ИСТИНА

Исследование кинетики кристаллизации и морфологии биоразлагаемых полимеров со щеточной архитектурой играет важную роль в дизайне функциональных биоматериалов, поскольку микроструктура материала предопределяет его механические свойства, биорезорбируемость и способность к интеграции с живыми тканями1 . Анализ изображений, полученных методом поляризационной оптической микроскопии в режиме реального времени, затруднен из-за обработки больших массивов данных, и их ручная обработка может приводить к искажению результатов. Автоматизированный анализ изображений с применением алгоритмов компьютерного зрения не только стандартизирует количественный анализ объектов, но и открывает новые возможности для материаловедения, позволяя получать недоступные ранее сведения о механизмах конкурентного роста кристаллов2 . Работа посвящена изучению процесса кристаллизации щеточных сополимеров, содержащих звенья полилактида (PLA), которые при кристаллизации в тонких и ультратонких пленках образуют разнообразные морфологии, включая дендриты, сферолиты и другие структуры. Основной целью является разработка универсальных алгоритмов для кинетического и морфологического анализа микроскопических изображений, обеспечивающих эффективную сегментацию кристаллической фазы по всему массиву данных и её количественный анализ. В ходе исследования получены статистически значимые количественные данные и охарактеризована кинетика изотермической кристаллизации и влияние степени переохлаждения, толщины пленки и гидрофобности поверхности на морфологию кристаллов. В результате исследования разработаны алгоритмы сегментации кристаллов, которые позволили получить количественные характеристики морфологии, включая плотность ветвлений, динамику прироста числа ветвлений, фрактальную размерность структуры, а также оценить площадь кристалла и диффузионно-обедненного слоя вокруг него и вычислить скорость роста ламелл.