V práci byl studován vliv simulovaných vibrací na strukturu povrchu, který vzniká procesem fázové separace pomocí leptání směsí rozpouštědel na rotujícím substrátu. Jako modelový materiál byl použit polystyren. Morfologii povrchu, která vzniká při leptání, lze ovlivnit pomocí nastavení nastavení procesních parametrů (rychlost rotace substrátu, koncentrace a poměr dobrého a špatného rozpouštědla, časové intervaly dávkování rozpouštědel během rotace, objem jedné dávky rozpouštědel atd.) Zajímavou roli při přípravě strukturovaných povrchů pomocí této metody také mohou hrát samotné vibrace substrátu během rotace. Tento procesní parametr však nebyl zatím příliš studován, a proto se tato práce soustřeďuje právě na tuto problematiku. Aplikací roztoků na rotující misku lze v kombinaci s vloženými vibracemi získat povrchové reliéfy, které se v některých případech výrazně liší od morfologie povrchů získaných za běžných podmínek. Získané povrchy byly charakterizovány pomocí skenovací elektronové mikroskopie a optické profilometrie, přičemž získané snímky byly dále zpracovávány pomocí metod obrazové analýzy.
Annotation in English
In my work was studied the influence of simulated vibrations on the surface structure, which arises from the process of the phase separation by etching solvent mixtures on a rotating substrate. Polystyrene was used as a model material. The surface morphology, that arises during etching, can be influenced by setting the process parameters like substrate rotation speed, concentration and ratio of good and bad solvent, time intervals of dosing solvent during rotation, volume of one dose of solvents etc. The vibrations of the substrate itself during rotation can also play an interesting role in the preparation of structure surfaces with using this metod. However, this process parameter has not been studied much so far, and therefore this work focuses on this issue. By applying the solutions to a rotating dish, surface reliefs can be obtained in combination with the inserted vibrations, which in some cases differ significantly from the morphology of the surfaces obtained under normal conditions. The obtained surfaces were characterized by scanning electron microscopy and optical profilometry, while the obtained images were further processed by image analysis methods.
Keywords
vibrace, struktura povrchu, fázová separace, polystyren, elektronová mikroskopie, profilometrie
Keywords in English
vibration, surface structure, phase separation, polystyren, scanning electron microscopy, profilometry
Length of the covering note
65 s
Language
CZ
Annotation
V práci byl studován vliv simulovaných vibrací na strukturu povrchu, který vzniká procesem fázové separace pomocí leptání směsí rozpouštědel na rotujícím substrátu. Jako modelový materiál byl použit polystyren. Morfologii povrchu, která vzniká při leptání, lze ovlivnit pomocí nastavení nastavení procesních parametrů (rychlost rotace substrátu, koncentrace a poměr dobrého a špatného rozpouštědla, časové intervaly dávkování rozpouštědel během rotace, objem jedné dávky rozpouštědel atd.) Zajímavou roli při přípravě strukturovaných povrchů pomocí této metody také mohou hrát samotné vibrace substrátu během rotace. Tento procesní parametr však nebyl zatím příliš studován, a proto se tato práce soustřeďuje právě na tuto problematiku. Aplikací roztoků na rotující misku lze v kombinaci s vloženými vibracemi získat povrchové reliéfy, které se v některých případech výrazně liší od morfologie povrchů získaných za běžných podmínek. Získané povrchy byly charakterizovány pomocí skenovací elektronové mikroskopie a optické profilometrie, přičemž získané snímky byly dále zpracovávány pomocí metod obrazové analýzy.
Annotation in English
In my work was studied the influence of simulated vibrations on the surface structure, which arises from the process of the phase separation by etching solvent mixtures on a rotating substrate. Polystyrene was used as a model material. The surface morphology, that arises during etching, can be influenced by setting the process parameters like substrate rotation speed, concentration and ratio of good and bad solvent, time intervals of dosing solvent during rotation, volume of one dose of solvents etc. The vibrations of the substrate itself during rotation can also play an interesting role in the preparation of structure surfaces with using this metod. However, this process parameter has not been studied much so far, and therefore this work focuses on this issue. By applying the solutions to a rotating dish, surface reliefs can be obtained in combination with the inserted vibrations, which in some cases differ significantly from the morphology of the surfaces obtained under normal conditions. The obtained surfaces were characterized by scanning electron microscopy and optical profilometry, while the obtained images were further processed by image analysis methods.
Keywords
vibrace, struktura povrchu, fázová separace, polystyren, elektronová mikroskopie, profilometrie
Keywords in English
vibration, surface structure, phase separation, polystyren, scanning electron microscopy, profilometry
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Popište modely kmitání lineárních soustav s jedním stupněm volnosti, a konstrukci kmitající soustavy využívané pro přípravu texturovaných polymerních povrchů.
Prostudujte vliv kmitání na formování texturovaných povrchů v průběhu odpařování směsných rozpouštědel.
Výsledky práce přehledně diskutujte a uveďte hlavní závěry.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Popište modely kmitání lineárních soustav s jedním stupněm volnosti, a konstrukci kmitající soustavy využívané pro přípravu texturovaných polymerních povrchů.
Prostudujte vliv kmitání na formování texturovaných povrchů v průběhu odpařování směsných rozpouštědel.
Výsledky práce přehledně diskutujte a uveďte hlavní závěry.
Recommended resources
MIŠUN, V. Vibrace a hluk. Brno: PC-DIR spol. s r.o., 1998. ISBN 80-214-1262-3.
CROCKER, M. J., Handbook of noise and vibration control, John Wiley and Sons, 2007, ISBN 978-0-471-39599-7.
SMETANA, C. Měření a hodnocení. Praha: Sděl technika 1998, ISBN 80-901936-2-5.
E. Wrzecionko, A. Minařík, et al., Variations of Polymer Porous Surface Structures via the Time-Sequenced Dosing of Mixed Solvents, ACS Applied Materials & Interfaces 9(7)2017) 6472-6481.
OSTUNI, E., et al. Selective deposition of proteins and cells in arrays of microwells. Langmuir. 2001 [cit. 2017-03-29], 17 (9), s. 2828-2834.
Recommended resources
MIŠUN, V. Vibrace a hluk. Brno: PC-DIR spol. s r.o., 1998. ISBN 80-214-1262-3.
CROCKER, M. J., Handbook of noise and vibration control, John Wiley and Sons, 2007, ISBN 978-0-471-39599-7.
SMETANA, C. Měření a hodnocení. Praha: Sděl technika 1998, ISBN 80-901936-2-5.
E. Wrzecionko, A. Minařík, et al., Variations of Polymer Porous Surface Structures via the Time-Sequenced Dosing of Mixed Solvents, ACS Applied Materials & Interfaces 9(7)2017) 6472-6481.
OSTUNI, E., et al. Selective deposition of proteins and cells in arrays of microwells. Langmuir. 2001 [cit. 2017-03-29], 17 (9), s. 2828-2834.
