Μικρο/νανοσχηματοποίηση πολυμερών με εγχάραξη πλάσματος για βιοαναλυτικές εφαρμογές

Abstract

The topic of this thesis is plasma nanotechnology, and more specifically plasma directed organization. The thesis introduces and examines the formation of organized nanostructures on polymeric films (mainly nano-mounts) during plasma etching, their nanometrology, and their pattern transfer to a subsequent silicon substrate allowing fabrication of nanopillars on silicon. Plasma and material parameters and their effect on growth, morphology, dimensions and order of the nanostructures are examined. Finally, applications of nanostructured polymer surfaces are studied. The first application is the fabrication of biomimetic antireflective polymer surfaces. The second application is a study of the attachment of various cell types on nanostructured polymeric surfaces, in an attempt to control cell adhesion or separate cells through the control of nanostructuring and culture time.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή ασχολείται με τη νανοκατασκευαστική τεχνολογία μέσω διεργασιών πλάσματος και συγκεκριμένα με οργάνωση η οποία υποβοηθείται από ηλεκτρικές εκκενώσεις πλάσματος. Συγκεκριμένα μελετώνται η δημιουργία οργανωμένων νανοδομών σε υμένια πολυμερών (κυρίως νανο-λόφων) κατά την κατεργασία τους σε ηλεκτρικές εκκενώσεις πλάσματος, η νανομετρολογία αυτών και η μεταφορά τους σε υπόστρωμα πυριτίου κατά την οποία δημιουργούνται νανοκίονες πυριτίου. Εξετάζονται οι παράμετροι του πλάσματος και των υλικών και η επίδραση τους στην ανάπτυξη, στη μορφολογία, στις διαστάσεις και στη διάταξη των νανοδομών. Τέλος, μελετώνται εφαρμογές των νανοδομημένων επιφανειών των πολυμερών. Η πρώτη εφαρμογή αφορά τη δημιουργία βιομιμητικών αντιανακλαστικών πολυμερικών επιφανειών. Η δεύτερη εφαρμογή αφορά την προσκόλληση διαφόρων ειδών κυττάρων επάνω στις νανοδομημένες επιφάνειες σε μια προσπάθεια ελέγχου ή διαχωρισμού τους διαμέσω του ελέγχου της νανοδόμησης και του χρόνου καλλιέργειας.