Nové technické řešení vyvinuté v Centru polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně se týká topné nebo také chladící laboratorní plochy s rovnoměrným rozváděním či odváděním tepla s využitím maloplošného zdroje, Peltierova článku. Podstata řešení (viz níže uvedený obr. a) spočívá v tom, že v rámu (1) jsou fixovány tepelně vodivé desky (3,4) s minimálním půdorysným rozměrem 100 mm, např. až 200 x 200 mm, zhotovené z kovu o tepelné vodivosti λ1 100 až 401 W·m−1·K−1, jako je měď, hliník nebo mosaz. Tyto vodivé desky jsou vzájemně odděleny blokační vrstvou (12) na bázi tepelně vodivého polymerního materiálu ze skupiny zahrnující vysoce plněné silikonové a polyuretanové pryže s tepelnou vodivostí λ2 0,5 až 5 W·m−1·K−1. Ke spodní tepelně vodivé desce je pak připojen maloplošný topný a/nebo chladící prvek – Peltierův článek (10) s půdorysnými rozměry nepřesahujícími 60 mm. Laboratorní plocha byla prakticky využita na zařízení vytvořeném ve spolupráci s firmou Contipro a.s. (viz níže uvedené obr. b,c).
Zařízení podle popsaného technického řešení rozšiřuje unikátní možnosti využití tohoto výkonového elementu s rozměry v řádech desítek milimetrů na ohřívané či chlazené plochy s několikanásobně většími rozměry. To je mimořádně vhodné pro definované temperování studovaných či upravovaných materiálů zejména na bázi polymerů či biopolymerů. Zařízení umožňuje rychlé vytvoření definovaně rozložené teploty z maloplošného topného a chladícího prvku ve vrstvě materiálu. Díky této skutečnosti lze velmi jednoduše využívat relativně malé topné/chladící prvky s velmi rychlou odezvou pro temperování mnohonásobně větších materiálových celků, tak aby nedocházelo k nežádoucím teplotním fluktuacím. Navržené zařízení lze s výhodou použít jak pro vývoj nových materiálů, tak pro optimalizaci stávajících výrobních procesů v různých průmyslových odvětvích.
Topná a/nebo chladící plocha s rovnoměrným rozvodem tepla či chladu ze zdroje byla vytvořena kolektivem původců Dr. Minařík A,, Dr. Smolka P., Ing. Minařík M. doc. Mráček A. a Ing. Wrzecionko E. a je chráněna zapsaným užitným vzorem ČR č. 30540. Její konkrétní laboratorní řešení pak detailněji popsáno, včetně velmi ilustrativního dále uvedeného vyobrazení, v článku:
Minařík,A., Smolka,P., Minařík,M., Mráček,A,, Rajnohová,E.,Minaříková,M., Gřundělová,L., Foglarová,M., Velebný,V.: A special instrument for the defined modification of polymer properties in solutions and polymer layers,, Measurement 97 (2017), s. 218-225.
Autor tohoto článku je Ing. Jan Görig, CTT UTB