Konsorcjum w składzie:

dr hab. inż. Adam Januszko, prof. WITI - kierownik zespołu
dr hab. Agnieszka Iwan, prof. WITI
dr inż. Włodzimierz Strupiński
dr inż. Stanisław Maleczek

Istota wynalazku:

Specyficzne właściwości elektryczne grafenu, będące efektem wzrostu temperatury warstwy grafenowej po przyłożeniu napięcia, uważane obecnie za niekorzystne w zastosowaniach elektronicznych, w niniejszym wynalazku wykorzystano jako jego zaletę!
Skonstruowany elastyczny termoelektrochromowy czujnik grafenowy składa się z trzech warstw:
(1) warstwa termochromowa zawierająca barwnik,
(2) cienka, przeźroczysta warstwa grafenowa,
(3) przeźroczysta warstwa folii PET (poli(tereftalan etylenu)).
W skonstruowanym czujniku na elastyczne podłoże PET naniesiona jest warstwa grafenu, którą z kolei pokrywa się warstwą materiału termochromowego. Do warstwy grafenu za pomocą przewodów jest podłączone źródło zasilania. Grubość skonstruowanego czujnika wynosi 0,2 nm (głównie grubość podłoża, która może się różnić w zależności od potrzeb rynku).
Istota wynalazku polega na praktycznym i wydajnym zastosowaniu grafenu 2D do konstrukcji elastycznego czujnika termoelektrochromowego poprzez wykorzystanie właściwości elektrycznych grafenu, korzystnych w tym rozwiązaniu (przyłożenie napięcia do warstwy grafenowej, poprzez elektrody, powoduje wzrost temperatury warstwy). Zastosowanie materiałów termochromowych w czujniku wpływa na zmianę jego przeźroczystości i/lub barwy.
Po przyłożeniu napięcia wzrasta temperatura warstwy grafenu, co powoduje zmianę koloru z barwnego na bezbarwny (przeźroczysty) naniesionej na nią warstwy materiału termochromowego. Ułożenie tych warstw na elastycznej warstwie nośnej np. PET daje możliwość dopasowania czujnika termoelektrochromowego do powierzchni przedmiotu, który ma monitorować.
Powstałe zmiany (uszkodzenia) obserwowane mogą być poprzez pomiar za pomocą miernika (charakterystyki prądowo-napięciowe) lub z wykorzystaniem kamery termalnej, bądź też nieuzbrojonym okiem poprzez obserwację zmiany barwy materiału termochromowego.
Skonstruowany elastyczny czujnik termoelektrochromowy po przyłożeniu napięcia wykazuje dwa stany pracy: sprawny 1 lub uszkodzony 0. Można je rozróżnić poprzez zmianę koloru i/lub przeźroczystość.

Sprawny 1: Urządzenie jest przeźroczyste i nie ma koloru wynikającego z barwnika zawartego w warstwie termochromowej.
Uszkodzony 0: Urządzenie staje się nieprzeźroczyste w wyniku przemian fizykochemicznych zachodzących w warstwie termochromowej, spowodowanych spadkiem temperatury warstwy grafenu.

Efektem pracy jest 1 wniosek patentowy (nr zgłoszenia w UPRP 413693, 28.08.2015).

Potencjał komercjalizacyjny wynalazku:

Elastyczny termoelektrochromowy czujnik grafenowy może znaleźć zastosowanie zarówno cywilne jak i wojskowe. Może być stosowany jako pokrycia szyb samochodowych czy witryn wystawowych. Może być także stosowany do monitorowania uszkodzeń osłon balistycznych.
Potencjał komercjalizacyjny wynalazku obejmuje szeroko pojęty monitoring.
Zaproponowany wynalazek pokazuje praktyczny aspekt zastosowania polskiego grafenu 2D (otrzymanego metodą chemicznego osadzanie z fazy gazowej (CVD) w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych, Warszawa), jako przezroczystą warstwę w elastycznym termoelektrochromowym czujniku poprzez wykorzystanie jego specyficznych właściwości elektrycznych.
Uzyskano 5 poziom gotowości technologicznej (TRL5).
Obecnie trwają rozmowy z potencjalnym odbiorcą opracowanej technologii, który jest zainteresowany jej wdrożeniem. Przewiduje się, że czas niezbędny do jej opracowania nie powinien przekroczyć 24 miesięcy.