Geri Dön

Bio-inspired all-polymer 2D photonic crystal fibers

Dogadan esinlenilmis tamamen polimer 2B fotonik kristal fiberler

PDF İndir

  1. Tez No: 374336
  2. Yazar: TAMER DOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Physics and Physics Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Fotonik kristaller, ışığın polarizasyon ve yansıma özelliklerinin gerekli seviyelere kolayca ayarlanmasını gerektiren entegre sistemlerin önemli parçalarıdır. Ancak, fotonik kristallerin bilimsel gelişmesinden öte, biyolojik sistemler renklenme açısından bulundurdukları mükemmel mekanizmalarla bu alana ilham kaynağı olmuşlardır. Doğal örneklerin birden fazla amaca hizmet eden yapılar barındırdıkları ve bu sayede teknolojik gelişmelere çok-fonksiyonlu yapılar olarak da katkı sağladıkları gözlemlenmiştir. Anas Platyrhynchos L. (yaban ördeği) de bu örneklerden birisi olarak detaylı olarak incelenmesi sonucunda boyun kısmındaki tüylerin iki-boyutlu fotonik kristal renklenmesi, yanardönerlik ve hidrofobiklik özelliklerini içerdiği anlaşılmıştır. Yaban ördeğinden ilham alınarak, bu yapıları renklenme ve yüzey özellikleri bakımından taklit eden iki-boyutlu fotonik kristal fiberler üretilmiştir. üretim, bir yukarıdan-aşağıya metodu olan ve nano-yapıları büyük boyutlardan kontrol etmeyi sağlayan, tekrarlamalı boyut küçültme tekniğiyle gerçekleştirilmiştir. ördek tüylerini tam olarak kopyalayabilmek için polycarbonate (PC) and polyvinyldifluoride (PVDF) malzemeleri incelenmiş, ve sıcaklık uyumlulukları ve dielektrik özelliklerinden dolayı birkaç polimer arasından seçilmişlerdir. Üretilen 2B fotonik kristal fiberlerin ördek tüyleri gibi yeşil renkte yansıdıkları ve yanardönerlik özelliğine sahip oldukları optiksel olarak gösterilmiştir. Tek rengin yanında, görünür tayfın bütün renklerini yansıtan fiberler de elde edilerek fabrikasyon tekniğinin ve üretilen fiberlerin potansiyel uygulanabilirlikleri beyan edilmiştir. Ayrıca bütün renkler kalın bir fiber inceltilerek tek bir fiber üzerinde gösterilmiştir. Son fakat aynı derecede önemli olarak da 2B fiberler dikkatlice üzerlerinde yüzey pürüzlülükleri olacak şekilde dizayn edilmiştir ve bu sayede PVDF malzemesinin hidrofobik özelliği doğal yapıyı geçecek kadar geliştirilmiştir. Elde edilen yapılar bu zamana kadar üretilen tamamı polimer 2B fotonik kristal fiberlerin ilkidir ve tekstil ve ışığı süzme teknolojilerinde kullanılabilirler.

Özet (Çeviri)

Photonic crystals are essential part of the integrated systems which require manipulation of light in a manner that all-optical polarization and reflection properties are completely calibrated to necessary levels. However, beyond scientific development of photonic crystals, biological systems also provided inspiration for the field since they perfected the mechanisms in terms of coloration over millions of years. In addition, natural samples are also observed to serve and function for more than single purpose, and this further illuminates the technological designs so as to develop multifunctional structures. Anas Platyrhynchos L. (mallard) is one of the natural examples and detailed investigations yield that its neck feathers have structural coloration, iridescence and hydrophobicity. Being inspired form mallard duck, two-dimensional photonic crystal fibers are produced to imitate coloration and surface architecture. The fabrication is established by iterative size reduction technique which, as a top-down method, enables design of nano-scale materials from macro-scale structures. To accurately imitate duck feathers, polycarbonate (PC) and polyvinyldifluoride (PVDF), are characterized and selected for their thermal compatibility and dielectric properties among number of polymers. Produced 2D photonic crystal fibers have been demonstrated to reflect color of green like duck feathers, and also shown to have iridescence by optical means. Besides single coloration, all colors of visible spectrum are also obtained to attest potential applicability of fabrication technique and produced fibers. It is also substantiated that all colors can be obtained in a single fiber by tapering a thick fiber. In addition, last but not least, 2D photonic crystal fibers are carefully designed to have surface roughness which promoted hydrophobic feature of PVDF and provided better hydrophobicity than natural counterparts. Provided structures are also the first demonstration for production of all-polymer two dimensional photonic crystal fibers which may be used in textile or filtering technologies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    760002

    Biyo-esinlenmiş hiyerarşik polimer nanokompozitlerin tasarımı, hazırlanması ve karakterizasyonu

    Design, preparation and characterization of bio-inspired hierarchical polymer nanocomposites

    FATMA DÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ÇAĞIL KANDEMİR

  2. Tez No

    848171

    Farklı morfolojilerde titanyum dioksit nanosistemlerin üretilmesi, karekterizasyonu ve biyolojik uygulamaları

    Production, characterization and biological applications of titanium dioxide nanosystems in different morphologies

    NURAY SERGİNAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Proses ve Reaktör Tasarımı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET YILMAZ

  3. Tez No

    350531

    Design of a piezoelectric tactile sensor

    Piezoelektrik tabanlı dokunsal algılayıcı tasarımı

    EMRE AKÇA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İLKER MURAT KOÇ

  4. Tez No

    405048

    Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces

    Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı

    BANU TAKTAK KARACA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CANDAN TAMERLER

    YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA

  5. Tez No

    310529

    Constructing peptide (GEPI)-protein molecular hybrids by using genetic engineering methods for materials and medical applications.

    Malzeme ve medikal uygulamalar için gen mühendisliği yoluyla peptid (GEPI)-protein hibritlerin oluşması.

    DENİZ ŞAHİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CANDAN TAMERLER

    PROF. DR. MEHMET SARIKAYA

Geri Dön