Akrobacije molekulskih kristala - termoodskočni materijali za novu generaciju aktuatora

Opis projekta
Ciljano dizajniranje novih aktuatorskih materijala, koji su u stanju pružiti odgovor na vanjsku pobudu (toplinsku ili svjetlosnu) u obliku brzog, revezibilnog i kontroliranog mehaničkog kretanja trenutno predvodi istraživanja u znanosti o materijalima. Među takvim materijalima, nekoliko slučajno otkrivenih primjera kristala koji skaču za vrijeme grijanja, do daljina nekoliko tisuća puta većih od njihovih dimenzija u vremenu kraćem od 1 ms, pružaju impresivan prikaz pretvorbe toplinske energije u mehanički rad. Takvi termoodskočni (eng. thermosalient) kristali su biomimetički, nepolimerni samo-aktuatori par excellance. Ipak, zbog ekskluzivnosti ovog fenomena, i također zbog izuzetne složenosti analitičke metodologije za njegovu karakterizaciju, razlozi koji izazivaju ovu kolosalnu samo-aktuaciju ostaju nerazjašnjeni. Unutar projekta, odredit će se razlog postojanja termoodskočnog efekta u odabranim sustavima organskih molekulskih kristala (trans, trans, anti, trans, trans perhidropiren, L-piroglutamska kiselina te N’-2-propiliden-4-hidroski-benzohidrazid) koji su već poznati u literaturi, ali su još nerazjašnjeni. Nadalje, istraživanja će se proširiti na skupinu spojeva dobivenu odabranim i pažljivim modificiranjem spojeva za koje je efekt prethodno ustanovljen. Za očekivati je da će termoodskočni efekt biti izuzetno osjetljiv na suptilne promjene u kemijskom sastavu stoga će se omogućiti određivanje uvjeta za modeliranje novih materijala s termoodskočnim svojstvima. S ciljem elucidacije termoodskočnog fenomena, ovaj projekt predstavlja prvi sustavni pokušaj određivanje međuigre između termodinamičkih, kinematičkih, strukturnih i makroskopskih faktora termoodskočnog efekta pomoću difrakcijskih (XRD), mikroskopskih (hot-stage), spektroskopskih (FTIR, UV/VIS) i termičkih (DTA/DSC/TG) tehnika. Ispitivani sustavi također će se izučavati kvantomehaničkim modeliranjem (DFT).

Akronim
AKROBATOO MATER

Šifra projekta
IP-2014-09-7506

Poziv
2014-09

Vrsta projekta
Znanstveno-istraživački

Vrsta financiranja
Kompetitivno projektno financiranje

Financijer
HRZZ - Hrvatska zaklada za znanost

Detalji financiranja
 IP - Istraživački projekti

Ukupan iznos financiranja projekta
704.570,00 HRK

Trajanje projekta
2015-07-01 - 2018-01-07

Ustanova - uloga
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb - Nositelj (704.570,00 HRK)

Osoba - Ustanova - uloga [pocetak - zavrsetak]
Željko Skoko (MBZ: 236445, CROSBI: 17553) - Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb - Voditelj projekta [2015-07-01 - 2018-01-07]
Vito Despoja (MBZ: 255255, CROSBI: 21035) - Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb - Suradnik [2015-07-01 - 2018-01-07]
Teodoro Klaser (MBZ: 357352, CROSBI: 33712) - Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb - Suradnik [2015-07-01 - 2018-01-07]