Odunun piezoelektrik özellikleri ile elektriksel potansiyelin dikili ağaçlardaki değişimi ve fizyolojik özelliklerine olan etkisinin belirlenmesi

Bu çalışmada, ahşap malzemelerin ve dikili ağaçların elektriksel potansiyel özellikleri çok boyutlu bir perspektifle ele alınmıştır. Araştırmada; ahşabın fiziksel özelliklerinin, ahşap anatomisinin, mikroskobik ve makroskobik faktörler ile ahşap kusurlarının piezoelektrik davranış üzerindeki etkilerinin yanı sıra dikili ağaçlarda elektriksel potansiyelin oluşum dinamiklerinin ve bu potansiyel üzerindeki coğrafi faktörler ile fitohormonların rolünün anlaşılması hedeflenmiştir. Çalışmada, ahşap malzemelerde basınç altında oluşan piezoelektrik etki incelenmiş; dikili ağaçlarda ise, bir yıl boyunca gözlemlenen elektriksel potansiyel değişimleri analiz edilmiştir. Elde edilen veriler, farklı ahşap malzemeler ve dikili ağaçlardaki elektriksel potansiyel varyasyonlarını açıklamak amacıyla istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Araştırma sonucunda, ahşap malzemelerin piezoelektrik davranışları üzerine yapılan incelemelerde, ahşaptaki rutubet oranının kritik bir etken olduğu tespit edilmiştir. En iyi piezoelektrik performans, lif doygunluk noktası üzerindeki rutubet seviyelerinde, 5000N kuvvet uygulanarak hazırlanan 3×3×9 cm boyutlarındaki kavak numunelerinde elde edilmiştir. Vrms değerlerinin, rutubet artışı ve kuvvet etkisiyle genel olarak yükseldiği, ancak belirli bir kuvvet seviyesinden sonra plato yaparak düşüşe geçtiği belirlenmiştir. Lif doygunluk noktası üzerindeki rutubette yoğun tekstür alanlarında piezoelektrik yanıtın zirveye ulaştığı saptanmıştır. Lif kıvrıklığının piezoelektrik davranışı %19,7 oranında etkilediği görülmüştür. Kristallik derecesinin piezoelektrik etkinin oluşumundaki rolü, toplam varyansın %37'sini açıklayacak kadar önemli bulunmuştur. Ayrıca, ultimate analiz sonuçları, azotun piezoelektrik performans üzerinde (%98,98) belirgin bir etkiye sahip olduğunu işaret etmiştir. Ahşap malzemelerde budaklı yapının, ahşabın piezoelektrik özellikleri üzerinde belirgin bir olumsuz etkisi olduğu, toplam varyansın %78,29'unu açıklayarak elektriksel yanıtı ciddi şekilde azalttığı ortaya konulmuştur. Dikili ağaçların elektriksel potansiyel davranışları üzerine yapılan analizlerde, coğrafi ve çevresel faktörlerin etkileri incelendiğinde, elektriksel potansiyel ile çevresel faktörler arasındaki en güçlü ilişki, negatif bir korelasyon ile toprak sıcaklıklarında (%27–29) gözlemlenmiştir. Aylık değişimler (%22,92) ve ağaç türleri (%19,70), elektriksel potansiyel üzerinde belirgin etki sergilemiş, sıcaklık ve ayların etkileşimi en yüksek katkıyı (%22,33) sağlamıştır. Daha kapsamlı çalışmayla dikili ağaçların fitohormonlar ve coğrafi faktörlere bağlı olarak gösterdiği elektriksel potansiyel davranışları incelendiğinde, hormonların Vrms üzerindeki etkilerinin çevresel faktörlere bağlı olarak değişkenlik gösterdiği ve bu ilişkinin doğrusal olmayan bir yapıya sahip olduğu ortaya konmuştur. Sıcaklık, güneşlenme şiddeti, güneşlenme süresi ve toprak sıcaklığı gibi çevresel faktörlerin; özellikle ABA, IAA ve Z gibi fitohormonlar üzerinde baskılayıcı bir etki yaratarak Vrms üzerinde negatif etkiler oluşturduğu belirlenmiştir. Güneşlenme şiddetinin artışıyla stres ve büyüme hormonları seviyelerinde %40'tan fazla azalma olduğu gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, yağışın tüm hormonlar ve elektriksel potansiyel üzerindeki pozitif etkisi, nemli koşulların hormonal dengeyi ve piezoelektrik performansı desteklediğini ortaya koymuştur. Hormonlar ile aylar arasındaki etkileşimin toplam varyansın %61'ini açıkladığı tespit edilmiştir. Hormonların Vrms üzerindeki etkisinin, mevsimsel olarak ilkbahar ve yaz aylarında odun hücrelerinin aktif büyümesiyle arttığı; buna karşın kış aylarında metabolik aktivitelerin azalmasıyla azaldığı görülmüştür. Bu çalışma, ahşap malzemelerin ve dikili ağaçların elektriksel potansiyel özelliklerini analiz ederek yenilenebilir enerji ve çevre dostu teknolojiler için stratejik bir temel oluşturmuştur. Bulgular, hem teorik literatüre katkı sağlamakta hem de pratik mühendislik uygulamaları için yol gösterici bir rehber niteliği taşımaktadır.