| Περίληψη |
Η δημιουργία νανοδομών έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας, μιας και τέτοια νανοϋβριδικά υλικά είναι υποψήφια για χρήση σε πολλές καινοτόμες εφαρμογές. Η μελέτη και κατανόηση της συμπεριφοράς των νέων αυτών υλικών είναι πολύ σημαντική, αφού επιτρέπει τη βελτιστοποίηση των ιδιοτήτων τους. Πολλά υλικά συνδυάζονται και συστήματα πολλαπλών συστατικών δημιουργούνται με απώτερο σκοπό την κατανόηση και τον έλεγχο των χαρακτηριστικών τους. Για παράδειγμα, χαλαρά υλικά με συγκεκριμένες μηχανικές ιδιότητες, όπως είναι τα πολυμερή, αναμειγνύονται με κατάλληλα ανόργανα στοιχεία και τα μείγματά τους παρουσιάζουν καλές ηλεκτρονικές, οπτικές, μαγνητικές, κ.α. ιδιότητες. Σε κάθε περίπτωση τα επιμέρους συστατικά επιλέγονται έτσι ώστε τα παραγόμενα υβρίδια να συγκεντρώνουν τις επιθυμητές ιδιότητες, οι οποίες είναι συνήθως συνδυασμός των ιδιοτήτων των αρχικών υλικών.
Στα πλαίσια της διατριβής αυτής, οι δομικές ιδιότητες τριών ειδών νανοϋβριδικών υλικών εξετάστηκαν με την τεχνική της σκέδασης ακτίνων Χ σε μικρές γωνίες: Α) Συσταδικά συμπολυμερή αναμείχθηκαν με ομοπολυμερές που είναι εκλεκτικός διαλύτης για τη μια συστάδα σε χαμηλές συγκεντρώσεις και μικκύλια με ακτίνα περίπου 10 nm σχηματίστηκαν μέσα στην πολυμερική μήτρα. Μελετήθηκαν τα χαρακτηριστικά τους σαν συνάρτηση της μακρομοριακής αρχιτεκτονικής και της σύστασης του συμπολυμερούς, της συγκέντωσης του συμπολυμερούς και της θερμοκρασίας, καθώς επίσης των χαρακτηριστικών της μήτρας. Β) Μεταλλικά νανοσωματίδια ενσωματώθηκαν σε πολυμερικές μήτρες ευαίσθητες στο pH του διαλύματος. Κατάλληλα επιλεγμένα μικκύλια και μικροπηκτώματα (microgels), με ακτίνες 15 nm και 110 nm αντίστοιχα, χρησιμοποιήθηκαν ως νανο-αντιδραστήρες για τη σύνθεση νανοσωματιδίων πλατίνας και τα νανοϋβρίδια χαρακτηρίστηκαν σε κάθε στάδιο της σύνθεσης, ενώ παράλληλα διάφορες συνθετικές μέθοδοι ακολουθήθηκαν. Γ) Τέλος παρασκευάστηκαν νανοσύνθετα υλικά πολυμερούς – φυλλόμορφων πυριτιδίων. Ο ανόργανος πηλός αναμείχθηκε με ημικρυσταλλικό πολυμερές που παρεμβάλλεται στις γαλλαρίες του φυλλόμορφου πηλού και μελετήθηκε η επίδραση της παρουσίας του πηλού στην κινητική της κρυστάλλωσης και τις τελικές ιδιότητες των νανοσύνθετων υλικών.
Η μέλετη των παραπάνω συστημάτων πολλαπλών συστατικών ανέδειξε την ικανότητα των πολυμερών να σχηματίζουν ή να συμμετέχουν στη δημιουργία πολλών νανοδομών. Καθένα από τα παραγόμενα νανοϋβρίδια είναι ένα ελκυστικό σύστημα για τεχνολογικές εφαρμογές υψηλού ενδιαφέροντος, χάρη στην ικανότητα ελέγχου και τροποποίησης της δομής των τελικών προϊόντων.
|
Investigation of polymer nanostructures in multiconstituent hybrid systems
