REZUMAT ETAPA 1:

• Au fost realizate și optimizate protocoalele de funcționalizare chimică a hidroxipropilcelulozei, utilizând metode de oxidare selective.
• În funcție de selectivitatea agentului de oxidare (TEMPO – pentru oxidarea grupărilor hidroxilice primare, NaIO₄ – pentru oxidarea grupărilor hidroxilice secundare, TEMPO în combinație cu NaIO₄ – pentru oxidarea simultană a grupărilor hidroxilice primare și secundare) în structura derivatului celulozic au fost introduse grupări carboxilice și/sau aldehidice, grupări ce vor acționa ca situri active pentru prepararea hidrogelurilor cu proprietăți anti-îngheț și conductive.
• Structura materialelor oxidate a fost confirmată prin FTIR, RMN, SEM și titrare conductometrică.
• Au fost realizați toți indicatorii prevăzuți în „planul de realizare a proiectului”: 1 lucrare publicată (propus 0), participarea la manifestări științifice (1 prezentare orală și 2 postere), crearea site-ului proiectului.

REZUMAT ETAPA 2:

• Au fost proiectate și sintetizate două sisteme de hidrogeluri: i) hidrogeluri pe bază de PVA/HPCox/glicerină și ii) hidrogeluri magnetice pe bază de PVA/HPCox/glicerină și FeNP.

• Hidrogelurile au fost caracterizate din punct de vedere structural și morfologic utilizând tehnicile ATR-FTIR, SEM, EDX, difractia de raze X, DSC.

• S-a studiat comportarea la umflare a hidrogelurilor și proprietățile mecanice ale acestora, dovedindu-se o strânsă interdependență între aceste proprietăți.

• În urma testelor de evaluare al modulilor dinamici cu amplitudinea și frecvența oscilațiilor s-a concluzionat faptul că hidrogelurile proiectate sunt materiale vâscoelastice cu caracter preponderent solid (elastic).

• Proprietățile mecanice ale hidrogelurilor preparate pot fi adaptate și îmbunătățite prin modificarea forței de compresie, a tipului de HPC utilizat (nemodificat sau funcționalizat prin oxidare) sau prin încorporarea FeNP.

• Au fost realizați toți indicatorii prevăzuți în „planul de realizare a proiectului”: 1 lucrare publicată, participarea la manifestări științifice, actualizarea site-ului web al proiectului.

REZUMAT ETAPA 3:

• În cadrul acestui proiect au fost concepute noi arhitecturi 3D cu proprietăți anti-îngheț, conductivitate electrică moderată și remarcabile proprietăți mecanice.
• Proiectarea acestor hidrogeluri s-a dovedit valoroasă, întrucât pentru obținerea acestora s-au utilizat materiale biocompatibile, biodegradabile și regenerabile precum hidroxipropilceluloza (HPC), alcoolul polivinilic (PVA) și glicerină. HPC a acționat ca un agent eficient de reticulare atunci când a fost selectiv funcționalizată, în structura sa introducându-se grupări aldehidice și carboxilice. Funcționalizarea controlată a HPC, prin diverse metode de oxidare selectivă, a condus la obținerea de materiale cu proprietăți mult îmbunătățite, precum elasticitate ridicată, capacitate mecanică de auto-refacere spontană, bune proprietăți de umflare, interacțiuni fizice puternice etc.
• Prin încorporarea FeNP în structura hidrogelurilor s-au obținut rețele polimerice inteligente ce răspund la stimuli magnetici și electrici.
• Un rezultat remarcabil al acestui proiect este rezolvarea problemei uscării rapide a hidrogelurilor. Hidrogeluri preparate în acest proiect având în compoziție un amestec binar apă-solvent organic (glicerină), împiedică modificarea proprietăților acestora într-un domeniu larg de temperaturi.
• Cercetările desfășurate în cadrul proiectului au un impact deosebit prezentând o abordare eficientă pentru fabricarea hidrogelurilor magnetice cu proprietăți anti-îngheț, materialele proiectate putând fi utilizate cu succes pentru conceperea de dispozitive flexibile de stocare a energiei care funcționează la temperaturi extrem de scăzute (-150°C).
• Au fost realizați toți indicatorii prevăzuți în „planul de realizare a proiectului”: 1 lucrare trimisă spre publicare, participarea la o manifestare științifică, actualizarea site-ului web al proiectului.