کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5200655 1502871 2017 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A diffraction-based degradation sensor for polymer thin films
ترجمه فارسی عنوان
یک سنسور تخریب مبتنی بر پراش برای فیلم های نازک پلیمر
کلمات کلیدی
سنسور رطی دیفرانسیل، حسگر تجزیه، فیلم های نازک پلیمری، تخریب آنزیمی، سنسور هولوگرافی،
ترجمه چکیده
با افزایش اخیر الکترونهای ارگانیک، بیوالکتریک و دستگاههای گذرا، پلیمرهای نازک پلیمر به عنوان زیربنای، لایه های کاربردی و موانع انتشار نفوذ پیدا می کنند. در حالی که برخی از این برنامه ها نیاز به پلیمرهای قابل تجزیه دارند، دیگران نیازمند مواد با ثبات بالا و مقاومت در برابر تخریب در طول عملیات هستند. با توجه به ضخامت و وزن کم، ضعف و پایداری فیلم های نازک را با استفاده از تکنیک های موجود که عمدتا برای مواد فله ای طراحی شده است، به چالش کشیدند. ما در اینجا یک سنسور تخریب مبتنی بر پراش را معرفی می کنیم که می تواند تغییرات فیزیکی را کنترل کند که به عنوان زنجیره های پلیمری در طول تخریب سطح یک پلیمر بدون نیاز به تجهیزات گران و آماده سازی نمونه های جامد حذف می شود. برای ارزیابی تخریب یک پلیمر پلیمری، سطح پلیمر ابتدا با یک گریت پراکندگی با الگو طراحی شده است. این گیتس مولفه کلیدی سنسور تخریب را تشکیل می دهد که شامل یک لیزر و یک فوتو تست برای نظارت بر بازده پراش به عنوان تابعی از زمان است. هنگامی که سطح پلیمری الگوی تضعیف می شود، بازده پراکندگی کاهش می یابد. به عنوان اعتبار سنجی، از این رویکرد برای مشاهده هر دو ضایعه آنزیمی فیلم های پلی هیدروکسی بوتیرات و پایداری انحلال ابریشم استفاده می کنیم. ما نشان می دهیم که سنسور تخریب می تواند با قابلیت اطمینان بالا، تضعیف نمونه ها با تغییرات جرمی دقیقه، قابلیت مقایسه کمی و کیفی در انواع مختلف نمونه و / یا در معرض محیط های مختلف تخریب را کنترل کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی شیمی آلی
پیش نمایش مقاله
یک سنسور تخریب مبتنی بر پراش برای فیلم های نازک پلیمر
چکیده انگلیسی
With the recent rise of organic electronics, bioelectronics, and transient devices, polymer thin films are finding prominence as substrates, functional layers and diffusion barriers. While some of these applications require degradable polymers, others necessitate materials with high stability and resistance to degradation during operation. Due to their minuscule thickness and mass, it is challenging to characterize the degradation and stability of thin films using existing techniques developed mainly for bulk materials. We introduce here a diffraction-based degradation sensor that can monitor the physical changes that take place as polymer chains are removed during the surface degradation of a polymer film without requiring expensive equipment and extensive sample preparation. To assess the degradation of a polymer film, the surface of the polymer is first patterned with a diffraction grating. This grating forms the key component of the degradation sensor, which also includes a laser and a photodetector to monitor diffraction efficiency as a function of time. When the patterned polymer surface degrades, the diffraction efficiency decreases. As validation, we use this approach to observe both enzymatic degradation of polyhydroxybutyrate films, and dissolution stability of silk. We demonstrate that the degradation sensor can monitor, with high reliability, the degradation of samples with minute mass changes, enabling qualitative and quantitative comparisons in different sample types and/or exposed to various degradation environments.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Polymer Degradation and Stability - Volume 142, August 2017, Pages 102-110
نویسندگان
, , , ,