Röportaj: Gamze Ünal
Koç Üniversitesi Yüzey Teknolojileri Araştırma Merkezi (KUYTAM), 2010 yılında, Devlet Planlama Teşkilatı’nın (DPT) başlangıç ve Koç Üniversitesi’nin ilave fonları ile ülkemizin yüzey bilimine ve malzemelerin yüzey karakterizasyonlarına odaklanan ilk araştırma merkezi ve merkez laboratuvarı olarak kurulmuştur. KUYTAM Direktörü Doç. Dr. Uğur Ünal, merkezin özellikleri ve gerçekleştirdikleri çalışmalar hakkında bilgi verdi.
Merkezimiz, Koç Üniversitesi içerisinde yürütülen bilimsel araştırma projelerinin gerçekleştirilebilmesi için kilit bir rol oynamakla birlikte pek çok endüstriyel ve akademik kurum ve kuruluşa karakterizasyon hizmeti, uzman görüşü, ortak proje vb. konularında destek vermektedir. Her yıl yaklaşık 5.000 analiz talebine cevap vererek 16.000 saatin üzerinde karakterizasyon hizmeti vermektedir. KUYTAM, Koç Üniversitesi Rumelifeneri Kampüsü’nde 600 m2 kapalı alan üzerine kurulmuş yedi tematik yüzey karakterizasyon laboratuvarından (Yüzey Analizleri Laboratuvarı, X-ışını Laboratuvarı, Spektroskopi Laboratuvarı, Ultra Hızlı Lazer Spektroskopi Laboratuvarı, Islak Kimya Laboratuvarı, Atomik Kuvvet Mikroskobu ve Nano-çizik Laboratuvarı ve Kaplama Laboratuvarı) oluşmaktadır. Mevcut altyapısı, taramalı elektron mikroskopları, atomik kuvvet mikroskopları, X-ışını floresan spektrometresi, X-ışını defraktometreleri, X-ışını foto-emisyon spektrometresi, Raman mikroskobu, ultra hızlı pompa-sonda lazer spektrometresi, FTIR spektrometresi, Kaplama sistemleri, Elipsometre, organik elementel analiz, Nanoindentasyon, BET, endüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi gibi 40’tan fazla son teknoloji karakterizasyon cihazını içermektedir. KUYTAM bu altyapı ile yüzeylerde, birkaç atomik katmandan mikron mertebelerine kadar farklı derinlik ölçeklerinde, yüksek hassasiyette ölçümler ve analizler yapılabilmektedir. Cihazlarımız, yıllık periyodik bakımları gerek uzman personelimiz gerekse yetkili servisler tarafından düzenli olarak yapılarak, sürekli kalibreli bir şekilde tutulmaktadır.
Islak kimya laboratuvarında reolojik ölçümler farklı sıcaklıklarda gerçekleştirebilmektedir. Bunun yanında parçacık boyutu ve yüzey yükü analizleri yapmak için gerekli cihazlar ile beraber, CHNOS analiz cihazı ile örnekler içindeki karbon, hidrojen, azot, oksijen ve sülfür miktarları kantitatif olarak belirlenebilmektedir. Bu laboratuvarımızda aynı zamanda moleküler düzeyde filmler üretebilmek için hem su fazı hem de organik fazda çalışabilen Langmuir-Blodgett film kaplama cihazı ile beraber, farklı moleküler katmanların film haline getirilebildiği robotik kollu bir film kaplama cihazı da bulunmaktadır.
Ultra hızlı lazer spektroskopi laboratuvarında ultrahızlı ve değiştirilebilir dalga boylu bir femtosaniye lazer düzeneğimiz bulunmaktadır. Bu lazer sistemi ile geçişli soğurma spektroskopisi deneyleri, pump-probe deneyleri, lineer olmayan optik deneyleri, ve çok çeşitli malzemelerin yüzey işlemesi ile beraber çok farklı optik deneyler yapılabilmektedir. Ek olarak nanosaniye bir lazer sistemi de bulunmaktadır. Nanosaniye lazer sistemi de malzemelerin optik özelliklerini ortaya çıkarmak için kullanılmaktadır. Bununla beraber darbeli lazer kaplama yöntemi ile çok farklı malzemelerin ince filmlerinin üretilmesinde kullanılmaktadır. Lazer labında ayrıca 200-5500 nm aralığında soğurma ve fotoluminesans ölçümleri yapabilen bir spektrometre bulunmaktadır. Bu sistem ile ayrıca tek foton düzeyinde spektroskopik çalışmalar yapılabilmektedir.
Spektroskopi laboratuvarımızda çok farklı boyutlarda katı, gaz ve sıvı haldeki malzemelerin farklı spektroskopik ölçümleri yapılabilmektedir. Bunların arasında malzemelerin elektronik yapılarının ortaya çıkarılması, renk ölçümleri, malzemelerin bağ ve kimyasal yapılarının ortaya çıkarılması sayılabilir. Bu laboratuvarımızda bulunan cihazlar soğurma spektrometresi, Raman mikroskobu ve infrared spektroskopisi cihazlarıdır.
Yüzey analizleri laboratuvarında bulunan X-ray fotoelektron spektroskopisi ve elektron mikroskopları ile toz, ince film gibi çok farklı yapıdaki malzemelerin ve yüzeylerin kimyasal yapı analizleri, morfolojileri, kantitatif elemental analizleri yapılabilmektedir. Malzemelerin morfolojik analizleri -20oC + 60oC sıcaklık aralıklarında gerçekleştirilebilmektedir. Aynı zamanda canlı dokuları gibi biyolojik malzemelerin morfolojik analizleri yapılabilmektedir. Bu analizlerin yapılması için gerektiğinde yüzey ya da ara yüzey hazırlığı için farklı kesme, parlatma ve kaplama cihazlarımız bulunmaktadır.
Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) laboratuvarımızda iki adet AFM bulunmaktadır. Bu cihazlar ile sadece yüzeylerin morfolojik analizleri değil aynı zamanda manyetik, elektriksel ve fiziksel kuvvetlere bağlı olarak yüzey özellikleri ortaya çıkarılabilmektedir. Bu laboratuvarımızda bulunan nanointendasyon cihazı ile malzemelerin mekanik özellikleri analiz edilebilmektedir.
X-ışını laboratuvarımızda üç adet X-ışını saçılım cihazı ile bir adet X-ışını floresans cihazı bulunmaktadır. Saçılım cihazları ile malzemelerin kristal yapıları ortaya çıkarılmaktadır. Aynı zamanda ince filmlerin kalınlıkları, yoğunlukları, kristal yapıları, ara yüzey özellikleri, metal malzemelerde kristal oryantasyon, ve kalıcı stres dağılımları gibi çok farklı yapısal özellikler analiz edilebilmektedir. X-ışını floresans cihazı ile borondan uranyuma kadar ppm düzeyinde kantitatif analiz yapılabilmekte ve malzemelerin içindeki elementlerin dağılımı ortaya çıkarılabilmektedir. Her biri alanlarında uzman doktoralı araştırmacılardan kurulu tam zamanlı personelimiz üniversite içinden ve dışarıdan gelen tüm taleplere hızlı ve yetkin bir şekilde cevap vererek son derece hassas sonuçlar üretmektedirler.
Uzmanlarımız cihazlardan alınan verileri gerektiğinde ayrıntılı bir şekilde değerlendirerek kullanıcılara detaylı raporlar da sunmaktadırlar. Uzmanlarımız ayrıca, kullanıcılar için cihaz eğitimlerini vermekte, düzenli olarak çalıştaylar düzenlemekte ve hem akademik hem de endüstriyel grupları özgün yüzey analiz teknikleri konusunda bilgilendirmek amacıyla endüstriyel fuarlara (Turkchem, Paint Istanbul, Euronanoforum gibi) katılmaktadırlar.
KUYTAM merkezimiz sadece hizmet vermek ile kalmayıp aynı zamanda farklı konularda projeler de yürütmektedir. KUYTAM, farklı akademik çevrelerden ve sanayi kuruluşlarından gelen talepler doğrultusunda projeler geliştirilmektedir. KUYTAM’da, altyapısındaki cihazlar ve uzmanlarımızın bilgi birikimi kullanılarak sorunlara ileri düzey analizlerle çözüm aranmaktadır.
Özetle, KUYTAM, yüzey bilimi araştırmalarını yürütmek ve her türlü malzeme yüzeyi karakterizasyonlarını gerçekleştirmek için eksiksiz ve son teknoloji bir altyapı ile donatılmıştır. KUYTAM merkezimizde bulunan cihazların yardımıyla katı, sıvı ve gaz fazındaki birçok malzemenin yapısal, kimyasal, optik, elektronik, manyetik ve mekanik özellikleri ile ilgili bilgi sağlanabilmekte ve bu karakterizasyonlar ince film yapılardan toz yapılara kadar birçok formdaki örnekler üzerinde gerçekleştirilebilmektedir. Merkezimiz, tüm üniversitelerden, kamu kurumlarından ve sanayi şirketlerinden gelen taleplere açıktır. Uzun örnek kabul protokollerine takılmadan, kuytam@ku.edu.tr e-posta adresine gelen tüm talepler uzman ekibimiz tarafından hızlıca değerlendirilmektedir.
