Karbon monoksit gazi renksiz, kokusuz öldürücü bir gazdir. Solunan havada konsantrasyonu artarsa, kana geçer ve oksijenin tasindigi hemoglobine O2’den daha kolay baglanir. Yani ortamdaki bütün CO’lar bitmeden O2 baglanamaz ve bu yüzden oksihemoglobin olusamaz ve kanda karboksihemoglobin artar, dokulara oksijen tasinamaz ve hücre ölümü meydana gelir. Karbonmonoksit, kanin hemoglobininde bulunan demire baglanarak ölümlere sebep olur.
Nanoteknoloji tabanli kimyasal sensörler, askeri amaçli, çevre güvenligi ve biosensör uygulamalarinda kimyasal gazlari analiz etmek için yüksek hassasiyetli, düsük güç tüketimine sahip ve düsük maliyetli tasinabilir aygitlar olarak karsimiza çikmaktadir.

Bu projede nanoteknolojiye dayali kimyasal sensör aygitlari gelistirilecektir. Bu kimyasal algilama sisteminde her bir sensör, modifiye edilmis Karbon Nanotüp (CNT) - iç içe geçmis tarakli elektrotlardan (ITE) yapilardan meydana gelmektedir. Bu yapilar farkli kaliksaren türevlerinden olusturulacaktir. Bunlar bir çesit elektrokimyasal sensörler olup, iki elektrodun kapali bir elektrik devresi olusturmak için bir elektrokimyasal hücre teskil etmesi mantigi ile çalisir.
Modifiye edilen CNT yapilari ve gaz molekülleri arasindaki etkilesim butür nanoyapili algilama aygitlarinin elektronik yapisini degistirmektedir. Böylece bu degisimler akim veya voltaj gibi elektronik sinyaller olarak ölçülebilir. Bu tür yapilarin CO, NO, CO2, SO2, vb. gibi zehirli baca ve eksoz gazlarina karsi verdikleri tepkiler elektriksel sinyal olarak gözlenebilecetir. Bu malzemelerin nano boyutta çok dikkatli bir sekilde üretilerek kontrol edilmesi, olaganüstü algilama degerleri (<1 ppm) ortaya çikaracaktir.
Bu projede Kaliksaren ile modifiye olmus CNT – ITE yapilarindan olusmus sensörler, oda sicakliginda farkli konsantrasyonlara sahip CO’e maruz birakilacaktir. Bu üretilecek sensörlerin her defasinda tekrarlanabilir sensör performansi saglamasi beklenmektedir. Önerilen sensör yapilari CO’e ppb (parts per billion – milyarda bir parçacik) seviyesindeki konsantrasyonlarini algilayacaktirr ve ölçülebilir bir sinyal-gürültü orani göstermesi beklenmektedir. Sensör performansi, ITE aralik boyutlari ve elektrotlar boyunca modifiye olmus CNT yogunluklarinin (büyütme sartlari veya çözelti içindeki CNT konsantrasyonunu) degistirmek suretiyle optimize edilecektir. Üretilecek senzörler içerisinde yüksek sensör verimliligine sahip senzörlerin patenti alinarak ticarilesme yolu açilacaktir.
Kaliksaren ile modifiye olmus CNT - ITE senzör yapilari gelistirme projemiz ile, saniye alti tepki hizina sahip, ppm den daha düsük seviyelerdeki CO e karsi çok hassas algilayabilen senzörler üretebilmesi planlanmaktadir. Üretilen her bir senzör miliwatt ile mikro watt enerjisi ile çalisabilecektir. Bu projede iç içe geçmis tarakli (ITE) yapilarin sinyal yükseltme avantajindan yararlanarak kalikseren ile modifiye olmus CNT (mo-CNT-ITE) nanosensörler gelistirilmesi, CO karsi verdigi eletriksel tepki deneysel olarak ölçülmesi ve teorik olarak modellenmesi gerçeklestirilecektir.

PROJENIN YAYGIN ETKI/KATMA DEGERI:

(Bu kisimda projenin gerçeklestirilmesi sonucunda ulusal ekonomiye, toplumsal refaha ve bilimsel birikime yapilabilecek katkilar ve saglanabilecek yararlar tartisilarak, elde edilecegi umulan sonuçlardan kimlerin ne sekilde yararlanabilecegi belirtilmitistir.)

CO insan hayati ve çevresi açisindan O2 ve CO2 den sonra en önemli gazlardan birisidir. Her kis yüzlerce vatandasimiz karbonmonoksit zehirlenmesinden dolayi ya hastanelik oluyor yada hayatini kaybediyor. Karbonmonoksit gazi renksiz, kokusuz ve tatsiz oldugundan dolayi dünyada ''Sessiz Öldürücü'' olarak adlandiriliyor. Gaz zehirlenmelerinde karbonmonoksit gazi zehirlenmesi dünyada ilk sirayi almaktadir. Karbonmonoksit günlük yasaminizda ençok karsilasacaginiz ve içinde Toxic (Toksik) bulunan bir gazdir. Ev, isyeri, okul, araba, garaj ve her kapali mekanda bulunabilecek bir gazdir. Özellikle kis aylarinda soba zehirlenmesi adiyla bildigimiz asagida örnekleri verilen üzücü ölüm haberlerini duyar yada okuruz. Düsük seviyedeki karbonmonoksit gazinin hergün teneffüs edilmesi dahi zamanla önemli saglik problemleri yaratmaktadir. Solunan havada konsantrasyonu artarsa, kana geçer ve oksijenin tasindigi hemoglobine O2’den daha kolay baglanir. Yani ortamdaki bütün CO’lar bitmeden O2 baglanamaz ve bu yüzden oksihemoglobin olusamaz ve kanda karboksihemoglobin artar, dokulara oksijen tasinamaz ve hücre ölümü meydana gelir. Karbonmonoksit, kanin hemoglobininde bulunan demire baglanarak ölüme sebep olur. Karbonmonoksite maruz kalmis bir insanda görme bozukluklari, basagrisi, zihni dengesizlik, uyku hali ve duyma kayiplari olur. Sonuçta kalici beyin hasarlari olusabilir. Dünyada her yil binlerce, yüzbinlerce kisi CO zehirlenmesinden dolayi tippi müdaheleye ihtiyaç duymaktadir.
Karbonmonoksit, "CO" gazi, dogal gaz ile çalisan cihazlarin (soba-firin-su isiticisi) tam olarak çalismamasi veya gazi tam olarak yakamamasi sonucunda olusur. CO gazi alevli yakitlarin, örnegin, dogal gaz- LPG gaz gaz yagi – kömür gibi yakitlarin yanarken-asiri derecede oksijen tüketiminin sonucunda meydana gelir. Eger dogal gaz ile çalisan cihaziniz tam ve gerektigi gibi dogal gazi yakiyorsa; yanan gaz (yanma sonucu çikan gaz) havada oksijen ile karisir ve hayati tehlikesi olmayan karbondioksit' e ve su damlasina dönüsür. Eger yanan gaz yeterince oksijen saglayamazsa veya kullanilan cihazda ariza var ise karbonmonoksit gazi olusabilir. Isiticinin bulundugu ortamda yeterince oksijenin bulunmamasi, hem yanan gazi hem de insani etkiler. Bu yüzdendir ki dogal gazli isiticilar bile bir kömür sobasi kadar tehlikeli olabilir. Evlerde yüksek seviyede CO gazinin birikmesinin en büyük nedeni hatali-bakimsiz-yetersiz havalandirmalardir. (Baca ve Borular buna dahildir)
CO in insan hayati için ne kadar tehlikeli oldugu ve insan hayatini kusatan binlerce örnekler verilebilir. Dolayisi ile ülkemizde böyle bir gazin tehlikesi öncelikle egitim ile anlatilabilir, ancak malesef bazi kaçinilmaz durumlar herseye ragmen gerçeklesmektedir ve üzücü haberlerle karsilasmaktayiz. Bu olaylarin onune geçebilmek için öncelikle karbon monoksit dedektörlerinin kullaniminin yayginlastirilmasi gerekir. Halkin ragbet göstermesi için ucuz ve güvenilir CO dedektörlerinin üretilmesi gerekir. Bu projenin en önemli hedeflerinden birisi de budur. Tubitak kayitlarindan arastirdigimiz kadariyla projemiz, CO sensörü gelistirmek için verilmis ilk proje özelligi tasimaktadir. Türkiyede fonksiyonel kaliksaren üretimini profesyonelce yapabilen gruplar vardir (Konya’da ve Denizli’de). Projemizde danismanlik yapan Prof. Dr Mustafa Yilmaz ve ekibi 30 yili askin bu malzemeleri üretmis ve birçok metal tutucu senzör özellikleri üzerine uygulamali arastirmalar yürütmüstür. Karbon nanotüpler konusunda Tüubitak projesi kapsaminda IYTE de önemli çalismalar yapilmis ve sonuç alinmistir. Bu proje her iki çalismanin sonuçlarinin birlestirilerek CO senzörü olarak kullanilmasina imkan verecektir. Böylece sadece CO degil, birçok zehirli gazlar ve askeri amaçli kimyasal silah sayilabilecek gazlari (Ref.1, Ref.2) taniyabilecek sensörlerinsenzörlerin gelistirilebilmesi için öncülük yapabilecektir. Böylece hem insanimizin hem de ülkenin güvenligine yönelik önemli arastirmalardan birisinin sorumlulugunu üstlenmektedir.
Bu çalisma organik kaliksaren moleküller kullanilarak kimyasal sensörlerin gelistirilmesiyle, güvenlik konusunda, insan hayatinin yasam kalitesi ve çevre bilimi konularinda gerekli ölçme kapasitesini büyük ölçüde artiracaktir. Su ana kadar yapilan çalismalar, CNT tabanli sensör sistemleri mevcut olan sistemlere göre daha yüksek hassasiyet ve daha düsük güç tüketimi ile çalisabildigini göstermislerdir. Bu proje ile kaliksaren ve CNT’ler, MEMS teknolojisiyle birlestirilerek, hafif ve kompakt boyutlarda (nano boyutlarda) sensörlerin çok düsük maliyetlerlerde üretilebilmesine olanak saglayabilecektir. Bu nano sensör teknolojileri birçok insan kaynakli uygulamarda kullanilmak üzere genisletilebilir. Bunlar söyle siralanabilir. Askeri ve güvenlik amaçli, patlayici maddelere (mayin ve her türlü bombalara) karsi sensörler, eroin, esrar gibi uyusturucularin taninmasi, zararli virüs ve bakteriler gibi bir çok biyolojik zararlilarin taninmasi gibi bir çok amaçlara yönelik uygulamalarin gelistirilmesinde bir know-how olusturabilecektir. Ek olarak, sensör ciplerinin kablosuz olarak baglanabilme kapasiteleri çok noktadan algilama potansiyeli ile askeri merkezlerin (binalarin) alarm sistemlerini kontrol edilmesi gibi uygulamalarda kullanilabilir.

Soba zehirlenmeleri ile ilgili haberler
Çocuklarina hizir olamadi!..
*Soba zehirlenmesinden 60 kisi tedavi altina
alindi (06 Mart 2007)
*Sobaya bir kurban daha (29 Ekim 2006)
*Ayni aileden 4 kisi sobadan sizan gazdan
zehirlendi (29 Ekim 2006)
*Batikent’te soba zehirlenmesi: 4 ölü
*Soba bir aileyi yok etti
*Soba zehirlenmeleri katliam gibi: 7 ölü
*Bursa'da soba zehirlenmesi: 2 ölü
*Katalitik sobada zehirlenme tehlikesi

Ref.1. http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_warfare
Ref.2. http://chemistry.about.com/od/chemicalweapons/Chemical_Weapons_Warfare_Agents.htm