Уважаемые коллеги,
16 октября (среда) состоится очередное заседание Семинара по теоретической физике, на котором планируется заслушать научный доклад с представлением диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.
Заседание должно состояться в 15:15, ауд. 142/1 (проектная аудитория библиотеки ПГНИУ).
Докладчик: В.С. Чудинов (Институт механики сплошных сред УрО РАН)
Научный руководитель: заведующий лабораторией интеллектуального мониторинга ИМСС УрО РАН, д.ф.-м.н, профессор, И.Н. Шардаков
Название доклада: Физические свойства углеродного нанослоя, сформированного ионно-плазменной обработкой на полимерных материалах
Научная специальность: 1.3.8. Физика конденсированного состояния
Аннотация:
Модификация поверхности полимерных материалов потоком ионов имеет уже достаточно долгую историю, начиная с 70-х годов 20-го века. Изначально ионная обработка полимерных материалов использовалась для модификации свойств изолирующих полимеров для превращения их в полупроводники. Однако ионная обработка приводит к значительному изменению молекулярной структуры полимера, соответственно меняются не только электрические свойства, но и оптические, механические, трибологические свойства, смачиваемость, адгезия, износостойкость, включая химическую. Это открывает более широкий список применений, например, светофильтры, волноводы и электрооптические модуляторы, тензодатчики, сенсоры на основе плазмонного резонанса и многое другое. Также известно, что в результате определенных режимов плазменной обработки ионами газа на поверхности полимерных материалов может быть сформирован тонкий карбонизированный слой. Большой интерес к исследованию физических свойств полимерных материалов с карбонизированным поверхностным слоем вызван возможностями использования их в медицинской практике для изготовления имплантатов. Именно особые физические свойства поверхностно-модифицированного слоя могут обеспечить биосовместимость вживляемых в организм имплантатов из полиэтилена, полиуретана и других полимерных материалов. Это обусловлено тем, что реакция организма на имплантат, в том числе и негативная, в значительной степени реализуется на границе его контакта со средой живого организма и начинается с адсорбции белков на поверхности имплантата. Работа посвящена установлению зависимостей молекулярно-структурных параметров и физических макросвойств карбонизованного слоя на поверхности полимерных материалов от режимов ионно-плазменной обработки. Разработана и создана оригинальная ионно-плазменная установка, которая позволяет формировать карбонизованный слой на поверхности полимеров за счет направленного к электроду потока ионов азота высокой энергии. С помощью данной установки отработан подход, позволяющий обрабатывать ионным пучком внутреннюю поверхность полых полимерных изделий. С помощью методов колебательной и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, а также спектроскопии электронного парамагнитного резонанса изучена структура карбонизованного слоя в зависимости от режимов плазменной обработки. Для синтезированных полиуретанов, подвергнутых ионно-плазменной обработке, впервые определена зависимость полной поверхностной энергии и её составляющих от режимов плазменной обработки. По результатам численного моделирования и спектральной эллипсометрии оценена толщина карбонизованного слоя. Установлены зависимости параметров морфологии карбонизованного слоя от режимов ионно-плазменной обработки. Выполнен цикл экспериментов по отмывке детергентами молекул белков, адсорбированных на поверхности полимеров, подтверждающий гипотезу о ковалентной связи белков с карбонизованным нанослоем.