Fabrication of device quality films of high loaded PPy/MWCNT nanocomposites using pulsed laser deposition

Polypyrrole (PPy) - multiwalled carbonnanotubes (MWCNT) nanocomposites with various MWCNT loading were prepared by in situ inversion emulsion polymerization technique. High loading of the nano filler were evaluated because of available inherent high interface area for charge separation in the nanocomposites. Solution processing of these conducting polymer nanocomposites is difficult because, most of them are insoluble in organic solvents. Device quality films of these composites were prepared by using pulsed laser deposition techniques (PLD). Comparative study of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) of bulk and film show that there is no chemical modification of polymer on ablation with laser. TEM images indicate PPy layer on MWCNT surface. SEM micrographs indicate that the MWCNT's are distributed throughout the film. It was observed that MWCNT in the composite held together by polymer matrix. Further more MWCNT diameter does not change from bulk to film indicating that the polymer layer remains intact during ablation. Even for very high loadings (80 wt.% of MWCNT's) of nanocomposites device quality films were fabricated, indicating laser ablation is a suitable technique for fabrication of device quality films. Conductivity of both bulk and films were measured using collinear four point probe setup. It was found that overall conductivity increases with increase in MWCNT loading. Comparative study of thickness with conductivity indicates that maximum conductivity was observed around 0.2 mu m. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Integration von Heizern in thermotrope flüssigkristalline Elastomer-Aktoren und deren Anwendung beim technischen Nachbau eines menschlichen Auges

Flüssigkristalline Elastomere (LCE) zeigen eine reversible Kontraktion und werden in der Literatur auch als „künstliche Muskeln“ bezeichnet. In dieser Arbeit werden sie mit einem integrierten Heizer versehen, um eine schnelle und präzise Ansteuerung zu ermöglichen. Anschließend werden diese als Aktoren zur Realisierung eines technischen Nachbaus des menschlichen Auges verwendet. rnDas einzigartige Verhalten der flüssigkristallinen Elastomere beruht auf der Kombination der Entropie Elastizität des Elastomers mit der Selbstorganisation der flüssigkristallinen Einheiten (Mesogene). Diese beiden Eigenschaften ermöglichen eine reversible, makroskopische Verformung beim Phasenübergang des Flüssigkristalls in die isotrope Phase. Hierbei ist es wichtig eine homogene Orientierung der Mesogene zu erzeugen, was in dieser Arbeit durch ein Magnetfeld erreicht wird. Da es sich um ein thermotropes flüssigkristallines Elastomer handelt, werden in dieser Arbeit zwei Ansätze vorgestellt, um den LCE intern zu heizen. Zum einen werden Kohlenstoffnanoröhren integriert, um diese über Strahlung oder Strom zu heizen und zum anderen wird ein flexibler Heizdraht integriert, welcher ebenfalls über Strom geheizt wird. rnUm den technischen Nachbau des menschlichen Auges zu realisieren, ist die Herstellung einer flüssigkristallinen Iris gezeigt. Hierzu wird ein radiales Magnetfeld aufgebaut, welches eine radiale Orientierung des Mesogene ermöglicht, wodurch wiederum eine radiale Kontraktion ermöglicht wird. Außerdem sind zwei Konzepte vorgestellt, um eine Elastomer Linse zu verformen. Zum einen wird diese mit einem ringförmigen LCE auseinandergezogen und somit abgeflacht. Zum anderen sind acht Aktoren über Anker an einer Linse angebracht, welche ebenfalls eine Vergrößerung der Linse bewirken. In beiden Fällen werden LCE mit dem zuvor präsentierten integrierten Heizdraht verwendet. Abschließend ist das Zusammensetzen des technische Nachbaus des menschlichen Auges dargestellt, sowie Aufnahmen, welche mit diesem erzeugt wurden.