Struktura tenkých kompozitních vrstev na bázi Ag nanočástic a plazmového polymeru
| Thesis title in Czech: | Struktura tenkých kompozitních vrstev na bázi Ag nanočástic a plazmového polymeru |
|---|---|
| Thesis title in English: | Structure of composite thin films made of a plasma polymer with embedded Ag nanoparticles |
| Academic year of topic announcement: | 2016/2017 |
| Thesis type: | project |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Macromolecular Physics (32-KMF) |
| Supervisor: | RNDr. Artem Ryabov, Ph.D. |
| Author: | Mgr. Juraj Májek - assigned by the advisor |
| Date of registration: | 08.11.2016 |
| Date of assignment: | 09.11.2016 |
| Advisors: | prof. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D. |
| Guidelines |
| Kompozitní nanovrstvy tvořené z plazmových polymerů a kovových nanočástic poutají pozornost jak aplikovaného tak i základního výzkumu již řadu let. Jako každý kompozit, tyto nanovrstvy s výhodou využívají kladných vlastností svých složek, díky nimž jako celek vykazují unikátní chování. Konkrétní typ nanovrstev, o které se bude jednat v předkládaném projektu, je tvořen z Ag nanočástic zabudovaných do matrice fluoro-uhlíkového plazmového polymeru. Stěžejním cílem vývoje takových vrstev je jejich potenciální využití v lékařství. Stříbro jakožto antibakteriální činidlo je chráněno hydrofobním polymerem před nepříznivými faktory, které by jej jinak deaktivovaly.
Obecně je známo, že struktura nanokompozitu složeného z kovových nanočástic v tenké polymerní vrstvě, často podléhá značným transformacím kvůli tendenci nanočástic k přeuspořádání. Tento jev může způsobit nepříznivou změnu vlastností nanokompozitu. V předkládaném projektu se zaměříme na tvorbu teoretického modelu, který by pomohl interpretovat a pochopit strukturu a morfologii výše popsaných vrstev vznikajících nanášením Ag nanočástic na křemíkovou podložku a následným překrytím tenkou vrstvou fluoro-uhlíkového plazmového polymeru. K tomu bude nezbytně nutné popsat interakce nanočástic s polymerem, podložkou a případně i mezi sebou [7]. Popis energetických (van der Waalsových) interakcí bude proveden podobně jako v pracích [4, 6]. Jako výchozí model rozložení nanočástic v rostoucí vrstvě poslouží existující zjednodušený popis rovnováhy Au nanočástic v polystyrénu [1]. Výsledky teoretického modelování budou porovnány s experimenty aktuálně probíhajícími na KMF MFF UK. |
| References |
| [1] G. Amarandei et al, Stability of Ultrathin Nanocomposite Polymer Films Controlled by the Embedding of Gold Nanoparticles, Appl. Matter. Interfaces 6, 20758, 2014.
[2] G. Amarandei et al, The Stability of Thin Polymer Films as Controlled by Changes in Uniformly Sputtered Gold, Soft. Matt. 9, 2695, 2013. [3] R. Seemann et al, Dewetting Patterns and Molecular Forces: A Reconciliation, Phys. Rev. Lett. 86, 5534, 2001. [4] R. Tadmor, The London-van der Waals Interaction Energy Between Objects of Various Geometries, J.Phys.: Cond. Matt.13, L195, 2001. [5] R. D. Deshmukh et al, Direct Observation of Nanoparticle Embedding into the Surface of a Polymer Melt, Langmuir 23, 13169, 2007. [6] H. C. Hamaker, The London-van der Waals attraction between spherical particles, Physica 4, 1058, 1937. [7] J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (3rd ed., AP, 2011). |