Şekil hafızalı polimerlerin geliştirilmesi için metal nanoparçacık/polimer sistemlerinin fototermal etki ile aktifleştirilmesi

Nanoparçacıklar üstün özellikleri ile bilindiği için, fotonik, optoelektronik, biyolojik ve manyetik uygulamalarda değerlendirilmek üzere tavsiye edilir. Metal nanoparçacıklardaki yüzey plazmon rezonansına bağlı oluşan fototermal etki, bir çok disiplinde çeşitli uygulamalarda kullanılmak üzere ilgi çekmiştir. Bu etkinin sulu ortamlarda kullanımını biyolojik çalışmalarla bulmak mümkündür. Ancak, bu çalışmaların katı ortamlarda yerel sıcaklık profilinin takibi ve kontrolüyle ilgilenen miktarı azdır. Oysa ki, metal nanoparçacıkların fotoeksitasyonundan oluşan ısının değiştirilmesiyle polimer morfolojisi ve kristalliliği, yerinde kontrol edilebilir. Bu çalışmada metal, özellikle altın ve gümüş, nanoparçacıkların uzaktan harekete geçirilmesinin incelenmesi amaçlanmıştır. Poli (etilen oksit) içerisindeki altın nanoparçacıklarının fototermal ısımasından dolayı oluşan yerel sıcaklık değişimi, termal sensör olarak floresan probu kullanımıyla takip edilmiştir. Öte yandan, Raman kristalliliğinin sıcaklığa bağlı bir fonksiyonu olarak çalışılması için poli (etilen oksit)'in içerisindeki biçimsel değişikliklerin kullanıldığı bir metod önerilmiştir. Altın nanoparçacıklar, bir şekil hafızalı polimer olan magnetit doldurulmuş poli (DL-laktit-ko-glikolit)'in harekete geçirilmesi için fototermal etki ile ısıtılmış ve çok aşamalı şekil hafıza şemalarına başarıyla ulaşılmıştır. Aynı zamanda, (10 ve 30 nm çapındaki) altın ve gümüş nanoparçacıkların polimerlerin termal ve mekanik özelliklerine olan etkileri çalışılmıştır. Nanoparçacıkların, poli (etilen oksit)'in mekanik özelliklerini, eklenen nanoparçacığın tipine ve boyutuna bakılmaksızın, iyileştirdiği bulunmuştur. Ancak polimerin sertliği ve dayanıklılığındaki artışın belli bir konsantrasyondan sonra platoya ulaştığı gözlemlenmiş, bu da nanoparçacık kümeleşmelerine bağlanmıştır. Son olarak, gümüş nanoparçacıklarının su, etilen glikol ve hekzanın termal iletkenliğine olan etkisi araştırılmıştır. Gümüş nanoparçacıkların eklenmesiyle beraber hekzan ve etilen glikolün termal iletkenliğinde artış bulunmuştur, ancak sonuçlar su ölçümlerinde karşıttır. Bu sonuç arayüzey termal rezistansı ve nanoakışkan vizkositesi ile bağdaştırılabilir, ancak suyun termal iletkenliğindeki bozulma tamamen açıklanamaz.