Collaboration en R&D entre l'Université Technique Yıldız et Karub

L'Université Technique Yıldız (YTÜ) et Karub franchissent des étapes importantes dans le domaine de la R&D grâce à leur solide collaboration. Ce partenariat stratégique, rendu possible par des collaborations université-industrie avec une université disposant de compétences de laboratoire accréditées à l'international, permet la réalisation de divers projets innovants. L'équipe d'experts composée d'universitaires participe activement à chaque étape des projets, formant le fondement scientifique du processus.

Cette collaboration a grandement contribué aux travaux innovants de Karub et de ses filiales dans le domaine de la R&D. En outre, les accréditations et les soutiens aux projets fournis dans le cadre de la collaboration université-industrie garantissent que les projets bénéficient d'un soutien plus large. Ce processus contribue non seulement au développement des projets existants, mais permet également la création de nouveaux produits.

La solide collaboration entre l'Université Technique Yıldız et Karub accélère les processus de R&D et de développement de produits, ouvrant la voie à des produits innovants qui apporteront de la valeur au secteur. Ces efforts jouent un rôle important dans le développement de nouvelles conceptions de produits et de prototypes, permettant ainsi des réponses rapides aux besoins industriels. Les projets axés sur les produits garantissent que les produits lancés sur le marché sont supérieurs en termes de qualité et de fonctionnalité.

Ce processus façonnera les avancées technologiques futures et aidera à obtenir un avantage concurrentiel sur les marchés mondiaux. De plus, les efforts continus d'innovation et d'amélioration durant l'étape de développement des produits renforcent davantage la collaboration entre Karub et YTÜ, consolidant leur position concurrentielle dans le secteur.

Capacités de laboratoire au sein de l'organisation

Le laboratoire de l'Université Technique Yıldız (YTÜ) est un centre de technologie et d'innovation dédié au développement de la génération de connaissances scientifiques et des opportunités de transformation technologique, offrant des services avancés de recherche et d'analyse. Situé sur le campus de Davutpaşa dans le district d'Esenler à Istanbul, en face du Teknopark, ce laboratoire offre un large éventail de soutien aux chercheurs. Des services de haute qualité sont fournis à travers diverses unités de laboratoire, notamment l'analyse élémentaire, la spectroscopie de masse, l'analyse thermique, les rayons X, la microscopie électronique, la caractérisation de surface et de pores, la caractérisation des particules, la spectroscopie, les essais mécaniques et la culture cellulaire.

En particulier, les configurations ICP-MS et HPLC-ICP-MS permettent des déterminations qualitatives et quantitatives des métaux et des métaux lourds, ainsi que des études de spéciation, avec une grande exactitude et précision. L'imagerie à fort grossissement est disponible pour les échantillons appropriés, et des résultats d'analyse fiables sont obtenus dans des matrices complexes.

Outre les projets de recherche scientifique de YTÜ, le centre soutient les projets de R&D en collaborant avec des universités, des institutions de recherche et des organisations industrielles nationales et internationales. Grâce à ces collaborations, des projets soutenus par des organisations telles que l'Union européenne, TÜBİTAK, TÜBA et DPT sont également menés au sein du laboratoire.

Personnel académique et domaines d'expertise

Avec l'augmentation de la population et l'évolution des technologies, les besoins humains changent rapidement. Ces changements entraînent un besoin croissant de matériaux fonctionnels. Le « Groupe de recherche sur les matériaux fonctionnels avancés » mène des recherches dans divers domaines pour répondre à différents besoins. Les domaines de recherche sont regroupés sous trois grands axes :

• Matériaux inorganiques avancés et technologies environnementales
• Biomatériaux et technologies de la santé
• Technologies alimentaires et méthodes de valorisation des déchets alimentaires.

Projets remarquables

La collaboration entre l'Université Technique Yıldız et Karub apporte une approche innovante aux processus de recherche et développement, et ce partenariat crée un impact significatif dans le secteur industriel. La force académique de l'Université Technique Yıldız et l'expérience industrielle de Karub s'unissent pour créer des projets offrant des solutions durables et pratiques aux besoins de l'industrie. Avec le solide soutien de Karub, ces projets développent des produits innovants fondés sur des bases scientifiques et façonnés par des essais et des analyses avancés. Ces projets renforcent non seulement la compétitivité dans le secteur, mais apportent également d'importantes contributions à la durabilité environnementale et à l'efficacité économique.

Développement d'un lubrifiant composite écologique pour les fluides de forage

L'ingénierie de forage utilise des fluides de forage, qui sont des systèmes complexes composés de liquides, de solides et de produits chimiques. Ces fluides sont essentiels pour minimiser l'usure du trépan et du corps de forage, prévenant les problèmes de traction excessive et de couple pendant le processus de forage. En particulier, l'ajout de lubrifiants aux fluides de forage est une stratégie courante utilisée pour réduire le frottement, optimiser la vitesse de forage et prévenir les accidents de coincement. Traditionnellement, les huiles minérales et végétales sont les types de lubrifiants les plus couramment utilisés. Cependant, la biodégradabilité des huiles minérales est limitée, ce qui présente un risque de pollution environnementale.

L'objectif principal de cette étude est de développer un lubrifiant composite présentant à la fois des caractéristiques écologiques et de haute performance. Dans cette optique, diverses huiles seront combinées selon des formulations spécifiques pour réduire le coefficient de lubrification, et des essais seront menés pour déterminer la quantité optimale d'huile. De plus, la faisabilité du processus d'estérification sera évaluée afin d'améliorer les performances du lubrifiant et de contrôler la formation de mousse.

Les impacts environnementaux des lubrifiants composites développés au cours du processus de recherche seront également soigneusement analysés, dans le but d'obtenir un produit efficace et durable pouvant être utilisé dans le secteur de l'énergie. La biodégradabilité de ces nouveaux lubrifiants utilisés dans le forage pétrolier minimisera les effets négatifs sur l'écosystème tout en garantissant une haute performance qui améliore l'efficacité des opérations de forage.

Projet de réhabilitation des déchets pétroliers

Les hydrocarbures pétroliers sont des polluants environnementaux importants qui ont des effets négatifs sur les écosystèmes de l'air, de l'eau et du sol. Cette étude vise à examiner la composition des déchets pétroliers, leurs impacts sur l'environnement et la santé humaine, et à évaluer les méthodes appropriées pour la réhabilitation des sols contaminés. Les déchets pétroliers réduisent la fertilité du sol, menacent la diversité microbienne, diminuent la perméabilité du sol et affectent négativement la capacité d'infiltration de l'eau. De plus, ils s'infiltrent dans les eaux souterraines, contaminant les sources d'eau et inhibant le développement des organismes photosynthétiques. En termes de santé humaine, ils sont associés à de graves risques sanitaires tels que des maladies respiratoires, des irritations cutanées et des effets cancérigènes.

Des méthodes physiques, chimiques et biologiques sont appliquées pour l'élimination des déchets pétroliers. Bien que les techniques physiques et chimiques puissent réduire rapidement la pollution, elles sont coûteuses et peuvent conduire à la formation de produits toxiques secondaires. En revanche, la bioremédiation se distingue comme une méthode plus durable sur le plan environnemental. Le processus de dégradation biologique réalisé par les micro-organismes aide à décomposer les hydrocarbures pétroliers, contribuant à la restauration de l'équilibre écologique naturel du sol. Les processus de bioremédiation sont soutenus par des techniques telles que la biostimulation, la bioaugmentation et l'utilisation de micro-organismes génétiquement modifiés. Cependant, la résistance de certains composés hydrocarbonés à la dégradation biologique est l'un des principaux facteurs limitant l'applicabilité de cette méthode.

Dans l'étude, des échantillons de sol présentant différents niveaux de pollution ont été prélevés, et des analyses chimiques et physiques ont été réalisées, incluant l'examen des hydrocarbures pétroliers totaux, de la teneur en métaux lourds et des activités microbiennes. Des techniques avancées telles que la chromatographie en phase gazeuse, la spectrométrie de masse et la spectroscopie Raman ont été utilisées pour l'analyse des échantillons. Les résultats montrent que les déchets pétroliers causent de graves dommages aux écosystèmes du sol et que les processus de réhabilitation biologique offrent une stratégie efficace pour atténuer cette pollution. En particulier, l'efficacité des micro-organismes de l'espèce Bacillus dans la décomposition des hydrocarbures pétroliers suggère que la bioremédiation pourrait être appliquée plus largement à l'avenir. Cependant, l'efficacité des processus de réhabilitation varie en fonction des propriétés physiques et chimiques de l'environnement, de la capacité d'adaptation des micro-organismes et de la composition des déchets pétroliers.

Production innovante d'énergie solaire grâce à l'utilisation de colorants naturels dans les cellules solaires

L'épuisement des combustibles fossiles et les problèmes environnementaux croissants ont suscité un intérêt grandissant pour les technologies d'énergie renouvelable. Dans ce contexte, l'énergie solaire se distingue comme l'une des sources d'énergie renouvelable les plus importantes, et les cellules photovoltaïques, utilisées pour convertir l'énergie solaire en électricité, progressent rapidement. Parmi ces cellules, les cellules solaires à colorant (DSSC), connues pour être peu coûteuses et écologiques, ont le potentiel de fournir des solutions énergétiques durables.

Les colorants utilisés dans les DSSC jouent un rôle essentiel dans l'absorption de la lumière solaire et la production d'électricité. Cependant, le coût élevé et les impacts environnementaux des colorants traditionnels à base de ruthénium nécessitent d'envisager des pigments naturels comme alternatives. Dans cette étude, une analyse comparative sera menée sur quatre sources différentes de colorants naturels — mûre (Rubus fructicosus), mûrier (Morus nigra), cerise sauvage (Prunus serotina) et framboise (Rubus ideaus) — pouvant être utilisées comme sensibilisateurs dans les systèmes DSSC.

Tout d'abord, les fruits subiront un prétraitement et seront traités pour extraire les pigments naturels à l'aide d'une méthode d'extraction ultrasonique. La teneur en anthocyanes de ces pigments sera analysée en fonction de leur niveau de pH. La caractérisation des pigments extraits sera réalisée à l'aide de techniques d'analyse telles que la spectrophotométrie UV-visible, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) et la spectroscopie Raman, et les densités de pigments et les propriétés structurelles seront comparées.

De plus, l'adsorption de ces colorants naturels sur le semi-conducteur TiO2 dans les systèmes DSSC et leur stabilité sous exposition à la lumière solaire seront examinées, et le sensibilisateur le plus efficace sera identifié. Le projet vise à offrir une approche innovante qui améliore la durabilité environnementale et réduit les coûts dans les systèmes DSSC, en promouvant l'utilisation de matériaux naturels dans le secteur de l'énergie pour générer des solutions durables et économiques. Les résultats pourraient offrir de nouvelles perspectives sur l'utilisation des colorants naturels non seulement dans la technologie DSSC, mais aussi dans d'autres applications d'énergie renouvelable.

Étude des propriétés thermoélectriques des matériaux semi-conducteurs

Les refroidisseurs thermoélectriques offrent une alternative écologique aux systèmes de refroidissement traditionnels et se composent de modules fabriqués à partir d'alliages semi-conducteurs de type n et de type p. Ces systèmes fonctionnent en faisant passer un courant électrique à travers les modules, et leur efficacité dépend des propriétés structurelles des matériaux semi-conducteurs. Contrairement aux systèmes de refroidissement conventionnels qui utilisent des compresseurs, des condenseurs et des fluides à base de chlorofluorocarbures (CFC), les refroidisseurs thermoélectriques offrent des solutions écologiques et sans entretien utilisant des sources d'alimentation en courant continu, des matériaux semi-conducteurs et des blocs de refroidissement.

Ce projet vise à produire des batteries thermoélectriques à haut rendement destinées aux refroidisseurs thermoélectriques. Tout d'abord, les structures eutectiques des thermoéléments à utiliser seront étudiées, et les éléments semi-conducteurs les plus appropriés seront déterminés. Des alliages de type n (Bi, Te, Se) et de type p (Sb, Te, Bi) à haute performance seront purifiés, et des alliages Bi₂Te₃, Sb₂Te₃ et Bi₂Se₃ seront obtenus par croissance cristalline sous vide. Les matériaux produits seront optimisés avec des additifs de Nd et Cd, et leurs analyses structurelles et thermiques seront réalisées à l'aide de l'analyse thermique différentielle-thermogravimétrie (DTA-TG), de la microscopie électronique à balayage (SEM) et de la diffraction des rayons X (XRD).

Ensuite, des batteries thermoélectriques seront produites à partir d'alliages de type p [Sb₂Te₃ + Bi₂Te₃] et de type n [Bi₂Te₃ + Bi₂Se₃], et leurs rendements, leur consommation d'énergie et leurs analyses de coûts seront évalués. Ces batteries fourniront des solutions écoénergétiques, écologiques et durables, offrant une alternative aux systèmes de refroidissement traditionnels. Ces systèmes, qui ne nécessitent pas de gaz nocifs, présenteront des avantages significatifs. De plus, la production de semi-conducteurs thermoélectriques permettra des gains substantiels dans le secteur de l'énergie, l'environnement et la technologie, réduisant la dépendance extérieure.

Ce projet présente une solution innovante dans le domaine des matériaux thermoélectriques, offrant durabilité environnementale et avantages économiques.