| Περίληψη |
Η ανάπτυξη δομών σε κλίμακα της τάξης μεγέθους του μικρομέτρου και νανομέτρου, έχει δώσει το έναυσμα τα τελευταία χρόνια για περαιτέρω έρευνα στην ανάπτυξη νέων υλικών, ώστε να βελτιωθούν οι ήδη υπάρχουσες δομές. Η επικείμενη αυτή ανάγκη, οδήγησε στη έρευνα υλικών τα οποία υπόκεινται σε μηχανικές αλλαγές κατά την αλληλεπίδρασής τους με φως. Μία τέτοια κατηγορία είναι οι μακρομοριακές πολυμερικές μήτρες στις οποίες έχουν ενσωματωθεί φωτοχρωμικά μόρια. Η παρούσα εργασία έγινε με σκοπό τη μελέτη τέτοιων υλικών. Ποιο συγκεκριμένα, μελετήθηκαν λεπτά υμένια πολυμερικών μητρών PEMMA, οι οποίες είχαν εμπλουτιστεί με φωτοχρωμικά μόρια σπιροπυρανίου σε διάφορες συγκεντρώσεις. Το μόριο του σπιροπυρανίο διεγείρεται όταν εκτείθεται σε υπεριώδη ακτινοβολία και αποδιεγείρεται όταν εκτείθεται σε ορατή ακτινοβολία. Στη μελέτη αυτή, πραγματοποιήθηκε σε πρώτη φάση η λήψη των φασμάτων απορρόφησης και η εύρεση του μήκους κύματος που αντιστοιχεί στο μέγιστο της απορρόφησης για καθένα από αυτά τα λεπτά υμένια, καθώς και ο υπολογισμός του συντελεστή απορρόφησης σε αυτό το μήκος κύματος. Παρατηρήθηκε ότι, για μικρές συγκεντρώσεις του σπιροπυρανίου (λιγότερο από 10%) ο συντελεστής απορρόφησης αυξάνει σχεδόν γραμμικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του σπιροπυρανίου (SP) ενώ υπάρχει κορεσμός για μεγαλύτερες περιεκτικότητες. Σε δεύτερη φάση, πραγματοποιήθηκε η μελέτη της μεταβολής του δείκτη διάθλασης ανάμεσα στην μή διεγερμένη και στη διεγερμένη αντίστοιχα κατάσταση των λεπτών αυτών υμενίων, καθώς και ο τρόπος που μεταβάλλεται ο δείκτης διάθλασης των λεπτών αυτών υμενίων συναρτήση της συγκέντρωσης σπιροπυρανίου μέσα στην μακρομοριακή πολυμερική μήτρα PEMMA. Η μέθοδος κυματοδηγών που αναπτύχθηκε για το σκοπό αυτό, μετράει με μεγάλη ακρίβεια τόσο τον δείκτη διάθλασης (ακρίβεια στο τρίτο δεκαδικό ψηφίο) όσο και το πάχος (ακρίβεια ~ 0,3μm) των λεπτών αυτών υμενίων. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ως πηγή ακτινοβολίας λέιζερ ορατού και υπερύθρου μήκους κύματος. Παρατηρήθηκε αύξηση στον δείκτη διάθλασης καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του φωτοχρωμικού μορίου της σπιροπυράνης μέσα στην πολυμερική μήτρα PEMMA και πριν και μετά την διέγερση των δειγμάτων μας.
|
Οπτικές ιδιότητες φωτοχρωμικών υλικών
