(a) Líquido termocrómico reversible (ATNW) llenado en una cubeta de cuarzo que cambia de color entre transparente y marrón oscuro opaco cuando se aplican ciclos de calor / frío. (b) Transitorio, Caracteres bien definidos producidos por un "bolígrafo" con punta caliente que se escribe sobre un papel de filtro estándar impregnado con el líquido termocrómico. Crédito:Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim
Los investigadores de A * STAR han desarrollado un líquido inteligente que se oscurece dramáticamente en respuesta al aumento de la temperatura. El comportamiento de cambio de color sintonizable del líquido termocrómico basado en nanocables se mantuvo incluso después de cientos de ciclos de calor-frío. Este líquido podría tener aplicaciones que van desde ventanas inteligentes hasta sensores de temperatura basados en papel, dicen los investigadores.
Los líquidos termocrómicos anteriores se han basado habitualmente en tintes orgánicos o cristales líquidos. Aunque susceptible de producción a escala industrial, Los tintes orgánicos tienden a degradarse con la exposición a la luz. mientras que los cristales líquidos requieren encapsulación para evitar la degradación en el aire. Wen-Ya Wu y sus colegas del Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales han descubierto un líquido termocrómico que supera estas limitaciones. en colaboración con investigadores de la Universidad Nacional de Singapur.
La investigación de Wu se centra en nanocristales semiconductores, que forman una suspensión coloidal en determinados disolventes, y que son conocidos por su amplia absorción de luz y alta fotoestabilidad. "Al explorar la síntesis de nanopartículas de seleniuro de antimonio coloidal (Sb2Se3), Descubrimos por casualidad que formaban nanocables cristalinos al calentarse y se disolvían en sus precursores moleculares al enfriarse. en una determinada mezcla de disolventes, "Dice Wu.
Gracias a su amplio comportamiento de absorción de luz, un frasco de Sb 2 Se 3 Los nanocables formados por calentamiento pueden parecer muy oscuros. Pero una solución de sus precursores moleculares, al que vuelven los nanocables al enfriarse, son relativamente transparentes. "Este fenómeno formó la base para el desarrollo de estos materiales como termocrómicos de base líquida, "Dice Wu.
El equipo demostró que el comportamiento de cambio de color del líquido termocrómico es duradero y robusto. Una solución de los precursores moleculares fue estable incluso después de dos años en condiciones ambientales, y podría calentarse y enfriarse cientos de veces sin pérdida de rendimiento. Una ventaja adicional era que la temperatura de transición del cambio de color podía ajustarse para estar entre 35 y 140 grados Celsius simplemente agregando una pequeña cantidad de cloruro de estaño a la mezcla. Las especies de estaño interactúan con el precursor del selenio, reduciendo la temperatura para el crecimiento de nanocables.
Cuando los investigadores cubrieron su solución termocrómica sobre papel de filtro, demostraron que podía diferenciar entre regiones más frías y más calientes de una superficie calentada irregularmente. "Nuestro sistema termocrómico de base líquida potencialmente permite recubrir una gran variedad de superficies, "Dice Wu. Una vía potencial son las ventanas autorreguladas que se oscurecen en los días calurosos.
A continuación, el equipo planea utilizar microscopía electrónica de transmisión para estudiar el mecanismo de crecimiento reversible de nanocables. para ayudar al diseño racional de nuevos termocrómicos de nanomateriales coloidales.
