| Περίληψη: | Τα πολυμερικά υδροπηκτώματα (polymeric hydrogels) έχουν κύριο ρόλο στην ανάπτυξη νέων βιοϋλικών, καθώς ο υψηλός βαθμός ενυδάτωσης και η τρισδιάστατη δομή τους μοιάζουν με αυτές των φυσικών ιστών. Είναι τρισδιάστατα υδρόφιλα πολυμερικά δίκτυα, αδιάλυτα σε νερό, τα οποία έχουν την ικανότητα να διογκώνωνται απορροφώντας μια σημαντική ποσότητα νερού μέχρι να φτάσουν σε θερμοδυναμική ισορροπία, όταν τοποθετηθούν σε υδατικό διάλυμα. Τα ευφυή πολυμερικά υδροπηκτώματα που ανταποκρίνονται αναστρέψιμα σε αλλαγές του pH συντίθενται με την προσθήκη όξινων ή βασικών λειτουργικών ομάδων στην κεντρική πολυμερική αλυσίδα και γίνονται δότες ή αποδέκτες πρωτονίων, ανάλογα με τις αλλαγές του pH και της ιοντικής ισχύος του υδατικού μέσου. Τα αυτοϊάσιμα πολυμερικά υδροπηκτώματα είναι μια ειδική κατηγορία υδροπηκτωμάτων που έχουν, λόγω της δομής τους και των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεών τους, την ικανότητα δημιουργίας νέων δεσμών στην κεντρική ή τις πλαϊνές αλυσίδες, μέσω επαναδομήσιμων μη ομοιοπολικών ή ομοιοπολικών δεσμών.
Η παρούσα εργασία έχει ως θέμα τη σύνθεση και τη μελέτη της δομής και της ηλεκτρικής συμπεριφοράς αυτοϊάσιμων ευφυών πολυμερικών υδροπηκτωμάτων μέσω δυναμικών ηλεκτρικών και θερμοδυναμικών μετρήσεων. Αρχικά έγινε σύνθεση τριών δοκιμίων πολυμερικών υδροπηκτωμάτων, εκ των οποίων το πρώτο ήταν πολυ(ακρυλικό οξύ) (GPAA), το δεύτερο ήταν GPAA με προσθήκη υδρόφιλων συμπολυμερών νανοσωματιδίων Ν, Ν – Διμεθυλακρυλαμιδίου / Μηλεϊκού Οξέος (GPDMAM – co – MAc) και το τρίτο GPAA με προσθήκη υδρόφοβων νανοσωματιδίων Δωδέκυλο - μεθυλεστέρα (Lauryl Methacrylate (GPLMA)).
Με τη χρήση αυτοσχέδιας διάταξης εφελκυσμού αναδείχτηκε η αυτοϊάσιμη ιδιότητα των δοκιμίων GPAA με υδρόφοβα nGPLMA. Εν συνεχεία και με τη χρήση της Ευρυζωνικής Διηλεκτρικής Φασματοσκοπίας (Broadband Dielectric Spectroscopy) μετρήθηκαν διηλεκτρικά μεγέθη, όπως η ηλεκτρική διαπερατότητα, η ειδική αγωγιμότητα, το ηλεκτρικό μέτρο και ο συντελεστής απωλειών σε ένα φάσμα συχνοτήτων από 107 Hz έως 10-3Hz και σταθερή θερμοκρασία 30 οC. Εξήχθησαν συμπεράσματα για τη ιοντική φύση της αγωγιμότητας όλων των υδροπηκτωμάτων καθώς και για τον τρόπο με τον οποίο δομείται το νερό μέσα σε αυτά με υδρόφιλες και υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις. Τέλος με την χρήση της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης (Differential Scanning Calorimetry) μελετήθηκε η ροή θερμότητας στα δείγματα συναρτήσει του χρόνου και της θερμοκρασίας και εξήχθησαν συμπεράσματα για τον τρόπο που δομείται το νερό μέσα στα πολυμερικά υδροπηκτώματα.
|
|---|
