Omočljivost je posledica dveh dejavnikov: nanostrukturiranosti in funkcionaliziranosti. Oboje je mogoče doseči s plazemsko obdelavo površine polimera. V tem članku smo podrobno preučili površinsko kinetiko pri različnih stopnjah obdelanosti. Sistematično smo merili omočljivost v odvisnosti od doze plazemskih delcev, kar je omogočilo dober vpogled v kinetiko jedkanja in funkcionalizacije.
COBISS.SI-ID: 33006119
Nanostrukturirane zaščitne prevleke na aluminiranih polimernih podlagah so bile nanesene s plazemsko tehniko kemijskega nanašanja (PECVD) v plazemskem reaktorju industrijske velikosti s prostornino 5 m3. Plazma je bila vzdrževana v kapacitivno sklopljenem radiofrekvenčnem (RF) generatorjem, pri frekvenci 40 kHz in nastavljivi izhodni moči do 8 kW. Vzorci polimerov s povprečno hrapavostjo približno 5 nm, kot je bila določena z mikroskopijo z atomsko silo, so bili nameščeni v plazemski reaktor in izpostavljeni plinski plazmi. Kombinacija različnih tehnik za karakterizacijo plazme in površin je omogočila vpogled v mehanizme tako v plinski fazi kot tudi na površinah materialov ob plazemski obdelavi, ki je vodila k nanostrukturiranju in funkcionalizaciji.
COBISS.SI-ID: 32269863
Predstavili smo kinetični model, ki opisuje interakcijo plinaste plazme z modelnimi polimeri. Preučevali smo tako površinsko nanostrukturiranje kot funkcionalizacijo v odvisnosti od obsevanja samo s fotoni VUV, samo nevtralnimi radikali in kombinacijo teh reaktantov z nabitimi delci. Ločitev vsakega reaktanta je omogočila razlikovanje med različnimi učinki. Polimeri, izpostavljeni VUV, so pokazali le hidrofobno površino z majhno hrapavostjo. Nasprotno, pri izpostavljenosti vsem reaktantom smo opazili jedkanje in nanostrukturiranje, kar smo pripisali kemijski interakciji s kisikovimi nevtralnimi delci, kar je vodilo do hrapave površine. Številne polarne funkcionalne skupine in hrapava površina so znatno povečale hidrofilnost polimerov.
COBISS.SI-ID: 31983655
Razvili smo inovativno tehniko za merjenje koeficientov površinske izgube radikalov. Izgubo atomov H in O na površini treh tehnološko pomembnih polimerov smo sistematično merili pri različnih gostotah atomov v bližini polimernih vzorcev. Izgubo je povzročila predvsem heterogena površinska rekombinacija atomov H in O v matične molekule. Koeficient rekombinacije atomov vodika ni bil odvisen od gostote (in s tem pretoka) atomov na površini polimera, ampak le od vrste polimera. Največji koeficient približno 0,0023 smo izmerili za PET, najnižji 0,0008 pa za PTFE (teflon).
COBISS.SI-ID: 31436839
Raziskali smo kinetiko funkcionalizacije ob izpostavitvi polimera pozni porazelektritvi kisikove plazme. Eksperimentalna postavitev je omogočila zanemarljiv vpliv UV sevanja ali nabitih delcev iz plinaste plazme. Rezultati so jasno pokazali prednostno tvorbo funkcionalnih skupin z nizkim energijskim premikom. Merljivo tvorbo karboksilnih ali estrskih skupin smo opazili le pri dozah, višjih od približno 2 × 1022 m - 2. Kljub delnemu prekrivanju vrhov, ki pripadajo različnim funkcionalnim skupinam, so rezultati pokazali preferenčno jedkanje fenilnega obroča, kar vodi do nanostrukturiranja prvotno gladke polimerne površine. Rezultati so eksperimentalno potrdili teoretične napovedi, ki jih je predhodno objavila Kushnerjeva skupina.
COBISS.SI-ID: 31702823