Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/10933
Title: Φωτονικές δομές εμπνευσμένες από τη φύση : ιδιότητες και μιμητική αναπαραγωγή προτύπων
Other Titles: Photonic structures inspired from nature : properties and mimetic replication of standards
Authors: Βασιλείου, Μαρία
Keywords: Φωτονικές δομές
Μιμητική αναπαραγωγή
Υδροφοβικότητα
Μικροεπεξεργασία
Keywords (translated): Photonic structures
Mimetic replication of standards
Hydrophobicity
Micromachining
Abstract: H παρούσα μεταπτυχιακή εργασία μελετά φυσικές φωτονικές δομές ως προς την φωτονική και μικρορευστομηχανική λειτουργία, την κατασκευή τεχνητών δομών καθώς και την αναπαραγωγή τους. Αρχικά γίνεται μια αναφορά στις οπτικές και μικρορευστομηχανικές ιδιότητες των επιφανειών με αναφορά κυρίως στις μικροδομές και τις νανοδομές που υπάρχουν στη φύση και μπορούν να αποτελέσουν τεχνολογικά πρότυπα. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν πιο αναλυτικά τα φαινόμενα της ανάκλασης και συμβολής του φωτός τόσο σε λεπτά υμένια όσο και σε πολυστρωματικές δομές. Η υδροφοβικότητα των επιφανειών ως μικρορευστομηχανική ιδιότητα εξετάστηκε στη συνέχεια για τρείς διαφορετικές περιπτώσεις υδροφοβικότητας. Πραγματοποιήθηκαν εργασίες με μεθόδους χάραξης με λέιζερ, μικροεπεξεργασίας, soft lithography/ νανοεκτύπωση και χημικής επεξεργασίας δομών. Έμφαση δόθηκε στην αναπαραγωγή προτύπων από φυσικά δείγματα Vanessa cardui και σκαρβαίου Protaetia cuprea phoebe.. Τέλος επιτυγχάνεται η αναπαραγωγή τεχνητών πρότυπων δομών περίθλασης και βιομιμητικών τεχνητών δομών με έμφαση στην ταυτόχρονη περιθλαστική και μικρορευστομηχανική λειτουργικότητα. Ο χαρακτηρισμός υλικών και επιφανειών καθώς και ο λειτουργικός έλεγχος παραδειγματικών διατάξεων που πραγματοποιήθηκε οδηγεί στην ανάπτυξη σύνθετων πολυλειτουργικών οπτορευστομηχανικών συστημάτων.
Abstract (translated): The thesis examines the natural structures for their photonic and microfluidic properties, the construction of artificial structures and, at last, their reproduction. First, an introduction to the optical and microfluidic properties of surfaces with reference mainly to microstructures and nanostructures existing in nature their potential use as technological devices has been presented. Phenomena of reflection and interference of light at both thin films and multila yer structures, as well as the diffraction of light in structured surfaces was studied. Hydrophobicity was examined for three different cases. The work includes laser etching methods, soft lithography/nanoimprint and chemical methods for microstructure processing. Great emphasis was given on the replication of micro- and nanostructures from natural specimen moulds, including butterfly Vanessa cardui and scarabeo Protaetia cuprea phoebe. Finally, the applied methods achieved successful replication of natural functional photonic and microfluidic surfaces, as well as artificial biomimetic structures emphasizing on simultaneous diffractive optical and hydrophobicity functions. Materials and surface characterization and analysis, as well as functional testing of exemplar devices was performed, leading the way to prospective development of complex multifunctional optofluidics.
Appears in Collections:Τμήμα Επιστήμης των Υλικών (ΜΔΕ)



This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons