2025
Reverzibilní tepelný sensor využívající azo-polymer pro kolorimetrickou detekci
LORENC, Michal; Vítězslav ZIMA and Jan PODLESNÝBasic information
Original name
Reverzibilní tepelný sensor využívající azo-polymer pro kolorimetrickou detekci
Name (in English)
Reversible thermal sensor using azo-polymer for colorimetric detection
Authors
LORENC, Michal; Vítězslav ZIMA and Jan PODLESNÝ
Edition
2025
Other information
Language
Czech
Type of outcome
Outcomes put into operation (prototype, working sample)
Field of Study
10404 Polymer science
Country of publisher
Czech Republic
Confidentiality degree
contents are subject to a state secret
Marked to be transferred to RIV
Yes
Organization unit
Institute of Technology and Business in České Budějovice
Keywords in English
sensor; polymer; azo
Technical parameters
Reverzibilní tepelný senzor na bázi akrylátové pryskyřice (složení: 50 % bisfenol A diglycidyl ether diakrylát, 30 % triethylenglykol dimethakrylát, 10 % akrylát Genomer 1122TF) s přídavkem 5 % fotoresponzivní azolátky. Klíčové parametry senzoru: Forma výstupu: 100 µm tlustý polymerní film vytvrzený UV-LED zářením (405 nm). Záznam dat: Optická aktivace (zápis) pomocí LED o vlnové délce 365 nm. Stabilita při nízkých teplotách: Při -15 °C je vizuální záznam stabilní po dobu minimálně 7 měsíců.Reverzibilita (relaxace): Při pokojové teplotě (22 °C) dochází k samovolnému vymizení nápisu (zpětné izomerizaci) během 3 hodin.Viskozita směsi: cca 1000 mPas (přídavek barviva neovlivňuje reologické vlastnosti). Mechanické vlastnosti: Přítomnost azolátky nemá negativní vliv na tahové charakteristiky polymerní matrice (měřeno dle ASTM D 1708).
Tags
Links
TQ03000624, research and development project.
Changed: 16/2/2026 08:59, Ing. Barbora Langšádlová
In the original language
*Tento funkční vzorek představuje inovativní polymerní materiál na bázi akrylátové matrice s obsahem kopolymerovaného azo-derivátu. Materiál využívá principu světlem indukované E-Z izomerizace, která se projevuje viditelnou změnou barvy. Tato změna je reverzibilní: po ozáření UV světlem (365 nm) přechází materiál do zbarvené formy stabilní při nízkých teplotách, zatímco při zvýšení teploty dochází k termodynamicky řízené relaxaci a návratu k původnímu zabarvení v řádu minut až hodin. Záznam vytvořený v polymerním filmu o tloušťce 100 mm zůstává při teplotě -15°C čitelný déle než 7 měsíců, zatímco při pokojové teplotě 22°C postupně vymizí během 3 hodin. Testování prokázalo, že přídavek azo-barviva neovlivňuje viskozitu ani mechanické vlastnosti výsledného produktu, Materiál je primárně určen pro inteligentní obaly v potravinářství a farmacii, kde slouží jako vizuální indikátor narušení chladicího řetězce (cold chain) během logistiky a skladování.
In English
*This functional sample represents an innovative polymeric material based on an acrylate matrix containing a copolymerized azo-derivative. The material utilizes the principle of light-induced E-Z isomerization, which is accompanied by a visible color change. This change is reversible: upon irradiation with a suitable wavelength (365 nm), the material transitions into a colored form (E-Z isomer) that is stable at low temperatures. When the temperature increases, thermodynamically controlled relaxation processes are activated, leading to back-isomerization and a return to the original color within minutes to hours. When the sample is stored in a freezing environment (-15 °C), the recorded information remains fully legible even after 7 months. Upon exposure to room temperature (22 °C), the record gradually disappears within 3 hours. Testing has shown that the addition of the azo-compound does not significantly affect the viscosity or the mechanical properties of the final product. The developed material has high potential as an intelligent temperature sensor for packaging applications, particularly in the food and pharmaceutical industries. It enables visual indication of cold chain breaches during storage, transport, and sale.