Caracterización de las propiedades termocrómicas de Nanopartículas de VO2 embebidas en una matriz polimérica

PUIG, JULIETA; PARRA, RODRIGO; HOPPE, CRISTINA E.

1er Encuentro Virtual

Encuentro; Caracterizar 2020; 2020

INQUIMEFA

EL dioxido de vanadio (VO2) presenta varios polimorfos (A, B, M, R) entre los que se destaca el VO2 (M) debido a que sufre una transición de fase reversible alrededor de 68°C (Tc).1 Esta transformación estructural puede producir cambios drásticos en las propiedades físicas, en las propiedades eléctricas, ópticas y magnéticas, que hacen que el VO2 sea un candidato potencial para recubrimientos termocrómicos en ventanas inteligentes, materiales textiles inteligentes, moduladoras de luz, dispositivos de almacenamiento óptico, interruptores, sensores, sistemas de camuflaje, entre otros.2?4 Algunas desventajas que presenta este material son: a) la Tc es una temperatura alta para ciertas aplicaciones, b) las películas continuas de VO2 poseen una coloración amarilla-marrón que disminuye la transmitancia c) el VO2 de una película en condiciones ambientales se oxida gradualmente a V2O5 y d) presenta problemas con el escalado industrial.5En la literatura, ya se han propuesto algunas posibles soluciones a cada una de estas desvantajas.6 Cálculos teóricos han demostrado que la incorporación de nanopartículas (NPs) termocrómicas de VO2 a una matriz dieléctrica permite generar recubrimientos de mayor transmitancia en el rango visible que los obtenidos a partir de VO2 masivo.7 El desafío de incorporar las nanopartículas en una matriz polimérica aún no ha sido resuelto, lo que se evidencia en las escasas publicaciones sobre el tema.8,9 La matriz seleccionada debe ser transparente, minimizar la aglomeración de las partículas y evitar su oxidación.En este trabajo, se mostrarán los resultados obtenidos de la síntesis y caracterización de partículas de VO2 (M) obtenidas en condiciones hidrotérmicas a partir de metavanadato de amonio y ácido oxálico como agente reductor y su posterior incorporación en una matriz polimérica (figura 1). En resumen, las partículas fueron incorporadas exitosamente en una matriz fotopolimerizable con luz visible (polietilenglicoldimetacrilato) en la cual se incorporó polietilenglicol (PEG) de bajo peso molecular como estabilizador y dispersante de las mismas, permitiendo la formación de una película con propiedades termocrómicas prometedoras.Referencias1 F. Xu, X. Cao, H. Luo and P. Jin, J. Mater. Chem. C, 2018, 6, 1903?1919.2 R. Shi, N. Shen, J. Wang, W. Wang, A. Amini, N. Wang and C. Cheng, Applied Physics Reviews, 2019, 6, 011312.3 L. Peng, B. Su, A. Yu and X. Jiang, Cellulose, 2019, 26, 6415?6448.4 W. Zeng, N. Chen and W. Xie, CrystEngComm, 2020, 22, 851?869.5 Y. Cui, Y. Ke, C. Liu, Z. Chen, N. Wang, L. Zhang, Y. Zhou, S. Wang, Y. Gao and Y. Long, Joule, 2018, 2, 1707?1746.6 T.-C. Chang, X. Cao, S.-H. Bao, S.-D. Ji, H.-J. Luo and P. Jin, Adv. Manuf., 2018, 6, 1?19.7 S.-Y. Li, G. A. Niklasson and C. G. Granqvist, Journal of Applied Physics, 2010, 108, 063525.8 J. Faucheu, E. Bourgeat-Lami and V. Prevot, Advanced Engineering Materials, 2019, 21, 1800438.9 Y. V. Petukhova, A. A. Kudinova,