Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films

Abstract

Název práce: Strukturování plazmových polymerů: nové metody přípravy tenkých vrstev s nano-architekturou Autor: Daniil Nikitin Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium nanostruktur na bázi plazmových polymerů. Hlavní pozornost je věnována přípravě antibakteriálních nanokompozitních vrstev kov/polymer za použití plynového agregačního zdroje nanočástic a plazmatem asistované depozice z plynné fáze. Do biokompatibilní matrice plazmového polymeru poly(ethylen oxidu) (ppPEO) byly začleněny měděné nanočástice. Byla prokázána účinnost těchto nanokompozitů proti multi-rezistentním bakteriím. Pomocí měření dynamické teploty skelného přechodu bylo zjištěno, že se v přítomnosti nanočástic významně změnila segmentová dynamika plazmového polymeru. To zásadně ovlivnilo bio-rezistentní vlastnosti poly(ethylen oxidu). Samostatná kapitola je věnována studiu vzniku, růstu a transportu nanočástic uvnitř zdroje. Měděné a stříbrné nanočástice byly detekovány in situ v plynné fázi buďto pomocí maloúhlového rozptylu rentgenového záření, nebo pomocí UV-Vis spektroskopie. Vůbec poprvé bylo zjištěno zachytávání kovových nanočástic v plazmatu. Navíc byla potvrzena částečná re-depozice nanočástic na terč a...

Title: Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films Author: Daniil Nikitin Department / Institute: Department of Macromolecular Physics/Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD, Department of Macromolecular Physics/Charles University Abstract: The PhD thesis aims at the investigation of nanostructures based on plasma polymers. The main attention is paid to the combination of a gas aggregation cluster source with plasma-assisted vapor phase deposition for the fabrication of metal-polymer nanocomposites with bactericidal potential. Copper nanoparticles were incorporated into a biocompatible matrix of plasma polymerized poly(ethylene oxide) (ppPEO). The efficiency of such nanocomposite against multi-drug resistant bacteria was demonstrated. It was found that the segmental dynamics of the plasma polymer significantly changed in the presence of nanoparticles as revealed by the measurements of the dynamic glass transition temperature. The nanoscale confinement crucially influences the non-fouling properties of poly(ethylene oxide). A separate chapter is dedicated to the examination of the nanoparticle formation, growth and transport inside the source. Copper and silver nanoparticles were detected in situ in the gas phase...