Η παρούσα διδακτορική διατριβή αφορά την ανάπτυξη “φωτοευαίσθητων” πολυμερικών συστημάτων που δυνητικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φωτονικές εφαρμογές. Η διατριβή βασίζεται στο γεγονός ότι συγκεκριμμένα πολυμερή, όπως το πολυισοπρένιο, όταν ακτινοβολούνταν σε διάλυμα από μια δέσμη laser εμφάνιζαν μια μη αναμενόμεμη συμπεριφορά κυματοδήγησης, όπως αναφέρεται στην βιβλιογραφία (R. Sigel, G. Fytas, N. Vainos, S. Pispas, N. Hadjichristidis “Pattern Formation in Homogeneous Polymer Solutions Induced by a Continuous-Wave Visible Laser”, Science 2002, 297, 67). Η παρούσα διατριβή αποτελείται από δύο διακριτά μέρη. Στο πρώτο μέρος υπήρξε ανάπτυξη πρότυπων πολυμερών, ώστε να μελετηθεί σε μεγαλύτερο βάθος το φαινόμενο που αναφέρεται παραπάνω, και να αναπτυχθεί μια επαρκής φαινομενολογία του. Στα παραπάνω πλαίσια πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός πρότυπων πολυμερών πολυ(ισοπρενίου) με διαφορετικές μικροδομές, συμπολυμερών κατά συστάδες πολυ(ισοπρενίου)-πολυ(στυρενίου) και συμπολυμερών κατά συστάδες πολυ(ισοπρενίου)-πολυ(2-βινυλοπυριδίνης). Στο δεύτερο σκέλος της διατριβής τα πρότυπα πολυμερή χρησιμοποιήθηκαν για να αναπτυχθούν πολυμερικά συστήματα τα οποία αφ’ ενός θα εμφανίζουν την δυνατότητα κυματοδήγησης, βασισμένη στο προαναφερθέν φαινόμενο, και αφετέρου θα παρουσιάζουν επιπρόσθετες λειτουργικότητες. Σε αυτό το πλαίσιο τα πολυμερή χρησιμοποιήθηκαν ως πολυμερικές νανομήτρες για την ανάπτυξη νανοσωματιδίων χρυσού και τον σχηματισμό υβριδικών κολλοειδών, στην προετοιμασία πολυαμφολυτών κατά συστάδες ευαίσθητων στην αλλαγή του pH, καθώς και για την δημιουργία νανοδομημένων συμπλόκων από μικήλλια συμπολυμερών κατά συστάδες με την ανιοντική πορφυρίνη TPPS σε υδατικά μέσα.
(EL)
The present thesis is about the development of polymeric structures that are active in light induced phenomenon and which may be used for photonic applications. The thesis has its origins in a novel phenomenon in which polymer solutions, like polyisoprene, exhibited material organization induced by continuous-wave visible laser light at low power levels, as it is reported in the literature (R. Sigel, G. Fytas, N. Vainos, S. Pispas, N. Hadjichristidis “Pattern Formation in Homogeneous Polymer Solutions Induced by a Continuous-Wave Visible Laser”, Science 2002, 297, 67). The present thesis has two distinctive parts. In the first part a series of model polymers was developed in order to explore the aforementioned phenomenon. In the laboratory a wide variety of polyisoprene homopolymers were prepared with different microstructures and varying molecular weight. Moreover a series of diblock copolymers (PI-b-PS, PI-b-P2VP) were prepared. In the second part of the thesis the aforementioned polymers were utilized towards the development of polymeric nanostructures which are active to the described phenomenon. The polymers were used as polymer matrices for the development of gold nanoparticles and hybrid colloids. Additionally for the preparation of block polyampholytes which exhibit pH sensitivity. Finally for the preparation of reverse charged micelles in aqueous media and the subsequent complexation with the anionic porhyrin TPPS.
(EN)
University of Crete
