Araştırma Makalesi

Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

Cilt: 40 Sayı: 2 3 Şubat 2025
PDF İndir
TR

Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

Öz

Bakterilerin daha dirençli olma yolundaki evrimleşme süreçlerini yavaşlatmak için gerek farmakolojik gerek malzeme tabanlı çalışmalar yürütülmektedir. Günlük hayatta kullanılan malzemelerin birçoğunun temas noktası genellikle metallerden oluşur ve bu metallerin çalıştıkları alana göre spesifik antibakteriyel özellikler ile donatılması önem arz etmektedir. Geçmişte bütün bir metal malzemeyi antibakteriyel özellik ile donatmak için alaşımlama yoluna giderken (örneğin çelik üretim aşamasında malzemeye az oranda Cu ve/veya Ag karıştırma işlemi) bu işlemin maliyetli ve belirli sınırlayıcı etkilerinin olması dolayısı ile yüzey modifikasyonu prosesleri ön plana çıkmaya başlamıştır. Yapılan araştırma da son yıllarda bakır üzerine yürütülmüş antibakteriyel çalışmalar baz alınarak AISI430 çeliği yüzeyine bakır metaline benzer antibakteriyel özellikler kazandırmak ancak bakırdan daha fazla korozyona dayanıklı ve daha sert bir yüzey elde etmek için Cu(Ag) elektrokimyasal kaplaması yapılmıştır. Nispeten yeşil doğasıyla bilinen derin ötektik çözeltilerde elektrokimyasal kaplama gerçekleştirilmiş ve yüzeyde kaplanacak metal iyonlarının potansiyodinamik incelemeleri döngüsel voltametri, kronoamperometri teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Mikro disk elektrot ölçeğinden makro AISI430 altlık kaplama ölçeğine geçilmesini takriben mikroyapı ve faz dağılımı için SEM-EDS analizleri ve pürüzlülük analizi için yüzey profilometresi kullanılmıştır. AISI 430 çeliği üzerinde elde edilen %2 Ag içeren Cu(Ag) filmlerinin nano pürüzlülükte olduğu, yaygın olarak kullanılan bakır ile kıyaslandığında yaklaşık iki kat daha fazla sertlik sunduğu ve aynı zamanda yine bakır ile kıyaslandığında daha iyi korozyon dayanımı sunduğu bulunmuştur. Antibakteriyel kısımda ise AISI430 yüzey ile karşılaştırmalı olarak antibakteriyel testleri gerçekleştirilmiş ve Cu(Ag) yüzeyin daha iyi antibakteriyel özellik sağladığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

120Z733

Teşekkür

Bu çalışma Dr. Öğretim Üyesi Salih CİHANGİR 'in I. danışmanlığı ve Dr. Öğretim Üyesi Basri OMAÇ' ın II. danışmanlığında yürütülmüş ve 2022 yılında sunduğumuz/tamamladığımız "Susuz Ortamda Elektrokimyasal Olarak Antibakteriyel Cu-Ag Kompozit Kaplamaların Üretimi ve Karakterizasyonu" başlıklı yüksek lisans tezi esas alınarak hazırlanmıştır. Ayrıca sunulan çalışmada elde edilen veriler için gerekli sarf malzeme ve cihaz kaynağı 120Z733 numaralı TÜBİTAK projesi üzerinden temin edilmiş olup desteklerinden dolayı Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu 'na teşekkür ederiz.

Kaynakça

  1. 1. Almagor, J., Temkin, E., Benenson, I., Fallach, N., Carmeli, Y., & DRIVE-AB consortium., The impact of antibiotic use on transmission of resistant bacteria in hospitals: Insights from an agent-based model. PloS one, 13(5), e0197111, 2018.
  2. 2. Bharadishettar, N., Bhat K, U., Bhat Panemangalore, D., Coating Technologies for Copper Based Antimicrobial Active Surfaces: A Perspective Review, Metals, 11 (5), 711, 2021.
  3. 3. Wahab, S., Salman, A., Khan, Z., Khan, S., Krishnaraj, C., Yun, S.-I., Metallic Nanoparticles: A Promising Arsenal against Antimicrobial Resistance-Unraveling Mechanisms and Enhancing Medication Efficacy, International Journal of Molecular Sciences, 24 (19), 14897, 2023.
  4. 4. Li, B., Webster, T. J., Bacteria antibiotic resistance: New challenges and opportunities for implant-associated orthopedic infections, J Orthop Res, 36 (1), 22-32, 2018.
  5. 5. Turner, R. J., Metal-based antimicrobial strategies, Microb Biotechnol, 10 (5), 1062-1065, 2017.
  6. 6. Zhang, X., Zhang, G., Chai, M., Yao, X., Chen, W., Chu, P. K., Synergistic antibacterial activity of physical-chemical multi-mechanism by TiO(2) nanorod arrays for safe biofilm eradication on implant, Bioact Mater, 6 (1), 12-25, 2021.
  7. 7. Liao, Y., Yao, Y., Yu, Y., Zeng, Y., Enhanced Antibacterial Activity of Curcumin by Combination With Metal Ions, Colloid and Interface Science Communications, 25, 1-6, 2018.
  8. 8. Zhang, E., Zhao, X., Hu, J., Wang, R., Fu, S., Qin, G., Antibacterial metals and alloys for potential biomedical implants, Bioactive materials, 6 (8), 2569-2612, 2021.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

30 Aralık 2024

Yayımlanma Tarihi

3 Şubat 2025

Gönderilme Tarihi

21 Kasım 2022

Kabul Tarihi

3 Kasım 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 40 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Açar, G., Cihangir, S., Omaç, B., Aydoğdu, H. M., & Oflaz, M. (2025). Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 40(2), 1233-1248. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1208192
AMA
1.Açar G, Cihangir S, Omaç B, Aydoğdu HM, Oflaz M. Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi. GUMMFD. 2025;40(2):1233-1248. doi:10.17341/gazimmfd.1208192
Chicago
Açar, Gülistan, Salih Cihangir, Basri Omaç, Hacı Mehmet Aydoğdu, ve Mücahit Oflaz. 2025. “Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 (2): 1233-48. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1208192.
EndNote
Açar G, Cihangir S, Omaç B, Aydoğdu HM, Oflaz M (01 Şubat 2025) Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 2 1233–1248.
IEEE
[1]G. Açar, S. Cihangir, B. Omaç, H. M. Aydoğdu, ve M. Oflaz, “Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi”, GUMMFD, c. 40, sy 2, ss. 1233–1248, Şub. 2025, doi: 10.17341/gazimmfd.1208192.
ISNAD
Açar, Gülistan - Cihangir, Salih - Omaç, Basri - Aydoğdu, Hacı Mehmet - Oflaz, Mücahit. “Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40/2 (01 Şubat 2025): 1233-1248. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1208192.
JAMA
1.Açar G, Cihangir S, Omaç B, Aydoğdu HM, Oflaz M. Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi. GUMMFD. 2025;40:1233–1248.
MLA
Açar, Gülistan, vd. “Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 40, sy 2, Şubat 2025, ss. 1233-48, doi:10.17341/gazimmfd.1208192.
Vancouver
1.Gülistan Açar, Salih Cihangir, Basri Omaç, Hacı Mehmet Aydoğdu, Mücahit Oflaz. Elektrokimyasal yöntem ile modifiye edilmiş AISI430 çelik yüzeylerin antikorozif ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi. GUMMFD. 01 Şubat 2025;40(2):1233-48. doi:10.17341/gazimmfd.1208192