| Περίληψη |
Στην παρούσα εργασία περιγράφεται η σύνθεση πολυμερικών ψηκτρών από
επίπεδες επιφάνειες με την τεχνική του ριζικού πολυμερισμού μεταφοράς ατόμου
(ΑΤRP) από επιφάνεια. Τα πολυμερικά υμένια που παρασκευάστηκαν χαρακτηρίστηκαν
με ελλειψομετρία, μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (AFM), φασματοσκοπία υπερύθρου
εσωτερικής ανακλαστικότητας (ATR-FTIR) καθώς και με μετρήσεις γωνίας επαφής.
Στο πρώτο μέρος της εργασίας, περιγράφεται ο εκκινούμενος από επιφάνεια χρυσού πολυμερισμός αποκρινόμενων ομοπολυμερικών και συσταδικών συμπολυμερικών ψηκτρών. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν τρία ευαίσθητο- αποκρινόμενα μεθακρυλικά μονομερή, ο μεθακρυλικός 2-(διμεθυλαμινο)αιθυλεστέρας
(DMAEMA), ο οποίος είναι υδρόφιλος και ιονιζόμενος, ο μεθακρυλικός 2-
(διαιθυλαμινο)αιθυλεστέρας (DEAEMA), που είναι υδρόφοβος και ευαίσθητος στο pH, και το μεθακρυλικό τετραϋδροπυράνιο (THPMA), που είναι υδρόφοβος μεθακρυλικός
εστέρας, ο οποίος μπορεί εύκολα να υδρολυθεί σε μεθακρυλικό οξύ (MAA), που είναι υδρόφιλο και ιονιζόμενο μονομερές. Επιπρόσθετα, συντέθηκαν πολυμερικά υμένια αποτελούμενα από ουδέτερες ομάδες, ολιγο(αιθλυλενογλυκόλη) μεθακρυλικού εστέρα (OEGMA). Σε όλα τα παραπάνω πολυμερικά υμένια πραγματοποιήθηκε μελέτη της ικανότητας διαβροχής. Επιπλέον, μελετήθηκε η pH εξαρτώμενη διόγκωση των πολυμερικών ψηκτρών του PDMAEMA. Στην συνέχεια συντέθηκαν επιτυχώς συσταδικές συμπολυμερικές ψήκτρες, γεγονός που αποδεικνύει τον ζωντανό χαρακτήρα
των πολυμερισμών. Στις ψήκτρες αυτές πραγματοποιήθηκε μελέτη της ικανότητας διαβροχής σε διάφορους διαλύτες.
Στο δεύτερο τμήμα της διατριβής, παρουσιάζεται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός πολυμερικών ψηκτρών σε τραχείες επιφάνειες πυριτίου. Συγκεκριμένα, πολυμερικές
ψήκτρες ευαίσθητες σε μεταβολές του pH, αποτελούμενες από επαναλαμβανόμενες
μονάδες του μονομερούς μεθακρυλικός 2-(διισοπρόπυλαμινο)αιθυλεστέρας (DPAEMA) αγκυροβολήθηκαν πάνω σε τραχείες επιφάνειες πυριτίου καθιστώντας τις επιφάνειες
ικανές να μετατρέπονται αντιστρεπτά από υδρόφιλες σε χαμηλό pH, σε υπέρ-υδρόφοβες σε υψηλό pH. Οι τραχείες επιφάνειες πυριτίου παρουσιάζουν τραχύτητα σε μίκρο- και
νάνο- κλίμακα, μορφολογία παρόμοια με αυτή επιφανειών που συναντώνται στην φύση και έχουν την ικανότητα να απομακρύνουν το νερό. Η ικανότητα διαβροχής των επιφανειών, στην υπέρ υδρόφοβη κατάσταση χαρακτηρίστηκε με μετρήσεις στατικής γωνίας επαφής και με μελέτες υστέρησης γωνίας επαφής. Επιπλέον διερευνήθηκε ο
συντελεστής απόδοσης της ελαστικότητας της ανάκρουσης σταγόνων νερού από τις
υπερυδρόφοβες επιφάνειες συναρτήσει της ταχύτητας πρόσκρουσης.
Στο τελευταίο μέρος της εργασίας παρουσιάζεται η άμεση σύνθεση
ομοπολυμερικών ψηκτρών υψηλής πυκνότητας σύνδεσης αποτελούμενες από παράγωγα σακχαριτών μεθακρυλικού εστέρα. Συγκεκριμένα, συντέθηκαν ομοπολυμερικες ψήκτρες
βασιζόμενες στο μεθακρυλικό (γλυκοαιθυλ)αμίδιο (GAMA), που φέρει μια ομάδα γλυκόζης και στο μεθακρυλικό 2-(λακτοαιθυλ)αμίδιο (LAMA) που φέρει μια ομάδα
γαλακτόζης. Σε επιφάνειες χρυσού, πυριτίου/γυαλιού παρασκευάστηκαν πολυμερικά υμένια σακχάρων διαφορετικού πάχους με αλλαγή στις συνθήκες και στον χρόνο
πολυμερισμού. Τα πολυμερικά υμένια που συντέθηκαν παρουσιάζουν ισχυρή
αλληλεπίδραση δέσμευσης με συγκεκριμένες λεκτίνες γεγονός που επιβεβαιώνεται με μελέτες διέγερσης επιφανειακών πλασμονίων (SPR). Επιπλέον, εξετάστηκε η
αλληλεπίδραση ανθρώπινων ηπατικών κυττάρων και κυττάρων του συνδετικού ιστού από ποντίκια με τις γλυκοπολυμερικές ψήκτρες. Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση της
μοριακής δομής και του πάχους των πολυμερικών υμενίων στην εναπόθεση των κυττάρων.
|
Synthesis of Polymer Brushes as Smart Materials for Surface Modification
