Películas electrocrómicas, gafas de sol para ventanas

Los avances en los recubrimientos electrocrómicos pueden acercarnos a formas respetuosas con el medioambiente para mantener frescos los espacios interiores. Al igual que las gafas que se oscurecen para proporcionar protección contra el sol, las propiedades ópticas de estas películas transparentes pueden ajustarse con electricidad para bloquear el calor y la luz solares.

Ahora, un equipo de científicos encabezado por Xueying Fan, del Instituto Tecnológico de Harbin en China, ha dado con un nuevo diseño de película electrocrómica basado en armazones organometálicos (MOFs, por sus siglas en inglés) que cambia de manera rápida y confiable de transparente a un tono verde que reduce el resplandor y, si se desea, adicionalmente a uno rojo que aísla el calor.

Fan y sus colegas utilizaron MOFs en una película electrocrómica debido a la capacidad de las sustancias cristalinas de formar películas delgadas con poros cuyo tamaño se puede adaptar, cambiando la longitud del ligando orgánico que se une al ion metálico.

Estas características permiten un mejor flujo de corriente, un control más preciso de los colores y una mayor durabilidad.

En las demostraciones, la nueva película electrocrómica con MOF tardó 2 segundos en pasar de incolora a verde con un potencial eléctrico de 0,8 voltios y 2 segundos en pasar a rojo oscuro con uno de 1,6 voltios.

La película mantiene el color verde o rojo durante 40 horas cuando se disminuye el potencial, a menos que se aplique una tensión inversa para devolverla a su estado transparente.

El color y las propiedades ópticas de esta película electrocrómica cambian cuando el potencial eléctrico pasa de 0 a 0,8 y a 1,6 voltios: El verde ayuda a reducir el resplandor y el rojo mejora el aislamiento térmico. En las fotos se muestra solo el cambio de 0 voltios a 0,8. (Fotos: adaptadas de ACS Energy Letters 2024, DOI: 10.1021/acsenergylett.4c00492)

En las pruebas realizadas, la película también funcionó eficazmente durante 4.500 ciclos de cambio de color a transparente.

Los investigadores creen que, con una mayor optimización, los recubrimientos ajustables podrían utilizarse en ventanas inteligentes que regularían así la temperatura interior. También podrían ser empleados en dispositivos ópticos inteligentes y sensores.

Fan y sus colegas exponen los detalles técnicos de su película electrocrómica en la revista académica ACS Energy Letters, bajo el título “Biphenyl Dicarboxylic-Based Ni-IRMOF-74 Film for Fast-Switching and High-Stability Electrochromism”. (Fuente: American Chemical Society)