Intelligent soft materials  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
38228
Type K
Principal investigator Zrínyi, Miklós
Title in Hungarian Intelligens lágy anyagok kutatása
Title in English Intelligent soft materials
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Physical Chemistry and Materials Science (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Filipcsei, Genovéva
Gyenes, Tamás
Sinkó, Katalin
Szabó, Dénes
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 9.400
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Intelligens lágy anyagok kutatása című OTKA pályázat keretén belül az alábbi feladatokat végeztük el: 1. Új típusú elektroreológai(ER) -, és/vagy magnetoreológiai (MR) folyadékok, valamint hasonló elven alapuló gélek és lágy gumik előállítása. Homogén elektromos vagy mágneses térben a folyadékfázisban diszpergált részecskékből láncszerű aggregátumok képződnek. Ezt a struktúrát kémiai módszerekkel rögzítve anizotrop anyagokat állítottunk elő. Anizotróp elasztomerek előállítása mellett szisztematikus mechanikai és duzzadáskinetikai vizsgálatokat végeztünk. 2. Hőmérsékletérzékeny NIPA gél fázisátalakulásán alapuló, termikusan változtatható fényáteresztő-képességű intelligens üvegeket állítottunk elő. A gélkollapszust követő térfogatcsökkenés kiküszöbölésére interpenetrációs NIPA/PVA gélrendszereket fejlesztettünk ki. 3. Olyan gél-rendszerek fejlesztettünk ki, amelyeknél az model hatóanyag leadás a gélkollapszus jelensége alapján a diffúziótól függetlenül, termikus hatással szabályozható. 4. Az alumínium- és sziliciumtartalmú hibrid gélek állítottunk elő és vizsgáltunk speciális tulajdonságú (pl igen kis sűrűségű piezoelektromos) anyagok előállítása céljából. Az előállításánál kiindulási anyagként tetraetoxi-szilán, alumínium-nitrát és a PDMS-ból álló kompozitot használtunk. A szervetlen fázis előgélesítésének ideje és a PDMS molekulák mérete erősen befolyásolja a kialakuló hibrid gél kötésrendszerét, szerkezetét és tulajdonságait.
Results in English
Intelligent Soft materials The following works have been carried out in the last four years:1.Preparation of magnetic and electric field sensitive anisotropic PDMS elastomers and gels using new type of silicon oil based magneto- and electrorheological fluids. In uniform field the dispersed particles formed chain-like structure. This particles formation can be fixed in the polymer matrix by cross-linking chemical reaction resulting anisotropic samples. Systemic mechanical and swelling kinetics measurements were performed on these anisotropic samples. 2.Based on the phase transition of temperature sensitive NIPA gel, intelligent gel-glass with controllable light transparency was developed. In order to reduce the volume change, interpenetration NIPA/PVA network was developed. 3.New thermoresponsive composite-gel membranes capable of regulating permeability in response to external temperature were prepared. These membranes containing ordered nano channels can act as „on - off” switches or „permeability valves”. 4.Hybrid gels with aluminium and silicon contains were prepared and investigated in order to develop special materials (e.g.: with very low density and piezoelectric property). Tetraetoxy-silan, aluminium-nitrate and PDMS were used to fabricate composite materials. The pregelation time of the inorganic phase and size of the PDMS chains have a significant influence on the structure and on the property of the formed hybrid gel.
Full text http://real.mtak.hu/515/
Decision
Yes





 

List of publications

  
K. Sinkó, V. Torma, I. Pászli: Characterization of Porous Nanostructures”, Advanced Materials Forum III. 2, (2006), 2006
Genovéva Filipcsei, Ildikó Csetneki, András Szilágyi and Miklós Zrínyi: Magnetic File-responsive Smart Polymer Compostes (rewiev), Advances in Polymer Science (submetted) (2006), 2006
K. Sinkó, A. Neményi: “Effect of Al-and Si-containing precursors on the structures formed by sol-gel method”, Progress in Colloid and Polymer Science 125. 103-110. (2004), 2004
K. Sinkó, A. Neményi, H. Peterlik: „Study of Initial Materials in the Sol-Gel Procedures”, 8th Japan Int. Symposium (JISSE-8), 125. (2003), 2003
K. Sinkó, V. Torm: “Characterization of Porous Nanostructures”, Abstract book of MATERIAIS 2005, III International Materials Symposium 65-66. (2005), 2005
K. Sinkó, K. Fél, M. Zrínyi: “Effect of preparation`s conditions on the structure of PDMS hybrid systems”, Workbook of XI. Int. Materials Researh Congress, 2-46. (2002) Cancun, 2002
Sinkó K: „Nanoszerkezetű alumínium-szilikát rendszerek”, Nanotechnikai Konf. Budapest (2004), 2004
K. Sinkó, V. Torma: “Nanocomposite”, ELETTRA Progress Report 108-110. (2005), 2005
K. Sinkó, L. Pöppl: Transformation of alumino-silicate wet gel to solid state, J. Sol. State Chem. 165. 1. 111-118., 2002
Varga Zs, Filipcsei G, Zrínyi M: Smart Composites with Controlled Anisotropy, Polymer, 46, 7779-87 (2005), 2005
Varga Zs, Filipcsei G, Zrínyi M: A XXI. század új kihívása: az intelligens anyag (első rész), Természet Világa, TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY, 153(9), 386-388, 2004
Varga Zs, Filipcsei G, Szilágyi A, Zrínyi M: Electric and Magnetic Field-structured Smart Composites, Macromolecular Symposia, 227, 123-133 (2005), 2005
Szilagyi A, Gyenes T, Filipcsei G, Zrínyi M: Thermotropic Polymer Gels: Smart Gel Glass, Macromolecular Symposia, 227, 357-366 (2005), 2005
Csetneki I, Kabai Faix M, Szilagyi A, Kovács A.L, Németh Z, Zrínyi M: Preparation of magnetic polystyrene latex via miniemulsion polymerization technique, JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, 42, 482-4808 (2004), 2004
Szilágyi A, Filipcsei G, Zrínyi M: A XXI. század új kihívása: az intelligens anyag (második rész), TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY, 135(10), 334-446, 2004
Zrínyi M, Filipcsei G, Gács J, Simon Cs, Szilágyi A: Termikus hatásra fényáteresztését változtató gélüveg, BEJELENTETT SZABADALOM, 2004
Szilagyi A, Gyenes T, Filipcsei G, Zrínyi M: Electrically Adjustable Thermotropic Windows, MODERN TRENDS IN ORGANOELEMENT AND POLYMER CHEMISTRY, International Conference Dedicated, May 29-June 04 2004, Moscow, (Ed. - ), 2004, pp P91, 2004
Filipcsei G, Szilágyi A, Varga Zs, Zrínyi M: Smart Composites with Controlled Anisotropy, MODERN TRENDS IN ORGANOELEMENT AND POLYMER CHEMISTRY, International Conference, 2004, Moscow, (Ed. - ), 2004, pp P19, 2004
Filipcsei G, Szilágyi A, Varga Zs, Zrínyi M: Smart Composites with Controlled Anisotropy, World Polymer Congress MACRO 2004, 40th International Symposium on Macromolecules, July 4-9 2004, Paris, 2004
Szilágyi A, Filipcsei G, Zrínyi M: Elastic and Swelling Behavior of Poly(vinyl alcohol)/poly(N-isopropylacrylamide) Interpenetrating Networks, World Polymer Congress MACRO 2004, 40th International Symposium on Macromolecules, July 4-9 2004, Paris,, 2004
Filipcsei G, Szilágyi A, Varga Zs, Zrínyi M: Smart Composites with Controlled Anisotropy, Polymer Networks Conference, Bethesda, USA, 2004
Szilágyi A, Filipcsei G, Zrínyi M: Elastic and Swelling Behavior of Poly(vinyl alcohol)/poly(N-isopropylacrylamide) Interpenetrating Networks, Polymer Networks Conference, Bethesda, USA, 2004
Filipcsei G, Szilágyi A, Zrínyi M: Unique Properties of Thermosensitive poly(N-isopropyl acrylamide)and Magnetically Soft poly(N-isopropyl acrylamide), 1st A*STAR-Central Europe Workshop, Singapore, 17-19 Nov. 2004, 2004
Szilágyi A, Filipcsei G, Zrínyi M: Novel Electrically Adjustable Thermotropic Windows, 1st A*STAR-Central Europe Workshop, Singapore, 17-19 Nov. 2004, 2004
Zrínyi M: Gel Based Artificial Muscles, II. World Congress on Biomimetics and Artificial Muscles, Biomimetics 2004, Albuquerque, NM, USA, 2004. dec.04, 2004
K. Sinkó, A. Neményi, Zs. Tihanyszegi, H. Peterlik: „Study of Al- and Si-containing precursors in the sol-gel procedures”, Proceed. Jap. Int. SAMPE Symp. 187-192. (2003), 2003
K. Sinkó, K. Fél,: „Effects on Porosity of Inorganic and Hybrid Aerogels”, Euromat 2003, 153. (2003), 2003
Zrínyi M: Magnetic Field Responsive Smart Elastomers, The First International Symposium on Intelligent Artifacts and Bio-systems. (1st INABIO), 2004
Zrínyi M: Szintetikus izom. Álom vagy realitás?, A 2004. évi Náray-Szabó István díj átadásán 2004 Márc. 23, 2004
Zrínyi M: A XXI. Század anyagai, az intelligens anyagok, Magyar Mérnökök és Építészek Svájci Egyesülete előadóülése 2004 május 18, Zürich, Svájc,, 2004
Zrínyi M: Intelligens anyagok a nanotechnológiában, In: A kémia feladatai a nanoszerkezetű anyagok kutatásában és a nanotechnológiában, előadóülés MTA Kémiai Tudományok Osztálya, Budapest, 2004
Zrínyi M: Polimergélek mint hatóanyag hordozók, A gyógyszerészeti kutatások 40 éve szegeden. Kedvessy György emlékülés, 2004
Zrínyi M: From Conventional Gels to Smart Gels, ODERN TRENDS IN ORGANOELEMENT AND POLYMER CHEMISTRY, International Conference, May 29-June 04 2004, Moscow, 2004
Zrínyi M: Electric and magnetic field sensitive polymer gels, Polymer Networks Conference, Bethesda, USA, 2004, 2004
K. Sinkó, A. Neményi: Effect of Al-and Si-containing precursors on the structures formed by sol-gel method, Progress in Colloid and Polymer Science 125. 103., 2004
Sinkó K.: Nanoszerkezetű alumínium-szilikát rendszerek, Nanotechnikai Konferencia, Budapest,, 2004
Zrínyi Miklós, Filipcsei Genovéva, Szilágyi András, Simon Csabáné, Gács János: Termikus vagy elektromos hatásra optikai tulajdonságait változtató kompozit elasztomer és eljárás többrétegű üvegszerkezetben való alkalmazására, P0500072, 2005
Szilágyi András, Varga Zsolt, Fehér József, Filipcsei Genovéva és Zrínyi Miklós: Elektromos térre érzékeny elasztomerek I., Magyar Kémiai Folyóirat 111(3), 95-98(2005), 2005
Genovéva Filipcsei, András Szilágyi, Ildikó Csetneki, Miklós Zrínyi: Comparative Study on the Collapse Transition of poly(N-isopropyl acrylamide) Gels and Magnetic poly(N-isopropyl acrylamide) Gels, PAT (accepted), 2005
Tibor Hajsz, Ildikó Csetneki, Genovéva Filipcsei and Miklós Zrinyi: Swelling Kinetics of Anisotropic Filler Loaded PDMS networks, Physical Chemistry Chemical Physics, 8, 1-8 (2006), 2006
Ildikó Csetneki, Genovéva Filipcsei and Miklós Zrínyi: Smart nanocomposite membranes with controllable permeability, Macromolecules (in press), 2006
Szilágyi András, Zrínyi Miklós: Temperature induced phase transition of interpenetrating polymer networks composed of poly(vinyl alcohol) and copolymers of N-isopropylacrylamide with acrylamide or 2-acrylamido-2-methylpropyl-sulfonic acid, Polymer, 2005. 46, 10011-10016, 2005
Szilágyi András, Fetter György, Zrínyi Miklós: Thermotropic behaviour of the complex liquid crystal system containing 8CB (4 cyano-4’-[n-octylbiphenyl]) and organic ferrofluid, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2005. 82, 525-530, 2005
M.Zrínyi, I.Csetneki, G.Filipcsei, Cs. Simon, J.Gács: Szabályozható permeabilitású membrán kontrollálható nyitó-záró mechanizmussal (és szelektivitással), Magyar Szabadalmi Hivatal, 2006
K. Sinkó, V. Torma, G. Goerigk: “Time resolved SAXS investigation of the formation and structure of extremely hard aluminosilicates prepared by a sol-gel route”, Annual Report, Hasylab 62-65. (2005), 2005
K. Sinkó, K. Fél,: Preparation possibilities of Al- and Si-containing hybrid systems, Polym. Advanced Techn. 14. 776-783., 2003
Csetneki I., Filipcsei G., Zrínyi M.: Polimergélek duzzadásának mechanizmusa, termodinamikája és kinetikája I., Magyar Kémiai Folyóirat, 108(3), (2002), 2002
Krisztina László, Katalin Kosik, Genovéva Filipcsei, Miklós Zrínyi: Interaction of non-ionic hydrogels with weak aromatic acids, Macromolecular Symposia, 200, 181-190 (2003), 2003
Zsolt Varga, József Fehér,Genovéva Filipcsei and Miklós Zrínyi: Smart Nanocomposite Polymer Gels, Macromolecular Symposia, 200, 93-100 (2003), 2003
M.Zrínyi, T.Gyenes, T.Pajkossy, A.Szilágyi, G.Filipcsei, Cs. Simon, J. Gács: Eljárás elektromosan változtatható fényáteresztő-képességű üvegek előállítására, Bejelentett szabadalom (Bejelentés napja: 2002. 10.07.), 2002
T.Narita, A.Knaebel, J-P.Munch, S.J.Candau, M.Zrinyi: Diffusing –Wave Spectroscopy Study of the Motion of Magnetite Particles in Chemically Crosslinked gels Under External Magnetic Fields, Macromolecules, 36 (8): 2985-2989 APR 22 2003, 2003
M. Zrínyi, G. Filipcsei, J. Gács, Cs. Simon, A. Szilágyi: Termikus hatásra fényáteresztését változtató gélüveg, Bejelentett szabadalom (Bejelentés napja: 2004. 06. 01.), 2004
Zrinyi M.: Intelligent soft materials, Soft Actuators (japán nyelvű), 2004



Back »