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]