Ανάπτυξη πολυστρωματικών υμενίων και εφαρμογή τους στη φωτονική και τους αισθητήρες

Διπλωματική Εργασία uoadl:1316138 366 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Επιστήμη Πολυμερών και Εφαρμογές της
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2012-11-14
Έτος εκπόνησης:
2012
Συγγραφέας:
Γεωργάκη Μαρία-Ισιδώρα
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Μαργαρίτα Χατζηχρηστίδη Λέκτορας ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Ανάπτυξη πολυστρωματικών υμενίων και εφαρμογή τους στη φωτονική και τους αισθητήρες
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Περίληψη:
Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η κατασκευή και η μελέτη μονοδιάστατων
πολυμερικών φωτονικών κρυστάλλων για δύο διαφορετικές εφαρμογές: ως χρωματικός
αισθητήρας υγρασίας και ως φίλτρο στενού φάσματος ακτινοβολίας.
Οι φωτονικοί κρύσταλλοι μίας διάστασης αποτελούνται από εναλλασσόμενα στρώματα
δύο υλικών με διαφορετικό δείκτη διάθλασης. Η κατασκευή των φωτονικών
κρυστάλλων βασίστηκε σε εμπορικά πολυμερή, τον πολυ(μεθακρυλικο
2-υδροξυαιθυλεστέρα) (PHEMΑ), τον πολυ(μεθακρυλικο μεθυλεστέρα) (PMMA) και το
εποξειδικό πολυμερές ΕPR που είναι ένα υλικό χημικής ενίσχυσης αρνητικού τόνου
παρασκευασμένο στο εργαστήριο. Για περαιτέρω αύξηση της διαφοράς του δείκτη
διάθλασης των υλικών χρησιμοποιήθηκε διάλυμα οξειδίου του τιτανίου, το οποίο
αναμείχτηκε με το EPR.
Οι πολυμερικοί φωτονικοί κρύσταλλοι κατασκευάστηκαν με απλές συμβατικές
μεθόδους λιθογραφίας. Ο χαρακτηρισμός των δειγμάτων έγινε με οπτικές μεθόδους
ανάλυσης, η αρχή λειτουργίας των οποίων στηρίζεται στην συμβολομετρία ευρέου
φάσματος.
Όταν το δείγμα PHEMA-EPR (αισθητήρας υγρασίας) βρεθεί σε περιβάλλον υγρασίας το
υδρόφιλο πολυμερικό υμένιο (PHEMA) διογκώνεται, μετατοπίζοντας το φάσμα
ανάκλασης προς μεγαλύτερα μήκη κύματος με αποτέλεσμα την αλλαγή του χρώματος
του δείγματος. Είναι επομένως ένας αισθητήρας υγρασίας χωρίς τη χρήση
εξωτερικής πηγής ενέργειας. Το φαινόμενο της διόγκωσης του υδρόφιλου υμενίου
είναι αναστρέψιμο και επαναλαμβανόμενο, αφού η όλη διαδικασία βασίζεται σε
φυσική προσρόφηση. Πρόκειται για μια εύχρηστη και χαμηλού κόστους διαδικασία.
Τα πολυμερικά υλικά PMMA και EPR (φίλτρο στενού φάσματος ακτινοβολίας) είναι
φωτοευαίσθητα υλικά που μπορούν να κατασκευάσουν φωτονικούς κρυστάλλους
διαφόρων σχημάτων και μεγεθών.
Λέξεις-κλειδιά:
Φωτονικός κρύσταλλος, Πολυμερή, Αισθητήρας υγρασίας, Διόγκωση, Οπτικές μέθοδοι
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
15-19
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
51
Αριθμός σελίδων:
113