2011. július 5.

Langmuir 27 (2011) 7:3842

4He+ ion beam irradiation induced modification of poly(dimethyloxane). Characterization by infrared spectroscopy and ion beam analytical techniques

(4He+-ion besugárzás által indukált kémiai folyamatok a poli(dimetil-sziloxán) polimerben; infravörös spektroszkópiás és ionnyaláb analitikai jellemzés)

R. Huszánk1, D. Szikra2, A. Simon1, S.Z. Szilasi1, I.P. Nagy2

1Institute of Nuclear Research of the Hungarian Academy of Sciences, Debrecen, Hungary
2Department of Physical Chemistry, University of Debrecen, Hungary


Ebben a cikkben egy gyakran használt polimer, a poli(dimetil-sziloxán) (röviden PDMS) ionbesugárzás (2,0 MeV 4He+) hatására végbemenő kémiai és felületi energiájának (adhéziójának) változásáról írunk.

A poli(dimetil-sziloxán) sok szempontból egy igen ígéretes polimer napjainkban. Gyakran alkalmazzák mikro-elektro-mechanikai rendszerek (MEMS), mikro-optikai, mikro-fluidikai és biológiai eszközök, valamint bioszenzorok létrehozásában. A PDMS felülete hidrofób, így vízzel szembeni nedvesítőképessége nem ideális MEMS vagy egyéb mikro-fluidikai és mikroelektroforézis alkalmazásokhoz. Ezért szükséges azt feljavítani valamilyen felületmódosítási technikával, mint például UV-besugárzással, oxigén-plazmás kezeléssel vagy ionbesugárzással. Fókuszált ionnyalábbal mikronos méretekben is módosítható a polimer felülete, melynek egy érdekes alkalmazási területe a szelektív és kontrollált sejtnövekedés megvalósítása a sejt-szubsztrátum kölcsönhatás valamint a sejtek közötti kommunikáció vizsgálata céljából.

Az ionbesugárzás hatása a polimerekre még fejlődő tudományterület, a lejátszódó folyamatok megismerése igen fontos lehet akár orvosi alkalmazások vagy az űrkutatás szempontjából. Összehasonlítva más felületmódosító módszerekkel, mint például oxigén-plazma kezelés vagy UV-besugárzás, ionbesugárzással homogén és relatíve vastag módosított réteg alakítható ki, mivel az ionok több mikrométer mélyen és viszonylag egyenes pályán haladnak az anyagban, míg le nem fékeződnek. A réteg vastagsága egyszerűen szabályozható a gyorsított ionok energiájával.

Ennek a munkának a fő célja az volt, hogy részletesen megvizsgáljuk a 2,0 MeV energiájú 4He+-ionokkal történő besugárzás hatását a PDMS polimerre. A besugárzás során végbemenő kémiai változás jelentős hatással volt a PDMS felület adhéziójára: az erősen hidrofób felület nagymértékben hidrofillé vált. Követtük a hidrogénkoncentráció változását is a besugárzás során, in situ, rugalmasan meglökött magok detektálásának (Elastic Recoil Detection Analysis/ ERDA) módszerével, ehhez 1,6 MeV-es 4He+ nyalábot használtunk. Ezen eredmények azt mutatták, hogy a hidrogénkoncentráció irreverzibilisen csökkent, ami illékony, kis molekulatömegű termékek (hidrogén, metán) képződését, majd távozását jelenti. A képződő stabil termékek vizsgálatára infravörös spektroszkópiát alkalmaztunk. Az eredmények alapján javaslatot tettünk a lejátszódó kémiai folyamatok komplett mechanizmusára: az ionbesugárzás által indukált részfolyamatok, mint a láncszakadás, a térhálósodás, a kis molekulatömegű termékek távozása bizonyos specifikus csoportok képződésén keresztül (hidroxil csoport, karbonil csoport) egy szilikát származék, mint végtermék (SiOx), kialakulásához vezet.


Korábban:



2011. május 11.
Activation of Nonlocal Quantum Resources

Phys. Rev. Lett. 106, 060403 (2011)
M. Navascués and T. Vértesi

2011. április 21.
ECR plasma photographs as a plasma diagnostic

Plasma Sources Science and Technology 20 (2011) 025002 (7)
R. Rácz, S. Biri, J. Pálinkás

2011. március 24.
Classical trajectory Monte Carlo model calculations for ionization of atomic hydrogen
by 75-keV proton impact

Physical Review A 82, 052710 (2010)
L. Sarkadi

2011. február 8.
Determining reaction cross sections via characteristic X-ray detection: α-induced reactions on 169Tm for the astrophysical γ-process

Physics Letters B 695 (2011) 419-423
G. G. Kiss, T. Rauscher, T. Szűcs, Zs. Kertész, Zs. Fülöp, Gy. Gyürky, C. Fröhlich, J. Farkas, Z. Elekes, E. Somorjai

2011. január 8.
Evidence for a spin-aligned neutron-proton paired phase from the level structure of 92Pd

Nature 469, 68-71 (2011)
B. Cederwall, F. Ghazi Moradi, T. Bäck, A. Johnson, J. Blomqvist, E. Clément, G. de France, R. Wadsworth, K. Andgren, K. Lagergren, A. Dijon, G. Jaworski, R. Liotta, C. Qi, B. M. Nyakó, J. Nyberg, M. Palacz, H. Al-Azri, A. Algora, G. de Angelis, A. Ataç, S. Bhattacharyya, T. Brock, J. R. Brown, P. Davies, A. Di Nitto, Zs. Dombrádi, A. Gadea, J. Gál, B. Hadinia, F. Johnston-Theasby, P. Joshi, K. Juhász, R. Julin, A. Jungclaus, G. Kalinka, S. O. Kara, A. Khaplanov, J. Kownacki, G. La Rana, S. M. Lenzi, J. Molnár, R. Moro, D. R. Napoli, B. S. Nara Singh, A. Persson, F. Recchia, M. Sandzelius, J.-N. Scheurer, G. Sletten, D. Sohler, P.-A. Söderström, M. J. Taylor, J. Timár, J. J. Valiente-Dobón, E. Vardaci & S. Williams

2010. november 24.
Reactor Decay Heat in 239Pu: Solving the γ Discrepancy in the 4‒3000-s Cooling Period

Phys. Rev. Lett. 105, 202501 (2010)
A. Algora, D. Jordan, J. L. Taín, B. Rubio, J. Agramunt, A. B. Perez-Cerdan, F. Molina, L. Caballero, E. Nácher, Krasznahorkay Attila, Hunyadi Mátyás, Gulyás János, Vitéz Attila, Csatlós Margit, Csige Lóránt, J. Äysto, H. Penttilä, I. D. Moore, T. Eronen, A. Jokinen, A. Nieminen, J. Hakala, P. Karvonen, A. Kankainen, A. Saastamoinen, J. Rissanen, T. Kessler, C. Weber, J. Ronkainen, S. Rahaman, V. Elomaa, S. Rinta-Antila, U. Hager, T. Sonoda, K. Burkard, W. Hüller, L. Batist, W. Gelletly, A. L. Nichols, T. Yoshida, A. A. Sonzogni, and K. Peräjärvi

2010. október 15.
An exactly solvable Schrödinger equation with finite positive position-dependent effective mass

Journal of Mathematical Physics 51, 092103 (2010)
Lévai Géza, O. Özer

2010. augusztus 30.
Interference effect in the dipole and nondipole anisotropy parameters of the Kr 4p photoelectrons in the vicinity of the Kr (3d)-1
np resonant excitations
Phys. Rev. A 81, 043416 (2010)
Ricz Sándor, Ricsóka Tícia, K. Holste, A. Borovik Jr., D. Bernhardt, S. Schippers,
Kövér Ákos, Varga Dezső, A. Müller

2010. július 5.
Nanochannel alignment analysis by scanning transmission ion microscopy

Nanotechnology 21, 295704 (2010)
Rajta István, Gál Gabriella, Szilasi Szabolcs, Juhász Zoltán, Biri Sándor,
Mátéfi-Tempfli Mária és Mátéfi-Tempfli István