Väitös teknillisen fysiikan alalta, M.Sc. Ziyue Miao

Väitöskirjan nimi: Zwitterionic polymer-based soft composites in sensing applications

Väittelijä: Ziyue Miao
Vastaväittäjä: professori Guang Yang, Huazhong University of Science and Technology, Kiina
Kustos: professori Olli Ikkala, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu 

Zwitterioniset polymeerit koostuvat tyypillisesti toistuvista yksiköistä, joissa on zwitterionisia sivuketjuja, jotka sisältävät yhtä suuret ja vastakkaiset kationisten ja anionisten ryhmien varaukset. Niille on ominaista ainutlaatuinen suolaherkkyys, hydraatiodynamiikka ja sähköstaattiset vuorovaikutukset, jotka tekevät niistä erittäin houkuttelevia sovelluksiin funktionaalisissa pehmeissä materiaaleissa. Näistä polymeereistä poly[2-(metakryloyylioksi)etyyli]dimetyyli-(3-sulfopropyyli)ammoniumhydroksidi (PDMAPS) on noussut erityisen lupaavaksi ehdokkaaksi erinomaisen bioyhteensopivuuden, viritettävien molekyylien välisten vuorovaikutusten ja yhteensopivuuden ansiosta laajan valikoiman funktionaalisten materiaalien kanssa.

Tässä väitöskirjassa tutkitaan PDMAPS-pohjaisten pehmeiden materiaalien, kuten hydrogeelien, organohydrogeelien ja pehmeiden komposiittien, kattavia ominaisuuksia ja aistimistoimintoja. Valjastamalla zwitterionisten polymeerien luontaisia ominaisuuksia osoitamme, kuinka PDMAPS voi toimia monipuolisena pehmeänä matriisina sovelluksissa, kuten makuaistin, mekaanis-elektromagneettisen aistimisen, muodon havaitsemisen ja tiedon salauksen alalla. Työmme esittelee useita strategioita PDMAPS:n hyödyntämiseksi funktionaalisissa pehmeissä materiaaleissa monipuolisten ja edistyneiden aistimisominaisuuksien mahdollistamiseksi.

Avainsanat: tsvitterioninen polymeeri, PDMAPS, toiminnallinen pehmeä komposiitti, hydrogeeli, sensori

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc