Plazmorobotik: Yumuşak robotik sistemler ile plazmonik mühendislik
Plasmorobotic: Plasmonic engineering with soft robotic systems
- Tez No: 675762
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Yüzey-Güçlendirilmiş Raman Spektroskopisi (SERS) düşük konsantrasyonlu analitlerin oldukça hassas yapısal tespitine izin veren güçlü bir analitik araçtır. Raman spektroskopisinde güçlendirme temellerinden biri elektromanyetik alan güçlendirmesidir. Elektromanyetik alanın en güçlü olduğu ve dolayısıyla Raman sinyalinin yüksek olduğu bölgeye“sıcak nokta”adı verilmektedir. Raman sinyal şiddetinin üst seviyelere çıktığı plazmonik sıcak noktaların kontrol edilmesi ve manipülasyonu büyük ölçekli üretimlerde yüksek maliyetleri nedeniyle önemli bir sorundur. Bu tez çalışmasında bu sorunlara bir çözüm bulmak ve SERS alanına yeni bir bakış açısı getirmek için polimerik malzemelerin kendi kendine katlanmasına dayanan çok yönlü bir strateji önerilmektedir. Nanoyapılar arası mesafe ışığa duyarlı yumuşak robotik sistemler ile kontrol edilmiş ve sıcak nokta oluşumunun manipüle edildiği SERS uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Kontrollü polimer katlama yoluyla sıcak nokta oluşumlarının manipülasyonu, metilen mavisi prob molekülü için 70 kata kadar bir Raman sinyal güçlendirmesini mümkün kılmıştır. SERS çalışmalarına ilave olarak robotik hareketini manyetik alan yardımıyla yapabilen yumuşak robotik sistemler ile numune toplama ve analizi başarıyla uygulanmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlar ile yumuşak robotik sistemlere bir uygulama alanı daha kazandırılmış ve yumuşak robotik platformların analiz uygulamalarında öngörülemeyen olasılıklara sahip olduğunu açıkça gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) is a powerful analytical tool that allows highly accurate structural detection at ultralow concentration. The enhancement mechanism in SERS is mainly originated from the electrical field magnification through the excitation of localized surface plasmon resonances. These regions of highly intense local electric fields are called as "Hot-spots/Controlling and manipulating the plasmonic hot-spots is a challenging issue especially for the large scale production. In this thesis, a simple but versatile strategy based on the self-folding of polymeric materials is proposed to overcome these problems and bring a new perspective to the SERS field. The distance between plasmonic nanostructures was controlled by a light sensitive soft robotic system. Manipulation of hot-spot formations result in a Raman signal enhancement up to 70 folds for the probe methylene blue molecule. In addition to SERS studies, sample collection and analysis with soft robotic systems with the help of a magnetic field have been successfully implimented. Our results clearly demonstrated that soft robotic platforms offer unforeseen possibilities in the field of SERS.