IYTE GCRIS Database (Izmir Institute of Technology)
Not a member yet
11968 research outputs found
Sort by
Experimental Investigation of a Photovoltaic Thermal System With Phase Change Material
No full textÇevre dostu enerji kaynakları arasında güneş enerjisi en yaygın kullanılanlardan biridir. Fotovoltaik sistemler, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürerek bu enerji kaynağını kullanmanın temel yolunu oluşturur. Ancak, PV sistemlerin verimliliği, sıcaklık artışlarıyla azalır. Bu çalışma, PV panellerin performansını artırmak için faz değiştiren malzemeler ve su soğutmalı fotovoltaik termal sistemlerin entegrasyonunu araştırmaktadır. Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır ve her iki deney de Antalya'da gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, erime noktaları 25°C ve 35°C olan faz değiştiren malzemelerle entegre edilmiş PV panellerin performansı, standart PV panellerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, faz değiştiren malzeme entegrasyonunun termal yönetimi iyileştirdiğini ve elektriksel verimliliği artırdığını göstermektedir. PV-PCM35 sistemi, yüksek sıcaklık koşullarında panel sıcaklığını 21.3°C oranında düşürerek, ortalama %2.16 ve maksimum %3.72 oranında verimlilik artışı sağlamıştır. İkinci aşamada, faz değiştiren malzeme ile entegre edilmiş su soğutmalı bir PV/T sistemin performansı, geleneksel PV sistemlerle karşılaştırılmıştır. Bulgular, PV/T-PCM sisteminin elektriksel verimlilikte önemli iyileştirmeler sağladığını ortaya koymaktadır. Su soğutma mekanizması, ısıyı etkili bir şekilde dağıtarak panel sıcaklıklarının düşük kalmasını sağlamış ve verimliliği artırmıştır. PV/T-PCM sistemi, maksimum elektriksel verimlilikte %3.79 ve termal verimlilikte %62.74 artış göstermiştir. Bu sonuçlar, PV/T-PCM sistemlerinin özellikle Antalya gibi yüksek sıcaklıklara sahip bölgelerde daha verimli enerji üretme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.Among environmentally friendly energy sources, solar energy is one of the most widely used. Photovoltaic systems convert sunlight into electrical energy, forming the primary means of utilizing this energy source. However, the efficiency of PV systems decreases with rising temperatures. This study investigates the integration of phase change materials and water-cooled photovoltaic-thermal systems to enhance PV panel performance. The study consists of two stages, and both experiments were conducted in Antalya. In the first stage, the performance of PV panels integrated with PCMs having melting points of 25°C and 35°C was compared with standard PV panels. Results indicate that PCM integration improves thermal management and increases electrical efficiency. The PV-PCM35 system demonstrated a 21.3°C reduction in panel temperature under high-temperature conditions, leading to an average efficiency increase of 2.16%, with a maximum recorded increase of 3.72%. In the second stage, the performance of a water-cooled PV/T system integrated with PCM was compared to traditional PV systems. Findings reveal that the PV/T-PCM system provides significant improvements in electrical efficiency. The water cooling mechanism effectively dissipates heat, maintaining lower panel temperatures and enhancing efficiency. The PV/T-PCM system achieved a maximum electrical efficiency increase of 3.79% and a thermal efficiency increase of 62.74%. These results demonstrate the potential of PV/T-PCM systems to produce more efficient energy in hot regions, particularly in areas with high temperatures such as Antalya
Frontiers of the Roman Empire in Anatolia as an Archaeological Heritage: Spatial Characteristics and Conservation in Rural Landscape
No full textRoma İmparatorluğu'ndan günümüze ulaşan en büyük miraslardan olan Roma sınırları geniş bir coğrafyada üç kıtaya yayılmaktadır. Doğu sınırının bir kısmı Anadolu'dan geçmektedir. Ancak diğer sınır parçalarına kıyasla Anadolu sınırı en az çalışılmış orandadır ve koruma çalışmaları da yetersizdir. Fırat ve Dicle nehirlerindeki barajlar Anadolu sınır mirası için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır ve sınırın doğal peyzajdan oluşup çoğunlukla kırsal alanda olmak üzere büyük bir coğrafyaya yayılmasından dolayı çeşitli koruma sorunları vardır. Bu çalışmada, Anadolu sınırı incelenerek, sınırı oluşturan bileşenler, özellikleri ve kronolojisi ortaya konmuştur. Sınırın korunmasına dikkat çekme amacıyla, literatür ve Temmuz-Ağustos 2022'de gerçekleştirilen arazi gezisinden yararlanılarak koruma sorunları araştırılmış ve sınırın karakteristik özellikleriyle birlikte koruma durumuna ilişkin kataloglama, haritalandırma ve analizler yapılmıştır. Anadolu sınırının tüm Roma sınırları içinde bütünlüklü olarak yerini anlayabilmek ve tartışabilmek için diğer sınır parçaları da kronolojik, sosyopolitik, mekansal ve koruma yönlerinden incelenerek karşılaştırmalı çalışma yapılmıştır. Buluntular, Anadolu sınırının en erken inşasına başlanan Roma sınır parçalarından biri olduğunu ancak tek bir dönemde inşa edilmediğini, doğudaki büyük Part tehlikesinden dolayı çok sayıda lejyonla güçlendirildiğini, Fırat ve Dicle nehirlerini takip eden çatallı ve çok katmanlı bir sınır olduğunu, askeri yapıların var olan sivil yerleşimlere entegre edildiğini, başta barajlar olmak üzere pek çok koruma sorunu karşısında bütüncül koruma yaklaşımlarının izlenmeyip tekil koruma uygulamalarının gerçekleştirildiğini içermektedir. Sonuç olarak, Anadolu sınırına yönelik daha fazla çalışma yapılması, sınır sistemini anlamanın yanı sıra korunması için de önemlidir. Kırsal-arkeolojik alanlar için yeni bir yasal düzenleme, kırsaldaki bir takım koruma problemlerinin çözülmesine yardımcı olabilir. Sınırın korunması için tekil uygulamalar yerine, sınırı mimari elemanlarının yanı sıra peyzaj bileşenlerini de göz önüne alan, bileşenlerin birbiri ve fiziksel çevresiyle ilişkisini ön plana çıkaran ve yerel toplulukları bilinçlendirerek bu mirasla aidiyet bağlarını güçlendiren bütüncül koruma politikalarına ihtiyaç vardır.The Roman frontiers are one of the greatest heritage that survived from the Roman Empire, and span three continents in a wide geography. Part of the eastern frontier passes through Anatolia. However, the Anatolian frontier is the least studied compared to other frontier sections, and its protection efforts are insufficient. Dams on the Euphrates and Tigris rivers pose a serious threat to the Anatolian frontier heritage, along with various conservation problems since frontier consists of natural landscapes and spreads over a large geography, mostly in rural areas. In this study, the Anatolian frontier was examined, and its components, characteristics, and chronology were revealed. To draw attention to its protection, conservation problems were researched using literature and site trip carried out in July-August 2022, and cataloguing, mapping, analyses of characteristics and conservation status were made. To fully understand and discuss the place of the Anatolian frontier within the Roman frontiers, other frontier sections were examined from chronological, sociopolitical, spatial and conservation aspects, and a comparative study was carried out. The findings showed that the Anatolian frontier was one of the earliest frontier sections but was not built in a single period; it was strengthened with many legions due to the great Parthian danger in the east; it was a bifurcated and multilayered frontier following the Euphrates and Tigris; and military structures were built into existing civilian settlements. In the face of many conservation problems, especially dams, holistic conservation approaches were not followed, and individual conservation practices were implemented. As a result, further studies on the Anatolian frontier are important for understanding and protecting the frontier system. A new legal regulation for rural-archaeological sites may help solve some conservation problems in rural areas. Instead of single implementations, holistic conservation policies are needed that take into account landscape components as well as the architectural elements of the frontier, highlight the relationship of components with each other and their physical environment, and strengthen bonds of belonging with this heritage by raising awareness of local communities
Therapeutic Efficacy of Intrathecal Administration of Aavrh10-Mhexa Vector in a Mouse Model of Tay-Sachs Disease
No full textA Novel Technique Using Integral Transforms and Residual Functions for Nonlinear Partial Fractional Differential Equations Involving Caputo Derivatives
No full textFractional nonlinear partial differential equations are used in many scientific fields to model various processes, although most of these equations lack closed-form solutions. For this reason, methods for approximating solutions that occasionally yield closed-form solutions are crucial for solving these equations. This study introduces a novel technique that combines the residual function and a modified fractional power series with the Elzaki transform to solve various nonlinear problems within the Caputo derivative framework. The accuracy and effectiveness of our approach are validated through analyses of absolute, relative, and residual errors. We utilize the limit principle at zero to identify the coefficients of the series solution terms, while other methods, including variational iteration, homotopy perturbation, and Adomian, depend on integration. In contrast, the residual power series method uses differentiation, and both approaches encounter difficulties in fractional contexts. Furthermore, the effectiveness of our approach in addressing nonlinear problems without relying on Adomian and He polynomials enhances its superiority over various approximate series solution techniques. © 2024 Khan et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited
Study of Dehydration Behavior of Silica Xerogel and Aerogel by Diffuse Reflectance Fourier Transform Spectroscopy
No full textThe pore size, surface area, and density of silica gel were controlled by drying silica alcogel in ambient conditions and using supercritical ethanol extraction to obtain silica xerogel and silica aerogel, respectively, in the present study. The samples were characterized by N2 gas adsorption at −196°C, scanning electron microscopy and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and diffuse reflectance infrared Fourier transform (DRIFT) spectroscopy. The effect of time on surface characteristics of silica aerogel up to three-month storage time was investigated by N2 gas adsorption. The functional groups of the xerogel and silica aerogel and a commercial mesoporous silica gel were examined by FTIR transmission spectroscopy. The effects of pressure, relative humidity, and temperature on hydration–dehydration behavior of silica aerogel and silica xerogel were investigated using a temperature and pressure-controlled chamber in diffused reflectance cell of FTIR spectrophotometer. It was observed that free water was eliminated from the samples under vacuum at ambient temperature. Hydrogen-bonded OH groups and isolated OH groups were eliminated partially by heating the samples up to 500°C. The samples heated up to 500°C and cooled to ambient conditions had still had the capability of adsorbing free water. © 2024 Apple Academic Press, Inc
Active metasurface designs for tunable scattering properties
No full textGelişen teknolojiler, elektromanyetik dalgaların saçılmasını ve özelliklerini kontrol etmek için, doğal yapıların ötesinde özelliklere sahip yapay olarak tasarlanmış dinamik yüzeylere ihtiyaç duymaktadır. Bu tez, geçirgen bir metayüzey üzerinde oluşturulan yüzey dalgaları aracılığıyla yayılan dalgaların dinamik kontrolü için yeni bir yöntem önererek, bunun karşıt olmayan iletim ve yeniden yapılandırılabilir radyasyon problemlerine uygulanmasını içermektedir. Bu çalışma, faz eşlenik yüzeyler ve bianizotropiye dayalı analitik model için bir tasarım metodolojisi ve çift negatif indeks ortamına dayalı metayüzey kavramını içeren mikrodalga alanındaki üç boyutlu gerçekleştirme modeli önererek literatüre katkıda bulunmaktadır. Tez, ilk olarak sayısal simülasyonlarla desteklenen analitik çözümleri ve ardından pasif ve dinamik üç boyutlu modellerin tasarımları ve simülasyon sonuçlarını sunmaktadır. Empedans tabanlı karakterizasyon hem zaman bağımlı ve hem de zaman bağımsız birim hücre modelleri için uygulanmaktadır. Bunu, elde edilen empedanslar aracılığıyla zamana dayalı eşdeğer devrenin geliştirilmesi ve oluşturulması izlemektedir. Geliştirilen bu eşdeğer devre, zaman modülasyonlu birim hücrenin sayısal çözümünde kullanılmaktadır. Karşıt olmayan iletim için, uyarım yönüne bağlı olarak bianizotropik metayüzey üzerinde üretilen antisimetrik yüzey dalgalarına uygulanan zaman modülasyonuna dayalı yeni bir yöntem önerilmiştir. Bu yöntemin uygulanabilirliği, değişken bir kapasitör içeren bir yüzey kavitesi ile sınırlanmış geçirgen birim hücre üzerinde gösterilmiştir. Sayısal simülasyon sonuçları zaman modülasyonu yoluyla hem faz uyumlu hem de faz uyumsuz karşıt olmayan iletimi göstermektedir ve bunlar tutarlı deney sonuçlarıyla desteklenmektedir. Son bölümde, yeniden yapılandırılabilir radyasyon uygulamaları için yüzey dalgalarını kullanarak metayüzeyin birim hücrelerindeki faz değişimleri yoluyla dalga cephesi manipülasyonu araştırılmaktadır. Özel olarak, bir korna anten tarafından beslenen metayüzeyden yayılan hüzmenin açısal yönlendirilmesine odaklanılmaktadır. Önerdiğimiz yönteme dayalı yeni bir 3B tasarım modeli tanıtılmaktadır. Bu tasarım ile, kolonları elektriksel olarak ayıran kazınmış yarıklara yerleştirilmiş değişken kapasitörler ile basitleştirilmiş bir kontrol şeması önerilmektedir. Periyodik sınır koşulları altında uyarılmış yüzey modlarını incelemek için numerik özdeğer analizleri, ve ardından hüzme yönlendirme uygulaması için korna antenle entegrasyonunun simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlardan ve kavram kanıtı deneylerinden elde edilen sonuçlar yayılan hüzmenin yönlendirilmesini göstermektedir.Advancing technologies require artificially designed dynamic surfaces with capabilities beyond the natural ones to control electromagnetic wave scattering and properties for complex applications. This thesis presents a novel method for dynamic control of propagating waves through surface waves and its implementation to nonreciprocal transmission and reconfigurable radiation problems. This study contributes to the literature by proposing a design methodology for the analytical model based on phase-conjugate surfaces and bianisotropy, and its three-dimensional (3D) realization model in the microwave domain involving the metasurface concept based on the double-negative index medium. It begins with analytical solutions supported by numerical simulations, and proceeds with the designs and simulation results of passive and dynamic 3D models. Impedance-based characterization is applied to both time-invariant and time-variant unit cell models. It is followed by developing and constructing the time-domain-based equivalent circuit via the retrieved impedances, which are employed in the numerical solution of the time-modulated unit cell. For nonreciprocal transmission, a novel method was introduced based on time modulation, which is applied to the generated anti-symmetric surface waves on bianisotropic metasurfaces, depending on the excitation direction. This method is demonstrated on the penetrable unit cell bounded by a surface cavity incorporating a variable capacitor. Numerical simulation results show both phase-coherent and phase-incoherent nonreciprocal transmission via time modulation, which is supported by consistent experimental results. The final chapter explores wavefront manipulation through phase variations on unit cells of the metasurface by using surface waves for reconfigurable radiation applications. Specifically, it focuses on steering the radiated beam from the metasurface, fed by a horn antenna. A novel 3D model based on the proposed method is introduced, offering a simplified control scheme with variable capacitors placed on etched slits, which electrically separate columns. A numerical eigenmode analysis is conducted to examine the excited surface modes under periodic boundary conditions, followed by simulations of its integration with a horn antenna for beam-steering applications. The results from both simulations and proof-of-concept experiments demonstrate the steering of the radiated beam
Robust and Energy-Efficient Hardware Architectures for Dizy Stream Cipher
No full textIn the era of ubiquitous computing, efficient and secure implementations of cryptographic hardware are crucial. This paper extends the hardware implementations of a Small Internal State Stream (SISS) cipher, namely DIZY. Previous work shows that DIZY's hardware performance, in terms of area cost and power consumption, is among the best when compared to notable stream ciphers, especially for frame-based encryptions requiring frequent initialization. In this study, we initially optimize the existing hardware implementation and then evaluate the energy efficiency of DIZY. We implement different unrolled versions of DIZY and analyze their energy consumption. Furthermore, we address physical security by integrating masking techniques into the DIZY S-box to protect the implementation against side-channel attacks. We thoroughly investigate the associated overhead and apply optimizations to reduce it, ensuring robust security without compromising efficiency. Our results present a secure, energy-efficient, and lightweight cryptographic hardware design for the stream cipher DIZY, making it suitable for various applications, including Internet of Things (IoT) and embedded systems
Investigation of Organic Field Effect Transistors With Interdigitated Ito Source and Drain Electrodes Patterned by Laser Cut Pvc Tapes
No full textBu tezde başlangıçta ışık yayan dikey bir transistör üretmeyi amaçlamıştık. Ancak, başarısız denemeler sonucunda, test amaçlı yatay bir transistör üretme kararı alınmış ve bu transistörün optimizasyonu üzerinde çalışılmıştır. Daha sonra dikey transistör üretimi, yatay optimizasyonlar ve lazer kesim teknikleri bir araya getirilerek araştırmanın ana odağı değiştirilmiştir. Islak aşındırma süreci ile elektrot desenlemek için düşük maliyetli bir üretim yöntemi olarak lazer kesim denenmiştir. İç içe geçmiş (taraklı) ITO kaynak ve drenaj elektrotları hazırlanmış, ardından organik yarıiletken olarak P3HT ve dielektrik malzeme olarak PMMA sırasıyla dönü kaplama yöntemiyle kaplanmıştır. Üst elektrot olarak da alüminyum (Al), fiziksel buhar biriktirme tekniği kullanılarak kaplanmıştır. Nihai cihaz yapısı olarak ITO(KveA)/P3HT(Organik Yarıiletken)/PMMA(Dielektrik Malzeme) /Al(Kapı) şeklinde geleneksel bir OFET mimarisi oluşturulmuştur. Üretim süreci, katman kaplama parametreleri ve lazer kesim konfigürasyonları göz önünde bulundurularak en iyileştirilmiştir. Elektriksel ölçümler, soy atmosfer koşullarında bir eldivenli kutu sistemi içinde gerçekleştirilmiştir. Üretilen OFET'ler hem tükenme hem de geliştirme modlarında çalışabilmiştir. Yapılan en iyileştirmeler sonucunda yük taşıyıcı hareketliliği artırılmış, eşik gerilimi düşürülmüş ve sıfır kapı geriliminde akım seviyeleri azaltılmıştır. P-tipi tükenme modu OFET'ler, hem ticari uygulamalarda hem de akademik literatürde nadir görülür. Bu tür transistörlerin ekran uygulamaları için umut vadeden bir aday olabileceği düşünülmektedir.This thesis aimed to produce a light-emitting vertical transistor at first. However, due to unsuccessful attempts, it was planned to produce a horizontal transistor for testing purposes and this transistor was tried to be optimized. Later, vertical efforts and horizontal optimizations and laser cutting experiences were brought together and main topic were changed later. Laser cutting was tried to achieve a low-cost fabrication technique for electrode pattern creation for the wet etching process. Interdigitated ITO Source ; Drain electrodes were prepared then P3HT as OSC and PMMA as dielectric material, solution-processed and spin-coated respectively. Al top electrode was coated using the PVD technique. ITO(S;D)/P3HT(OSC)/PMMA(DM)/Al(G) conventional OFET architecture was fabricated and optimized due to layer coating parameters and laser configurations. Measurements were done in an inert atmosphere inside a glovebox system. Fabricated OFETs can work for both depletion and enhancement modes. Mobilities were increased and Threshold Voltages were decreased due to optimizations and the current levels at zero gate voltage were reduced. P-type depletion mode was rare for both in the market and at the literature. This type of OFETs may be a good candidate for display applications
Mini modular plant design for ethylene production using Martian atmosphere on Mars
No full textA main shift in the competitive landscape of technology development is in 3D printing of complex articles made of variety of materials due to faster manufacturing and less human error in the production. In fact, it seems to be a viable candidate for the construction of structures for terrestrial and extraterrestrial life in future. Thus, new or damaged equipment in space explorations could be replaced instantly, and habitats could be manufactured using 3D printing in varying gravitational fields in the solar system. Among 3D printing materials, HDPE is commonly used in the projects, such as a prototype manufacturing or pipes or damp-proof membrane. This study initially focused on the preliminary design of the self-sustaining mini ethylene production plant from Martian atmosphere with scale-out architecture. UniSIM® was integrated with MATLAB® via CAPE-OPEN extension to design mini-ethylene production plant at low gravity. Ethylene capacity was found as 17.71 tons/year for 100 modules. © 2023 COSPA
Mesenchymal Stem Cells From Adipose Tissue Prone To Lose Their Stemness Associated Markers in Obesity Related Stress Conditions
No full textObesity is a health problem characterized by large expansion of adipose tissue. During this expansion, genotoxic stressors can be accumulated and negatively affect the mesenchymal stem cells (MSCs) of adipose tissue. Due to the oxidative stress generated by these genotoxic stressors, senescence phenotype might be observed in adipose tissue MSCs. Senescent MSCs lose their proliferations and differentiation properties and secrete senescence-associated molecules to their niche thus triggering senescence for the rest of the tissue. Accumulation of senescent cells in adipose tissue results in decreased tissue regeneration and functional impairment not only in the close vicinity but also in the other tissues. Here we hypothesized that declined tissue regeneration might be associated with loss of stemness markers in MSCs population. We analyzed the expression of several stemness-associated genes of in vitro cultured MSCs originated from adipose tissue of high-fat diet and normal diet mice models. Since the heterogenous MSCs population covers a small percentage of the pluripotent stem cells, which have roles in proliferation and tissue regeneration, we measured the percentage of these cells via TRA-1-60 pluripotent state antigen. Additionally, by conducting a shotgun proteomic approach using LC-MS/MS, whole cell proteome of the adipose tissue MSCs of high-fat diet and normal diet mice were analyzed and identified proteins were evaluated via gene ontology and PPI network analysis. MSCs of obese mice showed senescent phenotype and altered cell cycle distribution due to a hostile environment with oxidative stress in adipose tissue where they reside. Additionally, the number of pluripotent markers expressing cells declined in the MSC population of the high-fat diet mice. Gene expression analysis evidenced the loss of stemness with a decrease in the expression of stemness-associated genes. Of the proteomic comparison of the normal and the high-fat diet group, MSCs revealed that stemness-associated molecules were decreased while inflammation and senescence-associated phenotypes emerged in obese mice MSCs. Our results showed us that the MSCs of adipose tissue may lose their stemness properties due to obesity-associated stress conditions