Μελέτη συμπεριφοράς & ενδεχόμενης αποδέσμευσης Spin-Crossover συμπλόκου Fe(II) από πολυμερικά σύνθετα υλικά για εφαρμογές συσκευασίας τροφίμων
Loading...
Date
2025-10-21
Authors
Καλδίρης, Γεώργιος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη και ρύθμιση της θερμομαγνητικής συμπεριφοράς ενώσεων τύπου spin crossover (SCO), με στόχο την ανάπτυξη λειτουργικών, θερμοευαίσθητων φιλμ για εφαρμογές αισθητήρων. Κεντρική ιδέα αποτελεί ο διττός ρόλος της πολυμερικής μήτρας: αφενός ως μέσο ενσωμάτωσης του SCO υλικού σε λειτουργικές διατάξεις και, κυρίως, ως ενεργός ρυθμιστικός παράγοντας της SCO συμπεριφοράς μέσω των μοριακών αλληλεπιδράσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των λειτουργικών ομάδων της ένωσης και του πολυμερούς. Έτσι, η μήτρα υπερβαίνει τον ρόλο του παθητικού φορέα, συμβάλλοντας στη ρύθμιση κρίσιμων παραμέτρων όπως η θερμοκρασία εναλλαγής (T₁/₂), το πλάτος υστέρησης και η κινητική της μετάβασης μεταξύ των καταστάσεων spin, καθορίζοντας τη συμπεριφορά του υλικού ως θερμοαισθητήρα.
Προς επίρρωση αυτών, η ένωση Fe(phen)₂(NCS)₂ ενσωματώθηκε σε τρεις πολυμερείς μήτρες – πολυστυρένιο (PS), πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και πολυσουλφόνη (PSF) – που επιλέχθηκαν βάσει της ικανότητάς τους να αναπτύσσουν διαφορετικού τύπου αλληλεπιδράσεις (π–π) ή να εμφανίζουν αδράνεια ως προς την αλληλεπίδραση με το σύμπλοκο. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι το T₁/₂ διαφοροποιείται ανάλογα με τη μήτρα, ενώ το σύστημα PSF/SCO παρουσίασε τη χαμηλότερη ταχύτητα εναλλαγής, αποδεικνύοντας την πιο σταδιακή μετάβαση. Η μελέτη αποδέσμευσης πραγματοποιήθηκε τόσο για την αξιολόγηση της σταθερότητας των φιλμ, όσο και για την εκτίμηση της ισχύος των αλληλεπιδράσεων πολυμερούς–SCO. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν διαφοροποιήσεις στη συμπεριφορά των πολυμερών, με ορισμένες μήτρες να προσφέρουν υψηλό βαθμό συγκράτησης, ενισχύοντας τη βιωσιμότητά τους σε εφαρμογές που απαιτούν λειτουργική σταθερότητα και ασφάλεια.
Η εργασία αυτή μπορεί να συμβάλει ουσιαστικά στην κατανόηση και ανάπτυξη μεθόδων ελέγχου της SCO μετάβασης, ενός πεδίου ιδιαίτερης τεχνολογικής σημασίας. Η δυνατότητα αξιοποίησης της πολυμερικής μήτρας ως μοριακού εργαλείου ρύθμισης διευρύνει τις προοπτικές σχεδιασμού πολύ-λειτουργικών, ασφαλών και ελεγχόμενων υλικών για αισθητήρες θερμοκρασίας σε συσκευασίες τροφίμων και άλλες εφαρμογές.
Description
Keywords
Ενώσεις spin crossover, Πολυμερικά σύνθετα φιλμ, Θερμοευαίσθητοι αισθητήρες, Μελέτη αποδέσμευσης