Döner (Spin) Kaplama ile İki Boyutlu Polimerik Nanokompozitlerin Geniş Alanlı Üretimleri
Abstract
Bu çalışmanın amacı, döner-kaplama tekniği kullanılarak yüksek kristal kalite kolloidal şablonların eldesi ve bu şablonlardan üretilen nanokompozitlerin üretim koşullarının belirlenmesidir. Bu amaçla, hazırlanan akrilat monomeri içerisine homojen dağılmış silika kolloidleri kullanarak çeşitli yüzeyler üzerine döner kaplama tekniği ile cam yüzeyler kaplandı. Merkez kaç kuvvetlerine dayalı bu kaplama tekniği ile yüksek kaliteli nanodizilimler ve polimerizasyon aşamasıyla, iki boyutda kolloidal kristallerin polimer yapıları başarılı bir şekilde hazırlandı. Etanolde, seyreltik silika nanoküreler temizlendikten sonra viskozitesi 60 cps olan etoksile trimetilolpropan triakrilat monomer ile hacimsel fraksiyonları < %20 olacak şekilde çözüldü. Hazırlanan bu kolloidal süspansiyon-monomer karışımı cam yüzeyler üzerine oldukça tek dizilimli olarak kaplandı. Filmin kalınlığı sadece dönüş hızı ve dönüş zamanı değiştirilerek kontrol edilebilmektedir. Polimer matrisinin ve silis kürelerinin seçici olarak uzaklaştırılması, reaktif iyon aşındırıcı ve hidroflorik asit uygulamalarıyla gerçekleştirilmiş olup, sırasıyla geniş alanlı kolloidal kristallerin makro gözenekli polimer şablonları elde edildi. Görünür ve yakın kızılötesi bölgelerdeki normal iletim spektrumları, iki boyutlu bu nanoyapılardan, Bragg kırınımın belirgin tepe noktaları grafiklerle belirlendi. Optik disk ölçekli kaplama işlemlerine dayalı bu teknik, standart yarı iletken mikrofabrikasyonlara ve optik biyosensör üretimine uyumludur. Döner kaplama işleminin, merkez kaç kuvvetine dayalı kristalleşme uygulaması, kaplama tekniklerine dayalı, teknolojik uygulamalarda rahatlıkla kullanılabilmektedir.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
References
- [1] K. Askar et al., "Self-assembled self-cleaning broadband anti-reflection coatings," Colloids and Surfaces a-Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 439, pp. 84-100, Dec 2013, doi: 10.1016/j.colsurfa.2013.03.004.
- [2] A. P. Bartlett, M. Pichumani, M. Giuliani, W. Gonzalez-Vinas, and A. Yethiraj, "Modified Spin-coating Technique to Achieve Directional Colloidal Crystallization," Langmuir, vol. 28, no. 6, pp. 3067-3070, Feb 14 2012, doi: 10.1021/la204123s.
- [3] A. Budkowski et al., "Polymer blends spin-cast into films with complementary elements for electronics and biotechnology," Journal of Applied Polymer Science, vol. 125, no. 6, pp. 4275-4284, Sep 15 2012, doi: 10.1002/app.36574.
- [4] S. L. Burrs et al., "A comparative study of graphene-hydrogel hybrid bionanocomposites for biosensing," Analyst, 10.1039/C4AN01788A vol. 140, no. 5, pp. 1466-1476, 2015, doi: 10.1039/C4AN01788A.
- [5] M. Giuliani, W. Gonzalez-Vinas, K. M. Poduska, and A. Yethiraj, "Dynamics of Crystal Structure Formation in Spin-Coated Colloidal Films," Journal of Physical Chemistry Letters, vol. 1, no. 9, pp. 1481-1486, May 6 2010, doi: 10.1021/jz1002605.
- [6] N. Gozubenli, E. Yasun, and N. Dilsiz, "Hybrid nanomaterial: biocolloidals," vol. 41, no. 5, DOI: 10.3906/biy-1705-31, pp. 700-708, 2017.
- [7] N. Gozubenli, E. Yasun, and L. Boskic, "Fabrication of nanoporous film by transfer of colloidal particles and application to biomacromolecules," Applied Nanoscience, vol. 8, no. 4, pp. 739-750, 2018/04/01 2018, doi: 10.1007/s13204-018-0825-6.
- [8] S. Jain, C. Cwang, and A. O. Adeyeye, "Magnetoresistance behavior of ferromagnetic nanorings in a ring-wire hybrid configuration," Nanotechnology, vol. 19, no. 8, Feb 2008, Art no. 085302, doi: 10.1088/0957-4484/19/8/085302.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Numan Gözübenli
*
0000-0003-1897-9096
Türkiye
Publication Date
January 28, 2020
Submission Date
June 14, 2019
Acceptance Date
December 14, 2019
Published in Issue
Year 2020 Volume: 8 Number: 1