Geri Dön

Viscoelastic characterization of PDMS thin films

PDMS ince filmlerin viskoelastik karakterizasyonu

  1. Tez No: 510234
  2. Yazar: SEDAT DOĞRU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BURHANETTİN ERDEM ALACA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 48

Özet

PDMS Poisson oranındaki küçük bir değişkenlik hücre mekaniği çalışmalarında önemli hatalara yol açmasına rağmen, bu çalışmalarda sıklıkla kullanılan bir kalınlık olan 100 μm'lik PDMS filmleri için veri eksikliği mevcuttur. PDMS'in mekanik özellikleri incelenirken viskoelastik doğası dikkate alınmalıdır; çünkü Poisson oranı veya diğer mekanik özelliklerin zamandan bağımsız oldukları düşünülemez. Böyle bir çalışma için gerilim gevşemesi testleri sırasında yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlükte temassız gerinim ölçümü yapılmalıdır. Bu çalışma, i) gerekli sınır koşullarının uygulanması için uygun yöntemi, ii) yüksek hassasiyetli kuvvet ölçümü ve iii) parçacık izlemeye dayanan temassız yerel gerinim ölçüm tekniğini içeren bir gerilim gevşemesi test düzeneğini ortaya koymaktadır. Deney sırasında görüntüler 40 μm uzamsal çözünürlük ile 18 Hz hızında kaydedilmiştir. Lokal Poisson oranı ölçümleri için mikro partikül içeren 125 ve 155 μm kalınlığında PDMS filmleri hazırlanmıştır. Parçacık izleme yöntemi ile mikro partiküllerin yer değiştirmesi hesaplanmış ve gerinim haritasının kullanılması ile Poisson oranının 155 μm kalınlığındaki PDMS filmleri için, 20 dakikalık gerilim gevşemesi testi sonunda 0.483 ± 0.034'ten 0.473 ± 0.040 değerine azaldığı görülmüştür. 125 μm kalınlığında PDMS için ise bu değer 0.482±0.041'den 0.468±0.038 değerine azalmıştır. Ayrıca, her iki durumda da monotonik olmayan bir azalma gözlemlenmiştir. Poisson oranı ve gevşeme süresi arasındaki bu negatif korelasyonun, her iki kalınlık için istatistiksel olarak anlamlı olduğu bulunmuştur (p

Özet (Çeviri)

Despite the fact that a small uncertainty in the PDMS Poisson's ratio leads to significant errors in traction force microscopy, there is a clear lack of data for PDMS films at the scale of 100 μm, a relevant size scale frequently employed in cell mechanics studies. Equally important is the need for the consideration of the viscoelastic nature of PDMS, as no mechanical property–including the Poisson's ratio can be taken as a time-independent constant. The foremost challenge for addressing these issues is the difficulty of carrying out stress relaxation tests on miniature PDMS samples accompanied by non-contact strain measurement with a very high spatiotemporal resolution. This study introduces such a stress relaxation platform incorporating i) the proper means for the application of necessary boundary conditions, ii) a high-precision in load measurement, and iii) a non-contact, local strain measurement technique based on single particle tracking. During stretching, images are recorded at a rate of 18 Hz with a 40 μm spatial resolution. Microsphere-embedded PDMS films as thin as 125 and 155 μm are prepared to study the Poisson's ratio by a local strain microscope. After tracing the displacement of microspheres by a single particle tracking method and using a strain mapping, Poisson's ratio for 155-μm-thick PDMS is measured to decrease from 0.483±0.034 to 0.473±0.040 over a period of 20 mins. For 125-μm-thick PDMS, this reduction takes place from 0.482±0.041 to 0.468±0.038. Moreover, a non-monotonic reduction is observed in both cases. This negative correlation between Poisson's ratio and relaxation time is found to be statistically significant for both thicknesses with p

Benzer Tezler

  1. Laparoskopik cerrahide akıllı eyleyicili ameliyat aletlerinin tutucu kuvvet kontrolü ve doku ile etkileşmi

    Grasping force control and tissue interaction of smart actuated surgical tools in laparoscopic surgery

    MİTHAT CAN ÖZİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER MURAT KOÇ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLSAY SÜMER

  2. Synthesis and characterization of cross-linked poly(Dimethyl Siloxane)nanocomposites

    Çapraz bağlı poli(Dimetil Siloksan) nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu

    YAĞMUR ÇAVUŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

    DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ

  3. Metastatik kolorektal kanserde FAK-Rho-ROCK bağlantılı sinyal kaskadı inhibisyonun mekanobiyolojik etkileri

    Mechanobiological effects of FAK-Rho-ROCK-associated signal cascade inhibition in metastatic colorectal cancer

    SERAP TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    OnkolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Onkoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASEMİN BAŞBINAR

  4. Karbon epoksi kompozitin camsı geçiş sıcaklığı üzerine farklı kürleşme çevrimlerinin etkisi

    Effects of different curing cycles on glass transition temperature of carbon epoxy composites

    ÖZLEM GÜNEY ERKAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. ALİ İBRAHİM ATILGAN

  5. Viskoelastik mazlemelerin karekterizasyonu ve viskoelastik malzemeli yapıların modellenmesi

    Characterization of viscoelastic materials and modelling structrues include viscoelastic material

    MEHMET SAİT ÖZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK