Εφαρμογές συμπολυμερών πολυ(διμεθυλοσιλοξάνης) στη νανοτεχνολογία (EL)

Χαρώνη, Μαρία-Αθανασία (EL)

Χαρώνη, Μαρία-Αθανασία (EL)

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών (EL)

Ζαφειρόπουλος, Νικόλαος (EL)

Η µελέτη των γραµµικών δισυσταδικών συµπολυµερών πολυ(διµεθυλοσιλοξάνης) ως προς τη σύνθεση, τον µορφολογικό χαρακτηρισµό τους και τις πιθανές ή ήδη υπάρχουσες εφαρµογές στην νανοτεχνολογία εµφανίζει σηµαντικό ακαδηµαϊκό και βιοµηχανικό ενδιαφέρον. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, δίνεται ιδιαίτερη έµφαση στα συµπολυµερή πολυ(διµεθυλοσιλοξάνης) και στις εφαρµογές τους. Αρχικά, αναφέρονται ορισµένες βασικές έννοιες για την κατανόηση της χρησιµότητας αυτού του είδους των πολυµερών. Πολύ σηµαντικό ρόλο διαδραµατίζει ο µικροφασικός διαχωρισµός των συµπολυµερών κατά συστάδες ο οποίος αναλύεται εκτενώς και εξηγείται µε θερµοδυναµικούς όρους. Συνεπώς τα συµπολυµερή κατά συστάδες έχουν την ικανότητα να διαχωρίζονται µικροφασικά λαµβάνοντας συγκεκριµένες µορφολογίες όπως εναλλασσόµενων φύλλων ή εξαγωνικά διευθετηµένων κυλίνδρων της συστάδας που είναι σε µικρότερη αναλογία µέσα στη µήτρα της συστάδας σε µεγαλύτερη αναλογία Η εκµετάλλευση του φαινοµένου της αυτό-οργάνωσης πραγµατοποιείται µέσα από µία σειρά µεθόδων οι οποίες έχουν ως στόχο να κατευθύνουν την αυτό-οργάνωση προκειµένου να εξασφαλιστούν οι επιθυµητές ιδιότητες του τελικού υλικού. Τέλος, η ανάπτυξη των µορφολογιών σε µικρές διαστάσεις οδηγεί στην εξασφάλιση ιδιοτήτων που καλύπτουν εφαρµογές σηµαντικές για την νανοτεχνολογία. Ο σηµαντικότερος τοµέας της νανοτεχνολογίας είναι η µέθοδος της νανολιθογραφίας µαζί µε όλες τις επιµέρους τεχνικές νανοαποτύπωσης που περιλαµβάνει. Για το λόγο αυτό σε αντίστοιχο κεφάλαιο αναλύεται λεπτοµερώς η έννοια της λιθογραφίας και όλων των επικρατέστερων ειδών λιθογραφίας, η χρησιµότητα των πολυµερών στην λιθογραφία καθώς επίσης και τα πεδία εφαρµογών που καλύπτονται. Εποµένως, µε βάση τη σύσταση, την αρχιτεκτονική και το µοριακό βάρος του συµπολυµερούς πολυ(διµεθυλοσιλοξάνης) µπορούν να εξασφαλιστούν νανοανάγλυφες δοµές ή νανοπορώδεις που δίνουν την δυνατότητα αποτύπωσης σε άλλα υποστρώµατα/επιφάνειες όπως διαπιστώνεται στο τελευταίο κεφάλαιο της παρούσας διπλωµατικής εργασίας. (EL)

One of the most important academic interests is the study of linear diblock copolymers of poly (dimethylsiloxane) as to the composition, the morphological characterization and applications related to nanotechnology. In the present thesis, emphasis is given on the behavior of poly (dimethylsiloxane) in various types of copolymers and their ongoing or potential applications. Initially, some basic concepts are mentioned in order to understand the importance of such PDMS containing polymers and comparison is being made with other type of copolymers in order to explore and point out the major advantages of such siloxane containing materials. Microphase separation of block copolymers is playing a very important role in the natotechnology applications and therefore the manner copolymers self-assemble is explained in thermodynamic terms. Block copolymers have the ability microphase separate into specific structures/topologies such as alternating lamellae (of the two different blocks) or hexagonally close packed cylinders of the minority block in the matrix of the majority block among other morphologies. These two types of structures have been extensιvely studied for nanotechnology applications. The exploitation of self-assembly is reported through a large number of methods which direct the self-assembly in order to ensure the desired properties of the final material. Finally, the development of morphologies in small dimensions, results to important properties leading to applications in nanotechnology. The most important area of nanotechnology is nanolithography along with other nanopatterning techniques. A chapter is exclusively dedicated in lithography and its characteristics, hos polymers are being used/prepared for lithography as well as fields of applications covered. At the end, in the final chapter of this thesis pattern transfer on specific substrates is discussed according to the composition, architecture and molecular weight of the related poly(dimethylsiloxane) copolymers by the potential of obtaining nanorelief or nanoporous structures that enable to pattern the surface of other substrates as shown in the last chapter of this work. (EN)

masterThesis

Νανοτεχνολογία (EL)

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Ιδρυματικό Αποθετήριο Ολυμπιάς

Σχολή Θετικών Επιστημών

ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟ "ΟΛΥΜΠΙΑΣ"

Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών

Ελληνική γλώσσα

2016

https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/30582

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών (EL)