Please use this identifier to cite or link to this item:
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorΆκουρος, Αντώνιος-
dc.contributor.otherAkouros, Antonios-
dc.description.abstractΤο γραφένιο είναι ένας κρύσταλλος δυο διαστάσεων με κύριο χαρακτηριστικό τον sp2 υβριδισμό, ο οποίος του προσδίδει ιδιαίτερη ηλεκτρική αγωγιμότητα λόγω των π δεσμών. Πέρα από αυτό πρόκειται για ένα άκρως ελκυστικό υλικό με εξαιρετικές μηχανικές λόγω των σ δεσμών και θερμικές ιδιότητες. Εξαιτίας αυτών των ιδιοτήτων, το γραφένιο αναμένεται να έχει πρωταγωνιστικό ρόλο στα επόμενα χρονιά σε πολλούς τομείς της τεχνολογίας και της βιομηχανίας αντίστοιχα. Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή αποσκοπεί στην δημιουργία αισθητήρων τάσεων (strain sensors) αξιοποιώντας, ως αισθητήριο στοιχείο το γραφένιο. Αρχικά δημιουργήθηκαν λεπτά φιλμ ανηγμένου οξειδίου του γραφένιου (rGO) με μια πρωτότυπη και απλή μέθοδο η οποία βασίζεται στο φαινόμενο Marangoni και στην υδροφοβικότητα του rGO. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατό να παραχθούν λεπτά υμένια όχι μόνο σε εργαστηριακό επίπεδο αλλά και σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα. Τα αποτελέσματα από τις μετρήσεις αγωγιμότητας είναι άκρως ενθαρρυντικά καθώς παρατηρούνται πολύ χαμηλές τιμές αντίστασης, καθιστώντας τα ιδανικά για την εφαρμογή τους ως strain sensors και όχι μόνο. Επιπλέον, οι μικροσκοπικοί χαρακτηρισμοί οπτικού μικροσκοπίου και AFM έδειξαν ότι τα φιλμ είναι πολύ λεπτά και χαρακτηρίζονται από ικανοποιητική συνέχεια και ομοιογένεια. Οι χαρακτηρισμοί αυτοί συμπληρώνονται με την φασματοσκοπία Raman από την οποία επιβεβαιώνεται η συνεχής δομή του φιλμ, μέσω της χαρτογράφησης των θέσεων των κορυφών D και G. Επίσης μέσω μετρήσεων διαπερατότητας υπολογίστηκε η διαφάνεια των φιλμ ίση με 77.5% στο ορατό φάσμα. Στην συνέχεια για την δημιουργία των αισθητήρων, τα φιλμ εναποτέθηκαν επάνω σε ράβδους από πολυκαρβονικό και σε ελαστομερικές ράβδους Viton Elastollan και PDMS για να εξεταστεί η λειτουργία τους ως αισθητήρες τάσεων. Η λειτουργία τους κρίνεται ικανοποιητική εμφανίζοντας ιδιαίτερα στοιχεία όπως υψηλή ευαισθησία σε μεγάλες παραμορφώσεις, και καλή αντοχή σε κυκλικές μετρήσεις με ικανότητα παρακολούθησης εγγενών φαινομένων όπως η χαλάρωση τάσης.el
dc.subjectΑισθητήρες παραμόρφωσηςel
dc.titleΑνάπτυξη αισθητήρων τάσεων και παραμορφώσεων με την χρήση σύνθετων πολυμερικών υλικών με βάση το γραφένιοel
dc.title.alternativeDevelopment of graphene based stress-strain sensors by using polymer composite materialsel
dc.description.translatedabstractGraphene constitutes a two-dimensional crystal with it’s main feature, the sp2 hybridization, providing a special electrical conductivity through the π bonds. Thanks to its σ bonds it has magnificent thermal properties, and so, it can be characterized as a highly attractive material with excellent mechanical faculties. Subsequently, graphene is expected to play a leading role in the next years, for many areas of technology and industry respectively. The creation of strain sensors using graphene as a sensory element is the main objective of this master's thesis. More specifically, the experimental research was initiated with the production of thin films of reduced graphene oxide (rGO), via a pioneered and simultaneously, a simple method based on the Marangoni effect and the hydrophobicity of rGO. Following a process like that, thin films creation is considered as achievable not only in the context of labor but for massive production as well. The results from the conductivity measurements are extremely encouraging since resistance values observed to be in a very low scale, concluding them as ideal for their application as strain sensors and perhaps further utilization. In addition, the microscopic characterizations of the optical microscope as well as the AFM have showed that the films are very thin and characterized by a satisfactory level of continuity and homogeneity. These attributes are supplemented by Raman spectroscopy, which confirms the continuous structure of the film, through the mapping of the positions of peaks D and G. Moreover, via UV-Vis measurements the transparency of the films was calculated to be equal to 77.5% in the visible range. As a sequence to sensors’ creation, the films deposited on polycarbonate rods and on Viton Elastollan and PDMS elastomeric substrates in order their function as strain sensors to be properly tested. Their operation is considered as sufficient, displaying special properties such as high sensitivity to large deformations, and durable to cyclic measurements with the ability to monitor inherent phenomena such as stress relaxation.el
dc.subject.alternativeStrain sensorsel
datacite.contributor.SupervisorΓαλιώτης Κωνσταντίνος-
datacite.contributor.SupervisorΓιαννόπουλος Σπύρος-
datacite.contributor.SupervisorΤσιτσιλιάνης Κωνσταντίνος-
Appears in Collections:Τμήμα Φυσικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Master Akouros Antonis.pdf6.8 MBAdobe PDFView/Open

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.