Yumuşak Robotik Sistemler Yardımı ile Yüzey-Güçlendirilmiş Raman Spektroskopi (SERS) Uygulamaları

Creative Commons License

Liman G., Demirel G.

32. Ulusal Kimya Kongresi, Eskişehir, Türkiye, 17 Eylül 2020, ss.287

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Eskişehir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.287
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yumuşak Robotik Sistemler Yardımı ile Yüzey-Güçlendirilmiş Raman Spektroskopi (SERS) Uygulamaları

Görkem Liman1, Emrecan Yıldız1,2, Gökhan Demirel1

1:  Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Teknikokullar Ankara

2: Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü, Beytepe Ankara

gorkemliman@gazi.edu.tr

Giriş

Yüzey-Güçlendirilmiş Raman Spektroskopisi (SERS) düşük konsantrasyonlu analitlerin oldukça hassas yapısal tespitine izin veren titreşimsel bir spektroskopi tekniğidir. Raman spektroskopisinde güçlendirme temellerinden biri elektromanyetik alan güçlendirmesidir. Bu güçlendirmede SERS aktif metal parçacıkların  sahip oldukları yüzey plazmon rezonansların kullanılan ışık kaynağının dalga boyu ile rezonansa girmesi elektromanyetik alanda önemli bir güçlendirmeye neden olmaktadır.  Güçlendirmenin maksimum olduğu alanlar “sıcak nokta” olarak adlandırılmaktadır. Sıcak noktaların çokluğu SERS güçlendirmesinin çok daha yüksek seviyelerde arttırılmasını sağlamaktadır. Bu noktada farklı yaklaşımlar sıcak nokta mühendisliği amacı ile gerçekleştirilmesine rağmen hala büyük problemler mevcuttur. Bu çalışmada literatürde ilk kez nanoyapılar arası mesafe ışığa duyarlı yumuşak robotik sistemler ile kontrol edilerek sıcak nokta oluşumu manipüle edilmiş ve SERS uygulamalarında önemli iyileşmeler sağlanmıştır.

Gereçler ve Yöntemler

Farklı menteşe kalınlığı ve rengine bağlı olarak ısıya ve ışığa duyarlı yumuşak robotlar öncelikle bilgisayar ortamında tasarlanmış  ve daha sonra uygun polimerik malzemeler kullanılarak üretimi gerçekleştirilmiştir.  Hazırlanan yumuşak robotlara manyetik parçacıklar eklenerek manyetik alana duyarlı olarak hareket edebilme özelliği kazandırılmıştır. Menteşe kalınlığı ve rengine bağlı olarak farklı dalga boylarında ışık kaynakları kullanılarak yumuşak robotların hareket kabiliyetleri incelenmiştir. Üretilen robotik platformlar ile SERS aktif nanoparçacıkların bir arada kullanılması ile sıcak nokta oluşum kabiliyetleri Konfokal Raman Mikroskobu kullanılarak analiz edilmiştir.

Sonuç ve Tartışma

Değişen dalga boylarında ışık kaynakları yardımıyla, farklı menteşe rengi (siyah, sarı, yeşil, kırmızı ) ve menteşe kalınlığına (0,5-5 mm) sahip robotların katlanma kabiliyetleri analiz edilmiş ve katlanma açısı, katlanma süreleri ve deformasyon oluşumları incelenmiştir. Farklı renkteki menteşelerin farklı dalga boylarındaki ışıklar altında katlanmaları incelenerek sıralı olarak olarak katlanabilen sistemler geliştirilmiştir. Üretilen platformların SERS analizlerinde robotik yapıların tasarımı ile güçlendirme kabilyetlerinin manipüle edilebileceği ve özellikle ileri teknoloji uygulamalarada yeni ufuklar açabileceği belirlenmiştir.

 

Anahtar Sözcükler: SERS, Raman Spektroskopisi, Yumuşak Robot, Plazmonik, Origami