Ανάπτυξη συστήματος και μέτρηση των ιδιοτήτων θερμοχρωμικών υλικών

Abstract

Θερμοχρωμικότητα είναι η ιδιότητα κάποιον υλικών να αλλάζουν το χρώμα τους με την αλλαγή της θερμοκρασίας. Το ενδιαφέρον για αυτού του είδους τα υλικά ξεκίνησε τη δεκαετία του ’80 με τα «δαχτυλίδια διάθεσης». Πλέον οι εφαρμογές είναι πάρα πολλές. Ενδεικτικά αναφέρονται τα τζάμια ή τα γυαλιά οράσεως που γίνονται πιο σκούρα όταν πέσει επάνω το φως του ήλιου και αυξηθεί η θερμοκρασία τους. Εφαρμογή πλέον υπάρχει και σε wearables. Στη συγκεκριμένη εργασία, μελετούνται υφάσματα που έχουν βαφτεί με θερμοχρωμικές βαφές. Σε σταθερές συνθήκες και αλλάζοντας μόνο τη θερμοκρασία παρατηρείται η αλλαγή στο χρώμα και κατά πόσο το φαινόμενο παρουσιάζει υστέρηση επαναληψημότητα κ.α. Η πειραματική διάταξη αποτελείται από μικροελεγκτή (Arduino Uno) για τη ρύθμιση της θερμοκρασία μία ισοθερμικής πλάκας. Ανά μικρά χρονικά διαστήματα (περίπου ανά 0,5οC), τραβιέται μία φωτογραφία (με ίδια φωτογραφική μηχανή, από ίδια γωνία λήψης και με σταθερές ρυθμίσεις), η οποία επεξεργάζεται με πρόγραμμα από το πακέτο λογισμικού Matlab, για να προσδιοριστεί η ποσότητα καθενός από τα βασικά χρώματα (RGB, Red-Green-Blue, Κόκκινο-Πράσινο-Μπλε). Κάθε ύφασμα πέρασε από πέντε κύκλους φορτίσεων για θερμοκρασίες από 25 οC μέχρι 43 οC. Έπειτα κατά την επεξεργασία των αποτελεσμάτων, εξάγονται διαγράμματα για το κάθε ύφασμα ξεχωριστά (ποσότητα χρώματος σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία).