Изследванията в настоящия проект са фокусирани върху изучаването и разработването на активни среди за опто-химични сензори, базирани на тънки слоеве от 1) оксо-зеолитни композити, изградени от оксидна матрица с инкорпорирани зеолитни нанокристали; 2) амфифилни и хидрофилни съполимери и 3) графен под формата на графенови люспи и наночастици от графенов оксид, които да променят оптичните си свойства и дебелина при излагането на пари на летливи органични вещества (VOC’s) и на влага.

Зеолитните нано-кристали с различна морфология, химичен състав и размер, ще бъдат синтезирани в лабораторията по катализ и спектроскопия (LCS), Каен, Франция от нашите партньори и ще бъдат стабилизирани в колоидни разтвори. Последните ще бъдат смесвани с избрания метален зол по време на синтеза му или след това. Хидрофилни и амфифилни съполимери с контролиран състав и макромолекулна структура и с предварително зададени свойства ще бъдат синтезирани в лаборатория “Амфифилни и йоногенни полимери” към ИП-БАН (партньор по проекта), като се използват модерни полимеризационни методи и/или подходящи реакции за модификация. Графенът, под формата на наноразмерни люспи (flakes) или графенов оксид ще бъде редиспергиран в подходящи разтворители. Ако се налага по-фино смилане ще бъде използван опита на колегите от Чиао Тунг Университета (NCTU) в Тайван, с които ИОМТ има споразумение за двустранно сътрудничество.

Разработваните материали ще бъдат отлагани под формата на тънки слоеве върху стъклени или силициеви подложки с помощта на два подхода - електро-спрей и центрофужно нанасяне, като ще бъдат варирани параметрите на отлагане с оглед на получаване на възпроизводими слоеве с добро оптично качество. Ще бъдат характеризирани структурните, морфологичните, оптичните и сензорните свойства на отложените слоеве с подходящо подбрани изследователски методи и техники като ще се търси взаимовръзката между параметрите на отлагане, структурата и свойствата.

Очаква се да бъдат получени нови знания и фундаментални резултати в областта на физиката, химията, оптиката и науката за материалите, които ще спомогнат за внасяне на допълнителна светлина в механизма на промяна на наноразмерните обекти под въздействието на външни стимули и превръщането на промяната в измерима величина. Това ще подпомогне синтеза на нови материали с подобрена селективност и чувствителност, което ще даде тласък на сензориката. Освен това ще бъде създадена полезна база данни със свойствата на различни материали, представляваща фундаментален интерес за изследователи от целия свят.