Generación de electropolímeros conductores basados en porficeno. Aplicación en dispositivos electrocrómicos

MIGUEL GERVALDO; YONE MELISA RENFIGE RODRIGUEZ; LUIS OTERO; LORENA MACOR

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Encuentro; CaracterizAR 2020 - Caracterización de Materiales; 2020

Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco

El efecto electrocrómico es un cambio en el espectro de absorción de radiación electromagnética en la zona visible del espectro, y por lo tanto del color, que sufre un material cuando es sometido a la aplicación de un voltaje externo. Cuando el cambio de color es reversible y ocurre en tiempos cortos, el material puede usarse para la fabricación de dispositivos, tales como las ventanas electrocrómicas. Estas ventanas tienen gran potencialidad para el ahorro de energía, ya que se puede permitir el ingreso de luz visible, con el consecuente ahorro de iluminación interna, y además filtrar la radiación infrarroja, lo que disminuye la necesidad de gasto de energía en climatización. En la actualidad existen diversos materiales que pueden ser utilizados para la generación de dispositivos electrocrómicos, entre los cuales se encuentran los polímeros orgánicos.1 Para este tipo de material, la metodología de formación y deposición de las películas electrocrómicas juega un papel clave en la construcción de los dispositivos a escala industrial. En este sentido, la polimerización electroquímica de monómeros electroactivos sobre diferentes sustratos permite de forma simultánea la síntesis y deposición de la película polimérica, requiriendo solo que el monómero sea soluble. Además, es un procedimiento que se realiza a temperatura ambiente, con un control fácil y adecuado del espesor de la película.2 Por este motivo, se ha diseñado un monómero de porficeno, el cual fue adecuadamente funcionalizado con cuatro grupos carbazol, los que también son electroquímicamente activos (Figura 1). Esta característica permite la generación de polímeros hiperramificados y totalmente conjugados, con capacidad de transporte de carga, manteniendo la actividad redox de las películas formadas. La aplicación de potenciales adecuados genera cambios en la absorción de luz en la zona ultravioleta-visible e infrarroja del espectro electromagnético, debido a los procesos de oxidación-reducción que sufre el polímero (Figura 2). De esta forma se logró sintetizar un monómero de porficeno, el cual al estar debidamente funcionalizado permitió la generación de un electropolímero, que cuando es sometido a potenciales catódicos presenta cambios en su coloración, con comportamiento de un material electrocrómico.