velikost textu

Fractal growth of polyethylene nanoislands on polyethylene oxide thin films

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Fractal growth of polyethylene nanoislands on polyethylene oxide thin films
Název v češtině:
Fraktální růst polyethylenových ostrůvků na tenkých vrstvách z polyethylenoxidu
Typ:
Bakalářská práce
Autor:
Bc. Juraj Májek
Vedoucí:
Mgr. Artem Ryabov
Oponent:
RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D.
Konzultant:
doc. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D.
Id práce:
208294
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
Program studia:
Fyzika (B1701)
Obor studia:
Obecná fyzika (FOF)
Přidělovaný titul:
Bc.
Datum obhajoby:
25. 6. 2019
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Bolo pozorované, že fragmenty plazmového polyméru deponované z pár na nezmáčavé polymérne substráty sa zhlukujú do fraktálnych nanoostrovov. V závislosti od podmienok experimentu, ostrovy majú rôzne tvary od dendri- tických snehových vločiek, vetviacich morských rias až po krútiace sa hady. V našej práci identifikujeme dominantné kinetické procesy vytvárajúce túto rozmanitosť a dávame ich do súvisu s fyzikálnymi charakteristikami experi- mentu. Skúmali sme a implementovali základné počítačové modely depozície a agregácie difundujúcich častíc: Difúzne limitovaná agregácia (DLA), a to na mriežke i bez mriežky, a Klaster-klaster agregácia (CCA). Bez mriež- ková DLA generuje izotropné náhodné fraktály. Fraktály mriežkovej DLA sú ovplyvnené vlastnosťami samotnej mriežky, ktorá môže byť zvolená tak, aby reprezentovala symetriu substrátu, na ktorom ostrovy rastú. Fraktály gene- rované v CCA modeli sú lineárnejšie. Konkurencia medzi rýchlosťami difúzie a depozície poskytuje prechod medzi fraktálmi DLA a CCA. Každý z týchto modelov je založený na mechanizme, o ktorom sa dom- nievame že je dominantný počas rastu jedného z pozorovaných typov poly- etylénových nanoostrovov. Rôznorodé fraktálne tvary nám teda umožňujú vyvodiť závery o mikroskopickej kinetike povrchovej difúzie deponovaných fragmentov polymérov. Získaný náhľad do kinetiky môže byť relevantný pre vývoj plazmou vytvorených polymérnych zariadení. 1
Abstract v angličtině:
Plasma polymer fragments deposited from vapor on non-wetting polymer substrates are seen to aggregate into fractal nanoislands. Dependent on conditions of the experiment, the islands attain diverse shapes ranging from dendritic snowflakes, branching seaweed to twisting snakes. In our work, we identify dominant kinetic processes responsible for this diversity and relate them to physical characteristics of the experiment. We review and implement basic computer models of deposition and ag- gregation of diffusing particles: The Diffusion-Limited Aggregation (DLA), both on a lattice and without a lattice, and the Cluster-Cluster Aggregation (CCA). The off-lattice DLA yields isotropic random fractals. The lattice DLA fractals are influenced by the properties of the lattice itself, which can be chosen to represent the symmetry of the substrate layer on which the islands grow. Fractals generated in the CCA model are more linear. Com- petition between diffusion and deposition rates gives a transition between off-lattice DLA and CCA fractals. Each of these models comprises a mechanism that we conjecture to be dominant during growth of distinct observed polyethylene nanoislands. Thus the multiple observed fractal shapes allow us to draw conclusions on micro- scopic kinetics of the surface diffusion of deposited polymer fragments. The gained insight into the kinetics may be relevant for plasma-assisted develop- ment of polymer-based devices. 1
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Juraj Májek 12.92 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Juraj Májek 42 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Juraj Májek 40 kB
Stáhnout Posudek vedoucího Mgr. Artem Ryabov 242 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D. 231 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Jaroslava Kalvová, CSc. 153 kB