Diffraktive mikrostrukturer som urenhedsindikator: Diffractive Microstructures as Contamination Indicator

Ernes Gvozdar, Johan Kolstrup, Lisa Anita Roed & Nataliya Kryvobokova

Studenteropgave: Semesterprojekt

Abstrakt

I dette projekt undersøges det, om forskellige termoplastoverflader med påtrykte diffraktive mikrostrukturer, som giver et farvespil, kan bruges til visuelt at detektere urenheder. Desuden undersøges, om det er muligt at opstille en model, som kan give en forklaring på, om der er forskel på de fire plasttypers evne til at detektere urenheder. De diffraktive mikrostrukturer påtrykkes termoplasttyperne polycarbonat (PC), polypropylen (PP), poly (metyl metacrylat) (PMMA) og polystyren (PS), vha. varmeprægning. Farvespillets synlighed på plastoverfladerne undersøges ved påføring af følgende testsubstanser: vand, sukker opløst i vand, olivenolie og smør opblandet i olivenolie. Endvidere foretages en såkaldt fingertest, som består i, kort, at trykke en finger ned på mikrostrukturen. Beslutninger om i hvilken grad de diffraktive mikrostrukturer er synlige baseres på visuelle observationer. Data består af fotografier og observationer. En model, som beskriver sammenhængen mellem synligheden af farvespillet og plasttyperne, opstilles. Modellen opstilles ud fra diffraktionseffektiviteten for et tyndt fasehologram, som bl.a. indeholder plasttypens og testsubstansens brydningsindeks. Ud fra modellen konkluderes det, at disse brydningsindekser har afgørende betydning for synligheden af farvespillet, når testsubstanserne er påført mikrostrukturen. Eksperimenterne har delvist understøttet modellen. Det konkluderes tilmed, at plasttyper, som har brydningsindekser lignende testsubstanserne, er bedst egnede til at detektere disse substanser. Projektets undersøgelser viser, at det er muligt at anvende diffraktive mikrostrukturer til detektion af urenheder, men at mere dybdegående undersøgelser bør foretages.

UddannelserBasis - Naturvidenskabelig Bacheloruddannelse, (Bachelor uddannelse) Basis
SprogDansk
Udgivelsesdato25 jun. 2008
VejledereMartin Niss

Emneord

  • diffraktive mikrostruktur
  • varmeprægning
  • termoplast