V rámci této diplomové práce byly studovány různé přístupy přípravy mikro a nano-strukturovaných povrchů na bázi polystyrenu a směsi polystyrenu s polymethylmetakrylátem. Povrchy byly upravovány metodou odlévání a spin coating. Byly objasněny vlivy koncentrací, poměru jednotlivých složek, teplot, teplotních spádů, intervalů dávkování modifikačních činidel, následnosti modifikačních kroků a úprav na změnu povrchové topografie a smáčení povrchu vodou. Připravené povrchy byly charakterizovány pomocí mikroskopie atomárních sil, skenovací elektronové mikroskopie a kontaktních úhlů smáčení. Získané záznamy z AFM byly podrobeny analýze drsnosti pro vyjádření změn, ke kterým došlo na připravovaných površích. Z výsledků vyplynulo, že cílenou změnou procesním parametrů přípravy či úpravy povrchové polymerní vrstvy lze získat povrchy s rozdílným kontaktním úhlem smáčení, to znamená s jinou strukturou povrchu a uspořádáním polymerní matrice.
Annotation in English
This work's focus was the study of different approaches to the preparation of micro- and nanostructured surfaces based on polystyren and polystren-polymethylmethacrylate mixtures. These surfaces were prepared using casting and spin coating methods. Influences of concentration, component ratios, temperatures, temperature gradients, time intervals of reagent dosage and succesion of modification steps were clarified, especially in relation to Atomic Force Microscopy (AFM) and contact angle.
Prepared surfaces were characterized using Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and contact angle. AFM scans were further used for roughness analysis in order to express changes which occured on modified surfaces Results show that by changing specific parameters of preparation or modification process of surface polymer layer one can obtain surfaces with different contact angle properties, which imply different surface structure and different arrangement of polymer matrix.
Keywords
odlévání, spin-coating, polystyren, polymethylmethakrylát, AFM, SEM, kontaktní úhel smáčení, nanostrukturované a superhydrofóbní povrchy
Keywords in English
Casting, spin-coating, polystyren, polymethylmetacrylate, AFM, SEM, contact angle, nanostructured and superhydrophobic surfaces.
Length of the covering note
110 s. (18 527 znaků)
Language
CZ
Annotation
V rámci této diplomové práce byly studovány různé přístupy přípravy mikro a nano-strukturovaných povrchů na bázi polystyrenu a směsi polystyrenu s polymethylmetakrylátem. Povrchy byly upravovány metodou odlévání a spin coating. Byly objasněny vlivy koncentrací, poměru jednotlivých složek, teplot, teplotních spádů, intervalů dávkování modifikačních činidel, následnosti modifikačních kroků a úprav na změnu povrchové topografie a smáčení povrchu vodou. Připravené povrchy byly charakterizovány pomocí mikroskopie atomárních sil, skenovací elektronové mikroskopie a kontaktních úhlů smáčení. Získané záznamy z AFM byly podrobeny analýze drsnosti pro vyjádření změn, ke kterým došlo na připravovaných površích. Z výsledků vyplynulo, že cílenou změnou procesním parametrů přípravy či úpravy povrchové polymerní vrstvy lze získat povrchy s rozdílným kontaktním úhlem smáčení, to znamená s jinou strukturou povrchu a uspořádáním polymerní matrice.
Annotation in English
This work's focus was the study of different approaches to the preparation of micro- and nanostructured surfaces based on polystyren and polystren-polymethylmethacrylate mixtures. These surfaces were prepared using casting and spin coating methods. Influences of concentration, component ratios, temperatures, temperature gradients, time intervals of reagent dosage and succesion of modification steps were clarified, especially in relation to Atomic Force Microscopy (AFM) and contact angle.
Prepared surfaces were characterized using Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and contact angle. AFM scans were further used for roughness analysis in order to express changes which occured on modified surfaces Results show that by changing specific parameters of preparation or modification process of surface polymer layer one can obtain surfaces with different contact angle properties, which imply different surface structure and different arrangement of polymer matrix.
Keywords
odlévání, spin-coating, polystyren, polymethylmethakrylát, AFM, SEM, kontaktní úhel smáčení, nanostrukturované a superhydrofóbní povrchy
Keywords in English
Casting, spin-coating, polystyren, polymethylmetacrylate, AFM, SEM, contact angle, nanostructured and superhydrophobic surfaces.
Research Plan
Vypracujte rešerši na zadané téma s využitím doporučené literatury a databázových informačních zdrojů.
Na základě získaných informací z literatury a dosavadních experimentálních poznatků optimalizujte postup přípravy nových typů povrchových vrstev a folií z vybraných typů polymerních roztoků.
Připravené povrchy charakterizujte pomocí dostupných technik (AFM, SEM, profilometrie, optický mikroskop, atd.) z hlediska změn jejich topografie a mechanických vlastností.
Získané poznatky přehledně prezentujte v experimentální a závěrečné části práce a kriticky zhodnoťte z hlediska topografických a mechanických změn připravených povrchových vrstev.
Research Plan
Vypracujte rešerši na zadané téma s využitím doporučené literatury a databázových informačních zdrojů.
Na základě získaných informací z literatury a dosavadních experimentálních poznatků optimalizujte postup přípravy nových typů povrchových vrstev a folií z vybraných typů polymerních roztoků.
Připravené povrchy charakterizujte pomocí dostupných technik (AFM, SEM, profilometrie, optický mikroskop, atd.) z hlediska změn jejich topografie a mechanických vlastností.
Získané poznatky přehledně prezentujte v experimentální a závěrečné části práce a kriticky zhodnoťte z hlediska topografických a mechanických změn připravených povrchových vrstev.
Recommended resources
WU, S., Polymer interface and adhesion. Marcel Dekker, New York 1982. ISBN: 0-8247-1533-0
Garaj, J., Košina, S., Vlastnosti a struktura tenkých vrstev, Vydavatelství slovenské akademie věd, Bratislava 1984.
Brundle, C. R., Evans, Ch. A. jr. Wilson, S. Encyklopedia of materials characterization, surfaces, interface, thin films. Elsevier, 1992. ISBN 0-7506-9168-9
Mironov, V.L., Fundamentals of Scanning Probe Microscopy, The Russian Academy of Science, Nizhniy Novgorod, 2004.
Temenoff, J.S.: Biomaterials: The Intersection of Biology and Materials Science, Rice University, 2009, ISBN-13: 9780130097101
Recommended resources
WU, S., Polymer interface and adhesion. Marcel Dekker, New York 1982. ISBN: 0-8247-1533-0
Garaj, J., Košina, S., Vlastnosti a struktura tenkých vrstev, Vydavatelství slovenské akademie věd, Bratislava 1984.
Brundle, C. R., Evans, Ch. A. jr. Wilson, S. Encyklopedia of materials characterization, surfaces, interface, thin films. Elsevier, 1992. ISBN 0-7506-9168-9
Mironov, V.L., Fundamentals of Scanning Probe Microscopy, The Russian Academy of Science, Nizhniy Novgorod, 2004.
Temenoff, J.S.: Biomaterials: The Intersection of Biology and Materials Science, Rice University, 2009, ISBN-13: 9780130097101
