Θερμικές και διηλεκτρικές ιδιότητες πολύ (Ν-ισοπροπυλακρυλαμιδίου) (PNIPAM) σε μίγματα νερού/μεθανόλης - Γιαννακοπούλου, Αικατερίνη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, 2017)
Τα ‘Έξυπνα’ Πολυμερή είναι μία μοντέρνα κατηγορία πολυμερών , τα οποία έχουν την ικανότητα να ανταποκρίνονται σε εξωτερικά ερεθίσματα ,εκπροσωπώντας την πιο ενδιαφέρουσα κατηγορία των πολυμερών. Τα ‘έξυπνα’ πολυμερή παρουσιάζουν απρόβλεπτη συμπεριφορά σε μίγματα διαλυτών. Ένα τέτοιο φαινόμενο είναι το con-non-solvency . Το ‘Con-non-solvency’ φαινόμενο συμβαίνει όταν η ανάμιξη δύο καλών διαλυτών για δεδομένο πολυμερές έχει σαν αποτέλεσμα ένα κακό διαλύτη για το ίδιο πολυμερές. Η περιεκτικότητα των δυο διαλυτών παίζει ρόλο στην ισχύ του φαινομένου. Στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής εργασίας, ερευνούμε το φαινόμενο αυτό, σε μίγματα δευτεριωμένου νερού (D2O) και μεθανόλης (dMeOD) με PNIPAM (Poly(N-isopropylacrylamide)) ,το οποίο είναι ίσως το πιο καλά μελετημένο θερμο-ανταποκρινόμενο πολυμερές και το οποίο παρουσιάζει ελάχιστη κρίσιμη θερμοκρασία (LCST) σε περίπου θερμοκρασία 32 C σε συνθήκες αραιού υδατικού διαλύματος.Το (Poly(N-isopropylacrylamide))αναμειγνύεται τέλεια με το δευτεριωμένο νερό και την δευτεριωμένη μεθανόλη αλλά δεν συμβαίνει το ίδιο όταν συνδυάζεται με τους δύο διαλύτες μαζί. Με σκοπό να μελετήσουμε την θερμο-ανταποκρινόμενη μετάβαση καθώς και την μοριακή δυναμική του PNIPAM με τους διαλύτες(D2O/dMeOD), χρησιμοποιούμε τις μεθόδους Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης και Διηλεκτρική Φασματοσκοπία Εναλλασσόμενου Πεδίου. Μελετάμε δύο διαφορετικές συγκεντρώσεις του πολυμερούς (10% και 25%) σε διάφορες αναλογίες των δύο διαλυτών. Η μέθοδος DSC, ενώ προσφέρει πολύ χρήσιμες πληροφορίες όσον αφορά τις θερμικές ιδιότητες του πολυμερούς, δεν είναι αρκετά ευαίσθητη μέθοδος για να μελετηθούν μεταβολές σε μοριακό επίπεδο. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας (DRS), όπου εφαρμόστηκε εναλλασσόμενο πεδίο στο υπό μελέτη δείγμα. 'Έτσι μετρήθηκε η διηλεκτρική συνάρτηση του υλικού, η οποία μας έδωσε πληροφορίες σχετικά με τους μηχανισμούς αποκατάστασης. Τέλος, μια διαφορετική ματιά στην μελέτη του πολυμερούς αυτού δόθηκε μέσω της μεθόδου της δυναμικής σκέδασης φωτός (dynamic light scattering, DLS). Η μέθοδος βασίζεται στη μέτρηση της σκεδαζόμενης έντασης δέσμης λέιζερ από το υπό μελέτη δείγμα, η περαιτέρω ανάλυση της οποίας οδηγεί στον υπολογισμό μακροσκοπικών μεγεθών όπως η διάμετρος των μικκυλίων στο διάλυμα μας πριν τη θερμοαποκρινόμενη μετάβαση. Τα πειράματα DLS διεξήχθηκαν στο Πολυτεχνείου του Μονάχου.