Light switchable surface topographies
| Promotie: | Dhr. L. (Ling) Liu |
| Wanneer: | 10 september 2018 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | prof. dr. ir. P.R. (Patrick) Onck, prof. dr. ir. E. (Erik) van der Giessen |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Meer inzicht in reacties van slimme materialen
Recente ontwikkelingen in de materiaalkunde hebben een nieuw tijdperk ingeluid van materiaalontwerp, -synthese en -optimalisatie. In het bijzonder de ontwikkeling van responsieve materialen stelt ons in staat om slimme devices te fabriceren met nieuwe toepassingen. De responsieve materialen, die kunnen reageren op een breed spectrum aan externe stimuli, kunnen worden gebruikt om lopende en zwemmende robots te ontwerpen, of om oppervlaktetexturen te genereren met eigenschappen die het lotuseffect nabootsen, wat dan kan worden verwerkt tot schakelbare, zelfreinigende oppervlakken.
Ling Liu onderzocht een specifieke groep van materialen: vloeibare-kristalpolymeren. Dit type polymeer kan in beweging gebracht (geactueerd) worden door diverse stimuli, zoals temperatuur, elektrische velden, magnetische velden, luchtvochtigheid, pH-waarde en licht. Liu ontwikkelde een computermodel om licht-schakelbare topografische veranderingen van dunne coatings van foto-responsieve vloeibare kristallen te modelleren. Het oppervlak van de coatings wordt geactueerd met behulp van UV-licht om verschillende en veelzijdige oppervlaktedeformaties te produceren. De geactueerde oppervlakken kunnen een ruwe textuur hebben, zoals schuurpapier, of een meer golvende structuur, zoals menselijke vingerafdrukken. Daarnaast stelt een dynamische actuatie met licht ons in staat om bewegende texturen te genereren: vervormende oppervlakken in de vorm van propagerende golven.
De numerieke resultaten van het onderzoek van Liu bevorderen niet alleen onze fundamentele kennis van deze klasse van foto-responsieve polymeren, maar het verschaft ook richtlijnen aan theoretici en experimentalisten om bestaande materialen te kunnen optimaliseren en nieuwe materialen te kunnen ontwerpen in moderne toepassingsgebieden zoals mens-machine-interactie, controleerbare wetting en soft robotics.
Ling Liu verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Micromechanica van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering door het Dutch Polymer Institute. Hij werkt nu als Function Developer bij Philips.