BARBAROS ÇETİN

Profesör

Barbaros Çetin

ÖZ GEÇMİŞ

Dr. Barbaros Çetin, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nden yüksek lisans derecesini ve Vanderbilt Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nden doktora derecesini almıştır. Yüksek lisans araştırması, Prof. Dr. Hafit Yüncü ve Prof. Dr. Sadık Kakaç’ın danışmanlığında mikrokanallarda konvektif ısı transferinin analizi üzerine gerçekleştirilmiştir. Doktora araştırması ise Prof. Dr. Dongqing Li’nin danışmanlığında mikropartiküllerin ve hücrelerin ayrıştırılması için laboratuvar-çip (lab-on-a-chip) teknolojisinin geliştirilmesi üzerine odaklanmıştır. Bilkent Üniversitesi’ne katılmadan önce Orta Doğu Teknik Üniversitesi-Kuzey Kıbrıs Kampüsü Makine Mühendisliği Bölümü’nde öğretim üyesi olarak çalışmıştır. 2011 yılında Bilkent Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’ne katılmış ve Bilkent Üniversitesi Mikroakışkanlar & Lab-on-a-chip Araştırma Grubu’nu başlatmıştır. Dr. Çetin, TÜBİTAK 3501, 1001 ve 1003 projelerini tamamlamıştır. Dr. Çetin, Nature, Electrophoresis, Biomicrofluidics, Microfluidics and Nanofluidics, Electrochimica Acta, Int. J. Heat and Mass Transfer, Int. J. Thermal Science, ASME J. Heat Transfer gibi prestijli dergilerde çok sayıda araştırma makalesi yayımlamıştır.
Özgeçmiş| Publons | ORCID | Google Scholar

Dr. Çetin, aşağıdaki ödüllerin sahibidir:

- 2018 Bilim Akademisi Derneği Seçkin Genç Bilim İnsanı Ödülü (BAGEP)
- 2018 I.D. Bilkent Üniversitesi ME’2018 Sınıfı tarafından En İlham Verici Profesör Ödülü
- 2017 Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA-GEBİP) Seçkin Genç Bilim İnsanı Ödülü
- 2017 ODTÜ Prof. Dr. Mustafa N. Parlar Araştırma Teşvik Ödülü
- 2016 University of Nebraska, Lincoln tarafından 2015 Gateway Faculty Associates Programı kapsamında Seyahat Bursu
- 2016 Newton-Katip Çelebi Fonu Araştırmacı Bağlantı Programı kapsamında Seyahat Bursu
- 2015 Bilkent Üniversitesi Seçkin Öğretim Ödülü
- 2014 TÜBİTAK AB teklif PHOTONGUE için Eşik Ödülü
- 2012 TÜBİTAK Kariyer Programı Ödülü
- 2002 ODTÜ’den Yüksek Onur Derecesi ile Mezuniyet
- 1997–2002 Türkiye Eğitim Vakfı Bursu
- 1991–1997 Lise Eğitimi Boyunca Üstün Akademik Başarı Nedeniyle Burs

AKADEMİK TECRÜBE

- Profesör, Bilkent Üniversitesi, Türkiye (Temmuz 2024 -- Günümüz)
- Doçent, Makine Mühendisliği Bölümü, Bilkent Üniversitesi, Türkiye (Mart 2018 -- Mart 2024)
- Misafir Araştırmacı (Sabbatical), Makine Mühendisliği Bölümü, Southern Methodist University (Dallas, TX, ABD) (Ağustos 2018 -- Mayıs 2019)
- Yardımcı Doçent, Makine Mühendisliği Bölümü, Bilkent Üniversitesi, Türkiye (Eylül 2011 -- Şubat 2018)
- Yardımcı Doçent, Makine Mühendisliği Programı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi–Kuzey Kıbrıs Kampüsü, Güzelyurt, KKTC, Mersin 10 Türkiye (Aralık 2010 -- Temmuz 2011)
- Öğretim Görevlisi Dr., Makine Mühendisliği Programı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi–Kuzey Kıbrıs Kampüsü, Güzelyurt, KKTC, Mersin 10 Türkiye (Eylül 2009 -- Kasım 2010)
- Araştırma Görevlisi, Makine Mühendisliği Bölümü, Vanderbilt University, Nashville, TN, ABD (Eylül 2006 -- Ağustos 2009)
- Öğretim Asistanı, Makine Mühendisliği Bölümü, Vanderbilt University, Nashville, TN, ABD (Ocak 2008 -- Aralık 2008)
- Lisansüstü Öğrenci Danışmanı, Sarah Shannon Stevenson Science & Engineering Library, Vanderbilt University, Nashville, TN, ABD (Yaz 2007, 2008, 2009)
- Araştırma ve Öğretim Asistanı, Makine Mühendisliği Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara, Türkiye (Eylül 2002 -- Ağustos 2006)

İdari Görevler

- Mühendislik Fakültesi Dekan Yardımcısı, Bilkent Üniversitesi, Türkiye (Temmuz 2023 -- Eylül 2025)
- Makine Mühendisliği Bölümü Başkan Yardımcısı, Bilkent Üniversitesi, Türkiye (Mart 2020 -- Haziran 2023)
Türkiye (2002--2006)

EĞİTİM

Lisans: ODTÜ, Makine Mühendisliği (2002)
Yüksek Lisans: ODTÜ, Makine Mühendisliği (2005)
Doktora: Vanderbilt University, Makine Mühendisliği (2009)

ARAŞTIRMA

Araştırma ilgim iki ana kategoriye ayrılabilir: (i) biyomedikal uygulamalar için mikroakışkanlar (Ph.D. çalışmalarımdan kaynaklanmaktadır) ve (ii) mikro ölçekli ısı transferi (M.S. çalışmalarımdan kaynaklanmaktadır). (i) kapsamında, dielektroforetik ve akustoforetik biyoparçacık manipülasyonu üzerinde yoğunlaştım; araştırmam modelleme, üretim ve deneysel doğrulamayı içermektedir. Modelleme tarafında, özellikle mikrokanalda parçacıkların akış ve elektriksel ve/veya akustik gibi dış kuvvetler etkisi altındaki hareketlerinin simülasyonu için verimli hesaplama modelleri geliştirdim ve mikroakışkan cihazların performansını optimize etmeye çalıştım. Üretim tarafında, yüksek tekrar edilebilirlik ve yeniden üretilebilirlik sağlayan 3B yapılar için protokoller geliştirdim; bu yapılar yüksek verimli biyoparçacık manipülasyonu için kullanılmaktadır. (ii) kapsamında ise mikrokanallardaki tek fazlı akışkan akışının termal özelliklerinin incelenmesine odaklandım. Daha yakın zamanda, ısı transferi çalışmalarımı mikro oluklu ısı borularına genişlettim ve (i) kapsamındaki modelleme, üretim ve deneyimimi düz oluklu ısı borularına uyguladım.

Biyolojik ve/veya Kimyasal Uygulamalar için Mikroakışkanlar

Mikroakışkan sistemlerde biyomedikal ve kimyasal analizler için bazı temel işlemler (yani birim işlemler) vardır; bunlar ayrıştırma, odaklama, filtreleme, yoğunlaştırma, tutma, sıralama, tespit, sayma, yıkama, biyoparçacıkların lizisi ve PCR benzeri reaksiyonlardır. Bu işlemlerin belirli bir kombinasyonu, belirli bir uygulama için eksiksiz bir analiz sistemi veya lab-on-a-chip sistemi ortaya çıkarır. Biyoparçacık manipülasyonu, yukarıda bahsedilen süreçlerin temel unsurudur. Mikrokanallar içindeki biyoparçacıkların hareketinin simülasyonu, mikroakışkan biyoparçacık manipülasyonu için anahtar unsurdur. Grubumuz ve işbirlikçilerimiz bu tür simülasyonlar için hesaplamalı modeller geliştirmektedir. Hidrodinamik ve akustik biyoparçacık manipülasyonunun simülasyonu için COMSOL Multiphysics’in MATLAB arayüzü üzerinden hesaplamalı modeller geliştirdik. Nokta parçacık yaklaşımını sahte Monte-Carlo yaklaşımı ile birlikte uygulayarak, grubumuz mikroakışkan parçacık manipülasyonunun hidrodinamik ve akustik teknikler için gerçek deneysel ortamda etkili bir şekilde modellenebileceğini göstermiştir. Nokta parçacık yaklaşımı, parçacık hareketinin simülasyonu için etkili ve hesaplama açısından ucuz bir yöntem olmasına rağmen, parçacık boyutu kanal boyutlarına kıyasla küçük olduğunda uygundur. Parçacık-duvar ve parçacık-parçacık etkileşimlerini dahil etmek doğrudan mümkün değildir. Grubumuz, mikroakışkan ağlarda parçacıkların elektro-kinetik hareketini simüle etmek için Sınır Elemanlar Yöntemi (BEM) tabanlı bir hesaplamalı model geliştirmektedir. Son zamanlarda, iletken ve iletken olmayan duvarlara yakın kolloidal parçacıkların elektro-kinetik hareketine odaklandık. Bu modelleme çabalarıyla birlikte, grubumuz bakteri ve DNA izolasyonu ile nanoparçacıkların sentezi için mikro-akışkan teknolojileri geliştirmektedir.

Mikro Ölçekli Isı Transferi

Üretim tekniklerinin gelişimiyle birlikte, mikrometre boyutunda kanallar kolayca üretilebilir hâle gelmiştir. Bu mikrometre ölçeğindeki kanallar, mikro ısı değiştiricileri, mikro ısı gidericileri, mikro sensörler ve mikro enerji üretim sistemlerinin elemanları hâline gelmiştir. Bu mikro ölçekli termal sistemlerin etkili ve ekonomik tasarımı için mikro ölçekli ısı transferi özelliklerinin iyi anlaşılması gerekmektedir. Akışkan akışı için bazı deneysel veriler mevcut olsa da, mikrokanal akışları için konvektif ısı transferi ile ilgili deneysel veriler sınırlıdır. Bu nedenle, sayısal ve analitik modeller, mikro ölçekli akışkan akışı ve ısı transferini temel düzeyde anlamak için anahtar unsurlardır. Grubumuz, farklı termal sınır koşullarına sahip mikrokanallarda ölçeklemenin akışkan akışının termal özelliklerini nasıl değiştirdiğini araştırmak için analitik ve sayısal modeller geliştirmiştir. Modellerimiz literatürde takip edilmiş ve referans olarak kullanılmıştır. Isı transferi araştırmalarımı düz oluklu ısı borularının modellemesi ve deneysel karakterizasyonuna doğru genişlettim. ODTÜ ve ASELSAN’daki işbirlikçilerimle birlikte oluklu ısı borularının kapsamlı modellemesi için hesaplamalı modeller geliştirdik. Son zamanlarda, ısı borularının hızlı ve doğru modellemesi için evrensel bir hesaplamalı çerçeve geliştirdik. Bu çerçeveye dayalı bir analiz aracı olan Heat Pipe Analysis Toolbox (H-PAT) sunulmuş olup, yakında akademik kullanım için erişilebilir olacaktır.

SUNUMLAR

Dr. Barbaros Çetin CV

Workshop / Symposium / Conference Organizations

  • I was the Local Organizing Chair for the 15th International Conference on Computational Heat & Mass Transfer (ICCHMT'25) (May 19–23, 2025, Antalya, Türkiye), and hosted 160 participants from 22 countries. The conference had 3 Plenary Sessions, 6 Keynote Sessions, and 164 technical presentations in 34 sessions.
  • I co-organized the "Electrokinetic and Dielectrophoretic Phenomena" session in ASME 17th International Conference on Nano/Micro/Mini-channels (June 23–26, 2019, St. John's, Newfoundland, Canada) together with Prof. Ali Beskok (SMU-ME).
  • I co-organized the 2018 Symposium on Advances in Thermal & Fluid Sciences (June 28–29, 2018) at Izmir Institute of Technology, Izmir, Türkiye with Asst. Prof. Murat Barisik (Izmir Inst. Tech, ME). The event was supported by the Turkish Academy of Sciences and ITFS Engineering. Fifteen invited speakers were hosted and nearly 70 attendees from academia and industry participated.
  • I co-organized the "Electrokinetic and Dielectrophoretic Phenomena" session in ASME 16th International Conference on Nano/Micro/Mini-channels (June 10–13, 2018, Dubrovnik, Croatia) together with Prof. Ali Beskok (SMU-ME).
  • I organized an industry session in the 21st National Conference on Thermal Sciences (September 13–16, 2017). Five invited talks were delivered by R&D engineers from ASELSAN, TAI, ROKETSAN, and FORD OTOSAN regarding state-of-the-art thermo-fluid applications in industry.
  • I organized the Symposium on Heat Pipes and High Heat Flux Heat Transfer together with Prof. Dr. Zafer Dursunkaya (METU-ME) on October 7, 2016 at Bilkent University, Ankara, Türkiye. The event was supported by ASELSAN and TAI. Nearly 45 attendees from defense industry and 25 attendees from academia participated. Two sessions with eight invited talks were held.
  • I organized the Workshop on Heat Conduction & Inverse Problems: Special Emphasis on Green's Function Method with the participation of Prof. Dr. Kevin Cole (UNL) on May 17, 2016 at Bilkent University, Ankara, Türkiye. Nearly 30 attendees from defense industry and 25 attendees from academia participated.

Book Chapters

* Supervised and co-supervised names are underlined.
* Corresponding author is indicated by (*).
[The following works are with I.D. Bilkent Universityaffiliation.]
21. M. B. Özer*, B. Çetin (2023). Application of ultrasonic waves in bioparticle manipulation and separation. Acoustic Technologies in Biology and Medicine (Editor: A. Özçelik, R. Becker, T. J. Huang), Wiley-VCH, Berlin [ISBN: 978-3-527-35062-9 (Print), 978-3-527-84132-5 (Online)], 243–304

20. B. Çetin*, B. Çetin, K. D. Cole (2020). Semi-analytical source (SAS) method for heat conduction problems with moving heat source. Mathematical Methods in Engineering and Applied Sciences (Editor: Hemen Dutta), CRC Press [ISBN: 978-0-367-35977-5 (Print), 978-0-429-34353-7 (Online)], 1–18

19. Reza Rasooli, B. Çetin* (2019). An extended Langhaar's solution for two-dimensional entry microchannel flows with high-order slip. Mathematics Applied to Engineering, Modelling, and Social Issues (Editors: Frank Smith, Hemen Dutta and John N. Mordeson), Springer [ISBN: 978-3-030-12231-7 (Print), 978-3-030-12232-4 (Online)], 189–212

18. B. Çetin*, K. G. Güler, M. H. Aksel (2017). Computational modeling of vehicle radiators using porous medium approach. Heat Exchangers — Design, Experiment and Simulation (Edited by Prof. S. M. Sohel Murshed), InTechOpen [ISBN: 978-953-51-3094-9], 243–262

14. B. Çetin, B. Baranoğlu (2015). Boundary-Element Method in Microfluidics, 202–213

13. B. Çetin, S. Zeinali, D. Li (2015). Magnetic Pumps, 1690–1695

12. B. Çetin, S. Zeinali, D. Li (2015). Microfluidic Optical Devices, 1980–1984

11. B. Çetin, R. Salemmilani, D. Li (2015). Microfluidic Rotary Pump, 2000–2004

10. S. Büyükkoçak, M. B. Özer, B. Çetin (2015). Microscale Acoustofluidics, 2149–2158

9. B. Çetin, S. Taze, D. Li (2015). Pressure Measurements, Methods, 2828–2834

8. B. Çetin, D. Li (2015). Temperature Gradient Generation and Control, 3225–3227

7. B. Çetin, R. Salemmilani, D. Li (2015). Ultrasonic pumps, 3394–3397 [The following works were completed prior to I.D. Bilkent University affiliation.]

6. B. Çetin, D. Li (2008). Magnetic Pumps, 1040–1043

5. B. Çetin, D. Li (2008). Microfluidic Optical Devices, 1186–1187

4. B. Çetin, D. Li (2008). Microfluidic Rotary Pump, 1188–1189

3. B. Çetin, D. Li (2008). Methods for Pressure Measurements, 1743–1745

2. B. Çetin, D. Li (2008). Temperature Gradient Generation and Control, 1993–1994

1. B. Çetin, D. Li (2008). Ultrasonic Pumps, 2128–2129

TEACHING

Graduate Courses (Southern Methodist University)
ME 7330 Heat Transfer (Spring 2019)
Graduate Courses (I.D. Bilkent University)
ME 501 Mathematical Techniques in Mechanical Engineering I (Fall 2013, 2016, 2021)

ME 503 Numerical Methods in Mechanical Engineering I (Fall 2015, 2017, 2019, 2022, 2024)

ME 511 Fluid Mechanics (Spring 2012, 2013, 2015)

ME 615 Microfluidics (Fall 2011)

ME 630 Advanced Heat Transfer (Spring 2021, 2026)

ME 631 Conductive Heat Transfer (Spring 2017)
Undergraduate Courses (I.D. Bilkent University)
ME 102 System Engineering (Spring 2016–2018, 2021–2023)

ME 211 Thermo-Fluids Engineering I (Fall 2011–2015, 2017, 2020, 2022, 2025)

ME 212 Thermo-Fluids Engineering II (Spring 2012–2016, 2020)

ME 361 Numerical Methods for Engineers (Spring 2025)

ME 430 Heat Exchanger Design (Spring 2018, 2020, 2022)

ME 432 Applied Thermodynamics (Fall 2012, 2014, 2016, 2019, 2021, 2023)

ME 481 Mechanical Engineering Design I (Fall 2023, 2024, 2025)

ME 482 Mechanical Engineering Design II (Spring 2024, 2025, 2026)

ME 485 Design Project I (Spring 2021, 2023)

ME 486 Design Project II (Summer 2021, 2023)
Undergraduate Courses (METU-NCC)
PNGE 211 Introduction to Fluid Mechanics (Spring 2011)

MECH 220 Mechanical Engineering Laboratory-I (Spring 2010, 2011)

MECH 305 Fluid Mechanics (Fall 2009, 2010)

CHME 323 Fluid Mechanics (Fall 2009, 2010)

MECH 405 Energy Conversion Systems (Fall 2009, 2010)

MECH 458 Graduation Project (Spring 2010, Fall 2010, Spring 2011)

MECH 468 Introduction to Microfluidics (Spring 2010, 2011)