Física de copolímeros bloque en sistemas confinados
En esta tesis se analizan experimental y teóricamente distintos aspectos relacionados con procesos de relajación hacia el equilibrio y transiciones de fase en copol´ımeros bloque confinados en la nanoescala. Mediante un modelo de grano grueso (coarse grained) se investiga el efecto de la curvatur...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | tesis doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2015
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/2398 |
| Aporte de: |
| Sumario: | En esta tesis se analizan experimental y teóricamente distintos aspectos relacionados con
procesos de relajación hacia el equilibrio y transiciones de fase en copol´ımeros bloque confinados
en la nanoescala. Mediante un modelo de grano grueso (coarse grained) se investiga el
efecto de la curvatura del sustrato sobre el proceso de nucleaci´on y crecimiento durante transiciones
de fase de primer orden en espacios curvos. El estudio se focaliza en el efecto de la
curvatura del sustrato sobre el tamaño del núcleo crítico. Mediante aproximaciones sobre el
modelo propuesto se obtienen leyes analíticas para la dinámica de crecimiento que son contrastadas
con simulaciones numéricas. El proceso de separación de fases de un copolímero bloque
de simetría hexagonal se simula numéricamente mediante el funcional de energía libre de Otha-
Kawasaki y una dinámica de Guinzburg-Landau dependiente del tiempo. Con este modelo se
estudian en detalle transiciones de fase, procesos de relajación y mecanismos de ordenamiento
(coarsening), así como su relación con diferentes estructuras de defectos topológicos presentes
en cristales curvos. Diversas técnicas de análisis son empleadas para describir e identificar los
mecanismos más relevantes de la dinámica de autoensamblado y entender el modo en que la
curvatura del sustrato afecta los procesos involucrados en el camino hacia el equilibrio.
Experimentalmente, el proceso de autoensamblado se estudia a través de monocapas de copolíımeros dibloque de diferentes simetrías y características químicas. Se desarrolla un nuevo
método experimental para extraer y manipular membranas poliméricas de unas pocas decenas
de nanómetros de espesor y se explora el acoplamiento entre los defectos de sistemas esmécticos
o hexagonales y la geometría de membranas libres de soporte. La combinación de membranas
de diferentes morfologías y simetrías permiten generar complejas y novedosas estructuras 3D
fuera del equilibrio. Esto resulta de interés tecnológico tanto para desarrollar moldes para nanolitografía 3D como para producir nuevos nanodispositivos. |
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