OWLS és QCM mérési módszerek összehasonlítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Ender Ferenc
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A dolgozatom polielektrolit rétegek felépítésével és mérésével foglalkozik. Célja, hogy összehasonlító figyelést végezzek két, a kutatásban és az iparban is előszeretettel használt mérési módszerrel. Számos kutatócsoport foglalkozott, továbbá jelenleg is aktívan kutatott terület, a többrétegű polielektrolitok rétegződésének két, vagy több eltérő mérési elven alapuló technikákkal kapott eredmények összevetése. A féléves tevékenységem szintén ezt hivatott demonstrálni, az optikai fény módusú spektroszkópia (OWLS) és a kvarc kristály mikromérleg (QCM) metódussal, amelyek polieletrolitokkal történő összehasonlítása mindezidáig nem valósult meg.

Munkám a két eljárás irodalmával való megismerkedéssel kezdődött, továbbá tájékozódtam a publikált kísérletek során alkalmazott mérések felépítéseiről és eredményeiről. Ezek saját kísérleteim alapjául szolgáltak, melyeket PLL (Poli(L-lizin)) és PSS (Poli(nátrium sztirol szulfonát)) polielektrolitokból előállított oldatokkal valósítottam meg.

A nanotechnológia területén az elmúlt évtized egyik kutatási iránya olyan érzékelők, érzékelő-rendszerek megalkotása és fejlesztése, melyek képesek gyors és költséghatékony módon detektálni a különböző kölcsönhatásokat.

Ezek közül kiemelkedő a roncsolás mentes optikai módszerek, amellyel az anyag felületére bocsátott, majd onnan visszaverődő fény tulajdonságai alapján vizsgálhatóak különböző rétegek, dielektrikumok fizikai sajátosságai, alapvető paraméterei. Az így kapott eredményekből származtatható pl. a kémiai összetétel, kristály minőség, tömeg adszorpció és az elektromos vezetőképesség. Ezen módszerek közé tartozik az integrált optikai hullámvezető szenzor, felületi plazmon rezonancia, ellipszometria és a reflektometria.

Egyéb mérési módszerek, mint pl. a kvarc kristály mikromérleg és az akusztikus hullám készülékek ugyanezen fizikai tulajdonságokat egy oszcilláló kvarc kristálynak a vizsgálata során szolgáltatják. Ahhoz, hogy széles körű és megbízható eredményeket kaphassunk, közös protokollt és különböző mérési technikákat kell alkalmazni.

Mindkét módszer rendkívüli előnye az egyéb eljárásokkal szemben, hogy segítségükkel valós idejű vizsgálatok végezhetőek relatíve nagy érzékenységgel, ezzel lehetővé téve a gyenge felületi kölcsönhatások megfigyelését. Az eljárások jelölésmentesek, megelőzve a megjelöléssel járó időt, pénzt, laboratóriumi igényeket, nem beszélve arról, hogy az akár a mérési eredményekre is kihatással lehet.

A makromolekulák, mint a polimerek, polielektrolitok vagy fehérjék és a szilárd felület közötti kölcsönhatások elsődleges fontosságúak. A törekvések eredményeit főként a gyógyszerkutatásban hasznosítják, ahol fontos szerepet töltenek be a molekuláris kölcsönhatások kutatásában, mint például a gyógyszer, toxicitás és hatékony vizsgálatok orvos-diagnosztikai és terápiás eljárások fejlesztése területén. Az orvosi biológiai kutatásokon túl az igazságügy (drog, dopping vizsgálatok, stb.) és az ipar (víz- és ételminőség ellenőrzés) is széles körben alkalmaz ilyen eszközöket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.