ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ 2004-2005 |
Σ. Λογοθετίδης 1. "Ανάπτυξη και μελέτη νανοδομών & νανοσωλήνων άνθρακα με την τεχνική magnetron sputtering" Η σύνθεση νανοδομών άνθρακα και συναφών υλικών (π.χ. BN) και η τροποποίηση των ιδιοτήτων τους αποτελούν ένα από τα πιο ενδιαφέροντα πεδία για την έρευνα και τη βιομηχανία. Την τελευταία δεκαετία οι νανοσωλήνες άνθρακα (carbon nanotubes - CNTs) έχουν τραβήξει το ενδιαφέρον, εξαιτίας των εξαιρετικών μηχανικών, θερμικών και ηλεκτρονικών τους ιδιοτήτων. Για την σύνθεση νανοσωλήνων άνθρακα έχουν χρησιμοποιηθεί πολλές τεχνικές, όπως εκκένωση τόξου, laser ablation, ακτινοβόληση δέσμης ιόντων και χημική εναπόθεση ατμών (CVD). 2. "Ανάπτυξη και Μελέτη Μικροδομικών και Μηχανικών Ιδιοτήτων Μονοστρωματικών και Πολυστρωματικών Υμενίων TiN/CrN, TiN/ZrN και Νανοσύνθετων Υλικών με Βάση τον άνθρακα" Πολυστρωματικά υμένια έχουν χρησιμοποιηθεί εδώ και πολλά χρόνια σε εφαρμογές οπτικές, μαγνητικές, ηλεκτρονικές, προστασίας από τη διάβρωση κ.α. Στις τριβολογικές εφαρμογές, ένα επιτυχημένο υμένιο θα πρέπει γενικά να εμφανίζει υψηλή σκληρότητα και πρόσφυση όπως επίσης και αντίσταση στην οξείδωση. Κατά τα πρώιμα βιομηχανικά στάδια μονοστρωματικές επικαλύψεις νιτριδίων μετάλλων μεταπτώσεως (CrN, AlN και κυρίως TiN), καρβιδίων (TiC) και DLC υμενίων έπαιξαν σημαντικό ρόλο. Χρησιμοποιήθηκαν σε καλούπια, κοπτικά εργαλεία και άλλα στοιχεία μηχανών με σκοπό να βελτιώσουν την αντίστασή τους στη φθορά, την οξείδωση και τη διάβρωση και γενικά τη διάρκεια ζωής των συγκεκριμένων εφαρμογών. Τα τελευταία χρόνια το βιομηχανικό και ερευνητικό ενδιαφέρον έχει εστιαστεί στην προσπάθεια βελτίωσης αυτών των ιδιοτήτων. 3. "Μελέτη δυναμικής αλληλεπίδρασης του διεγέρτη Scanning Probe Microscope με την επιφάνεια των υλικών. Προσδιορισμός των νανομηχανικών ιδιοτήτων και της τοπογραφίας επιφανειών και εφαρμογή στην SPM νανολιθογραφία" Η Μικροσκοπία Σάρωσης Μηχανικού Διεγέρτη (Scanning Probe Microscopy, SPM) αποτελεί βασική τεχνική τόσο χαρακτηρισμού όσο και τροποποίησης των επιφανειών, με συνέπεια τη διείσδυσή της στις Νανοεπιστήμες και τη Νανοτεχνολογία. Υποκατηγορίες της SPM όπως η Σαρωτική Μικροσκοπία Σήραγγος (STM), Μικροσκοπία Ατομικών Δυνάμεων (AFM) κλπ. χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μελέτη επιφανειακών ιδιοτήτων όπως τοπογραφία, επιφανειακή συγκέντρωση φορτίου, τοπικές τριβολογικές ιδιότητες κλπ. ποικίλων δειγμάτων (ανόργανων και μη). Αντίστοιχα, στις εφαρμογές αιχμής στη Νανοτεχνολογία, οι SPM τεχνικές χρησιμοποιούνται ως επεμβατικές μέθοδοι (proximal probe) για τη σχηματοποίηση επιφανειών (nanopatterning) και διαχείριση μορίων (nanomanipulation). 4. "Large scale applications on soft substrates. Τα OPVs (Organic Photovoltaics) και τα OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) εντάσσονται στην ευρύτερη κατηγορία των οπτοηλεκτρονικών. 5. "Surface modification and functionalization of polymer films" Polymeric materials can be used in many application areas due to their mechanical (e.g. elastic) characteristics, chemical stability, and their light weight, as well as for their many design possibilities (ease to produce three-dimensional devices). To fulfill the requirements for functional applications, the surfaces have to be modified. Plasma techniques are demonstrated as an appropriate tool for the generation of the demanded surface properties. About 80% of the polymeric materials used in medical technology are low cost commodity polymers like polypropylene, polyethylene, PVC, and polystyrene, while only 20% are so-called technical plastics. The former are mainly used for packaging. Polystyrene, due to its optical clarity, is frequently also used for diagnostic applications. 6. "Spin off Companies related to Nanotechnology: Case Studies" 7. "Investigation of group IV semiconductors embedded in thin films of metal oxides for nanoelectronics & optoelectronics applications" Αντικείμενο μελέτης στην εργασία αυτή αποτελεί η εφαρμογή μη καταστρεπτικών οπτικών τεχνικών και σύγχρονων μεθόδων ανάλυσης για την μελέτη των ιδιοτήτων νανοδομών Si σε μήτρα SiO2. Τα συστήματα αυτά αποτελούν αντικείμενο μελέτης τα τελευταία χρόνια λόγω της ιδιαίτερα αυξημένης εφαρμογής τους σε ηλεκτρονικές διατάξεις, όπως lasers και solar cells. Σημαντικό πειραματικό και θεωρητικό ενδιαφέρον έχει εκδηλωθεί για την κατανόηση των οπτικών ιδιοτήτων αυτών των ημιαγωγικών νανοσυστημάτων. Η διαδικασία για την παρασκευή των νανοδομών Si περιλαμβάνει την εναπόθεση λεπτών υμενίων SiO2 πάνω σε υποστρώματα c-Si και την διαδοχική θέρμανση τους σε υψηλές θερμοκρασίες, διαδικασία που είναι συμβατή με την καθιερωμένη με τις σύγχρονες διαδικασίες παρασκευής ολοκληρωμένων συστημάτων. Τέτοια λεπτά υμένια SiO2 που περιέχουν νανοδομές Si εμφανίζουν photoluminescence και electroluminescence τόσο στην ορατή όσο και στην υπέρυθρη φασματική περιοχή. Τα θέματα που θα πρέπει να μελετηθούν και να λυθούν στα πλαίσια της εργασίας αυτής είναι:
1. "Μελέτη νανομηχανικών ιδιοτήτων πολυμερικών μεμβρανών (όπως PET, PEN/PET, o-PA, o-PP) και συστημάτων με καλές ιδιότητες φραγμού: Πείραμα και θεωρία" Η εργασία περιλαμβάνει την πειραματική και θεωρητική μελέτη των νανομηχανικών ιδιοτήτων πολυμερικών μεμβρανών με Nanoindentation και Scratch Test. Αρχικά θα διερευνηθούν οι μηχανικές ιδιότητες και οι τρόποι παραμόρφωσης των πολυμερικών μεμβρανών κατά το Nanoindentation με εγχαράκτες διαφορετικών τύπων (Berkovich, Cube corner, Spherical), θα συσχετισθούν με τις ιδιότητες φραγμού (barrier properties) που αυτές παρουσιάζουν, ενώ πρόκειται να δημιουργηθούν νέες πειραματικές διαδικασίες με σκοπό το καθορισμό των παραμέτρων / συνθηκών για την μελέτη κατά το Nanoindentation του ερπυσμού (creep), ιδιότητας που περιγράφει την εξάρτηση της πλαστικής παραμόρφωσης από τον χρόνο και την θερμοκρασία. Ακολούθως θα μελετηθούν οι νανομηχανικές ιδιότητες και οι τρόποι παραμόρφωσης των πολυμερικών μεμβρανών κατά το Scratch Test. Αντίστοιχες πειραματικές διαδικασίες θα ακολουθηθούν για την μελέτη των νανομηχανικών ιδιότητων και της πρόσφυσης ανόργανων επικαλύψεων (SiOx, AlOx, Carbon Based Thin Films) σε πολυμερικές μεμβράνες PET. Σ. Λογοθετίδης, Μ. Γιώτη 1. "Calculations for Ellipsometry & AFM: Theory & Modeling of Surface Morphology and Roughness of flexible anisotropic materials" Spectroscopic ellipsometry (SE) and AFM are powerful tools for the characterization of planar structures in the nanometer regime. SE is on top compatible with most industrial production lines and allows an in-situ (on-line) monitoring of the production steps during the manufacturing process. In recent years it has also been used to measure diffractive samples and feature sizes like structure heights, sidewall angles, etc. However, with the exception of a few periodic structures it is rarely possible to analytically determine the polarization optical response of diffracting or scattering structures. Although it is experimentally well known, that SE delivers very sensitive fingerprints of the investigated rough surface structures, it is very difficult to decode the data and directly determine the responsible structure. Polymerics and biomater fall in this case because of their anisotropy. Since the AFM picture results by convolution of the curvature radius of the tip with the surface, it would be of great use to have a correct estimation of roughness. 2. "Υπολογισμοί για Ελλειψομετρία και AFM: Θεωρία και μόντελοποίηση επιφανειακής μορφολογίας και τραχύτητας εύκαμπτων ανισότροπων υλικών" Ι. Μισιρλής, Σ. Λογοθετίδης Η. Αϋφαντής 1. Φαινόμενα Κλίμακας σε Πολυστρωματικά Νανοϋμένια κατά τη Σκληρομέτρηση 2. Νανομηχανική Σύνθετων Υλικών με Νανοσωλήνες 3. Νανομηχανική Συμπεριφορά Ηλεκτροδίων Μπαταριών Λιθίου Α. Κωνσταντόπουλος 1. "Nanoparticle Synthesis via Aerosol Spray Pyrolysis (ASP)" Aerosol Spray Pyrolysis is a novel technique for nanoparticle synthesis and their in-situ deposition on porous filter supports. The nanoparticle coated filters are used in catalytic soot oxidation (soot emission control). ASP is a continuous process that takes place in one step. However, to simplify the research on ASP, the process can be divided theoretically into three stages : 1) aerosol generation, 2) thermal treatment of the aerosol droplets, 3) powder production. Ο. Καλογήρου 1. "Ανάπτυξη διμεταλλικών μαγνητικών νανοσωματιδίων με διαμορφούμενη μαγνητική συμπεριφορά" Παραγωγή και χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοσωματιδίων κατάλληλων για ανάπτυξη Μαγνητών Ανταλλαγής Ελατηρίου και μέσων μαγνητικής εγγραφής υπερ-υψηλής πυκνότητας με τη χρήση καινοτόμων, χαμηλού κόστους χημικών μεθόδων. Ανάπτυξη τεχνογνωσίας για την παρασκευή μαγνητικών νανοσωματιδίων με διάμετρο κάτω από 50 nm με ελεγχόμενη σιδηρομαγνητική συμπεριφορά. Τα νανοσωματίδια που θα αναπτυχθούν θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη αυτοσυγκροτούμενων μακροσκοπικών δικτύων δύο διαστάσεων με στόχο την κατασκευή νανοσύνθετων μαγνητών και για την ανάπτυξη δικτύων νανοσωματιδίων δύο φάσεων (τύπου πυρήνα/φλοιού) με στόχο την ανάπτυξη μέσων μαγνητικής εγγραφής υπερ-υψηλής πυκνότητας. 2. "Μηχανισμοί αυτοσυγκρότησης μαγνητικών νανοσωματιδίων και ανάπτυξη μακροσκοπικών δικτύων δύο διαστάσεων" Ελεγχόμενη διευθέτηση σε διατεταγμένα δίκτυα δύο διαστάσεων σε μεσοσκοπική, αλλά και μακροσκοπική κλίμακα. Ο σχηματισμός διατεταγμένων δικτύων νανοσωματιδίων δύο διαστάσεων μπορεί κατ' αρχήν να επιτευχθεί με μηχανισμούς αυτοσυγκρότησης νανοσωματιδίων ίδιου μεγέθους πάνω σε επιφάνειες σε ελεγχόμενο περιβάλλον, παρ' όλο που η διαδικασία αυτή οδηγεί σε επιστοιβάσεις των νανοσωματιδίων κατά τον πιο "πυκνό" τρόπο. Κατά συνέπεια, η διασπορά των νανοσωματιδίων σε ελεγχόμενες αποστάσεις αποτελεί το αντικείμενο της εργασίας αυτής και απαιτεί προσεκτική διαχείριση πολλών παραμέτρων. Κατανόηση των μηχανισμών αυτοσύγκροτησης μαγνητικών νανοσωματιδίων και βελτιστοποίηση των μακροσκοπικών δικτύων δύο διαστάσεων για την υλοποίηση του στόχου της κατασκευής Μαγνητών Ανταλλαγής Ελατηρίου με την προσέγγιση bottom-up. Ανάπτυξη μιας νέας γενιάς νανοσύνθετων μονίμων μαγνητών για το ραγδαία αναπτυσσόμενο πεδίο των μικροηλεκτρομηχανικών συστημάτων (MEMS) και τη χρήση τους ως δομικών υλικών σε μικροενεργοποιητές, μικροαισθητήρες, μικροκινητήρες και μικρογρανάζια χωρίς τριβές, δηλαδή για εφαρμογές μονίμων μαγνητών στη νανοτεχνολογία. Ν. Φράγκης, Σ. Λογοθετίδης 1. "Νανοδομικός χαρακτηρισμός λεπτών υμενίων με τεχνικές μικροσκοπίας" Χ. Λιούτας, Ν. Φράγκης 1. "Νανοδομικός χαρακτηρισμός λεπτών υμενίων με τεχνικές μικροσκοπίας" Ν. Φράγκης 1. "Χαρακτηρισμός νανοδομημένων υλικών με τεχνικές μικροσκοπίας" Π. Αργυράκης 1. "Anomalous diffusion in nano-structures using computer simulation methods" 2. "Diffusion in disordered materials and fractal structures" 3. "Diffusion properties in complex nano-systems and systems with low-dimensional structures" Μ. Αρσενάκης 1. "Χαρτογράφηση κλωνοποιημένων τμημάτων του γονιδιώματος του στελέχους S του ιού έρπητα απλού τύπου 1" Στην εργασία αυτή θα μελετηθεί μια γονιδιωματική βιβλιοθήκη που δημιουργήθηκε από την πέψη του γονιδιώματος του στελέχους S του ιού έρπητα απλού τύπου 1 με το ένζυμο περιορισμού BamHI. Η μελέτη των κλώνων θα περιλαμβάνει την χαρτογράφηση των ένθετων τμημάτων με ένζυμα περιορισμού και υβριδισμούς με στόχο την χωροθέτηση τους στο γονιδίωμα του ιού. Θ. Χολή-Παπαδοπούλου 1. "Δομικές μελέτες κολλαγόνου σε ζώα με συμπτωματολογία λαθυρισμού χρησιμοποιώντας τεχνικές Υγρής Χρωματογραφίας Υψηλής Πίεσης (HPLC), ηλεκτρονικής μικροσκοπίας και οπτικό μικροσκόπιο" Το κολλαγόνο είναι μία πρωτεΐνη του συνδετικού ιστού η οποία σταθεροποιείται όπως και το ινώδες με την δημιουργία ομοιοπολικών διασυνδέσεων.Οι διασυνδέσεις μέσα στο μόριο του τροποκολλαγόνου και μεταξύ διαφορετικών μορίων τροποκολλαγόνου σχηματίζονται από τα κατάλοιπα λυσίνης και υδροξυλυσίνης. Η λυσυλοξειδάση , το μόνο ένζυμο που συμμετέχει στη διεργασία, καταλύει την μετατροπή της ε-αμινοομάδας της λυσίνης σε αλδεύδη. Η λυσυλοξειδάση έχει ένα μόριο χαλκού στο ενεργό της κέντρο. Επίσης, η φωσφορική πυριδοξάλη χρησιμεύει ως προσθετική ομάδα σε μία πολύπλοκη οξειδωτική αντίδραση που χρησιμοποιεί Ο2.Η λυσυλοξειδάση δρα στα νεοσχηματιζόμενα ινίδια έξω από τα κύτταρα. Το ποσοστό και ο τύπος των διασυνδέσεων ποικίλει ανάλογα με την φυσιολογική λειτουργία και την ηλικία του ιστού. Το κολλαγόνο στον Αχίλλειο τένοντα ενήλικων επίμυων έχει πολλές διασυνδέσεις, ενώ στην ουρά, που είναι ευέλικτη, οι διασυνδέσεις είναι πολύ λιγότερες. Η σημασία των διασυνδέσεων στην μηχανική αντίσταση του κολλαγόνου γίνεται εμφανής στον λαθυρισμό , μία νόσο των ζώων που οφείλεται στους σπόρους του Lathyrus odoratus . γλυκού μπιζελιού. Η τοξική ουσία στο μπιζέλι αυτό είναι το β-αμινο -προπιονιτρίλιο , που αναστέλλει την μετατροπή των πλευρικών αλυσίδων λυσίνης σε αλδεύδη δημιουργώντας σύμπλοκα με την λυσυλοξειδάση. Το κολλαγόνο στα ζώα με λαθυρισμό γίνεται πιο εύθραυστο . οι άνθρωποι που έχουν σύνδρομο Ehlers-Danlos τύπου V έχουν υπερκινητικές αρθρώσεις και πολύ ελαστικό δέρμα εξαιτίας της ανεπάρκειας σε λυσυλοξειδάση.
1. "Mέτρηση δυνάμεων απόσπασης νεοσυντιθέμενης πρωτεΐνης σε κύτταρα E.coli με την βοήθεια Οπτικών Λαβίδων (optical tweezers) και Μικροσκοπίας Ατομικών Δυνάμεων (AFM)" Κατά την διάρκεια της πρωτεϊνικής βιοσύνθεσης η νεοσυντιθέμενη πρωτεΐνη πριν από την απελευθέρωσή της διέρχεται μέσα από έναν δίαυλο που διαπερνά την 50S υπομονάδα του ριβοσώματος. Για να κατανοήσουμε το φαινόμενο της βιοσύνθεσης των πρωτεϊνών πρέπει μεταξύ άλλων να κατανοήσουμε και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της 50S υπομονάδας και της νεοσυντιθέμενης πρωτεΐνης. Υποθέτουμε ότι η νέα πρωτεΐνη δέχεται ώθηση κατά τη στιγμή της πρόσθεσης ενός νέου αμινοξέως αλλά και ότι ανάλογα με την αμινοξική της σύνθεση αλληλεπιδρά με διαφορετικό τρόπο με τα διάφορα σημεία του διαύλου. Μέχρι τώρα δεν κατέστη δυνατόν να προσδιορισθούν αυτές οι αλληλεπιδράσεις. Παρουσιάζει λοιπόν εξαιρετικό ενδιαφέρον η μέτρηση των δυνάμεων που απαιτούνται για την απόσπαση ενός πεπτιδίου που ένα μέρος του βρίσκεται ακόμη μέσα στην 50S και μάλιστα σε συνάρτηση με την αμινοξική του σύνθεση. Ένα τέτοιο εγχείρημα είναι πλέον εφικτό με την βοήθεια των τεχνικών AFM και optical tweezers.
1. "Δυναμική του συστήματος βραχίονα-ακίδας του Ατομικού Μικροσκοπίου Δύναμης στον ταλαντωτικό τρόπο λειτουργίας του" Η χρησιμοποίηση του Ατομικού Μικροσκοπίου Δύναμης (Atomic Force Microscope, AFM) στην μέτρηση επιφανειών στην κλίμακα των νανο και μικρομέτρων έχει ανοίξει νέους δρόμους για τον χαρακτηρισμό των διαφόρων ιδιοτήτων τους, αλλά και στις δυνατότητες τροποποίησής τους. Τα τελευταία χρόνια, η ανάπτυξη ενός νέου τρόπου λειτουργίας του (tapping mode-ταλαντωτικός τρόπος) που μπορεί να εφαρμοσθεί με επιτυχία και στην μέτρηση μαλακών επιφανειών (πολυμερή, βιολογικά υλικά) έχει οδηγήσει σε εκτεταμένες εφαρμογές του AFM σε βιολογία και χημεία. Σ'αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, το σύστημα βραχίονας-ακίδα του AFM προσεγγίζει την επιφάνεια ταλαντούμενο με συγκεκριμένη συχνότητα. Οι απωστικές και ελκτικές δυνάμεις που ασκεί σταδιακά η επιφάνεια πάνω του, επηρεάζουν το πλάτος και τη συχνότητα ταλάντωσης και απο αυτή την αλλαγή καταγράφεται η τοπογραφία ή άλλες ιδιότητες της επιφάνειας. Η πραγματική ωστόσο κίνηση της ακίδας (εξαναγκασμένη ταλάντωση υπό την επίδρση μη γραμμικών δυνάμεων) παρουσιάζει εξαιρετική ποικιλία και ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά όπως υστέρηση, διευστάθεια (bistability), χαοτική συμπεριφορά, και αποτελεί αντικέιμενο εντατικής έρευνας τα τελευταία χρόνια. Ανδ. Νασιοπούλου, Institute of Microelectronics, NCSR "Demokritos" 1. "Χαρακτηρισμός μικρομηχανικών αισθητήρων και μικρορευστομηχανικών διατάξεων" Στα πλαίσια της εργασίας αυτής θα γίνει ο χαρακτηρισμός καινοτόμων διατάξεων που αναπτύχθηκαν πρόσφατα στο Ινστιτούτο Μικροηλεκτρονικής, για τους οποίους έχει υπάρξει δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, με σκοπό την ανάπτυξη εφαρμογών. Οι διατάξεις αυτές αφορούν: Δ. Α. Κυριακίδης, Α. Πανταζάκη 1. "Νανοσυστοιχίες πολυμερών για ακινητοποίηση βιομορίων. Εφαρμογή στο ένζυμο συνθάση των πολυυδροξυαλκανοϊκών (PHA synthase)" Δ. Α. Κυριακίδης, Ρ. Παπή 1. "Γενετική ποικιλομορφία του παράγοντα πήξης του αίματος IX με τη χρήση μικροδορυφορικού DNA" Ο παράγοντας πήξης του αίματος ΙΧ είναι μια εξαρτώμενη από τη βιταμίνη Κ γλυκοπρωτεϊνη του πλάσματος με δράση πρωτεάσης της σερίνης που συμμετέχει στον καταρράκτη των αντιδράσεων του ενδογενούς και εξωγενούς πηκτικού μηχανισμού. Ο παράγοντας πήξης ΙΧ ενεργοποιείται από τους ενεργοποιημένους παράγοντες ΧΙa και VIIa και στη συνέχεια ενεργοποιεί με τη σειρά του τον παράγοντα Χ που πρωτεολύει την προθρομβίνη σε θρομβίνη. 2. "Νανοαποτύπωση βιομορίων σε πολυμερικούς φορείς για επιλεκτική αναγνώριση και διαχωρισμό" Ι. Ν. Παπαδογιάννης 1. "Determination of diclofenac in pharmaceutical preparations and biological fluids by HPLC" Method development for the determination of diclofenac in pharmaceutical preparations and biological fluids by High Pressure Liquid Chromatography (eluent, column, internal standard etc).
Μethod development for the determination of carbimazole and methimazole in pharmaceutical preparations and biological fluids by High Pressure Liquid Chromatography (eluent, column, internal standard etc).
Method development for the determination of lisinoprilc in human plasma and urine by High Pressure Liquid Chromatography (eluent, column, internal standard etc). |