Cristale fotonice cvasi unidimensionale bazate pe controlul indexului de refractie in nanofibre polimerice
Project Director: Dr. Monica ENCULESCU
Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor
Obiectivul stiintific al acestui proiect este de a obtine cristale fotonice cvasi unidimensionale bazate pe nanofibre polimerice. Una dintre caracteristicile unui cristal fotonic o reprezinta periodicitatea pe una sau mai multe axe. In principiu, cristalele fotonioce sunt materiale optice nanostructurate care afecteaza sau modifica propagarea fotonilor. Scopul acestui proiect este de a produce prin electrospinning nanofibre polimerice dopate cu coloranti care incorporeaza in mod uniform nanoparticule metalice sau semiconductoare. Prin doparea polimerilor cu coloranti si co-doparea cu nanoparticule va fi posibil sa modificam atat indicele de refractie cat si proprietatile luminescente ale materialelor. Se va produce o banda similara cu banda interzisa a semiconductorilor. Procesul de electrospinning ne permite (prin parametri precum tensiunea aplicata, distanta dintre anod si catod, vascozitatea solutiei polimerice etc.) sa variem parametri geometrici ai nanofibrelor polimerice si este de asteptat ca acesti parametri sa influenteze proprietatile optice ale materialului. Mai mult, prin variatia concentratiei dopantilor (particule/coloranti) si a dimensiunea particulelor co-dopante, putem obtine o modulare periodica a indicelui de refractie. Astfel, prin controlul co-doparii cu nanoparticule a nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti vom putea produce o nanofibra polimerica dopata care va avea proprietatile unui cristal fotonic cvasi unidimensional.
Principalul obiectiv al proiectului este de a produce prin electrospinning nanofibre polimerice dopate cu coloranti care incorporeaza nanoparticuledispersate uniform (metalice, semiconductoare sau dielectrice). Prin realizarea acestui obiectiv intentionam sa obtinem cristale fotonice cvasi unidimensionale bazate pe naofibre polimerice.
Proiectul cuprinde 4 etape (fiecare corespunzand unui an calendaristic), dupa cum urmeaza:
Etapa I:
Proprietatile optice ale polimerilor dopati cu coloranti
Obiectivul etapei:
O.1.1. Obtinerea polimerilor dopati cu coloranti cu proprietati optice controlabile.
Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:
A.1.1. Sinteza de filme subtiri de polimeri dopate cu coloranti prin metoda spin-coating (testarea principiului);
A.1.2. Stabilirea influentei diferitilor coloranti asupra proprietatilor optice ale polimerilor dopati cu colorati.
Etapa II:
Controlul proprietatilor morfologice ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.
Obiectivul etapei:
O.2.1. Sinteza nanofibrelor de polimeri dopate cu coloranti prin electrospinning.
Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:
A.2.1. Sinteza nanofibrelor de PVP, PVA si PMMA prin electrospinning –stabilirea parametrilor necesari procesului de electrospinare.
A.2.2. Sinteza si caracterizarea morfologica a nanofibrelor polimerice dopate cu colorant (rodamina 6G).
A.2.3. Determinarea influentei procesului de electrospinning asupra proprietatilor morfologice ale nanofibrelor polimerice dopate cu rodamina.
Etapa III:
Controlul proprietatilor optice ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.
Obiectivul etapei:
O.3.1. Modificarea controlata a proprietatilor luminescente ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.
Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:
A.3.1. Sinteza nanofibrelor polimerice (PVP, PMMA) dopate cu diferiti coloranti (coumarin, rodamina, sulforodamina).
A.3.2. Stabilirea influentei concentratiei colorantului asupra proprietatilor luminescente ale nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.
A.3.3. Masurarea indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.
Etapa IV:
Controlul indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti cu ajutorul nanoparticulelor metalice .
Obiectivul etapei:
O.3.1. Modificarea controlata a indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti.
Activitatile desfasurate in cadrul acestei etape:
A.3.1. Sinteza nanofibrelor polimerice dopate cu diferiti coloranti si codopate cu particule metalice (Ag, Au), semiconductoare (TiO2) si dielectrice (SiO2).
A.3.2. Stabilirea influentei diametrului nanoparticulelor asupra indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti si codopate cu particule.
A.3.3. Realizarea controlului indicelui de refractie al nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti si codopate cu diferite particule prin distribuirea uniforma a materialului codopant.
| Participant | Nume | Atributii in cadrul proiectului |
| Director de proiect | Dr. Monica Enculescu - CS II | prepararea prin electrospinning a nanofibrelor polimerice dopate cu coloranti si codopate cu nanoparticule; investigarea proprietatilor morfologice, compozitionale, structurale si optice ale nanostructurilor pure si dopate folosind SEM, EDX, XRD, spectroscopie optica; cactivitati de oordonare a proiectului si management. |
| Cercetator cu experienta | Dr. Ionut Enculescu - CS I | producerea nanofibrelor polimerice; evaluarea proprietatilor morfologice, compozitionale si optice; activitati de coordonare. |
| Cercetator | Dr. Nicoleta Preda - CS III | sinteza solutiilor polimerice pure si dopate; masuratori structurale, compozitionale si optice. |
| Post Doc | Dr. Elena Matei - CS III | masuratori pentru evaluarea morfologica si structurala a nanofibrelor. |
| Doctorand | Camelia Florica - ASC | caracterizarea nanostructurilor; procesarea datelor. |
| Doctorand | Alexandru Evanghelidis - ACS | prepararea prin electrospining a nanofibrelor polimerice. |
1. Luminescent micro- and nanofibers based on novel europium phthalate complex,
M. Enculescu, N. Preda, E. Matei, I. Enculescu
Materials Chemistry and Physics, Volume 136, Issue 1, pp. 51-58 (2012)
2. Self-assembled electrodeposited samarium oxide/zinc oxide nanostructured films with
intense, broad luminescence,
E. Matei, M. Enculescu, I. Enculescu
Electrochimica Acta, Volume 95, pp. 170-178 (2013)
3. Dependence of the dye's type and concentration of the emissive properties of electrospun
dye-doped beaded nanofibers
M. Enculescu, A. Evanghelidis, C. Busuioc, C. Florica, A. Costas, M. Oancea, N. Preda, E. Matei,
I. Enculescu
Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 9 (2) (2014) 809-816
4. Influence of morphology on the emissive properties of dye-doped PVP nanofibers produced
by electrospinning
M. Enculescu, I. Evanghelidis, I. Enculescu
Journal of Physics and Chemistry in Solids, 75 (12) (2014) 1365-1371
5. Structural and morphological evolutions induced by the annealing of CaF2 nanocrystalline powders by
using Eu3+ probe luminescence
S. Polosan, M. Enculescu, M. Secu
Radiation Measurements, Manuscript Number: RADMEAS-D-14-00164R1
6. Optical and morphological properties of TiO2 doped polymer nanofibers produced by electrospinning
M. Enculescu, A. Evanghelidis, I. Enculescu
Materials Chemistry and Physics, Manuscript in preparation
Contributii la conferinte internationale:
Size Dependent Luminescence of Dye Doped Nanorods Obtained in Polymer Membranes
Monica Enculescu, Christina Trautmann
EMRS Spring Meeting 2011, 17-14 May 2011, Nice, France
Functional Nanostructures Obtained in Ion Irradiated Templates
M. Enculescu, E. Matei, N. Preda, I. Enculescu, M.E. Toimil Molares, C. Trautmann, J-Ph. Ansermet
EMRS Spring Meeting 2011, 17-14 May 2011, Nice, France
Wet-chemical Synthesis of Luminescent Europium (III) Doped Nanofibers
Monica Enculescu, Nicoleta Preda, Elena Matei, Ionut Enculescu,
16th International Conference on Composite Structures ICCS 16, 28-30 June 2011, Porto, Portugal
Low-dimensional structures with tailored light emitting properties
Enculescu M, Matei E, Preda N, Enculescu I
E-MRS 2012 Spring Meeting, 14-18 May 2012, Strasbourg, France
Emissive properties of dye-doped polymer thin films containing metallic nanostructures
Enculescu M, Matei E, Florica C, Preda N, Enculescu I
4th International Conference on NANO-structures SELF-Assembly (NanoSEA 2012), 25-29 June, Santa
Margherita, Cagliari, Italy
Influence of metallic nanostructures on the optical properties of dye-doped polymer thin films
Enculescu M, Matei E, Enculescu I, Trautmann C
TNT 2012- Trends in NanoTechnology Conference, 10-14 September, Madrid, Spain
Influence of nickel nanowires on the optical properties of dye-doped polymer films
M. Enculescu, E. Matei, N. Preda, C. Florica, I. Enculescu
E-MRS 2013 Spring Meeting, 27-31 May 2013, Strasbourg, France
Influence of the ZnO nanorods on the emissive properties of dye-doped polymer thin films
M. Enculescu, E. Matei, N. Preda, C. Florica, I. Enculescu
E-MRS 2013 Fall Meeting, 16-20 September 2013, Varsovia, Poland
Electrospun nanofibers with tuneable emissive properties
M. Enculescu, A. Evanghelidis, C. Busuioc, N. Preda, E. Matei, C. Florica, A. Costas, M. Oancea,
I. Enculescu
E-MRS 2014 Spring Meeting, Symposium Q: Hybrid materials engineering in biology, chemistry and
physics, 26-30 May 2014, Lille, France
Dr. Monica Enculescu
Cercetator Stiintific grad II
Tel: +40213690185
Fax: +40213690177
Address: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor
Materiale si Structuri Multifunctionale
PO Box MG-7, Magurele-Bucuresti, 77125
Romania
PROJECTS/ PROIECTE NATIONALE
Copyright © 2024 National Institute of Materials Physics. All Rights Reserved