IYTE GCRIS Database (Izmir Institute of Technology)
Not a member yet
11968 research outputs found
Sort by
Alkenil Epoksitlerin Organoboronlar ile Tepkimelerinin Mekanistik ve Stereokimyasal Çalışmaları ve Ürün Uygulamaları
No full textThe 1,3-substitution reactions of allylic compounds with suitable leaving groups are fundamental in organic chemistry for synthesizing alkenyl reagents with functional groups, such as aryl. These reactions generally require metal catalysts and achieving regio- and stereoselectivity across various substrates remains a significant challenge. Alkenyl epoxides, as allylic electrophiles, can also undergo 1,3-substitution reactions to yield functionalized allylic alcohols.A key advantage of using alkenyl epoxides lies in the ring-opening of the epoxide during substitution, resulting in the formation of hydroxyl groups and producing allylic alcohols, which are valuable intermediates in organic synthesis. Organoborons, widely employed in numerous coupling methods to introduce aryl groups or for alkenylation reactions, have also been utilized in coupling reactions with various allylic reagents. While existing studies explore the reactions of organoborons with terminal alkenyl epoxides, selective and successful methodologies for internal alkenyl epoxides are notably absent in the literature.Our laboratory recently demonstrated that palladium-catalyzed coupling reactions of internal alkenyl epoxides with organoborons can proceed regio- and stereoselectively to yield aryl-substituted allyl alcohols, provided the alkenyl epoxide contains a hydroxyl group at the C1 position. This method, which utilizes a Pdo-AsPh₃ combination, operates under mild conditions. However, no detailed experimental data or mechanistic insights have been reported in previous studies. Thus, the primary aim of this thesis is to elucidate the relative stereomeric structure of the products and provide more extensive experimental data. Additionally, the potential applications of this methodology in the synthesis of naturally occurring compounds are discussed.Allilik bileşiklerin uygun ayrılan gruplarla 1,3-substitüsyon reaksiyonları, aril gibi fonksiyonel gruplara sahip alkenil reaktiflerin sentezi açısından organik kimyada temel bir öneme sahiptir. Bu reaksiyonlar genellikle metal katalizörler gerektirir ve farklı substratlar üzerinde regio- ve stereoselektiflik elde etmek önemli bir zorlu süreç olmaya devam etmektedir. Alkenil epoksitler de, allilik elektrofilller olarak, 1,3-substitüsyon tepkimeleri vererek da fonksiyonel allilik alkoller üretebilmektedir.Alkenil epoksitlerin kullanımının önemli bir avantajı, substitüsyon sırasında epoksit halkasının açılmasıyla hidroksil gruplarının oluşması ve allilik alkollerin üretilmesidir. Bu allilik alkoller, organik sentezde önemli ara ürünlerdir. Organoboronlar, aril gruplarının eklenmesi veya alkenilasyon reaksiyonları için birçok çapraz bağlama yönteminde yaygın olarak kullanılmakta olup, çeşitli allilik reaktiflerle çapraz bağlama reaksiyonlarında da kullanılmaktadır. Mevcut çalışmalar organoboronların terminal alkenil epoksitlerle olan reaksiyonlarını incelemiş olurken, literatürde iç alkenil epoksitler için seçimli ve başarılı metodolojilerin eksikliği göze çarpmaktadır.Laboratuvarımız, organoboronlarla iç alkenil epoksitlerin paladyum katalizli reaksiyonlarının, alkenil epoksitin C1 pozisyonunda bir hidroksil grubu içermesi durumunda regio- ve stereoselektif bir şekilde ilerleyerek aril-substitüe alilik alkoller elde edilebileceğini yakın zamanda göstermiştir. Bu yöntem, Pd⁰-AsPh₃ kombinasyonunu kullanmakta ve hafif koşullar altında uygulanmaktadır.Bununla birlikte, önceki çalışmalarda ayrıntılı deneysel veriler veya mekanistik öngörüler rapor edilmemiştir. Bu nedenle, bu tezin temel amacı, ürünlerin bağıl stereomerik yapısını aydınlatmak ve daha kapsamlı deneysel veriler sağlamaktır. Ayrıca, bu metodolojinin doğal olarak oluşan bileşiklerin sentezindeki potansiyel uygulamaları da tartışılmaktadır
Investigation of the antimicrobial activities of polyphenols on biofilm-forming bacteria and characterization of polyphenol loaded-bone cements
No full textBakteriler hızla antibiyotik direnci geliştirdiğinden, patojen bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların önlenmesi veya tedavi edilmesi giderek zorlaşmaktadır. Periprostetik eklem enfeksiyonlarının tedavisinde antibiyotik yüklü kemik çimentolarının kullanılması enfeksiyon oranını azaltsa da, antimikrobiyal maddelerin yavaş salınımı antibiyotik direncini tetikleyebilmektedir. Bu nedenle bitkilerin sekonder metabolitleri olan polifenoller antimikrobiyal etkileri nedeniyle popülerlik kazanmıştır. Bu çalışmanın amacı iki farklı sınıf polifenolün (bir fenolik asit olan 3-HPAA ve bir flavonoid olan apigenin) biyofilm oluşturan patojen bakteriler üzerindeki antimikrobiyal etkilerini araştırmak ve 3-HPAA, apigenin, gentamisin, ve bunların kombinasyonları yüklü kemik çimentosu örneklerinin antimikrobiyal, sitotoksik ve mekanik dayanım özelliklerini incelemektir. Bu çalışma ile 3-HPAA'nın antibiyofilm özellikleri, 3-HPAA'ya karşı bakteriyel direnç gelişimi ve 3-HPAA veya apigenin yüklü kemik çimentosu örneklerinin karakterizasyonu ilk kez incelenmiştir. Bu amaçla 3-HPAA'nın antimikrobiyal ve antibiyofilm etkileri ve ardından 3-HPAA'ya karşı bakteriyel direnç gelişimi araştırılmıştır. Sonuç olarak 3-HPAA'nın MRSA ve P. aeruginosa üzerinde antimikrobiyal etki gösterdiği ve bu bakterilerin gentamisine direnç geliştirip 3-HPAA'ya direnç geliştirmediği belirlenmiştir. Ek olarak, gentamisin yüklü kemik çimentosu örneklerine 3-HPAA ve apigenin eklenmesinin antimikrobiyal etkileri altı farklı patojenik bakteri üzerinde farklılık göstermiş ve insan hücre hatları üzerinde herhangi bir sitotoksisite gözlemlenmemiştir. Son olarak 3-HPAA yüklü kemik çimentosu örnekleri, boş ya da gentamisin yüklü kemik çimentosu örneklerine kıyasla daha elastik ve dayanıklı gözlemlenmiştir.Preventing or treating infections caused by pathogenic bacteria is becoming increasingly difficult as bacteria rapidly develop antibiotic resistance. Although the usage of antibiotic-loaded-bone cement in the treatment of periprosthetic joint infections reduces the infection rate, the development of antibiotic resistance is becoming a threat. Alternatively, polyphenols have gained popularity for their antimicrobial effects. This study aims to investigate the antimicrobial and antibiofilm effects of two different classes of polyphenols, 3-hydroxyphenylacetic acid (3-HPAA), a phenolic acid, and apigenin, a flavonoid, on biofilm-forming pathogenic bacteria and the development of bacterial resistance against 3-HPAA and gentamicin. It also aims to investigate and characterize 3-HPAA, apigenin, gentamicin, and their combinations-loaded bone cement samples in terms of antimicrobial, cytotoxic, and mechanical strength properties. For the first time, the antibiofilm properties of 3-HPAA, bacterial resistance development against 3-HPAA, and the characterization of bone cement samples loaded with 3-HPAA and apigenin were examined. As a result, it was found that 3-HPAA had an antimicrobial effect on MRSA and P. aeruginosa, which developed resistance to gentamicin but not to 3-HPAA. Additionally, the antimicrobial effects of adding 3-HPAA and apigenin to gentamicin-loaded bone cement samples varied on six different pathogenic bacteria, and no cytotoxicity was observed on human cell lines. Lastly, 3-HPAA-loaded bone cement samples increased the elasticity and mechanical strength compared to plain or gentamicin-loaded bone cement samples
Design and Synthesis of Bodipy-Based Palladacycles for the Detection of Carbon Monoxide
No full textBODIPY'ler, dikkat çekici ve çok yönlü floresan özellikleriyle takdir edilen önemli bir floresan boya sınıfını temsil eder. Benzersiz kimyasal yapıları nedeniyle, bu boyalar UV-görünür spektrumda ışığı güçlü bir şekilde emer ve daha uzun dalga boylarında floresan yayar. Olağanüstü fotostabiliteleri, elverişli kuantum verimleri, sentez kolaylığı ve çeşitli yapılarda uyarlanabilirlikleri, bilimsel literatürde öne çıkmalarına katkıda bulunur. BODIPY'ler, biyolojik görüntüleme, akış sitometrisi, floresan etiketleme ve tespit dahil olmak üzere kritik uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. BODIPY iskeletindeki ağır atomlar, sistemler arası geçiş hızını artırarak floresansı engelleyebilir. Sonuç olarak, kuantum veriminde önemli bir azalma yaşanır ve bu da BODIPY'nin temel floresan özelliğinin kaybolmasına neden olur. Ancak, BODIPY belirli analitler veya moleküllerle özel olarak reaksiyona girme yeteneğine sahiptir ve bu da floresan özelliklerinin geri kazanılmasını sağlar. BODIPY'nin bu ilgi çekici yönü, karbon monoksit gazı için floresan tabanlı dedektörler olarak etkili bir şekilde kullanılan paladyum komplekslerinin sentezine ilham kaynağı olmuştur. Karbon monoksit kokusuz, renksiz ve hem insanlar hem de hayvanlar için oldukça zehirli bir gazdır. Oksijene kıyasla hemoglobine bağlanma afinitesinin belirgin olarak daha yüksek olması nedeniyle tespiti kritik öneme sahiptir. Klinik öncesi çalışmalar ayrıca karbon monoksitin düşük dozlarda uygulandığında anti-inflamatuar etkilere sahip olabileceğini ve canlı organizmalarda hücresel ve doku koruması sağlayabileceğini göstermiştir. Bu çalışmada karbon monoksit, 187 nM gibi çok düşük konsantrasyonlarda bile floresan tekniği kullanılarak tespit edilmiştir. Bu yetenek, floresan mikroskobu kullanılarak canlı insan hücrelerine daha da genişletilmiş ve biyolojik bağlamlarda karbon monoksit tespiti için dikkate değer bir potansiyel olduğu vurgulanmıştır.BODIPYs represent a significant class of fluorescent dyes that are esteemed for their remarkable and versatile fluorescence characteristics. Due to their unique chemical structures, these dyes exhibit strong absorption of light in the UV-visible spectrum and emit fluorescence at longer wavelengths. Their exceptional photostability, favorable quantum yields, ease of synthesis, and adaptability in various constructions contribute to their prominence in the scientific literature. BODIPYs are extensively utilized in critical applications, including bioimaging, flow cytometry, fluorescent labeling, and detection. Heavy atoms within the BODIPY skeleton can inhibit fluorescence by increasing the rate of intersystem crossing. Consequently, the quantum yield experiences a significant reduction, resulting in a loss of BODIPY's essential fluorescence characteristic. However, BODIPY has the capability to specifically react with certain analytes or molecules, which enables the restoration of its fluorescent properties. This intriguing aspect of BODIPY inspired the synthesis of palladium complexes, which have been effectively employed as fluorescence-based detectors for carbon monoxide gas. Carbon monoxide is an odorless, colorless, and highly toxic gas for both humans and animals. Its detection is crucial due to its significantly higher binding affinity to hemoglobin compared to oxygen. Preclinical studies have also shown that carbon monoxide can have anti-inflammatory effects and offer cellular and tissue protection in living organisms when administered in low doses. In this study, carbon monoxide was detected using fluorescence technique, even at very low concentrations of 187 nM. This capability was further extended to living human cells using fluorescence microscopy, highlighting the remarkable potential for carbon monoxide detection in biological contexts
Hydrocolloids for Tissue Engineering and 3d Bioprinting
No full textHydrocolloids, derived from plants, marine, and microbial sources, have become research favorites due to their unique properties. This article provides an overview of the extraction methods, from chemical to enzymatic, to obtain hydrocolloids. Distinctive properties of hydrocolloids, such as high swelling capacity, tunable features, and rapid gelation ability, have gained significant attention recently and have started to be used in tissue engineering and 3D bioprinting. Hydrocolloids will play substantial roles in advancing biomedical products and contributing to improving human health. © 2024 World Scientific Publishing Co
Studying design learning through video games: a novel approach to track learning in design
No full textBu tez, tasarım öğrenimine yeni bir yaklaşım sunarak video oyunlarını ve otomasyonu, tasarım bilişi araştırmalarında kullanılması için bir araya getirmektedir. Video oyunlarını deneysel ortamlar olarak kullanarak tasarımdaki bilişsel süreçleri incelemek için yeni bir araştırma yöntemi geliştirilmiş ve bu yöntemin ciddi oyunlarla nasıl etkili bir şekilde uygulanabileceği araştırılmıştır. Bu ortamlar, gerçek dünyadaki tasarım zorluklarını simüle ederek anında geri bildirim sağlamakta, oyuncuları karmaşık karar verme süreçlerine dahil etmekte ve tasarım düşüncesindeki karmaşık bilişsel eylemleri yakalamaktadır. Tasarım öğrencileriyle gerçekleştirilen yapılandırılmış oyun oturumlarında, oyuncuların sanal ortamlarla etkileşime girerek tasarım problemlerini nasıl çözdükleri analiz edilmiştir. Gerçek zamanlı olarak bilişsel süreçleri izlemek için oyun içi eylemler ve karar noktalarının takibini içeren otomatikleştirilmiş yöntemler kullanılmış ve bu yöntemler, sesli düşünme protokolü kayıtlarıyla desteklenmiştir. Bu yaklaşım, dinamik ve etkileşimli ortamlarda tasarım bilişini kapsamlı bir şekilde analiz ederek nicel veriler yoluyla bilişsel kalıpları ortaya koymaktadır. Sonuçlar, video oyunlarının tasarım öğrenimini, geleneksel yöntemlerde sıklıkla bulunmayan sürükleyici ve uygulamalı deneyimler sunarak geliştirdiğini göstermektedir. Tasarım süreçlerini daha hızlı ve daha doğru bir şekilde simüle etme imkanı sunan bu araştırma, eğitimde ciddi oyunlar alanına katkıda bulunarak tasarım bilişinin incelenme biçimini dönüştürme potansiyelini vurgulamaktadır. Ayrıca, video oyunlarının eğitim ve araştırma araçları olarak değerini gösterirken, tasarım müfredatlarına entegrasyonu için ayrıntılı bir çerçeve önermektedir. Bulgular, bilişsel araştırma ve tasarım eğitimi arasındaki köprüyü güçlendirerek, video oyunlarının yenilikçiliği teşvik etme ve tasarım öğrenimini geliştirme potansiyelini ortaya koymaktadır.This thesis presents a novel approach to design learning by integrating video games and automation to advance research in design cognition. It explores how serious gaming can effectively study cognitive processes in design through a new research method leveraging video games as experimental environments. These environments simulate real-world design challenges, providing immediate feedback, engaging players in complex decision-making, and capturing the intricate cognitive actions of design thinking. Structured gaming sessions with design students analyzed how players interact with virtual environments to solve design problems. Automatized methods, including in-game tracking of player actions and decision points, were employed to monitor cognitive processes in real time, complemented by think-aloud protocol recordings. This approach offers a comprehensive analysis of design cognition in dynamic, interactive settings, revealing cognitive patterns through quantitative data. The results indicate that video games enhance design learning by providing immersive, hands-on experiences often absent in traditional methods, offering faster and more precise simulation of design processes. This research contributes to the emerging field of serious gaming in education, highlighting its potential to transform how design cognition is studied. It also proposes a detailed framework for integrating video games into design curricula, demonstrating their value as both educational and research tools. By bridging cognitive science and design education, the findings underscore the transformative potential of video games in fostering innovation and advancing design learningn
Design and structural analysis of a transformable bridge
No full textBu çalışma, devre montaj yöntemini kullanarak düz çubuklarla düz bir biçimden kavisli bir biçime dönüşebilen tek serbestlik dereceli (1 serbestlik dereceli) biçim değiştirebilir bir yaya köprüsü tasarlamaya odaklanmaktadır. Literatür taraması, zaman içinde açılıp kapanabilirliğin biçim değiştirebilirliğe dönüştüğünü göstermektedir. Makas mekanizmaları ile yapılan önceki tasarımlar birim birleştirme yöntemine dayanırken, daha sonraki tasarımlar giderek daha fazla devre birleştirme yöntemi kullanmaktadır. Bu nedenle, bu çalışma ilk olarak literatürde rijit çubuklarla tasarlanmış tek serbestlik dereceli düzlemsel açılıp kapanabilir ve biçim değiştirebilir yapıları incelemektedir. Daha sonra, çalışma düzlemsel makas mekanizmalarını, dörtgen devre tiplerini, devre birleştirme yöntemi ve bu yöntemdeki ilerlemeleri gözden geçirmektedir. Özellikle literatürde, farklı devreler kullanılarak düz çubuklarla tasarlanmış tek serbestlik dereceli biçim değiştirebilir çubuk yapılarının örnekleri yoktur. Ek olarak, mevcut yapısal analizler, makas çubuklarının bükülme açısının yapısal performansı nasıl etkilediğini araştırmamıştır. Literatürdeki bu boşlukları ele almak için bu çalışma, içbükey deltoid ve ters paralelkenar devreleri kullanarak, düz çubuklar ile yeni bir tek serbestlik dereceli biçim değiştirebilir çelik yaya köprüsünün yapısal tasarımını sunmaktadır. Ayrıca, 180 derece düz çubukların kullanımını ve bükülme açısının köprülerin yapısal performansa göre davranışı üzerindeki etkisini analiz eder. Bu köprü, düz biçimi ile yayalar ve tekerlekli sandalye kullanıcılarının, kavisli biçimi ile küçük su taşıtlarının ve yayaların geçişine imkan tanıyarak kesintisiz ve engelsiz ulaşım sağlamaktadır. Tüm çizimler ve 3B modeller SolidWorks® kullanılarak oluşturulmuş ve yapısal analizler için SAP2000® yazılımı kullanılmıştır. Tasarım fizibilitesini test etmek için 1/30 ölçekli bir maket yapılmıştır. Çalışma, belirlenen zorluklarla ilgili gelecekteki araştırmalar için bulgular ve önerilerle sonuçlanmıştır.This study focuses on designing a single-degree-of-freedom (1-DoF) transformable pedestrian bridge that can transform from a straight shape to a curved one with straight links using the loop assembly method. The literature review indicates that over time, deployability has evolved into transformability. While earlier designs made with scissor mechanisms rely on unit assembly method, later designs increasingly employ loop assembly method. Therefore, this study first examines 1-DoF planar deployable and transformable structures designed with rigid bars in the literature. Subsequently, the study reviews planar scissor mechanisms, quadrilateral loop types, the loop assembly method, and the advances in this method. Notably, the literature lacks examples of 1-DoF transformable linkage structures designed with straight bars using different loops. Additionally, existing structural analyses have not explored how kink angle of scissor bars affects the structural performance. To address these gaps in the literature, this study presents the structural design of a novel 1-DoF transformable steel pedestrian bridge with straight links using dart and antiparallelogram loops. Also, it analyses usage of 180-degree straight links and impact of kink angle on the behaviour of the bridges according to structural performance. This bridge provides uninterrupted and barrier-free transportation by allowing pedestrians and wheelchair users with its straight shape, and the passage of small watercraft and pedestrians with its curved shape. All drawings and 3D models are created using SolidWorks® and SAP2000® software is used for structural analyses. A 1/30 scale mock-up is constructed to test design feasibility. The study concludes with findings and recommendations for future research on the identified challenges
Outage and Ser Analyses for Dual-Hop Inter-Satellite Thz Communication
No full textInter-satellite links have crucial significance in offering global connectivity and low latency in satellite mega-constellations. In such architectures, system capacity and data-rate can be enhanced by utilizing terahertz (THz) frequencies. Considering the importance of inter-satellite links in mega-constellations and the mounting interest in THz communications, in this study, an inter-satellite THz communication system is examined. In this setup, a low earth orbit (LEO) satellite is deployed to assist transmission between two LEO satellites by using variable-gain amplify-and-forward relaying protocol. The system's performance is analyzed in terms of both outage probability and symbol error rate, and asymptotic outage characteristic is explored. All theoretical findings are verified by Monte-Carlo simulations
Synthesis, Characterization and Sensor Studies of Thiophene Conjugated Copolymers
No full textBu tez, biyosensör ve biyogörüntüleme uygulamaları için katyonik ve iyonik olmayan monomerlerin ve bunlara karşılık gelen polimerlerin sentezini, karakterizasyonunu içerir. Katyonik polimerler oksidatif polimerizasyon yoluyla sentezlendi ve yapısal ve optik özellikleri NMR, Kütle Spektroskopisi, Absorbans Spektroskopisi, Floresan Spektroskopisi, Raman Spektroskopisi, Dinamik Işık Saçılması, Zeta Potansiyel Yük Analizi ve Kuantum Verim Analizi kullanılarak kapsamlı bir şekilde karakterize edildi. 3-bütoksi-4-metiltiyofen (M1) ve N-alil-N-metil-N-(3-((4-metiltiyofen-3-il)oksi)propil)prop-2-en-1-aminyum (M2) monomerlerinin değişen oranlarıyla üretilen homopolimerler ve kopolimerler, çeşitli uygulamalardaki performansları açısından analiz edildi. Tezin önemli bir odağı, özellikle nanometre aralığında (5-30 nm) polimer noktalarının (Pdots) yapılarını optimize ederek, bu nanomalzemelerin kan-beyin bariyeri (BBB) boyunca geçirgenliğini potansiyel terapötik kullanımlar için artırmaya yerleştirildi. Sentezlenen polimerler arasında P4 (1:1 oranında M1/M2), BBB'yi geçmede üstün performans gösterdi. Ek olarak, tez, özellikle ağız sağlığı bağlamında, Candida türlerinin tespiti için optik problar olarak katyonik polimerlerin uygulanmasını araştırmaktadır. Polimerler, Candida bağlanması için gelişmiş floresans ve yüksek özgüllük göstererek, Oral Kandidiyazis'in invaziv olmayan tespiti için büyük bir potansiyel göstermektedir. Bulgular, bu katyonik polimerlerin Oral Candida'nın erken tespiti için etkili tanı araçları olarak hizmet edebileceğini ve klinik yönetim için önemli bir vaat sunabileceğini göstermektedir. Bu tez, katyonik polimerleri ve Pdot'ları hem oral mantar enfeksiyonlarını tespit etmek hem de özellikle kan-beyin bariyeri boyunca ilaç iletimini iyileştirmek için potansiyel biyomedikal uygulamalar için oldukça etkili malzemeler olarak sunmaktadır.This thesis includes the synthesis and characterization cationic and non-ionic monomers and their corresponding polymers for the application bioimaging and biosensing applications. The cationic polymers were synthesized via oxidative polymerization, and their structural and optical properties were thoroughly characterized using NMR, Mass Spectroscopy, Absorbance Spectroscopy, Fluorescence Spectroscopy, Raman Spectroscopy, Dynamic Light Scattering, Zeta Potential Charge Analysis, and Quantum Yield Analysis. The homopolymers and copolymers, produced with varying ratios of 3-butoxy-4-methylthiophene (M1) and N-allyl-N-methyl-N-(3-((4-methylthiophen-3-yl)oxy)propyl)prop-2-en-1-aminium (M2) monomers, were analyzed for their performance in various applications. A significant focus of the thesis was placed on enhancing the permeability of these nanomaterials across the blood-brain barrier (BBB) for potential therapeutic uses, particularly by optimizing the structures of polymer dots (Pdots) in the nanometer range (5-30 nm). Among the synthesized polymers, P4 (1:1 ratio M1/M2) demonstrated superior performance in crossing the BBB. In addition, it is investigated the application of cationic polymers as optical probes for the detection of Candida species, especially in the context of oral health. The polymers demonstrated enhanced fluorescence and high specificity for Candida binding, showing great potential for noninvasive detection of Oral Candidiasis. The findings suggest that these cationic polymers could serve as effective diagnostic tools for the early detection of Oral Candida, offering significant promise for clinical management. The thesis presents cationic polymers and Pdots as highly effective materials for both detecting oral fungal infections and for potential biomedical applications, particularly in improving drug delivery across the blood-brain barrier
Biomass-Based Polygeneration Systems With Hydrogen Production: a Concise Review and Case Study
No full textThis chapter discusses the importance of biomass-based polygeneration systems in producing hydrogen as a clean and safe energy carrier. The benefits of polygeneration systems, which can produce multiple products and minimize waste, are highlighted, and the need for clean and efficient hydrogen production is emphasized. This study gives a brief overview of hydrogen production from biomass-based polygeneration systems, which examines the systems in two main classifications: systems that use biomass as a potential and rich source of hydrogen and systems that exploit the energy content of biomass to run hydrogen production units. Furthermore, a new multigeneration system with hydrogen production has been introduced and thermodynamically evaluated. Also, its results have been obtained in a real situation. Overall, this chapter offers insights into the potential of biomass-based polygeneration systems in meeting energy demands while reducing environmental impact. © The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG 2024
Square Impossible Differential Attack and Security of Aes in Known Plaintext Scenario
No full textIn this work, we examine the security of the 8-round AES, under the known plaintext attack scenario, a type of cryptographic attack in which an attacker has access to the plaintext and corresponding ciphertext pairs. We present an innovative impossible differential (ID) attack technique, which utilizes a specific ID characteristic, to perform the first known plaintext attack on the 8-round AES with a 256-bit key. Additionally, we propose a new attack methodology, known as the Square Impossible Differential (SID) attack, to enhance the effectiveness of the ID attacks on AES in chosen ciphertext or plaintext scenarios. The SID attack is a combination of a square attack and an ID attack. Our methodology introduces various new approaches, including the key indicator vectors, eliminating the key candidate through the Meet-in-The-Middle technique and mounting the guess and determine attack through the hash tables for the two-round decryption of one column of AES while determining the subkeys constituting the impossible differential characteristic for a given plaintext/ciphertext difference pair. Our approach demonstrates lower computational complexity compared to previous methods, and our analysis shows that the complexities of our known plaintext attack and SID attack are estimated to be 2220 and 2209, respectively