Recubrimientos con control pasivo de la radiación solar incidente

PUIG, J; PARRA, RODRIGO; ALVAREZ CERIMEDO, M. SOLEDAD; HOPPE, CRISTINA E.

Buenos Aires Sede

Encuentro; VII Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2021

El elevado consumo de energía asociado a la climatización e iluminación de edificios constituye una preocupación actual y futura, tanto a nivel nacional como mundial.1,2 Esto ha dado lugar al diseño de estrategias para un uso eficiente de la energía y el aprovechamiento de la radiación solar. Las ventanas inteligentes son ventanas que absorben de forma selectiva la luz bloqueando parcialmente la radiación solar no deseada. Una ventana inteligente ideal debe reflejar la radiación infrarroja en los días cálidos y dejarla pasar en los días fríos (modulación pasiva), permaneciendo transparente en la región visible en ambas condiciones climáticas. 3-5El VO2 (M, monoclínico) sufre una transición de fase reversible alrededor de 68°C (Tc, temperatura de activación) acompañada de cambios drásticos en sus propiedades físicas, eléctricas, ópticas y magnéticas, que hacen que el VO2 sea un candidato potencial para recubrimientos termocrómicos en ventanas inteligentes. 6El objetivo general del trabajo es desarrollar recubrimientos, basados en dióxido de vanadio (VO2), y óxido de grafeno (GO) o nanoestructuras anisotrópicas de oro (AAuNPs), con propiedades termocrómicas, y/o de absorción en el rango NIR para su aplicación en el diseño y construcción de ventanas inteligentes, con la capacidad de aumentar la eficiencia energética.Al momento, se prepararon recubrimientos termocrómicos de espesor variable a partir de la dispersión de nanopartículas (NPs) de VO2 en un monómero fotopolimerizable. Las NPs VO2 se sintetizaron por una vía hidrotérmica y posterior calcinación a 550 °C. Se determinaron las condiciones óptimas de síntesis para la fase deseada. Las NPs se caracterizaron por DSC, DRX, MOT, espectrosocopia Raman y SEM.Para obtener una buena dispersión de las NPs en la matriz seleccionada basada en polietilénglicol se utilizó PEG, que actúa como estabilizador de las mismas y compatibilizador con la matriz. Se analizaron diferentes concentraciones de NPs 0.4,6 y 1 % en masa con respecto al monómero. Las propiedades termocrómicas de los recubrimientos, se realizaron utilizando espectroscopia FTIR en el rango NIR. Las medidas de transmisión se realizaron a 25 ° y a 90 °C. Los resultados obtenidos de esta caracterización muestran una disminución de la transmitancia en el rango NIR por encima de la temperatura de activación del VO2 (90 °C). Esta respuesta satisfactoria es prometedora para el control pasivo de la radiación solar.