Bombyx mori ipek böceği ipeğinin kristalit biriminin mekaniksel özelliklerinin simülasyonu

Abstract

Bu tezin konusu, yüksek Young modülü, dayanıklılık, mukavemet, biyouyumluluk ve biyobozunurluluk gibi üstün fizikokimyasal özelliklerinden dolayı Bombyx mori ipekböceğinin ipeği olmuştur. Bir çok türü olmasına rağmen (Bombyx mori, Tasar, Eri, Mugan, …) yetiştiriciliği yapılabilen Bombyx mori ipek böceği İpeği, tekstilden biyomedikal uygulamalara kadar geniş bir kullanım alanına sahiptir. İpeğin dikkate değer bu özellikleri genellikle Glysin ve Alanin amino asitlerin karmaşık dizilimlerinden kaynaklanır. Bombyx mori ipek polimeri yarı kristal olarak polar-antiparalel ve antipolar-antiparalel β- sheet kristal bölgelerin amorf bölgelerle bağlanmasıyla oluşur. Bu nedenle kristal bölgelerin yapısı ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkileri anlamak kompozit malzemelerin üretilmesinde bilinmeyen özelliklere ışık tutacaktır. Simülasyon yöntemler bu tür malzemlerin atomik boyutlarda ve sıradaşı durumlarda çalışılmasında ucuz ve pratiktirler. Kristal birimlerin mekanik özelliklerini (bölgesel çekme testi) keşfetmek için su ve vakumda Streed Molecular Dynamics simülasyon yöntemi kullanılmıştır. Bölgesel olarak farklı zincirlere ve katmanlara uygulanan mekanik çekme testiyle suyun hidrojen bağlarına, dayanıklılığa ve mukavemete olan etkisi anlaşılmıştır. İpek böceğinin türüne bağlı olarak zincir yönündeki boyut etkisi de incelenmiştir. Bu çalışma, 115F524 numaralı Yüksek Performans Uygulamaları İçin Bombyx Mori İpek Fibroin Kristalit Biriminin Termo-Mekaniksel Özelliklerinin Moleküler Dinamik Simülasyonu isimli TÜBİTAK projesi kapsamında desteklenmiştir.