Ερευνητικά Ενδιαφέροντα

Οι Ερευνητικές Δραστηριότητες του εργαστηρίου περιλαμβάνουν τη χρήση της τεχνικής υψηλού κενού για την πραγματοποίηση πολυμερισμών ανιόντικού τύπου. Θα γίνει επέκταση των δραστηριοτήτων αυτών ώστε να επιτευχθεί η σύνθεση πολυμερών με τη μέθοδο του ζωντανού ριζικού πολυμερισμού είτε με μεταφορά ατόμων (Atom Transfer Radical Polymerization) είτε μέσω σταθερών ριζών (Stable Free Radical Polymerization). Μέχρι στιγμής οι ερευνητικές δραστηριότητες έχουν ως εξής:

• Σύνθεση γραμμικών και μη γραμμικών συμπολυμερών κατά συστάδες (τύπου ΑΒ, ABA και Α_nΒ όπου A και Β διαφορετικής χημικής σύστασης συστάδες)
• Σύνθεση γραμμικών και μη γραμμικών τριπολυμερών κατά συστάδες
• Σύνθεση νέων μονομερών
• Σύνθεση πολύπλοκης αρχιτεκτονικής συμπολυμερών κατά συστάδες
• Σύνθεση δενδριτικών ομο- και συμπολυμερών με πολυδιενικές συστάδες
• Σύνθεση βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών
• Σύνθεση γραμμικών συμπολυμερών κατά συστάδες μεγάλων μοριακών βαρών και υψηλής υδροφοβικότητας
• λυμερικής βάσης
• Ανάπτυξη συνθέΜελέτη και χαρακτηρισμός της διεπιφάνειας συνθέτων υλικών ποτων υλικών με χρήση κυτταρινούχων ινών
• Μελέτη των μηχανισμών παραμόρφωσης και θραύσης πολυμερικών υλικών (με έμφαση στα ημικρυσταλλικά πολυμερή)
• Ανάπτυξη νανοϋλικών πολυμερικής βάσης με έμφαση στις μήτρες  συμπολυμερών
• Ανάπτυξη κραμάτων θερμοσκληρυνώμενων / θερμοπλαστικών πολυμερών 
• Ανάπτυξη αριθμητικών μεθόδων πεπερασμένων στοιχείων για τη μελέτη των μηχανισμών παραμόρφωσης ημικρυσταλλικών πολυμερών 
• Μελέτη διεπιφανειών πολυμιγμάτων
• Μέθοδοι τροποποίησης νανοσωματιδίων με πολυμερισμό αλύσων πολυμερών στην επιφάνεια αυτών 
• Ανάπτυξη και εφαρμογή μεθόδων σκέδασης   ακτινών Χ υψηλής εστίασης και φωτεινότητας (Ακτίνες Χ συγχρότρου) σε πολυμερικά υλικά
• Ανάπτυξη μαγνητικών νανοϋλικών
• Ανάπτυξη οργανικών-ανόργανων υβριδικών νανοϋλικών
• Ανάπτυξη προηγμένων έξυπνων φορέων φαρμακευτικών ουσιών

Απαραίτητο για την διεξαγωγή των καθαρισμών, σύνθεσης αντιδραστηρίων, εκτέλεσης οργανικών αντιδράσεων και των πολυμερισμών είναι η δημιουργία  γυάλινων συσκευών μέσω φλόγας προπανίου - οξυγόνου σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 700 οC. Με τον τρόπο αυτό είναι εφικτό να λιώσει και να μορφοποιηθεί το γυαλί τύπου Pyrex ή Kimax και να φτιαχτούν οι κατάλληλοι γυάλινοι αντιδραστήρες. Ακόμα και οι γραμμές αδρανούς αμόσφαιρας, απλού κενού και υψηλού κενού του εργαστηρίου κατασκευάστηκαν με αυτόν τον τρόπο. Το Εργαστήριο Πολυμερικών Υλικών διαθέτει 4 μονάδες υαλουργίας.

Είναι δυνατός ο μοριακός χαρακτηρισμός των συντιθέμενων πολυμερών με Χρωματογραφία Αποκλεισμού Μεγεθών (Εξοπλισμένη με ανιχνευτές UV και RI), Οσμωμετρία Μεμβράνης και Oσμωμετρία Tάσης Aτμών, Αυτόματη Ιξωδομετρία Αραιών Διαλυμάτων. Το εργαστήριο είναι επίσης εξοπλισμένο με Χρωματογραφία Αποκλεισμού Μεγεθών με ανιχνευτή TALS. Τέλος πρόσφατα στο εργαστήριο παραχωρήθηκε απο το Τμήμα Μηχανικών Υλικών του τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (DMSE/MIT) εκ μέρους του καθηγητής E.L. Thomas ένας Υπερκρυομικροτόμος με σκοπό την αρχική κατεργασία των πολυμερικών δειγμάτων για Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Διέλευση ενώ έχει ήδη εγκατασταθεί ένα νέο υπερκρυομικροτόμος με αναμονή του τμήματος για την υπερκυομικροτόμηση μέχρι το προσεχή Δεκέμβριο. Σημαντικός ήταν ο εξοπλισμός του Εργαστηρίου Πολυμερικών Υλικών με νέας τεχνολογίας συστήμα Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης (DSC) με δυνατότητα μετρήσεων από -180oC έως 600oC, συστήματα Δυναμικής Μηχανικής και Θερμικής Μηχανικής Ανάλυσης (DMA, ΤΜΑ) καθώς επίσης και Μηχανή Instron. Επίσης στο Εργαστήριο Πολυμερικων υλικών υπάρχει εξοπλισμός Μικροσκοπίας Ατομικών Δυνάμεων που αυτή τη στιγμή είναι σε διαδικασία επαναλειτουργίας καθώς προσφατα παραχωρήθηκε ως δωρεά (μαζί με το σύστημα θερμικής δυναμικής ανάλυσης) εκ μέρους του καθηγητή 1Manfred Stamm του ερευνητικού ινστιτούτου IPF της Δρέσδης. Τέλος το Δεκέμβριο του 2011 αναμένεται η εγκατάσταση δυο τελευταίας τεχνολογίας Ηλεκτρονικών Μικροσκοπίων Διέλευσης και Σάρωσης (μέσω ανταγωνιστικών προγραμμάτων του, υψηλής διακριτικής ικανότητας καθώς επίσης και λοιπής βοηθητικής οργανολογίας.

Περαιτέρω μοριακός χαρακτηρισμός με GC-MS, NMR πρωτονίου και άνθρακα, φασματοσκοπία UV και FTIR γίνεται μέσω των συνεργαζομένων εργαστηρίων και του Δικτύου εργαστηρίων του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων.

Σημαντική ερευνητική δραστηριότητα του εργαστηρίου είναι ο μορφολογικός χαρακτηρισμός των πολυμερικών υλικών με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και διαπερατότητας (SEM - TEM), μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (AFM) και ηλεκτρονική μικροσκοπία διαπερατότητας υψηλής ευκρίνειας (HR-TEM). Επίσης αυτού του είδους ο χαρακτηρισμός επιβεβαιώνεται με περίθλαση ακτίνων-Χ υπο μικρές γωνίες (SAXS). Προς το παρόν ο μορφολογικός χαρακτηρισμός πραγματοποιείται σε ιδρύματα του εξωτερικού με τα οποία υπάρχει άμεση συνεργασία.