bir IEEE LAB Macerası: Piezo-Klavye

Karışık geçen bu ilk dönemim içerisinde en normal ilişkim IEEE Lab'laydı. İlk sınıflara temel eğitimler veriliyordu. Onlara katılmaya başladım. Genelde akşam beşten yediye kadar süren eğitimlerdi bunlar.

Bu eğitimlerden birinde eğitim sonrası uygulama yapacağız kalanlarla, dediler. Önce okulda akşam yemeği, ardından biraz eğlence. Tamam, dedim. Geceyi ilk defa İTÜ'de geçirecektim. Kasım civarıydı.

O gece İTÜ'yü sevmem için bir dönem noktası oldu. Bu zamana kadar lisede yarım bıraktığım ama deliler gibi uğraşmak istediğim bir projeyi İTÜ'de nerede devam ettirebilirim diye düşünüp durmuştum. Nerede piezolarla oynamaya devam edebilirdim özgürce?

O gece eve geldiğimde Başkan'a bir mail attım. Aklımdaki enerji projesini açıkladım. Lab'ta böyle bir imkan olursa katılmak istediğimi belirttim, falan filan derken Lab ile yakın ilişkim başlamış oldu. Labtaki istekli minikleri topladım ve herkese bir heyecan kattım. İTÜIEEE Lab Enerji Ekibi kurulmuştu.

Akşamları derslerden sonra toplanıp gecelere kadar çalışmaya başladık. Önce herkes makale okumaya başladı. Kendimize minik bir makale kütüphanesi oluşturduk piezo konusunda. Sonunda ilk özel projemizin ne olacağına karar verdik, Piezo Klavye. Hemen ardından olası tasarımları düşündük ve bu tasarımlara göre hangi türde ve boyutta piezo materyal almamız gerektiğine karar verdik. Asıl uğraştıran kısım daha başlamamıştı, şirket görüşmeleri. Materyalleri hangi şirketten alacaktık? Lisede uğraştığım piezo organik yapılı ve şu anda çalıştığımızdan farklı uygulamaları olan bir piezoydu. Aldığım şirket de farklıydı ve tamamen pvdf üzerine odaklanmış bir şirketti. Onu bir kenara bırakıp Amerika'daki şirketlere odaklanmaya başladım. Piezo Company ve American Piezo Company. Bu iki şirketle konuşmaları sürdürürken bir yandan da Arveni adındaki bir Fransız firması ve Smart Materials adındaki bir Alman firmasıyla da görüşmeye başladık.

Özel tasarım istediğimizden bilgisayar ortamında çizimler yapıldı, şirketlere gönderildi ve teklifler beklendi. Tüm bunlar gerçekleşirken Enerji Ekibi'nin kafasını karıştıran bir konu vardı: Neden Türkiye'de piezo materyal üretilmiyordu?

Ne yazık ki Türkiye'de konuyla ticari anlamda ilgilenen bir kuruluş yok. İTÜ'de bu projeye başladığımız zaman epey araştırma yaptık. Deneylerimiz için bir basınç ölçer bulmamız gerekiyordu. Bunun için birçok kapı çaldık. Ama daha fazla araştırmak ve zaman insanı tecrübelendiriyor. Şu anda kendi basınç ölçerimizi kendimiz yapıyoruz. Bunun yanı sıra bize en umut veren gelişme Kimya-Metalurji'de bulduğumuz bir araştırma görevlisi oldu. Kendisi piezo materyal yapıyordu, fakat polarlayamıyordu. Polarlama ve ardından karakteristik ölçümlerinin gerçekleştirilmesi için materyallerini Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü'ne gönderiyordu. Berk Hoca bize birçok tavsiyede bulundu ve bizi epey destekledi.

Bu tarz gelişmeler gerçekleşirken maddi sorunlar ortaya çıktı. Uygun bir fiyatta anlaştığımızda American Piezo'dan 75 tane minik piezo materyalimizi sipariş etmiştik. Materyaller İTÜ'ye ulaşalı daha bir ay olmadı. Daha çok tazeler yani. Gümrükte problemler yaşadık. Rektörlük destek çıktı ve fazla problem olmadan materyalleri sonunda Lab'a getirebilmeyi başardık. Tabii materyaller gelinceye kadar ekibin toplanmasının üzerinden bir dönem geçmiş oldu.

Bu fikrimce konu üzerinde daha geniş düşünebilmemize imkan verdi. Daha yaratıcı olabilmek adına bazı işlerin sıkıştırılmamasından yanayım. Bu süre içinde fakültemizdeki (EE) Yüksek Gerilim Laboratuarı'nı ve onun tatlı mı tatlı hocasını keşfettik. Üstelik laboratuarda materyal polarlayabilmek adına gerekli teçhizat vardı.

İki tarafla da konuşmaların ardından projemizin ileriki dönemlerinde kendi materyallerimizi kendi tasarımlarımızla üretebileceğimize kanaat getirdik. Kimya'da materyallerimizi Berk hocayla yapacak ve EE'de de Özcan hoca ile polarlama çalışmaları gerçekleştirecektik. [İTÜ garip bir yer. Yan yana duran iki fakültesi birbirinden oldukça habersiz kalabiliyor. Dolayısıyla üniversitede olan imkanları kullanabilmek için araştırmak ve bazen didik didik etmek gerekiyor.]

Daha sonra fark ettik ki, İTÜ'de piezo ölçüm cihazları içeren bir laboratuar yok. Yani materyallerimizi polarladıktan sonra elimizdeki materyalin özelliğini bize söyleyebilecek cihazlardan yoksun. Tabii bunu da öğrenebilmek için GYTE'yi ziyaret etmemiz gerekti. Burada şu ana kadar tanıştığımız ve bize destek çıkan en iyi piezo uzmanıyla kontak kurduk, Sedat Alkoy. Bize pek değerli tavsiyelerde bulundu Sedat hoca. Bir projede atlaya zıplaya değil de adım adım ilerlemek önemli.

Şimdi düşünüyorum da piezo projesi için koştururken İTÜ'yü daha iyi tanıdım, hatta Türkiye'de piezonun yerini daha iyi tanıdım. Dünyada konuyla ilgili ne kadar müthiş çalışmalar yapıldığını biliyorum. Bunun en iyi örneği Georgia Tech'te Z.L. Wang'ın NanoScience Lab'ı. İTÜ'de ilk yılımın ikinci dönemi bu adamların lablarında yaptıkları çalışmaları okuyarak geçti diyebilirim.

Piezo deneyleri ve ölçümlerinde nasıl ilerlememiz gerektiğini gösterdi bana bu makaleler ve Türkiye'nin nano piezo konusunda var olmadığını da aynı şekilde. Biz henüz araştırma düzeyinde gözle görür elle tutulur piezolar yapmaya çalışıyoruz; fakat gatech'teki gibi lablar olayı nano boyuta indirip daha verimli hale getirmeye çalışıyorlar. Amaç ise kişisel elektronik aletleri bataryaya gerek duymadan çalıştırabilmek.

Temiz enerji. Üstelik etkileyici. Piezo t-shirt, bedeninizdeki herhangi bir titreşimi algılayıp mp3'ünüzü şarj edebiliyor, örneğin. Bedeninizden yayılan kayıp enerjiyi kullanılabilir hale getiriyorsunuz piezoelektrik etki sayesinde.

Enerji Ekibi olarak bizi de etkileyen bu; fakat bulunduğumuz durumdan dolayı biz makroskopik ölçekte bir uygulama yapabileceğimizi biliyoruz. O nedenle amacımız kullanıcısının parmak basıncıyla batarya ihtiyacı olmayacak bir klavye yapabilmek. İTÜ gibi pratik beyinlerin olduğu bir okulda ekibimin bu işin sadece mühendislik kısmıyla ilgilenmesini istemiyorum. Projeyi bilimsel yürütmek ve kontrollü deneyler yapmak hedefimiz. Zaten bu nedenle şu anda şahsen kendim olayın parmak basıncı kısmına odaklanmış bulunmaktayım. Bu projeden kendime çıkarttığım soru, bir insan bir klavye karşısında tuşlara hangi basınç ve frekans aralığında basıyor. Bunun deneysel bilgisini elde etmek adına kontrollü deneyler hazırlıyorum ve amacım verileri yorumlayıp istatistiksel bir dağılım elde etmek ve mümkün olursa bir insanın klavyeye vuruşlarının matematiksel modellemesini yapabilmek. Bu piezo projesinden çok ayrı gözükebilir; fakat piezo klavyenin daha bilimsel tabana oturtulabilmesi için bu parametrelerin (basınç ve frekans) bilinmesi gerektiğini düşünüyorum. Çünkü tuşlar altındaki piezolar da aynı etkilere maruz kalacaklar.

Ben bu işle ilgileniyorum. Diğer taraftan neler yürüyor? Projeyi tamamlayacak diğer alt-çalışma piezolarımızın en verimli bağlantı şekilleri ve elde edilen işaretlerin çevrilip depolanma süreci. Kullanılabilir elektrik enerjisi üretmek adına iyi bir güç sistemi tasarlamamız gerekiyor. Burada da parmak darbesiyle piezoyu rahatsız etme derecemiz AC-DC çevirmedeki farklı metodların kayıplarını önemli hale getiriyor. Öğrenmemiz ve uygun bir hardware tasarlamamız gerekiyor.

İşte piezo cephesinde durum böyle. Eğer varsa meraklı, gelsin katılsın bize. Ben şunu yapmayı bilirim, yol gösterebilirim diyen varsa hoş gelir.