✓ Разработени са нови хигрочувствителни поли(винилови алкохолни) съполимери, съдържащи присадени поли(N,N-диметилакриламидни) вериги с различна дължина и гъстота на присаждане (G1 и G2). Систематично са изследвани оптичните, сензорните и хидратационните свойства на тънки/наноразмерни съполимерни филми, получени чрез спин-коутинг.
✓ Успешно са установени оптичните константи на новите материали под формата на тънки филми загрявани при 60°С, 120°С и 180°С - показатели на пречупване (n), коефициенти на поглъщане (k), както и дебелини (d). Установено е влиянието на структурата на всеки от двата съполимера върху оптичните характеристи.
✓ Установено е и влиянието на температурата на отгряване върху чувствителността към влага – при G1 най-съществена промяна се наблюдава след отгряване при 120°C, а при G2 – след термично третиране при 180°C.
✓ Разработен е подход за комбиниране на различни съполимерни филми с цел оптимизиране на сензорното поведение. На база на получените резултати е предложена комбинация от G1, отгрят при 120°C, и G2, отгрят при 180°C, която показва потенциал за високорезолюционно измерване на влажност с резолюция около 0.8 % RH.
✓ От проведени спектрофотометрични измервания са изследвани сензорните свойства на тънките съполимерни филми при излагане на влажност варирана в диапазона от 5% до 95%, като е направена оценка на поведението при оптичната детекция на влажност. Наблюдавано е над 100% увеличение на дебелината на съполимерни филми G1, които са с по-голяма гъстота на присаждане на страничните вериги. Въпреки, че слоеве от G2 съполимер показват малко по-висока чувствителност и абсорбция на вода спрямо G1, G1 е показан като предпочитан за оптична детекция на влага поради по-малкия си хистерезис и пълния работен диапазон.
✓ Демонстрирана е възможността за детекция на влага базирана на промяна на цвета на сензорния филм.
✓ Изследвани са успешно нивата на хидратация при условия на висока влажност чрез метода на кварцовата микровезна.
✓ Показано е потенциалното приложение на тези съполимери като чувствителни среди за детекция на влага по два метода. Демонстриран е комбиниран оптичен и гравиметричен подход за характеризиране на свойствата за измерване на влажност на тънки наноразмерни покрития, предоставящ възможности за усъвършенствано характеризиране на нови функционални материали, като по този начин допринася широко за развитието на сензорните технологии.
Получените резултати показват добра приложимост на разработените съполимерни тънки филми като чувствителни материали за оптична детекция на промени във влажността, базирана на визуално наблюдаема промяна на цвета на филмите. Установената зависимост между структурата и условията на обработка на филмите и техния оптичен отговор създава възможност за целенасочено оптимизиране на материалите за реализиране на проста и лесно приложима детекция на влажност без необходимост от сложна измервателна апаратура. Получените резултати могат да послужат като основа за по-нататъшно развитие на високочувствителни и високорезолюционни оптични сензори за влажност, включително за приложения, при които промяната в цвета може да бъде директно визуално разпозната.