Diu02252024

Darrera actualitzacióDiv, 23 febrer 2024 1pm

Back Estàs aquí:Inicio Nous materials Ofertes tecnològiques Materials fotocròmics més ràpids

Materials fotocròmics més ràpids

Un equip de científics del CSIC, de l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN - CSIC) i de la Universitat Autònoma de Barcelona, ha desenvolupat un recobriment basat en micro i nanocapsules que canvien les seves propietats òptiques molt ràpidament en resposta a la llum incident.

 

Polímer fotocròmic. Per passar d'un estat opac (esquerra) a un de transparent (dreta) tarda menys de 15 segons. Imatge: ICN2. L'avantatge del seu desenvolupament enfront d'altres ja existents és l'alta velocitat de resposta en canviar d'un estat opac a un altre transparent (una mica menys de 15 segons). És una millora notable enfront dels materials fotocròmics actualment al mercat, que solen trigar uns minuts a completar el procés (per exemple, en finestres intel•ligents). I permet aplicacions en les quals la rapidesa és una condició imprescindible, com els vidres d'automòbils.

Els materials fotocròmics, expliquen Claudio Roscini i Núria Vázquez-Mera, investigadors de l' l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia i de la Universitat Autònoma de Barcelona, i dos dels creadors del material, "estan fets de molècules que canvien les seves propietats d'absorció i, en conseqüència, els seus colors, en funció de la llum incident".

En molts dels fotocroms comercials, el canvi de color és degut a un canvi reversible de l'estructura de les molècules. Aquest canvi és més ràpid si les molècules estan en un líquid. En canvi, si el fotocrom es troba integrat directament en un polímer (com se sol fer en recobriments polimèrics fotocròmics), "les cadenes polimèriques immobilitzen tant el fotocrom que aquest últim acaba per disminuir o perdre la propietat de interconversió" , aclareix Roscini.

La clau del nou desenvolupament està, doncs, a mantenir el fotocrom dissolt en un medi líquid. Per això, els investigadors han recorregut a micro i nanocàpsules buides i estanques, que contenen una dissolució amb molècules de fotocrom. Després, aquestes micro i nanocàpsules poden integrar-se en un polímer .

La clau del nou desenvolupament està, doncs, a mantenir el fotocrom dissolt en un medi líquid.

El fet que les molècules del fotocrom estiguin disperses en un dissolvent en les càpsules és el que els confereix l'alta velocitat de conversió òptica. Però els dóna altres avantatges. El fotocrom és més estable i pot mantenir les seves propietats de interconversió en un ampli rang de temperatures: des de cinc sota zero fins 80 graus Celsius.

A més, les càpsules són més compatibles que el fotocrom mateix amb les matrius polimèriques en la qual es vulgui dispersar. Les càpsules permeten que el fotocrom mantingui les seves propietats d’interconversió també en polímers d'alta rigidesa (per exemple, poliamida) que generalment bloquegen el fotocrom en la forma transparent. Per últim, les càpsules es poden aplicar en un ventall més gran de materials.

El procés d'encapsulació és fàcilment escalable i el cost del nou sistema fotocròmic depèn principalment del preu de fotocrom i no de la generació de les partícules. Un altre avantatge és que els recobriments generats no necessiten ser activats per un potencial elèctric, sinó que s'activen directament amb la presència de llum solar.

Hi ha diverses formes de generar els films polimèrics amb les càpsules integrades (spin coating, drop-casting, polimerització in-situ... ). "De moment" , diuen els científics, "generem aquests films per drop-casting a partir d'una suspensió feta per un polímer i les càpsules fotocrómica."

Els camps d'aplicació són variats: cosmètica, hivernacles, cascs de moto, llunes d'automòbils, ulleres, miralls, tendals, finestres intel•ligents o el sector tèxtil, entre d'altres.

Contacte:

Isabel Gavilanes Pérez Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.
Delegación del CSIC en Cataluña
Unidad de Comercialización
Vicepresidencia Adjunta de
Transferencia del Conocimiento
Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC)
Tel.: + 34 – 93 594 77 00