyel, etilen tutucu ve bariyer özelliklerinin tek bir ambalaj yapısında birleştirilmesi
• Meyve ve sebzelerde olgunlaşmayı hızlandıran etilen gazının tutulmasına yönelik aktif fonksiyon
• Kekik yağı gibi doğal antibakteriyel maddelerin halloysit nanotüpler içerisinde taşınabilmesi
• Aktif bileşenlerin kontrollü salımına uygun nanotüp yapısı
• Gaz geçişini zorlaştıran nanodolgu etkisi sayesinde geliştirilmiş bariyer performansı
• Polietilen ve polipropilen gibi yaygın ambalaj polimerleriyle uygulanabilme
• Polimer içerisine karıştırma veya film yüzeyine kaplama gibi farklı üretim yöntemlerine uyarlanabilme
• Gıda kayıplarının ve ambalaj kaynaklı ürün bozulmasının azaltılmasına katkı sağlama potansiyeli

Uygulama Alanları

• Taze meyve ve sebze ambalajları
• Aktif ve fonksiyonel gıda ambalajları
• Antibakteriyel ambalaj filmleri
• Etilen tutucu ambalaj sistemleri
• Raf ömrünü uzatmaya yönelik ambalaj çözümleri
• Gaz bariyeri geliştirilmiş polimerik filmler
• Kesme çiçeklerin depolanması ve taşınmasına yönelik etilen kontrol uygulamaları
• Koku kontrolü ve antibakteriyel özellik gerektiren gıda dışı film uygulamaları

İlgili Sektörler

• Gıda Ambalajları
• Ambalaj ve Polimer Endüstrisi
• Gıda Teknolojileri
• Tarım ve Hasat Sonrası Teknolojiler
• Nanomalzemeler
• Aktif ve Akıllı Ambalaj Sistemleri
• Çiçekçilik ve Soğuk Zincir Uygulamaları

Teknoloji Hazırlık Seviyesi ve Doğrulama

Teknoloji Hazırlık Seviyesi: TRL 5

Teknolojinin laboratuvar ölçekli prototipi geliştirilmiş ve doğrulama çalışmaları tamamlanmıştır. Halloysit nanotüplerin polimerik ambalaj yapısına kazandırdığı etilen tutuculuk, antibakteriyel fonksiyon ve bariyer özellikleri üzerinde çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Doğal antibakteriyel ajanların nanotüplere yüklenmesiyle aktif ambalaj fonksiyonu geliştirilmiş olup teknoloji mevcut durumda endüstriyel doğrulama aşamasındadır.

Teknoloji bir TÜBİTAK 1003 projesinin çıktısı olarak geliştirilmiş ve sonrasında akademik çalışmalara da konu olmuştur.

Fikri Mülkiyet

ABD Patenti: US9332751B2
Patent Adı: Antibakteriyel, Etilen Temizleyici ve Bariyer Özellikli Gıda Ambalaj Malzemesi
Rüçhan Tarihi: 9 Temmuz 2014
ABD Başvuru Tarihi: 9 Temmuz 2015
Tescil / Yayın Tarihi: 10 Mayıs 2016
Başvuru Sahibi / Hak Sahibi: Sabancı Üniversitesi
Koruma: Türkiye, Amerika Birleşik Devletleri

Ticarileşme Durumu

Teknoloji endüstriyel doğrulama aşamasındadır ve lisanslamaya açıktır.

İş Birliği Olanakları

• Lisanslama
• Bilimsel danışmanlık
• Ortak Ar-Ge ve birlikte geliştirme
• Endüstriyel doğrulama ve pilot uygulamalar

Potansiyel iş ortakları arasında gıda ambalajı üreticileri, esnek ambalaj ve polimer film üreticileri, taze meyve ve sebze tedarik zinciri şirketleri, aktif ambalaj teknolojileri geliştiren firmalar ve raf ömrünü uzatmaya yönelik çözümler kullanan gıda üreticileri yer alabilir.

Teknolojinin temel geliştirme alanı gıda ambalajları olmakla birlikte, etilen tutma ve doğal antibakteriyel ajanların kontrollü salımı gibi fonksiyonlar farklı uygulamalara da uyarlanabilir. Kesilmiş çiçeklerin saklanması veya koku ve mikrobiyal yük kontrolünün önemli olduğu özel amaçlı polimerik filmler bu kapsamda değerlendirilebilecek potansiyel uygulamalardır.

Buluşçular

Buluşçular: Hayriye Unal, Serkan Unal, Yusuf Ziya Menceloglu, Fevzi Cakmak Cebeci

İletişim

Patent Adı: Giyilebilir Grafen Tekstil Temelli Elektro-Oküler İzleme Ve Nesne Etkileşim Sistemi
FMH Durumu: Tescilli ABD patenti
Teknoloji Alanı: Giyilebilir Teknolojiler / Grafen Tekstiller / Biyosinyal İzleme / İnsan-Makine Etkileşimi
TRL: 6

Grafen kaplı tekstil elektrotları kullanarak biyopotansiyel sinyallerin konforlu, jel gerektirmeyen ve giyilebilir bir yapı üzerinden izlenmesini sağlayan bu teknoloji; geleneksel elektrotların günlük ve uzun süreli kullanımdaki sınırlamalarına alternatif sunarken, göz hareketlerinin dijital komutlara dönüştürülebildiği yeni nesil insan-makine etkileşimi uygulamalarına da olanak sağlamaktadır.

Teknolojiye Genel Bakış

Bu teknoloji, insan vücudundan alınan biyopotansiyel sinyallerin grafen kaplı tekstil elektrotları aracılığıyla izlenmesine yönelik giyilebilir bir algılama platformudur. Temel uygulama, göz hareketlerinden kaynaklanan elektrookülografi (EOG) sinyallerinin alınması ve bu sinyallerin insan-bilgisayar veya insan-makine etkileşimi için kullanılabilir komutlara dönüştürülmesidir.

Sistem, geleneksel ıslak elektrotlarda kullanılan iletken jellere ihtiyaç duymayan kuru tekstil elektrotlarını kullanmaktadır. Grafen kaplı elektrotlar esnek bir kafa bandı veya benzeri tekstil yapısına entegre edilebilir. Böylece biyosinyal algılama elemanları, sert ve ayrı sensörler yerine doğrudan giyilebilir tekstil yüzeylerinin bir parçası haline getirilebilir.

Grafen kaplı iletken tekstiller; naylon, pamuk ve polyester gibi standart kumaşların kaplanmasıyla üretilebilmektedir. Elektrotlardan alınan biyopotansiyel sinyaller filtrelenip yükseltildikten sonra dijital olarak işlenmekte; göz kırpma, bakış yönü ve farklı göz hareketlerine ait karakteristik sinyal desenleri sınıflandırılmaktadır. Bu hareketler daha sonra bilgisayar, elektronik cihaz veya farklı makine sistemlerini kontrol etmek üzere komutlara dönüştürülebilir.

EOG uygulamasında, üç grafen tekstil elektrodu ve tek sinyal kanalı kullanan yapı ile standart AgCl elektrotlara kıyasla %97 düzeyinde sinyal uyumu sağlanmıştır. Elektrot sayısının ve yerleşiminin optimize edilmesi, daha sade ve giyilebilir bir sistem mimarisi oluşturulmasına katkı sağlamaktadır.

Teknolojinin daha geniş hedefi, hastane ve laboratuvar ortamlarında kullanılan geleneksel biyosinyal elektrotlarının fonksiyonlarını tekstil tabanlı giyilebilir yapılara taşımaktır. Mevcut geliştirme çalışmaları EOG başta olmak üzere farklı biyosinyallerin giyilebilir tekstil üzerinden izlenmesine odaklanmakta; EKG, EEG ve EMG gibi uygulamalar da platformun potansiyel kullanım alanları arasında değerlendirilmektedir.

Problem / Pazar İhtiyacı

Geleneksel biyopotansiyel ölçümlerinde yaygın olarak kullanılan Ag/AgCl tipi ıslak elektrotlar, cilt ile elektriksel temas sağlamak için iletken jel gerektirir. Jel zamanla kuruyarak sinyal kalitesini düşürebilir; elektrotların veya jelin yenilenmesi gerekebilir ve uzun süreli kullanımda cilt tahrişi veya kullanıcı konforunun azalması gibi sorunlar ortaya çıkabilir. Bu özellikler geleneksel elektrotların sürekli, günlük ve gözetimsiz biyosinyal takibinde kullanımını sınırlandırmaktadır.

Grafen tekstil elektrotları, biyosinyal algılamayı doğrudan giyilebilir yüzeylere entegre ederek jel gerektirmeyen, esnek ve uzun süreli kullanıma daha uygun bir alternatif sunmaktadır. Bu yaklaşım aynı zamanda sağlık takibi ile giyilebilir elektronik ve insan-makine etkileşimini tek bir teknoloji platformunda birleştirme potansiyeline sahiptir.

Temel Avantajlar

• İletken jel gerektirmeyen kuru grafen tekstil elektrot yapısı
• Elektrotların kumaş ve giyilebilir ürünlere doğrudan entegre edilebilmesi
• Uzun süreli ve günlük biyosinyal takibine uygun giyilebilir form faktörü
• EOG sinyallerinin algılanması ve göz hareketlerinin otomatik sınıflandırılması
• Üç elektrot ve tek sinyal kanalıyla sadeleştirilmiş EOG algılama mimarisi
• Standart AgCl elektrotlarla %97 sinyal uyumu
• Naylon, pamuk ve polyester gibi yaygın tekstil malzemeleriyle uygulanabilen grafen kaplama yaklaşımı
• Biyosinyallerin insan-makine etkileşimi için kontrol komutlarına dönüştürülebilmesi

Uygulama Alanları

• Giyilebilir biyosinyal izleme sistemleri
• Elektrookülografi (EOG) ve göz hareketi takibi
• İnsan-bilgisayar ve insan-makine arayüzleri
• Hands-free cihaz ve bilgisayar kontrolü
• Yardımcı teknolojiler ve erişilebilirlik çözümleri
• Akıllı tekstiller ve elektronik tekstiller
• Uzun süreli fizyolojik sinyal takibi
• EKG, EEG ve EMG gibi farklı biyosinyallere yönelik giyilebilir elektrot platformları

İlgili Sektörler

• Giyilebilir Teknolojiler
• Medikal Teknolojiler
• Dijital Sağlık
• Akıllı Tekstiller
• İnsan-Makine Arayüzleri
• Yardımcı Teknolojiler
• Tüketici Elektroniği

Teknoloji Hazırlık Seviyesi ve Doğrulama

Teknoloji Hazırlık Seviyesi: TRL 6

Grafen tekstil elektrotlarının biyosinyal algılama amacıyla kullanılabildiğini gösteren fonksiyonel prototipler geliştirilmiştir. EOG sinyallerinin giyilebilir kafa bandı üzerinden algılanması ve farklı göz hareketlerinin sınıflandırılması gösterilmiş durumdadır. Daha geniş biyosinyal izleme uygulamalarına yönelik insanlı test ve doğrulama çalışmaları devam eden projeler kapsamında sürdürülmektedir.

Fikri Mülkiyet

ABD Patenti: US10824230B1
Patent Adı: Wearable graphene textile-based electro-ocular monitoring and object interaction system
Rüçhan Tarihi: 19 Temmuz 2019
ABD Başvuru Tarihi: 19 Temmuz 2019
Tescil / Yayın Tarihi: 3 Kasım 2020
Başvuru Sahibi / Hak Sahibi: Sabancı Üniversitesi

Aynı buluşa ilişkin Türkiye patent başvurusu da bulunmaktadır.

Ticarileşme Durumu

Teknoloji endüstriyel doğrulama aşamasındadır ve lisanslamaya açıktır. Teknolojinin ticarileştirilmesine yönelik bir spin-off yapılanması planlanmaktadır.

İş Birliği Olanakları

• Lisanslama
• Bilimsel danışmanlık
• Ortak Ar-Ge ve birlikte geliştirme
• Endüstriyel doğrulama ve pilot uygulamalar
• Yatırım ve ticari ortaklık

Potansiyel iş ortakları arasında giyilebilir teknoloji ve akıllı tekstil üreticileri, medikal cihaz geliştiricileri, dijital sağlık şirketleri, biyosinyal izleme sistemleri geliştiricileri, insan-makine arayüzü çözümleri üreten firmalar ve yeni nesil tekstil tabanlı sensör platformları geliştiren kuruluşlar yer alabilir.

Buluşçular

Buluşçular: Murat Kaya Yapici, Ata Jedari Golparvar

İletişim

FMH Durumu: Tescilli US, GB, FR, DE, TR
Teknoloji Alanı: Teknik Seramikler / İleri Malzemeler / Seramik Üretim Teknolojileri
TRL: 6

Teknik seramiklerin sinterleme öncesi ham halde daha düşük kuvvet ve enerji gereksinimiyle işlenmesini kolaylaştıran bu koagülasyon tabanlı seramik hamuru teknolojisi, oda sıcaklığında şekillendirme ve hassas işleme imkânı sunarak seramik üretim süreçlerinin sadeleştirilmesine katkı sağlamaktadır.

Teknolojiye Genel Bakış

Bu teknoloji, teknik seramiklerin sinterleme öncesi ham halde daha kolay işlenebilmesi için geliştirilmiş koagülasyon tabanlı bir seramik hamuru formülasyonudur. Sistem; akrilik asit (AA) ve 2-akrilamido-2-metil propan sülfonik asit (AMPS) içeren doğrusal bir kopolimer, su ve metal oksit seramik nanoparçacıklarının belirli oranlarda bir araya getirilmesine dayanmaktadır. Teknoloji; alümina, magnezyum oksit ve itriya ile stabilize edilmiş zirkonya gibi farklı metal oksit seramik sistemlerine uygulanabilir.

Teknolojinin temel mekanizması, seramik nanoparçacıkları arasında polimer köprülenmesi yoluyla homojen bir koagülasyon oluşturulmasıdır. Bu yapı, yüksek seramik içeriğine rağmen hamura yeterli elastikiyet ve şekillendirilebilirlik kazandırarak seramik gövdelerin oda sıcaklığında işlenebilmesini mümkün kılmaktadır. Böylece frezeleme, kesme ve lazer kesim gibi işlemler sinterleme öncesinde gerçekleştirilebilir.

Ham işleme yaklaşımının önemli avantajlarından biri, sinterlenmiş ve yüksek sertliğe sahip seramiklerin nihai işlenmesine kıyasla daha düşük işleme kuvvetleri gerektirmesidir. Geliştirilen hamurun yükseltilmiş sıcaklığa ihtiyaç duymadan oda sıcaklığında işlenebilmesi de prosesin enerji gereksinimini azaltma potansiyeli sunmaktadır. Bu özellik, özellikle karmaşık geometrilerin ve hassas detayların üretiminde daha yalın ve esnek bir proses yaklaşımı sağlar.

Formülasyonda düşük oranda kopolimer kullanılması, geleneksel seramik hamurlarında ihtiyaç duyulan yüksek miktardaki organik bağlayıcı, dağıtıcı ve diğer yardımcı katkıların azaltılmasına olanak sağlar. Bunun sonucunda sinterleme sırasında karmaşık bağlayıcı giderme aşamalarına olan ihtiyaç azalabilir ve proses akışı sadeleşebilir.

Ham işleme sırasında oluşan seramik hamuru artıkları, su ilavesiyle yeniden işlenebilir hale getirilebilir. Bu özellik, malzeme kullanım verimliliğini artırma ve üretim atıklarını azaltma potansiyeli sunar.

Problem / Pazar İhtiyacı

Sinterlenmiş teknik seramiklerin yüksek sertlik ve kırılganlıkları, nihai şekillendirme ve talaşlı işleme süreçlerini zorlaştırabilmekte; yüksek işleme kuvveti, takım aşınması, çatlama riski ve yüksek proses maliyetleri gibi sorunlara neden olabilmektedir. Bu nedenle karmaşık geometrili seramik parçaların mümkün olduğunca sinterleme öncesinde şekillendirilmesi ve işlenmesi üretim açısından önemli avantajlar sunmaktadır.

Mevcut ham seramik işleme yöntemleri ise yüksek miktarda organik bağlayıcı ve yardımcı katkı, basınçlı prosesler, özel ekipman veya ilave sıcaklık kontrollü aşamalar gerektirebilmektedir. Bu teknoloji, düşük katkı oranıyla oda sıcaklığında şekillendirilebilen ve işlenebilen seramik hamuru oluşturarak ham işleme prosesini kolaylaştırmayı ve enerji gereksinimini azaltmayı amaçlamaktadır.

Temel Avantajlar

• Oda sıcaklığında ham işleme sayesinde daha düşük proses enerji gereksinimi potansiyeli
• Sinterlenmiş seramiklerin işlenmesine kıyasla daha düşük işleme kuvveti gereksinimi
• Frezeleme, kesme ve lazer kesim gibi sinterleme öncesi işleme yöntemlerine uygunluk
• Düşük kopolimer oranıyla yüksek seramik nanoparçacık içeriği
• Karmaşık bağlayıcı giderme aşamalarına duyulan ihtiyacın azaltılması
• Ham işleme artıklarının su ilavesiyle yeniden kullanılabilmesi
• Alümina, zirkonya ve magnezyum oksit gibi farklı teknik seramik sistemlerine uygulanabilme
• Hassas detayların ve karmaşık geometrilerin ham halde işlenebilmesi

Uygulama Alanları

• Teknik seramik parça üretimi
• Ham seramik işleme
• Seramik hızlı prototipleme
• Karmaşık ve hassas seramik geometrilerin üretimi
• Alümina bazlı teknik seramikler
• Zirkonya ve diğer metal oksit seramikler
• Frezeleme ve lazer kesim ile seramik şekillendirme

İlgili Sektörler

• Teknik Seramikler
• İleri Malzemeler
• Hassas Üretim
• Medikal ve Dental Teknolojiler
• Enerji Teknolojileri
• Elektronik ve Yüksek Sıcaklık Uygulamaları

Teknoloji Hazırlık Seviyesi ve Doğrulama

Teknoloji Hazırlık Seviyesi: TRL 6

Teknoloji için laboratuvar testlerine yönelik prototipler geliştirilmiş ve başta alümina olmak üzere çeşitli teknik seramiklerle deneysel çalışmalar tamamlanmıştır. Bu çalışmalar, formülasyonun şekillendirilebilirliği ve ham işleme kabiliyetinin doğrulanmasına yönelik teknik temel sağlamış olup teknoloji mevcut durumda endüstriyel doğrulama aşamasındadır.

Fikri Mülkiyet

Avrupa Patenti: EP4355712B1
Patent Başlığı: Koagülasyon Yoluyla Ham İşleme İçin Seramik Hamuru Hazırlanması
Rüçhan Tarihi: 18 Haziran 2021
Avrupa Başvuru Tarihi: 16 Haziran 2022
Tescil Yayın Tarihi: 2 Ekim 2024
Başvuru Sahibi / Hak Sahibi: Sabancı Üniversitesi

Ticarileşme Durumu

Teknoloji endüstriyel doğrulama aşamasındadır ve lisanslamaya açıktır.

İş Birliği Olanakları

• Lisanslama
• Bilimsel danışmanlık
• Ortak Ar-Ge ve birlikte geliştirme
• Endüstriyel doğrulama ve pilot uygulamalar
• Ortak üretim ve imalat iş birlikleri

Potansiyel iş ortakları arasında teknik seramik üreticileri, ileri malzeme firmaları, hassas seramik parça üreticileri, seramik işleme teknolojisi ve ekipmanı geliştiricileri ile yüksek performanslı seramik bileşen kullanan sanayi kuruluşları yer alabilir.

Buluşçular

Buluşçular: Özge Akbulut, Omid Akhlaghi Baghoojari, Lyn Zemberekci, Gizem Demir

İletişim

FMH Durumu: TR, DE, ES Tescilli
Teknoloji Alanı: Otomotiv Mühendisliği / Kompozit Malzemeler / Araç Süspansiyonu
TRL: 5

Farklı araç yükleri altında kademeli süspansiyon tepkisi sağlamak üzere geliştirilen bu çok kademeli kompozit yaprak yay sistemi, yaylanmayan kütlenin azaltılmasına ve geleneksel metal yaprak yay sistemlerindeki sınırlamaların giderilmesine yönelik yenilikçi bir süspansiyon çözümü sunmaktadır.

Teknolojiye Genel Bakış

Bu teknoloji, araç süspansiyon sistemleri için geliştirilen çok kademeli bir yaprak yay çözümüdür. Sistem, geleneksel metal yaprak yaylardan farklı olarak fiber takviyeli kompozit malzemelerden üretilmiş ve farklı rijitlik özelliklerine sahip birden fazla yaprak yayın birlikte çalışmasına dayanmaktadır. Bu yaylar, klasik yaprak yay sistemlerinde olduğu gibi üst üste yerleştirilmek yerine esas olarak yan yana konumlandırılmakta; böylece farklı yük ve yol koşullarında farklı yay kademelerinin devreye girmesi mümkün olmaktadır.

Teknolojinin temel yaklaşımı, süspansiyon sisteminin farklı kullanım senaryolarına daha uyarlanabilir bir tepki vermesini sağlamaktır. Araç üzerindeki yük arttıkça veya yol girdileri değiştikçe sistem, tek bir sabit davranış sergilemek yerine kademeli biçimde farklı rijitlik seviyeleriyle çalışabilir. Bu sayede hem sürüş konforu hem de mekanik yük dağılımı açısından daha kontrollü bir süspansiyon karakteristiği elde edilmesi hedeflenmektedir.

Kompozit malzeme kullanımı, metal esaslı yaprak yay sistemlerine kıyasla daha hafif bir yapı sunma potansiyeli taşımaktadır. Bunun yanında, üst üste çalışan geleneksel yaprak yaylarda görülebilen temas, sürtünme ve buna bağlı aşınma problemlerinin azaltılması da amaçlanmaktadır. Sistem ayrıca araç platformuna, yük kapasitesine, kullanım koşullarına ve hedeflenen performans gereksinimlerine göre uyarlanabilecek modüler bir tasarım yaklaşımı sunmaktadır.

Teknoloji; binek araçlardan hafif ve ağır ticari araçlara, raylı sistem araçlarından özel amaçlı savunma platformlarına kadar farklı taşıt uygulamalarına uyarlanabilecek bir süspansiyon mimarisi önermektedir. Bu yönüyle çözüm, hem hafif yapı hem de performansa göre özelleştirilebilir süspansiyon sistemleri geliştirmek isteyen üreticiler için dikkat çekici bir alternatif oluşturmaktadır.

Problem / Pazar İhtiyacı

Geleneksel metal yaprak yay sistemleri araçların yaylanmayan kütlesine önemli katkıda bulunabilmekte ve farklı yük ile yol koşullarına karşı sınırlı uyarlanabilirlik gösterebilmektedir. Üst üste yerleştirilen yaprak yaylarda, yay elemanları arasındaki temas zamanla sürtünme ve aşınmaya neden olabilir. Metal bileşenler ayrıca korozyon ve çevresel koşullardan etkilenebilir.

Patentli sistem, farklı rijitlik değerlerine sahip kompozit yayların araç yüküne ve yol girdisine göre kademeli olarak devreye girmesini sağlayan çok kademeli bir yapı ile bu sorunlara çözüm geliştirmeyi amaçlamaktadır.

Temel Avantajlar

• Fiber takviyeli kompozit yaprak yaylar sayesinde yaylanmayan kütlede azalma potansiyeli
• Farklı rijitlik değerlerine sahip yay kademeleri ile yük koşullarına uyarlanabilir süspansiyon tepkisi
• Üst üste yerleştirilen geleneksel yaprak yay sistemlerinde görülebilen sürtünme ve aşınmanın azaltılması
• Metal yay sistemlerine kıyasla korozyon gibi çevresel etkilere karşı daha yüksek dayanım potansiyeli
• Farklı araç platformları ve süspansiyon gereksinimlerine uyarlanabilir modüler yapı
• Yay geometrisi ve malzeme seçiminin uygulamaya göre özelleştirilebilmesine olanak sağlayan kompozit üretim yaklaşımı

Uygulama Alanları

• Binek araç süspansiyon sistemleri
• Hafif ticari araçlar
• Ağır ticari araçlar ve kamyonlar
• Raylı sistem araçlarının süspansiyon sistemleri
• Zırhlı personel taşıyıcılar ve özel amaçlı araç platformları

İlgili Sektörler

• Otomotiv
• Ticari Araçlar
• Raylı Sistemler
• Savunma Araçları
• Kompozit Malzeme ve Bileşen Üretimi
• Süspansiyon Sistemi Üretimi

Teknoloji Hazırlık Seviyesi ve Doğrulama

Bu teknoloji için belirlenen Teknoloji Hazırlık Seviyesi TRL 5’tir. Çok kademeli yay sisteminin işlevsel bir prototipi geliştirilmiş ve araç şasisi koşullarını temsil edecek şekilde tasarlanmış özel bir test düzeneğinde değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen testler, sistemin temsilî yükleme koşulları altındaki mekanik performansına yönelik ilk doğrulamayı sağlamış olup, araç üzerinde gerçekleştirilecek testler bir sonraki geliştirme aşamasını oluşturmaktadır.

Fikri Mülkiyet

Avrupa Patenti: EP4217215B1
Patent Başlığı: A multi-stage spring system suitable for use in vehicles
Rüçhan Tarihi: 25 Eylül 2020
Avrupa Başvuru Tarihi: 24 Eylül 2021
Tescil Yayın Tarihi: 5 Mart 2025
Başvuru Sahibi / Hak Sahibi: Sabancı Üniversitesi

Patent ailesi, aynı buluşa ilişkin uluslararası ve ulusal başvuruları da kapsamaktadır.

Ticarileşme Durumu

Teknoloji endüstriyel doğrulama aşamasındadır ve lisanslamaya açıktır.

İş Birliği Olanakları

• Lisanslama
• Bilimsel danışmanlık
• Ortak Ar-Ge ve birlikte geliştirme
• Endüstriyel doğrulama ve pilot uygulamalar
• Ortak üretim ve imalat iş birlikleri

Potansiyel iş ortakları arasında araç üreticileri, süspansiyon sistemi tedarikçileri, kompozit parça üreticileri ile araç dinamiği ve hafif yapısal sistemler alanında faaliyet gösteren mühendislik firmaları yer alabilir.

Buluşçular

Buluşçular: Mehmet Yildiz, Erdal Kisa, Fatih Uzun

İletişim