GelDye

„Badanie jonżeli domieszkowanych barwnikami organicznymi jako nowych, potencjalnych markerów termochromowych”

(akronim projektu: GelDye)

Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu „Preludium 21”

Nr projektu: 2022/45/N/ST5/03634
Wartość projektu: 139 690,00 PLN
Wartość dofinansowania: 139 690,00 PLN
Okres realizacji projektu: 2023/02/02 – 2025/02/01
Kierownik projektu: mgr Maria Zdończyk

Materiały termochromowe (z greckiego termos, oznaczający temperaturę oraz chromos, czyli kolor) cechują się zmianą właściwości optycznych (np. kolor) w zależności od przyłożonej temperatury. Istnieją zarówno takie materiały, które zmieniają barwę pod wpływem niskiej temperatury, jak i wysokiej. Można sklasyfikować je w 3 różne grupy: organiczne, nieorganiczne i hybrydowe.

Stosowane w projekcie materiały „Badanie jonżeli domieszkowanych barwnikami organicznymi jako nowych, potencjalnych markerów termochromowych” to nowoczesne, zaprojektowane hybrydy organiczno-nieorganiczne o nieodwracalnej zmianie barwy. W przypadku tego projektu jonożele oparte są na sieci macierzystej (matrycy) – krzemionce impregnowanej cieczą jonową i barwnikiem organicznym. Sieć macierzysta odpowiada za finalną formę materiału, która pozwala na nałożenie wskaźnika na szkiełko mikroskopowe; ciecz jonowa dyktuje możliwą temperaturę, w której obserwowana jest zmiana w materiale; barwnik organiczny odpowiada za barwę markera. Jonożele do tej pory znajdowały zastosowanie w wielu dziedzinach życia takich jak: składniki akumulatorów litowo-jonowych czy izolatory. Możliwe jest także przyszłe zastosowanie tych materiałów w tzw. smart windows (szyby zmieniające barwę / zaciemniające się pod wpływem ciepła pochodzącego z promieni słonecznych).

Projekt zakłada, że możliwe jest zsyntezowanie takiego materiału hybrydowego, który wykorzysta zalety każdego ze swoich składników do uzyskania nieodwracalnego wskaźnika termochromowego, co w przyszłości może znaleźć zastosowanie w czujnikach przegrzania. Uważa się, że właściwości końcowego materiału będą zależeć od rodzaju użytej cieczy jonowej oraz jej stężenia. Jak dotąd nie podjęto żadnych prób zbadania zależności między strukturą cieczy jonowej a właściwościami jonożelu opartego na krzemionce. Dodatkowym interesującym aspektem wydają się być zmiany barwy barwnika organicznego w zależności od zastosowanej temperatury. Projekt ma również na celu przedstawienie możliwych zależności strukturalnych w materiałach hybrydowych przed i po procesie wyżarzania przy użyciu metod spektroskopowych. Badania wstępne pokazały, że niewielka zmiana w budowie cieczy jonowej może zaowocować zmianami materiału w różnych temperaturach.