Programski sustav za analizu i usporedbu svojstava čistog polimera i nanokompozita

master's thesis

• Title (english): Software system for analysis and comparison of properties of pure polymer and nanocomposites
• Author: Ante Krizman
• Mentor: Vesna Borjanović (mentor)
• Committee member: Vesna Borjanović (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Željka Mihajlović (član povjerenstva)
• Committee member: Saša Ilijić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2015-07-09, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Computing

Abstract

Nanotehnologija je tehnologija budućnosti, a kroz brojne eksperimentalne metode korištene za analize novih materijala, uz automatizaciju ili pojednostavljenje obrade podataka, simulacije, kao i kroz različite aspekte pri izradi novih prototipova računala ili njima sličnih uređaja, programiranje može u velikoj mjeri naći primjene u toj grani znanosti. U ovom radu istraživana je otpornost čistog polimera i njegovih nanokompozita na ozračivanje visoko energijskim protonima pomoću novog programskog sustava. Novim programski sustavom uspoređena su svojstva čistog PET – a i nanokompozita da bi se uočila eventualna prednost nanomaterijala pred čistim PET – om. Upoznali smo se sa karakteristikama čistog polimera(PET – om), nanodijamantom i grafenom te njihovim svojstvima i potencijalnim primjenama.Funkcionalizirani nanodijamant i grafen su korišteni za izradu nanokompozita uz PET polimer koji je poslužio kao matrica za stvaranje novog materijala. Analizirali smo čisti PET, PET + nanodijamant nanokompozit i PET + nanodijamant + grafen nanokompozit. Uzorci su ozračeni protonima sa 3 različite doze, te je provedena FTIR analiza u svrhu da istražimo otpornost uzoraka na zračenje. Izgradili smo programski sustav za analizu u programskom jeziku Python koji analizira podatke dobivene FTIR uređajem. Time je znatno olakšana i pojednostavljena analiza ulaznih podataka, što pridonosi efikasnosti i omogućava stvaranje zaključaka u puno kraćem vremenu. Kroz analizu neozračenih uzoraka zaključili smo da nanodijamant i grafen ne mjenjaju karakteristična svojstva PET – a. Analizom ozračenih uzoraka kao najbolji su se pokazali PET + nanodijamant + grafen uzorci koji su pokazali najveću otpornost na zračenje i pri najvišim dozama zračenja. Zaključak je da već i mala koncentracija nanočestica koju smo dodali čistom PET – u štiti polimer kada je izložen ekstremnim uvjetima kao što je zračenje ili visoka temperatura.

Abstract (english)

Nanotechnology is obviously the technology of the future and through automatisation of many experimental techniques used for material characterisation, simulations and data analyzing programs - software engineering, networking, internet security, image processing, virtual reality, human–machine interface etc.computer science has become involved in nanotechnology.
In this work we studied the properties of pure Polyethylene terephthalate(PET) and PET nanocomposites exposed to high energy proton irradiation using new software analysis program. We examined pure polymer, nanodiamond, graphen nanoplatelets and their properties and potential applications. Poly(ethylene terephthalate) (PET) nanocomposite film with 1wt% of nanodiamond terminated with carboxylic groups (PET- NDCOOH), PET nanocomposite film containing 1 wt % of NDCOOH and 0.3 wt % nanographene platelets (PET- NDCOOH-NGP) and a neat PET film have been prepared by melt extrusion.Samples were irradiated with 3 MeV high energy protons under three diffrent fluences. To determine the resistance of PET nanocomposites towards proton irradiation we performed FTIR analysis. The main idea of this thesis was to built a software system for FTIR data analysis in programming language Python.Through the program the analysis of vibrational bands of the samples was fast and simplyfied. The comparison of vibrational bands of nonirradiated samples (pure PET and PET nanocomposites) showed that nanodiamond and graphen do not change characteristic vibrational bands etc properties of PET. Analysis of irradiated samples showed that PET + nanodiamond + graphen samples show improved resistance to radiation. The conclusion is that even a small concentraction of nanoparticles added to pure PET protects polymer when exposed to extreme conditions such as radiation or high temperature.

• Keywords: nanotehnologija; polietilenteraftalat; nanodijamant; grafen; FTIR; polimer; nanokompozit; protonsko ozračivanje; programski sustav za analizu
• Keywords (english): nanotehnology; polyethylene terephthalate; nanodiamond; graphen; FTIR; polymer; nanocomposite; proton irradiation; software system for analysis
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:895241
• Study programme: Title: Computing; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka računarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka računarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2018-02-06 09:55:48