4987 research outputs found
Sort by
Karbatsolijohdannaisten luminesenssin modulaatio ja karakterisointi
Full text linkThis thesis investigates the effects of intermolecular interactions such as hydrogen bonding, halogen bonding and ionic interactions on the emission of organic compounds in solution and solid state. The study focuses on carbazole derivatives with either hydrogen or halogen bond acceptor and donor moieties. These non-covalent bond donors and acceptors are characterized using absorption and emission spectroscopy as well as time-correlated single photon counting. In the solid state, the films are also characterized using optical profilometry and digital holographic microscopy.
Titration series using pentafluoroiodobenzene, phenol, benzenesulfonic acid and pyridine are prepared to study the emission modulation induced by the non-covalent bonding. In addition to emission spectra, the changes in the excited-state lifetime and emission quantum yields are determined. The effects of non-covalent bonding in the solid state are studied forming polymer-chromophore complexes capable of weak interactions. Polystyrene is used as a reference polymer, poly(vinyl phenol) as a hydrogen bond donor, poly(4-vinyl pyridine) as a halogen bond acceptor, and finally poly(styrenesulfonic acid) in the formation of ionic interactions.
Halogen bonding in solution induces intramolecular charge transfer that modulates the emission of the compound. The emission modulation results in increased emission intensity and a blue-shift in the emission spectra. Even greater effects can be seen with ionic interactions using benzenesulfonic acid which enhances the emission intensity and emission quantum yield up to 0.93. Weak hydrogen bonding did not result in emission modulation. Halogen bonding in solution was also studied using carbazole derivatives as halogen bond donors, but carbazole derivatives displayed greater potential as halogen bond acceptors than donors. Similar effects were also observed in the solid state, only in less significant amounts
Semantic Segmentation for outdoor scenes using simulated data
No full textIn this work, we are studying how to do semantic segmentation for trees using simulated dataset. Semantic segmentation usually needs a big dataset to train a high performance model, but manually image annotation is very time consuming which is one of the biggest bottlenecks of the task. In this work we use a game simulator which provides methods for data collection without manual annotation, but is the data generated in the virtual world able to train a model that can understand things in real-world? Based on the question, we conduct our curiosity-driven research
Siltojen vahventaminen jälkijännittämällä
No full textSiltojen kantavuusvajetta ovat luoneet historian saatossa ja uusien ajoneuvoasetusten myötä kasvaneet tieliikennekuormat sekä ajan ja käytön aiheuttamat siltojen kantavien rakenteiden vauriot. Ongelmaan on reagoitu siltakohtaisilla painorajoituksilla ja peruskorjauksen yhteydessä tehtävällä vahventamisella. Eräänä siltojen vahventamismenetelmänä on käytetty sillan pituussuuntaisilla ulkoisilla teräsjänteillä jälkijännittämällä tehtävää vahventamista. Tämän diplomityön tavoitteena on tutustua ulkoisilla teräsjänteillä tehtävään jälkijännittämiseen vahvennusmenetelmänä ja luoda selvitys jälkijännittämällä vahvennettujen siltojen mitoitusmenetelmiin ja jännegeometrian suunnitteluun liittyvistä käytännöistä. Työssä tutkitaan, miten jälkijännittämällä tehtävä vahventaminen pystytään suunnittelemaan nykyisten suunnitteluohjeiden perusteella.
Päätutkimusmenetelmänä oli alan suunnitteluohjeisiin, määräyksiin ja muuhun kirjallisuuteen tehtävä kirjallisuusselvitys. Kirjallisuustutkimuksen pohjalta suoritettiin esimerkkilaskelma BD/22 päällysrakenteen vahventamiselle pituussuuntaisilla ulkoisilla jänteillä. Tutkimuksessa suoritettiin katsaus jälkijännittämällä vahvennettuihin siltakohteisiin haastattelemalla jälkijännittämistä tehneitä urakoitsijoita sekä peruskorjauskohteiden rakennuttamisesta vastanneita paikallisten ELY-keskuksien insinöörejä.
Laskennallisessa tarkastelussa tutkittiin vahventamisen vaikutusta sillan pituussuunnan murtorajatilassa mitoittaviin kestävyyksiin, taivutuskestävyyteen ja leikkauskestävyyteen, sekä käyttörajatilassa halkeiluun ja taipumaan. Lisäksi vahvennetun rakenteen paikalliset rasitukset tarkasteltiin sekä rakenteen reunajännitykset. Laskennallisen tarkastelun mitoitusrasitukset määritettiin LUSAS -FEM-laskentaohjelmaan luodulla rakennemallilla ja varsinainen rakenteen mitoitus Mathcad 15 ohjelmalla.
Kirjallisuustutkimuksen ja laskelmien perusteella pituussuuntaisilla ulkoisilla teräsjänteillä pystytään parantamaan rakenteen taivutuskestävyyttä huomattavasti sillan jokaisella taivutuskestävyyden kannalta kriittisellä alueella. Lisäksi rakenteen taipumakäyttäytymiseen saadaan merkittävää parannusta ulkoisilla jänteillä jälkijännittämällä. Mahdollinen leikkauskestävyyden paraneminen pituussuuntaan jälkijännittämällä vahvennetuissa rakenteissa perustuu jännevoiman rakenteeseen aiheuttamaan leikkausvoiman muutokseen. Jatkuvilla rakenteilla jännevoimasta rakenteeseen aiheutuva leikkausvoima on välitukialueella yleensä saman suuntainen kuin ulkoisista kuormista aiheutuva leikkausvoima, jolloin jännittämisellä voi olla epäedullinen vaikutus rakenteen leikkauskestävyyteen
Comparison of steel frame and prefabricated concrete frame installations
Full text linkSuomessa luotetaan vahvasti betonisiin runkorakenteisiin etenkin asuinkerrostaloja ra-kentaessa. Teräsrunkoja löytyy sen sijaan eniten varasto- ja toimitilarakennuksista. Tämän työn tarkoitus oli tutkia, mitä merkittäviä eroja teräs- ja betonielementtirunkojen asennusprosesseissa esiintyy, ja miten ne vaikuttavat runkoasennuksen kokonaiskestoon ja esimerkiksi työturvallisuuteen. Eroja etsittiin asennustyön vaatimista resursseista, kuten käytettävästä kalustosta, sekä suorittamalla kokonaistyömenekkien vertailua kahden kuvitteellisen kohteen välillä. Havaintojen perusteella oli myös tarkoitus pohtia, selittävätkö erot runkojen asennustyössä teräsrunkojen vähäistä osuutta asuinrakentamisessa.
Tutkimus on suoritettu kirjallisuustutkimuksena. Lähteinä on käytetty etenkin Rakennustieto Oy:n julkaisemia Ratu-ohjekortteja, mutta myös alaa koskevia tutkimuksia ja kirjallisuus- ja verkkolähteitä.
Tutkimus on jaettu kolmeen päälukuun. Ensimmäisessä osiossa perehdytään teräs- ja betonirunkojen ominaisuuksiin, sekä määritellään myöhemmin työssä tarkasteltavien kuvitteellisten esimerkkirakennusten ominaisuudet. Työssä päädyttiin tutkimaan teräsrungon kohdalla pilari-palkki-laatta -runkojärjestelmää, betonirunkojärjestelmäksi valittiin elementein toteutettava kantavat seinät-laattarunko. Toisessa luvussa on tarkasteltu runkokohtaisesti asennusprosessin kulkua ja siihen liittyviä resurssivaatimuksia. Vertailuluvussa on pyritty tutkimaan edellisessä luvussa tulleiden asioiden perusteella, minkälaisia eroja tai samankaltaisuuksia asennusprosesseista löytyy. Havainnot on vielä lopuksi koostettu yhteenvedossa, jossa niiden perusteella on pyritty luomaan johtopäätöksiä esitettyjä kysymyksiä koskien.
Työssä tehdyssä työmenekkien vertailussa havaittiin teräsrungon asentamiseen kuluvan noin 10 % vähemmän työntekijätunteja. Työssä selvitetyn perusteella ei kuitenkaan voitu väittää teräsrunkoasentaminen olevan kokonaiskestoltaan lyhyempi. Huomattiin myös, että vaikka esimerkiksi käytettävässä asennuskalustossa on pieniä eroja, on asennustöissä huomioitavissa seikoissa paljon samankaltaisuuksia, eikä teräsrungon vähäisen käytön voida sanoa johtuvan asennukseen liittyvistä tekijöistä. Työn perusteella jatkotutkimukseen olisi aihetta esimerkiksi asennustyön ja materiaalien kustannuksen vertailussa
Optimizing the Use of Enterprise Resource Planning System in Project-based Business
Full text linkEdelliset kaksi vuosikymmentä ovat olleet tietojärjestelmien kulta-aikaa. Tietojärjestelmät ovat kehittyneet ja vastaavat nykyään suuryritysten lisäksi myös pk-yritysten tarpeisiin. Järjestelmämarkkinat ovat suuret ja pelkästään toiminnanohjausjärjestelmien markkinat ovat valtavat, yli 80 miljardin euron kokoiset. Markkinoille mahtuu paljon onnistumisia, mutta myös epäonnistumisia. Viime kesänä uutisoitiin saksalaisen päivittäistavarakaupan vetäytyneen 500 miljoonan euron toiminnanohjausjärjestelmäimplementaatiosta. On siis kiinnostava tietää, miksi yritykset ottavat käyttöön toiminnanohjausjärjestelmän ja miten he sitä käyttävät käyttöönoton jälkeen.
Tämä diplomityö tehtiin, jotta saataisiin tietoon, miten suomalaisessa projektiliiketoiminnan pk-yrityksessä toiminnanohjausjärjestelmää käytetään ja miten tätä käyttöä saataisiin tehostettua, jotta yritys pääsisi nauttimaan järjestelmän hyödyistä paremmin. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena, jonka tutkimusmenetelmänä käytettiin haastatteluja, joihin yhdistettiin havainnointia.
Tutkimuksen avulla selvisi, että toiminnanohjausjärjestelmää käytetään projektiliiketoiminnassa suureksi osaksi vain taloudellisen tiedon luomiseen, tarkasteluun ja ylläpitoon. Tärkeimmät käytön kohteet ovat ostotilausten luominen ja laskuntarkastus. Tutkimuksessa havaittiin myös, että toiminnanohjausjärjestelmille ei yleensä määritellä tarkkoja tavoitteita tai että sen käytölle luotaisiin seurattavia mittareita. Selvisi myös, kuinka erilaisia tapoja järjestelmän loppukäyttäjillä on järjestelmän käytölle.
Tämä diplomityö tarjoaa tuloksillaan ainutlaatuista tietoa suomalaisen projektiliiketoiminnan yrityksen toiminnanohjausjärjestelmän käytöstä hankinnan ja talouden osastoilla. Järjestelmän käytön ongelmia ja tehostamisen mahdollisuutta tarkasteltiin aiemman kirjallisuuden valossa ja kohdeyritykselle luotiin selkeät toimenpide-ehdotukset toiminnanohjausjärjestelmän käytön tehostamiseksi. Ongelmat jaettiin kolmeen eri kategoriaan, jotka olivat järjestelmän tekniset ongelmat, järjestelmän toiminnalliset ongelmat sekä käyttäjän ongelmat. Toimenpiteet jaettiin neljään alakategoriaan, jotka olivat järjestelmän muutokset, organisaation muutokset, koulutus ja selvitykset
Development of workflow methods in Information Technology service
No full textTietotekniikan palvelualalla yhä useampi yritys pyrkii yksittäisten tuotekehitysprojektien sijaan tuottamaan pitkäjänteisempää palvelua, johon kuuluvat ohjelmistokehityksen lisäksi jatkuvat sovellusten kehitys- ja ylläpitopalvelut. Tällöin yritys pyrkii organisoimaan tuotettavan palvelun ja valitsemaan siihen oikeat tehtävienhallinnan menetelmät varmistaakseen tehokkaan palvelutuotannon. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia ja kehittää tehtävienhallinnan menetelmiä tietotekniikan palveluyrityksen tietyn asiakkuuden palvelussa. Tutkittavan palvelun tiimeissä tehdään pitkäjänteisen aikataulutetun kehitystyön lisäksi yllätyksellistä ja kiireellistä tuotannon häiriökorjausta. Palvelussa yksittäisen tiimin kehitystyö pitää olla aikataulutettavissa, jonka rinnalla kuitenkin havaitut palvelutuotannon häiriöt tulee korjata nopeasti sopimuksen palvelutason puitteessa.
Tutkittavan palvelun tapaustutkimuksessa toteutettiin teemahaastattelu yrityksen johdolle ja asiantuntijoille. Haastattelun teemat tunnistettiin tukeutumalla kirjallisuuteen asiantuntijatyöstä ja ohjelmistotuotannosta. Haastatteluilla selvitettiin, miten tulisi valita sovelluskehitystä- ja ylläpitoa tekevälle asiantuntijatiimille menetelmät tehtävienhallintaan.
Tutkimuksen tuloksena tunnistettiin hyvin muodostettu tiimi tehtävienhallinnan menetelmien perustaksi ja edellytykseksi tutkittavan palvelun osalta. Tehtävienhallinnan käyttöönotto ja kehitys edellyttävät toimivaa tiimiä, jonka toimintaa tuetaan johtamalla tavoitteiden ja yksilöiden kehittymisen kautta. Tiimin tulee myös tuntea tehtävienhallinnan menetelmät ja jatkuvan parantamisen ajattelu, jotta tiimi kykenee itsenäisestikin kehittämään omaa prosessiaan. Lisäksi tehtävienhallinnan menetelmien valintaan vaikuttava tekijä oli rinnakkaiset tehtävävirrat, joissa tehtävävirtojen välisten tehtävien kiireellisyydet vaihtelevat. Tehtävienhallinnan menetelmäksi valittiin tämän johdosta Kanban-menetelmä, jonka keskeisiä ominaisuuksia olivat virtauksen visualisointi, tehtäväkorttien käyttöönotto, keskeneräisen työn rajoitus ja tehtävien palvelutasoluokittelu. Scrum-menetelmän ja muiden ketterän kehityksen menetelmien pohjalta otettiin käyttöön päiväkokoukset, suunnittelukokoukset ja retrospektiivit tiimien prosessien jatkuvaan parantamiseen
Static load effects caused by the rail traffic on bridge structures
No full textSuunnittelussa raideliikenteen kuormavaikutukset silloille lasketaan eurokoodin standardin SFS-EN 1991-2 mukaan. Standardissa esitetään kuormakaavioita, joista LM71-kaaviota tulee käyttää aina ja muita kaavioita tapauskohtaisesti. Kaavioiden lisäksi kuormavaikutukseen vaikuttaa kaaviossa käytettävien kuormien luokittelukerroin α, joka on valittu kussakin eurokoodien vaikutuspiirissä olevassa maassa kansallisesti. Suomessa α:n arvoksi on valittu 1,46. Se on suurin standardissa esitetty luokka, joka vastaa junaa, jonka akselimassat ovat 35 tonnia. Suomen rataverkon suurin sallittu akselimassa on kuitenkin tällä hetkellä 25 tonnia, joten paikallisten kuormavaikutusten lähempi tarkastelu oli tämän perusteella tarpeellista.
Työssä tutkittiin Suomen raideliikenteen staattista kuormavaikutusta vertaamalla sitä LM71-kaavion vaikutuksiin. Dynaamisen suurennuskertoimen tasoon ei siis tässä otettu kantaa. Paikallisia kuormavaikutuksia arvioitiin stokastisen simulaatiotyökalun avulla, jolla muodostettiin todellisen kaltaisia tilastollisiin jakaumiin perustuvia tavarajunia. Henkilöliikenteen junia ei otettu tutkimukseen mukaan, koska oli selvää, ettei niiden kuormavaikutus staattisessa tapauksessa ole määräävä. Junien muodostuksen perustana olleet jakaumat saatiin rataverkolla sijaitsevien pyörävoimailmaisimien ja RFID-lukijoiden vuoden aikana keräämän datan perusteella. Pyörävoimailmaisimia on eri puolilla rataverkkoa ja jokainen mittauspiste simuloitiin erikseen, koska raideliikenteessä on paikallisia eroja myös Suomen sisällä. Simulaation lopussa jokaisen junan aiheuttamat kuormavaikutusten ääriarvot tallennettiin. Yksittäisiä junia muodostettiin kullakin mittauspisteellä 10 vuoden liikennettä vastaava määrä, sillä oletuksella, että liikennemäärä on sama jokaisena vuonna. Tulosten jälkikäsittelyssä ääriarvojakaumat muodostettiin lopulta kuukauden aikana ääriarvon tuottaneiden junien kuormavaikutuksista ja saatuihin jakaumiin sovitettiin ääriarvojakaumista Gumbel- sekä Weibull-jakaumat, joista luetaan 100 vuoden toistumiskuormavaikutusten arvot. Lisäksi yksittäisten tulosten jakaumia testattiin tarkemmin ja niihin sovitettiin myös yleistettyä ääriarvojakaumaa (GEV-jakaumaa).
Tutkimuksessa saatujen tulosten perusteella raideliikenteen staattinen kuormavaikutus on hyvin lähellä kuormakaavioiden LM71 ja SW/0 kuormavaikutuksia luokittelukertoimella α=1,1. Luokittelukertoimella 1,1 kerrottuna kuormakaaviot vastaavat junaa, jonka sallitut akselimassat ovat 25 tonnia. Muutamassa tutkitussa tapauksessa α=1,1 luokittelu ei kuitenkaan aivan riitä. Tulokset ovat siis odotettuja, mutta suoraan akselimassan perusteella tehtävä luokittelu osoittautui Suomen liikenteellä hieman epävarmaksi. Mahdolliseen luokittelukertoimen muutokseen tarvitaan vielä lisätutkimuksia
Traffic safety at staggered intersections
No full textPorrastetussa liittymässä nelihaaraliittymä on jaettu kahdeksi kolmihaaraliittymäksi. Porrastettu liittymä voi olla porrastustavaltaan joko oikea-vasen- tai vasen-oikeaporrastus. Työssä tutkittiin maanteiden porrastettujen liittymien turvallisuutta tarkastelemalla porrastetuissa liittymissä tapahtuneita henkilövahinkoon johtaneita onnettomuuksia Suomessa vuosina 2009–2017. Työn tavoitteena oli selvittää, kuinka paljon ja millaisia henkilövahinko-onnettomuuksia porrastetuissa liittymissä tapahtuu. Tavoitteena oli saada tietoa myös suunnitteluratkaisuista ja niiden vaikutuksesta turvallisuuteen. Lisäksi haluttiin tietää, miten paljon henkilövahinko-onnettomuuksia tapahtuu suojaamattomille tienkäyttäjille eli jalankulkijoille, pyöräilijöille ja mopoilijoille, ja miten nämä tienkäyttäjät on huomioitu suunnitteluratkaisuissa. Näiden perustella oli tarkoitus määritellä, millainen on turvallinen porrastettu liittymä maanteillä kaikille tienkäyttäjille.
Työn teoriaisuudessa tutustuttiin aihetta käsitteleviin aikaisempiin julkaisuihin ja tutkimuksiin ja tarkasteltiin porrastettujen liittymien nykyisiä suunnitteluohjeita Suomessa. Lisäksi tarkasteltiin porrastettujen liittymien suunnitteluohjeistuksia muissa Pohjoismaissa. Tutkimuksessa läpi käydyn kirjallisuuden perusteella vastaavaa tarkastelua porrastetuista liittymistä ei ollut tehty aiemmin Suomessa tai ulkomailla. Työn empiriaosuudessa aihetta tutkittiin suomalaisille ja ulkomaalaisille asiantuntijoille tehtyjen kyselyjen ja onnettomuustietojen analysoinnin kautta. Suomalaiset asiantuntijat pitivät porrastusta yleisesti ottaen hyvänä vaihtoehtona parantaa nelihaaraliittymän turvallisuutta. Sekä suomalaiset että ulkomaalaiset asiantuntija pitivät oikea-vasenporrastusta parempana porrastustapana.
185 porrastetussa liittymissä tapahtui vuosina 2009–2017 yhteensä 133 henkilövahinkoon johtanutta onnettomuutta, joista kahdeksan johti kuolemaan. Oikea-vasenporrastetuissa liittymissä henkilövahinkoon johtaneiden onnettomuuksien riski oli vasen-oikeaporrastettuja liittymiä suurempi. Riskit kasvoivat sen mukaan mitä suurempi oli liittymään sivutieltä saapuvien ajoneuvojen osuus. Porrastetuissa liittymissä tapahtuneet onnettomuudet olivat pääasiassa kääntymis-, suistumis- ja peräänajo-onnettomuuksia. 30 henkilövahinko-onnettomuutta tapahtui suojaamattomille tienkäyttäjille. 80 prosentissa liittymistä suojaamattomille tienkäyttäjille ei ollut toteutettu järjestelyitä päätien risteämiseen. Suomalaisissa asiantuntijakyselyissä esille tuotujen tienkäyttäjäpalautteiden mukaan osa suojaamattomista tienkäyttäjistä kokee turvattomuutta porrastetuissa liittymissä. Autoilijoiden suuret nopeudet ja havainnoinnin puute sekä liittymäalueen laajuus voivat aiheuttaa suojaamattomille tienkäyttäjille turvattomuuden tunnetta.
Turvallinen porrastettu liittymä kaikille tienkäyttäjille maanteillä on porrastustavaltaan liikenneolosuhteisiin sopiva, siinä on tienkäyttäjien toimintaa tukevat ja turvallisuutta edistävät suunnitteluratkaisut ja sen turvallisuutta tarkastellaan kokonaisvaltaisesti ottaen huomioon sekä objektiivinen että subjektiivinen turvallisuus. Suunnitteluratkaisuissa tulee huomioida myös suojaamattomat tienkäyttäjät. Turvallisessa porrastetussa liittymässä on selkeät väistämisvelvollisuudet, liittymäympäristöön hyvin soveltuvat nopeudet ja hyvä näkyvyys, jotta liikenne on sujuvaa ja tienkäyttäjät havaitsevat paitsi liittymän myös toisensa ajoissa
Tanniinit kestävinä tarra-aineina kuumaliimoissa
Full text linkThere is an increasing interest in renewable raw materials in all industries and adhesive industry is no exception. With the continuous development of biorefineries, the selection of bio-based materials is growing. The objective of this Thesis was to determine whether tannins from the bark of Finnish softwood could be added to that selection in regards to hot melt adhesive formulation. More precisely, whether tannins would be compatible with established materials, and whether tannins would be compatible with cellulose derivatives. This work functions as a laboratory scale proof of concept.
The theoretical part of this Thesis introduces how adhesives work, what are hot melt adhesives and how adhesives are tested, before presenting some sustainable materials and tannins in particular. Hot melt adhesives have three primary components, polymer, tackifier and wax, and the properties of the adhesive can be adjusted by component selection and ratio. Hot melt adhesives are mostly used in packaging industry and thus this Thesis focuses on using folding boxboard. Phenolic tackifiers are industrially available and lignin has been proven to function as tackifier with cellulose derivatives. Due to these facts, hypothesis was that tannins should function as tackifiers due to their phenolic nature, especially with cellulose derivatives. Tannins used in this Thesis are extracted from the bark of Finnish softwood.
It was discovered that mixture of tannins and poly(DL-lactide-co-ε-caprolactone) was a potential hot melt adhesive. This formulation was developed by screening mixtures of crude spruce tannin with 7 different polymers and 5 different waxes. Screening of the adhesive capabilities of different combinations was done by manual testing, and the peel strength of the most promising formulations was measured. The copolymer can be used as a hot melt adhesive by itself, but the processability and adhesion towards uncoated boxboard increased with tannins. In contrast to expectations, adhesive capabilities with the tested cellulose esters were weak. Next steps should be development of a better mixing mechanism as the tannin-copolymer mixture was not fully homogenous. There should also be research into how the parameters of the copolymer affect the adhesive capabilities of the hot melt adhesive, and whether changing these parameters could be used to enhance the adhesive. Compatibility with other materials should still also be tested with tannins
Light driven surface pattering of supra-molecular photo-active polymers
Full text linkAzobenzene containing photo-responsive polymers have gained much attraction due to their reversible photoisomerization and the different types of photoinduced phenomena that can be induced by the photoisomerization process. Photoinduced anisotropy, for instance, is of much interest for potential applications in optical/holographic data storage and optical switching. Photoinduced surface pattering, the topic of this work, is studied for applications in diffractive optics and microfabrication.
In this work the aim is to systematically study the effect of (i) azobenzene concentration, (ii) the molecular weight of the polymer where the azobenzene are incorporated into, and (iii) different types of non-covalent bonds through which the azobenzene molecules are attached to the polymer, on the formation of photoinduced surface relief gratings (SRGs). As the polymer matrix, poly(4-vinyl pyridine) (P4VP) was used. For (i) and (ii), 4-hydroxy-4ʹdimethylaminoazobenzene, that forms hydrogen bond with P4VP, was used. For (iii), three azobenzenes and two non-covalent interactions (hydrogen bond and halogen bond) were compared. The purpose here is to compare the non-covalent bonding effects on the efficiency of the SRG formations and to determine the most efficient non-covalent interaction for azobenzene containing polymers, especially in the low concentration regime.
For all of the three azobenzenes studied, the polymer molecular weight ranged from 1kD to 7kD and a series of samples was prepared with different azobenzene concentrations (1 mol% to 10 mol%). The samples were prepared with spin coating and the SRG formation was carried out via interference lithography, and the dynamics of the SRG formation in different complexes was studied through real time diffraction measurement of a probe beam during the inscription process.
The hydrogen bonded complexes showed an increase in the diffraction efficiency with an increase in the azobenzene concentration and it is observed that the azobenzene concentration and the polymer molecular weight are inversely proportional in terms of their effect on the efficiency. On the other hand, from the comparison of hydrogen and halogen bonding, it is evident that the halogen-bonded complexes surpass the hydrogen bonded-complexes and create more efficient gratings even at the lower concentrations, which is important for future optimization of non-covalently functionalized azobenzene containing polymers