Abstrakti
Reaktiivisten hydrogeelien käyttömahdollisuudet erilaisissa sovelluksissa ovat herättäneet kiinnostusta materiaalien säädettävien kemiallisten ominaisuuksien, bioyhteensopivuuden ja pehmeyden ansiosta. Nämä ominaisuudet ovat mahdollistaneet käytön monissa eri sovelluksissa mukaan lukien biolääketieteessä ja pehmeän elektroniikan alalla. Muokkaamalla hydrogeelin rakennetta ja polymeeriverkkoa materiaaliin voidaan luoda uusia ominaisuuksia tai niitä voidaan parantaa.
Tässä väitöskirjassa luonnonpolymeeri agaroosia käytetään yhdessä synteettisen N-isopropyyliakryyliamidin (NIPAm) kanssa. Polymerisoitu NIPAm reagoi lämpötilan muutoksiin faasimuutoksella. Agaroosin avulla NIPAm:in polymee-riverkkoa voidaan muokata siten, että hydrogeelin optiset ja adheesio-ominaisuudet paranevat.
Julkaisussa I NIPAm polymerisoidaan agaroosi-hydrogeelin ympärillä. Kun agaroosi tämän jälkeen poistetaan, jäljelle jää kanavia, joiden avulla veden liikkuminen hydrogeelissä helpottuu, minkä ansiosta faasimuutokset tapahtuvat nopeammin kuin perinteisellä menetelmällä valmistetussa PNIPAm:ssa. Faasimuutoksen jälkeen hydrogeeli on myös kirkkaan valkoista, joten sitä voidaan käyttää esimerkiksi kontrolloitavissa näytöissä ja optisissa kytkimissä.
Julkaisussa II agaroosia käytetään NIPAm-verkossa ristisilloittajana, ja näin valmistettu hydrogeeli on jo ohuempana kerroksena valkoisempaa kuin kanavointimenetelmällä valmistettu hydrogeeli.
Julkaisussa III käytetään kanavoidun PNIPAm:in vedenkuljetusominaisuuksia ja saadaan näin aikaan hydrogeeli jonka adheesio-ominaisuuksia voidaan kontrolloida muuttamalla lämpötilaa. Aikaansaatu muutos adheesiossa on suuri ja se toimii sekä vedessä että kuivissa olosuhteissa. Kanavoiden lisäksi hydrogeelissä käytetään biomimeettisiä katekoliryhmiä lisäämään adheesiota. Julkaisussa näytetään kuinka hydrogeelillä voidaan siirrellä kevyitä, hauraita ja epäsäännöllisiä biologisia materiaaleja. Tämä osoittaa kanavointimenetelmän potentiaalin sovelluksissa, joissa tarvitaan kontrolloitavaa vedenalaista adheesiota kuten lääketieteessä tai pehmeissä roboteissa.
Julkaisun otsikon käännös | Luonnon polysakkarideihin pohjautuvat reaktiiviset hydrogeeliverkot |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-64-1785-1 |
Sähköinen ISBN | 978-952-64-1786-8 |
Tila | Julkaistu - 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- hydrogeeli
- lämpötilaan reagoiva
- polymeeri
- verkko
- poly(N-isopropyyliakryyliamidi)
- agaroosi
- adheesio
- valkoisuus
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Luonnon polysakkarideihin pohjautuvat reaktiiviset hydrogeeliverkot'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Laitteet
-
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility