Plastic dielectric reflectors by hierarchical self-assembly
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2007
Major/Subject
Optiikka ja molekyylimateriaalit
Mcode
Tfy-125
Degree programme
Language
en
Pages
Series
Abstract
Työn tarkoituksena oli valmistaa polymeerinen dielektrinen peili, joka reagoi ulkoiseen ärsykkeeseen. Dielektriset peilit ovat kalvoja, jotka heijastavat voimakkaasti tietyillä valon aallonpituuksilla. Niitä käytetään runsaasti teollisuudessa ja erityisesti optiikassa. Lohkopolymeerien itsejärjestymisen avulla voidaan saada aikaan jaksollisia rakenteita, mutta tavallisesti lohkopolymeerien muodostamat rakenteet eivät ole tarpeeksi pitkiä, jotta ne soveltuisivat näkyvän valon dielektristen peilien valmistamiseen. Periodisisuutta voidaan kasvattaa kompleksoimalla pinta-aktiivisia molekyylejä lohkopolymeeriin, jolloin polymeerin konformaatio suoristuu, tai kasvattamalla rakennetta lisäämällä kompleksiin pienen molekyylipainon homopolymeeriä. Työssä yhdistettiin näitä molempia tekniikoita. Atsobentseenit voivat fotoisomeroitua eli vaihtaa konformaatiota, kun niitä valaistaan sopivan aallonpituuden valolla. Atsobentseenien avulla on aiemmin luotu materiaaleja jotka reagoivat ulkoisiin ärsykkeisiin monilla tavoilla. Hypoteesimme mukaan itsejärjestyneen lohkopolymeerirakenteen jaksollisuutta, rakennetta tai taitekerrointa voidaan muuttaa fotoisomeroimalla siihen lisättyjä atsobentseenimolekyylejä. Jos lohkopolymeeri muodostaa dielektrisen peilin, voidaan peilin heijastamaa aallonpituutta muuttaa fotoisomerisaation avulla. Tässä työssä valmistettiin joukko näytteitä, jotka karakterisoitiin pienen kulman röntgensironnan, läpivalaisuelektronimikroskopian sekä UV-Vis spektroskopian avulla. Fotoisomerisaation tutkimista varten yhdistettiin UV-alueen diodilaser UV-Vis spektrofotometriin. Onnistuimme valmistamaan useita polymeerisiä dielektrisiä peilejä, joiden väriä pystyttiin muuttamaan lisätyn homopolymeerin määrää säätelemällä. Atsobentseenin fotoisomerisaatiota tutkittiin UV-Vis spektrofotometrillä, jonka heijastusyksikön sisään rakennettiin fotoisomerointilaitteisto. Ainoastaan dielektrisen peilin funktionalisointi jäi todentamatta kokeellisesti. Tulosten perusteella uskomme, että optimoitujen materiaalien ja valmistusmenetelmien avulla voidaan saada aikaan funktionaalinen ja ulkoisesti ohjattava dielektrinen peili.Description
Supervisor
Ikkala, OlliThesis advisor
Laiho, AriPriimägi, Arri
Keywords
dielectric reflector, dielektrinen peili, photonic crystal, fotonikide, photonic bandgap material, lohkopolymeerien itsejärjestyminen, block copolymer self-assembly, homopolymeeriseos, homopolymer swelling, atsobentseeni, azobenzene