Pracownicy i doktoranci Uniwersytetu Śląskiego: dr Andrzej Swinarew, dr hab. inż. Zbigniew Grobelny, mgr Tomasz Flak, mgr Jadwiga Gabor, mgr Justyna Jurek-Suliga, mgr Marta Łężniak oraz mgr inż. Kinga Skrzeczyna są autorami wynalazku, którego istotą jest sposób otrzymywania fotoluminescencyjnych polieterów i politioeterów na drodze polimeryzacji anionowej.
Otrzymane według opatentowanego sposobu polimery fotoluminescencyjne cechuje wysoka masa cząsteczkowa oraz związana z nią stabilność związków, a także znacząca wydajność kwantowej luminescencji.
Jak wyjaśnia dr Andrzej Swinarew – członek zespołu badawczego, niezwykle trudno jest otrzymać polimery, które charakteryzowałyby się wysoką masą cząsteczkową. Wielkość ta ma znaczenie, ponieważ od niej uzależniona jest m.in. stabilność otrzymanych związków oraz energochłonność zachodzących procesów. Stabilność materiałów oznacza, iż nie tracą one swoich właściwości wraz z upływem czasu. – W pewnym sensie otrzymane przez nas związki organiczne przypominają bardziej nieruchomość niż ruchomość. Jeśli kupię w tym roku samochód za kilkaset tysięcy złotych, po dziesięciu latach będzie on wart połowę swojej ceny. Tymczasem nieruchomość nabyta za tę samą kwotę po upływie dekady nie straci swojej wartości, może ją nawet zwiększyć. Podobnie jest z otrzymanymi przez nas polimerami fotoluminescencyjnymi. Pełnią swoje funkcje znacznie dłużej i efektywniej w porównaniu do innych, stosowanych obecnie związków – dodaje naukowiec.
Wysoka masa cząsteczkowa związana jest również z niższą energochłonnością zachodzących procesów, co oznacza, że procesy te pochłaniać będą mniej energii niż w przypadku wykorzystywanych w praktyce rozwiązań technologicznych.
Z kolei znacząca wydajność kwantowej luminescencji otrzymanych polimerów oznacza, że już niewielka ich ilość naniesiona na dany materiał, bądź będąca częścią jego składu, pozwala uzyskać silny efekt luminescencyjny.
Tego typu włókna polimerowe mogą zostać wykorzystane jako znaki świetlne widoczne w świetle UV, służące m.in. do zabezpieczania papierów wartościowych.
Opis opatentowanej metody:
Opatentowany sposób otrzymywania fotoluminescencyjnych polieterów i politioeterów na drodze polimeryzacji anionowej, w którym po wyczerpaniu monomeru jedną ze znanych metod przekształca się grupy alkoholanowe w końcowe grupy eterowe, usuwa się powstałe zanieczyszczenia i rozpuszczalnik bądź rozpuszczalniki, a polimer suszy do stałej masy. Reakcje prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym z grupy liniowych lub cyklicznych eterów, korzystnie dodając do mieszaniny reakcyjnej ligand, korzystnie prowadzi się ją w temperaturze od 15°C do 25°C, do czasu wydzielenia wodoru. Następnie do mieszaniny reakcyjnej dodaje się monopodstawiony oksiran lub tiiran – i prowadzi się jego polimeryzację, korzystnie w temperaturze od 20°C do 40°C, charakteryzujący się tym, że w atmosferze gazu inertnego prowadzi się reakcję wodorku potasu ze związkiem zawierającym grupę karbazylową i kwaśny atom wodoru. Korzystnie jako związek zawierający grupę karbazylową i kwaśny atom wodoru stosuje się karbazol. Korzystnie związek z grupą karbazylową i kwaśnym atomem wodoru stosuje się w ilości niezbędnej dla przeprowadzenia syntezy inicjatora przy użyciu wodorku potasu.
Małgorzata Kłoskowicz | Sekcja Prasowa UŚ
fot. dr Andrzej Swinarew