The Fabrication of Plasmonic/Photonic Nanostructures in Polymers: Mechanical Sensor Applications

Fonksiyonel polimer nanokompozitler, inorganik katkı mikro ve nanoyapıların polimerlere birleştirilmesiyle fütüristik özellikler sunar. Fiziksel temellere dair artan bilgi birikimiyle, uyarıcılara duyarlı polimerik kompozitler; optik sensörler ve problar tarafından kimyasal, termal ve mekanik değişiklikleri tespit etmeyi sağlar. Mekanik etkideki değişimin gerçek zamanlı olarak tespit edilmesi, inşaat ve endüstriyel alanlar için hayati öneme sahip olduğundan, statik bir gövdede kolorimetrik basınç elemanlarının kullanılması, felakete neden olabilecek kusurların tahmini için önemlidir. Bu tez çalışmasında, gerinim/basınç duyarlı kolorimetrik filmler üretilmiştir. Bir takım polimer nanokompozit temelli mekanik sensörler sunulmuştur. Katkı maddelerinin optik aktivitesini (uyumlu yansıma ve plazmonik eşleşme), farklı mekanik özelliklere sahip çeşitli polimerik ortamlara transfer ederek, pratik uygulamalar için gerilme ve basınç sensörleri geliştirilmiştir. Polimerik mekanik sensörlerin üretimi için iki yaklaşım kullanılmıştır; i) PDMS/SiO2 kompozitleri, ii) PAAm / Au NP kompozitleri. SiO2 kolloidal tanecik motiflerinin uyumlu yansıtıcılığı, gerinim sensörlerini geliştirmek için kullanılırken, Au nanotaneciklerin lokalize yüzey plazmon rezonansı basınç sensörlerinde kullanılmıştır. Bu optik sistemler ayrı ayrı viskoelastik ve elastik polimerik sistemler ile birleştirilmiş ve sensör özellikleri tartışılmıştır. ; Functional polymer nanocomposites offer futuristic properties by the association of inorganic additive micro-/nanostructures into the polymers. With the growing knowledge of the physical fundamentals, stimuli-responsive polymeric composites enable detection of chemical, thermal, and mechanical changes by optical sensors and probes. Since the accurate real-time detection of the change in mechanical loading is vital for construction and industrial fields, the use of colorimetric pressure elements in a static body is important for the prediction of catastrophic failures. In this thesis, strain/pressure responsive ...