Komercjalizacja własności intelektualnej IChF Nr oferty 385743/4
Transkrypt
Komercjalizacja własności intelektualnej IChF Nr oferty 385743/4
Komercjalizacja własności intelektualnej IChF Nr oferty 385743/4/2011 Sposób przyspieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ i polimer/polimer Przedmiotem wynalazku jest sposób przyśpieszania separacji faz w układach niejednorodnych, zwłaszcza w układach polimer/ciekły kryształ, polimer/polimer oraz innych mieszaninach o długim czasie separacji. Dzięki przyłożeniu pola elektrycznego o odpowiedniej częstotliwości, możliwe jest nawet 1000 – krotne przyśpieszenie procesu separacji faz. Układy niejednorodne, takie jak mieszanina polimeru z ciekłym kryształem lub mieszanina polimeru z polimerem, charakteryzują się długimi czasami separacji faz. Równocześnie są w centrum zainteresowania ze względu na ich szerokie zastosowanie np. jako tzw. „inteligentny materiał”. Szyba wytworzona z mieszaniny polimer/ciekły kryształ znanej jako PDLC (Polymer-Dispersed Liquid Crystal) nie przepuszcza światła, a pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego staje się transparentna. Mieszanina polistyrenu (PS) oraz ciekłego kryształu (5CB) rozseparowana na dwie fazy. Zdjęcie wykonano przy pomocy mikroskopu optycznego przy użyciu skrzyżowanych polaryzatorów. Skoro separacja układów polimer/ciekły kryształ, polimer/polimer i im podobnych jest długotrwała, to skrócenie tego procesu jest korzystne ze względów ekonomicznych. W procesie przeprowadzonym wg. niniejszego wynalazku, do mieszaniny dwóch lub więcej faz przykłada się zmienne pole elektryczne. Jony zawarte w fazie o wyższej przewodności zaczynają się przemieszczać. Jony dodatnie przemieszczają się w kierunku elektrody o potencjale ujemnym, a jony ujemne - w kierunku elektrody o potencjale dodatnim. Komercjalizacja własności intelektualnej IChF Nr oferty 385743/4/2011 Po zbliżeniu się do granicy faz, jony nie są w stanie dalej się przemieszczać i w rezultacie ładują granicę fazy. Gdy w mieszaninie mamy wiele faz (domen), stają się one naładowane i zaczynają się nawzajem przyciągać oraz łączyć w coraz większe struktury, docelowo prowadząc do kompletnej separacji faz. Co istotne, efektywność tego procesu bardzo silnie zależy od częstotliwości przykładanego pola elektrycznego. Optymalny dobór parametrów, częstotliwości i natężenia pola elektrycznego, powoduje że możliwe jest nawet 1000 – krotne przyśpieszenie procesu separacji faz. Warunkiem koniecznym dla przeprowadzenia procesu separacji jest obecność nośników ładunku np. jonów. Jony mogą mieć formę zanieczyszczeń, np. być pozostałościami po procesie syntezy organicznej, czy innego procesu przetwórczego lub pochodzić z materiałów mających kontakt z mieszaniną np. zbiornik, w którym są przechowywane. Jony mogą również być sztucznie wprowadzane do mieszaniny aby wykorzystać ich obecność do przyspieszania separacji. Uniwersalny mechanizm opracowanej metody powoduje, że można ją stosować dla dowolnych mieszanin, w których jedna z faz będzie się charakteryzować większym przewodnictwem elektrycznym od drugiej fazy. Powyższy mechanizm został zastosowany do przyspieszenia separacji faz w układzie polimer/ciekły kryształ oraz w układzie polimer/polimer. Oznacza to, że jest metoda może być przydatna w przemyśle kosmetycznym oraz spożywczym. Ponadto, kontrolowanie tempa procesu separacji w bardzo szerokim przedziale czasu powoduje, że opracowana metoda stanowi dobre narzędzie do wytwarzania zaawansowanych materiałów funkcjonalnych. Proces separacji można przeprowadzać szybko po czym zatrzymać go w dowolnie wybranym stadium i „zamrozić” poprzez gwałtowne obniżenie temperatury lub, w przypadku niektórych polimerów, sieciować przy pomocy promieniowania UV. Uzyskane w ten sposób struktury mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle optoelektronicznym czy fotonicznym. Kontakt z twórcą wynalazku Prof. Dr hab. Robert Hołyst – tel. (22) 343 3123; [email protected] Kontakt z pełnomocnikiem ds. Wdrożeń i Patentów Marcin Izydorzak – tel. (22) 343 3239; [email protected]