Design, optimalizace a aplikace chytrých tepelně izolačních nanovrstev.

Pro efektivní hospodaření s tepelnou energii a omezování problémů v důsledku tepelných fluktuací je základní potřebou její efektivní ukládání. Také při zabezpečení komfortu osob při extrémních nebo náhle se měnících externích tepelných podmínkách se neustále hledají nové materiály, které jsou schopné ukládat tepelnou energii, mají dobré termo-izolační vlastnosti a jsou použitelné do oděvních nebo ochranných textilií (zajišťují komfort uživatele). V poslední době se pro tyto účely využívá také nano-membrán s řízenou porózitou. Kvalita těchto membrán souvisí jak s jejich konstrukcí (zejména porózitou) tak i jejich chemickým složením. Celková termo-izolační účinnost je silně ovlivněna také zabudováním těchto membrán do textilních struktur, kde jedním z rozhodujících faktorů je tloušťka a porozita textilní složky. Na druhé straně jsou k dispozici systémy využívající tzv. PCM (phase change material) schopné ukládat tepelnou energii jako důsledek fázových změn (kapalina/pevná látka) pro tlumení náhlých tepelných šoků. Tyto systémy jsou bud součástí vláken nebo povrchových nánosů. Cílem projektu je vývoj „smart“ nanovrstev pro ukládání tepla, které budou kompozitní strukturou z polymerní matrice a zabudované PCM fáze. Tyto nanovrstvy budou součástí vysoce účinných termoizolačních textilií využívajících původního patentovaného systému ROTIS. Pro přípravu nanovrstev bude využito zejména principu tvorby útvarů v elektrickém poli. Kromě způsobu elektro-zvlákňování budou pro tvorbu membrán s řízenou porózitou ověřovány i možnosti elekro-rozstřikování (electro-spraying) a nanovrstvení s následnou tvorbou pěnové struktury (blowing). PCM materiály budou dodávány bud jako vnitřní složka do nano-vlákenné fáze nebo jako vnitřní část polymerních kapslí vhodných rozměrů. Jednotlivé principy tvorby a složení komponent budou optimalizovány jak z hlediska technologie přípravy, tak i z hlediska výsledných efektů. Budou měřeny termo-izolační vlastnosti a komfort textilních struktur obsahujících vyvinuté nano-vrstvy pro ukládání tepla s PCM. Kromě standardních postupů budou také modifikovány způsoby měření intenzity tlumení náhlých tepelných šoků. Budou také ověřeny možnosti využití nano-vrstev pro ukládání tepla s PCM pro konstrukci obalů přenositelných elektronických zařízení (laptopy, smart-phony).