Özbey B. (Yürütücü), Ekmekçi Y.
Küresel iklim değişimi dünyayı kötü yönde etkilemeye artarak devam etmektedir. Yıllık yangın sayısındaki artışın da iklim değişikliği ile ilgili olduğu düşünülmektedir. Özellikle, Türkiye 2021 yazında tarihinin en kötü orman yangınlarını yaşamış ve orman yangınlarının engellenmesi konusunun tüm ülkeler açısından ne kadar hayati öneme sahip olduğu bir kez daha ortaya çıkmıştır. Bu projede amacımız, ağaçlar ve bitkilerdeki su miktarının “benchtop” ve in situ ölçümünü yapabilecek bir algılayıcı sistem geliştirmektir. Yapılan ön çalışmalarda önerilen algılayıcı sistemin potansiyelinin olduğunu gösteren umut vadeden sonuçlar elde edilmiştir.
Ağaç gövdeleri ve dallarının nem miktarı (NM) algılamasını gerçekleştirmek için önerilen teknik iki kısımdan oluşmaktadır: İlk kısım, farklı ağaç türlerinin mikrodalga frekanslarda elektrik geçirgenliği ve kayıp tanjantının ölçülmesini içermektedir. Bu amaçla, proje ekibi tarafından daha önce oldukça güvenilir ve hassas olduğu gösterilmiş olan silindirik kavite rezonatörü yönteminden yararlanılacaktır. Bu yöntemle elde edilen elektriksel özellikler, tam dalga benzetimlerinde kullanılacaktır. Bu benzetimler, projenin ikinci kısmını oluşturan kablosuz algılama sistemi tasarımında, NM ölçülebilmesi için kullanılacak kalibrasyon eğrilerinin elde edilmesi açısından önemlidir. Bu benzetimlerde, in situ ölçümler için geliştirilecek kablosuz algılayıcı sistemin farklı NM seviyelerindeki rezonans frekansı değişiminin karakterizasyonu yapılacaktır. Proje ekibi tarafından yapılan ön çalışmada, iç içe geçmiş yarık halka rezonatörü (NSRR) yapısına sahip bir “prob” ve sorgulayıcı bir anten ile yüksek hassasiyetli in vivo ölçümler yapmanın mümkün olduğu ispatlanmıştır. Bununla beraber, kablosuz sistemin çalışma frekansı aralığında geçirgenlik ölçümlerinin bulunmaması, ölçülen frekans kaymasının NM’ye dönüştürülmesini imkânsız kılmaktadır. Projenin ilk kısmı bu karakterizasyon ölçümlerini yapma odaklıdır. Böylece, kablosuz sistem tarafından gerçekleştirilen algılama, ölçüme dönüştürülebilecektir.
Orman yangınlarının önlenmesi, en önemli çevresel mücadelelerden birisidir. Dolayısıyla, bir yangın sırasında hemen müdahale edebilmek ya da gerekli önlemleri alabilmek için gereken sürenin kısaltılıp zaman kazanılması açısından, tanısal teknolojilerin geliştirilmesi hayati öneme sahiptir. Önerilen algılayıcı sistemin, farklı ağaç türlerinin NM seviyelerinin doğru şekilde anlaşılması için büyük potansiyeli bulunmaktadır. Yine, endemik türlerin kuraklık sonucu kaybedilmesinin önüne geçilmesi de projenin olası uygulama alanlarından biri olarak düşünülmektedir. Proje sonuçlarının saygın bilimsel dergilerde yayınlanması ve konferanslarda paylaşılması da bu çalışmanın yaygın etkisini artıracaktır.