E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης

Αρχική Αναζήτηση

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Εντολή Αναζήτησης : Συγγραφέας="Φυτάς" Και Συγγραφέας="Γεώργιος"

Τρέχουσα Εγγραφή: 6 από 16

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000399645

Τίτλος

Metastability transitions in colloidal supramolecular systems of varying softness and shape

Άλλος τίτλος

Μετασταθείς μεταπτώσεις σε κολλοειδή υπερμοριακά συστήματα με μεταβλητή χαλαρότητα και σχήμα

Συγγραφέας

Μαράκης, Ιωάννης

Σύμβουλος διατριβής

Βλασσόπουλος, Δημήτριος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Πετεκίδης, Γεώργιος
Φυτάς, Γεώργιος
Domenico, Truzzollilo
Pavlic, Lettinga
Benoit, Loppinet
Φλούδας, Γεώργιος

Περίληψη

Οι μετασταθείς καταστάσεις και μεταπτώσεις της χαλαρής ύλης ήταν το επίκεντρο αυτής της διδακτορικής διατριβής. Με τη χρήση της ρεολογίας και της τεχνικής σκέδασης φωτός μελετήθηκαν διάφορα κολλοειδή υπερμοριακά συστήματα υπό το πρίσμα των μεταπτώσεων σε διαφορετικές καταστάσεις, ιδιαίτερα κατά τη δημιουργία πηκτωμάτων ή υαλωδών δομών. Μελετήθηκαν οι επιπτώσεις της μεταβολής των μοριακών χαρακτηριστικών πολύκλωνων αστεροειδών πολυμερών όσον αφορά τις διαρθρωτικές αναδιατάξεις στη δομή των διαλυμάτων υπό διάτμηση. Για αυτό το σκοπό, ορίσαμε μια παράμετρο χαλαρότητας και διερευνήσαμε την επίδρασή της στην δομή των συστημάτων. Ερευνήσαμε την επίδραση των παραμέτρων του διατμητικού πεδίου κατά τη διαδικασία της κρυστάλλωσης και προσπαθήσαμε να συσχετίσουμε τη σταθερότητα των δομών με την χαλαρότητα των μορίων. Η ικανότητα των μορίων να παραμορφώνονται επιτρέπει στα συστήματα να αναδιαρθρώνονται έτσι ώστε να αντιμετωπίζουν αποτελεσματικότερα τα εξωτερικά ερεθίσματα. Αναδείξαμε τις διαφορές μεταξύ χαλαρών συστημάτων και σκληρών σφαιρών και τονίσαμε την πολυπλοκότητα που παράγεται από την χαλαρότητα των συστημάτων. Στη συνέχεια διερευνήσαμε την αυτό-οργάνωση δυο συμπολυμερών σε πολυμοριακές δομές, ως αποτέλεσμα της ταυτόχρονης ύπαρξης υδροφιλίας και υδροφοβίας εντός της δομής του μορίου. Η μεταβολή του σχήματος του υδρόφιλου τμήματος των μορίων δημιουργεί σημαντικές διαφορές στις υπερμοριακές αυτό-οργανωμένες δομές. Σε μεγάλες συγκεντρώσεις αυτά τα συστήματα σχηματίζουν πηκτώματα. Η ελαστικότητα αυτών των πηκτωμάτων αυξάνει ραγδαία ως συνάρτηση της συγκέντρωσης υποδεικνύοντας την ύπαρξη αλληλεπιδράσεων μεταξύ των υπερμοριακών δομών. Ακόμα καταγράψαμε το μικρό χρόνο που χρειάζεται το πήκτωμα να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση μετά την επιβολή μεγάλων καταπονήσεων και αποδώσαμε το γεγονός αυτό στην ακεραιότητα 6 των υπερμοριακών δομών ακόμα και σε μεγάλες καταπονήσεις. Με προσεκτική ρύθμιση των υδρόφοβων και υδρόφιλων αλληλεπιδράσεων μπορούμε να ελέγξουμε τις κινητικές ιδιότητες των αυτών των συστημάτων και να μιμηθούμε τη φύση στη δημιουργία υπερμοριακών δομών. Έπειτα μελετήσαμε τη ρεολογία δύο υδρο-πηκτωμάτων τα οποία συντέθηκαν με απώτερο σκοπό τη στοχευόμενη φαρμακευτική αγωγή σε καρκινικούς παγκρεατικούς ιστούς. Η ρεολογική εξέταση των πηκτωμάτων έδειξε μεγάλη εξάρτηση σε pΗ και θερμοκρασία, καθώς ότι τα πηκτώματα υγροποιούνται και ρέουν με την μείωση του pΗ ή την αύξηση της θερμοκρασίας. Ερευνήσαμε τη θιξοτροπία των πηκτωμάτων μέσω της καταγραφής του χρόνου που απαιτείται ώστε το πήκτωμα να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση μετά από επιβολή ισχυρής διατμητικής ροής. Η επανάκτηση της αρχικής τους δομής ήταν άμεση και για τα δύο συστήματα. Η ευαισθησία στην θερμοκρασία και το pΗ, αναγάγει αυτά τα πηκτώματα σε εξαιρετικούς υποψήφιους για ιατρικές εφαρμογές προσφέροντας ευκαιρίες για σημαντικές ανακαλύψεις σε αυτόν τον σημαντικό τομέα. Επιπλέον, εξετάσαμε τις μετασταθείς καταστάσεις σε μείγματα που αποτελούνται από δύο διαφορετικά είδη σωματιδίων. Το πρώτο είναι ένα πολύκλωνο αστεροειδές πολυμερές ενώ το δεύτερο είναι μία σκληρή κολλοειδή σφαίρα με τέσσερις φορές μικρότερο μέγεθος. Το σύστημα παρουσίασε πολλές διαφορετικές δομές και μεταπτώσεις ως αποτέλεσμα της ωσμωτικής πίεσης που δημιουργείται με την αυξανόμενη συγκέντρωση των μικρών κολλοειδών σφαιρών. Καταγράφηκαν και μελετήθηκαν οι διαφοροποιήσεις της ρεολογικής συμπεριφοράς των διαφορετικών δομών. Στα πειραματικά αποτελέσματα προστέθηκαν θεωρητικές αναλύσεις και αποτελέσματα προσομοιώσεων ώστε να αναδειχθεί η αξιοπιστία των συμπερασμάτων μας. Συμπερασματικά, η χαλαρότητα είναι άμεσα συνδεδεμένη με ύπαρξη μετασταθών καταστάσεων. Η επιβολή διατμητικής τάσης μπορεί να οδηγήσει τα χαλαρά συστήματα σε αναδιάρθρωση των δομών τους. Η αναδιάρθρωση αυτή εξαρτάται άμεσα από τα 7 μοριακά χαρακτηριστικά του εκάστοτε συστήματος. Έτσι, με προσεκτική ρύθμιση των φυσικών παραμέτρων των συστημάτων μπορούμε να προσδιορίσουμε τη ρεολογική συμπεριφορά τους.

Φυσική περιγραφή

169 σ. : πίν., εικ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Phase transitions

Soft star polymers

Ημερομηνία έκδοσης

2016-02-05

Συλλογή

Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών--Διδακτορικές διατριβές

Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές