Studium vlastností optických polymerních materiálů a možnosti sterilizace pomocí gama záření

Abstract

Tato práce se zabývá měřením vlastností optických polymerních materiálů pro aplikace integrované optiky a biofotoniky. Byly měřeny vlastnosti následujících polymerních materiálů: cyklický olefinový kopolymer TOPAS, epoxidové pryskyřice - Resin Tough Prusa Orange, 3DM TOUGH CLEAR resin, flexibilní biokompatibilní opticky čirý polymer MED625FLX, elastomery PDMS (polydimethyloxan) Sylgard 182 a 184. Vzorky byly vystaveny gama záření z důvodu ověřit možnost sterilizace polymerů pomocí tohoto záření. Poté se měřily změny vlastností materiálů způsobené ozářením. Prováděl jsem měření indexu lomu a transmisních spekter, dále jsem měřil Ramanova spektra. U epoxidových pryskyřic a elastomeru PDMS jsem vyhodnocoval data z měření tahových zkoušek pružnosti a pevnosti. Z měření plyne, že čím větší je dávka gama ozáření na vzorky aplikována, tím více dochází k posunu hrany transmisních spekter k vyšším vlnovým délkám. Posun je ale malý, v řádu jednotek až desítek nm. Index lomu s rostoucí dávkou ozáření mírně roste. U Ramanových spekter způsobilo ozáření změnu baseline. U epoxidových pryskyřic se ozářením při vysokých dávkách zhoršila mechanická odolnost.

This work deals with the measurement of the properties of optical polymer materials for integrated optics and biophotonics applications. The properties of the following polymeric materials were measured: cyclic olefin copolymer TOPAS, epoxy resins - Resin Tough Prusa Orange, 3DM TOUGH CLEAR resin, flexible biocompatible optically clear polymer MED625FLX, elastomers PDMS (polydimethyloxane) Sylgard 182 and 184. The samples were exposed to gamma radiation to verify the possibility of sterilizing the polymers using this radiation. The changes in the properties of the materials caused by irradiation were then measured. Refractive index and transmission spectra were measured, and Raman spectra were also measured. For epoxy resins and PDMS elastomer, I evaluated tensile test data for elasticity and strength. The measurements show that the higher the dose of gamma irradiation applied to the samples, the more the edge of the transmission spectra shifts to higher wavelengths. However, the shift is small, on the order of units to tens of nm. The refractive index increases slightly with increasing irradiation dose. For Raman spectra, irradiation has caused a change in the baseline. For epoxy resins, irradiation at high doses deteriorated the mechanical resistance.