Post on 31-Jan-2016
description
transcript
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Mecánica
Grupo: 1M-132
Ciencias de los Materiales
Proyecto final
“solgel de Nanodiamantes y tecnología Fotocromatica en vidrios de
automoviles”
Profesor:
Jovanny Díaz
Integrantes:
Lesly K. Herrera R. 8-861-491
Gabriel A. Díaz 8-865-1844
Randy Castillo 8-861-2431
Viernes, 12 de julio 2013
Área problemática
En esta parte vamos a poder
observar escenario o contexto que se
desea solucionar con la propuesta
presentada en esta investigación.
Para empezar, vamos a describir el
problema con sus escenarios. El
medio o escenario que tratamos de
solucionar es el problema de la
penetración de rayos ultravioletas en
los vidrios o parabrisas de los
automóviles. Dicho problema se da
debido a la gran exposición que se
mantienen durante el día los
conductores o usuarios de los
automóviles, buses, camiones, etc.
Cuanto más alto está el sol en el
cielo, mayor es la intensidad de las
radiaciones ultravioleta. Esto quiere
decir que dicha exposición excesiva a
ellas se relaciona con diferentes tipos
de cáncer cutáneo, quemaduras de
sol, envejecimiento acelerado de la
piel, cataratas y otras enfermedades
oculares. También se ha comprobado
que estas radiaciones aminoran la
eficacia del sistema inmunitario.
Hay que tomar en cuenta que
también de día se presentan
problemas de visibilidad, ya que si no
contamos con el adecuado protección
solar a nuestros ojos, los rayos del
sol nos afectan la visión, por tal
motivo se encontró la solución
temporal del papel ahumado, sin
embargo ese papel no muchas veces
cumple con nuestras expectativas.
La luz solar es la principal fuente de radiación ultravioleta, la que produce daños en el tejido ocular. Los resultados de docenas de estudios sugieren que pasar muchas horas al sol sin protección aumenta las probabilidades de contraer enfermedades de la vista, incluyendo cataratas. En el boletín de 1998 de la Asociación Médica Norteamericana se sostiene que incluso bajos niveles de exposición al sol pueden aumentar el riesgo de sufrir trastornos oculares.
La Academia Norteamericana de Oftalmología advierte que una excesiva exposición a la radiación ultravioleta aumenta el riesgo de contraer cataratas, las que consisten en la pérdida de transparencia del cristalino, lo que da lugar a una visión borrosa. Ninguna persona está libre de contraer cataratas.
Otro efecto potencial de la radiación ultravioleta es el "quemado" de la superficie ocular, conocido como "ceguera de la nieve" o fotoqueratitis por exposición al sol. Los efectos generalmente desaparecen en un par de días, aunque pueden derivar en posteriores complicaciones durante el curso de la vida. Por otra parte, el daño ocasionado a la vista por la radiación ultravioleta B es acumulativo, por lo cual nunca es demasiado tarde para comenzar a protegerse los ojos.
Si observamos, vemos que muchas personas trabajan todo el día manejando en sus automóviles, sean vendedores, transportistas, o simplemente que necesiten trasladarse de un lugar a otro utilizan sus carros para movilizarse, esto nos hace llegar a preguntarnos ¿Utilizan
la protección solar adecuada para sus ojos? ¿Esa protección satisface a lo mínimo requerida para combatir los rayos UV en nuestro país?, estas y más inquietudes surgen al ir adentrándonos al tema de qué protección debemos usar para nuestros ojos y así evitar futuras enfermedades, que no saldrán en el momento de la exposición solar, sino que al pasar el tiempo y los años vamos viendo que nuestra visión ha sufrido un deterioro y no nos damos cuenta porque ha sucedido esto.
Muchas personas tratan de evitar
todo esto, adquiriendo los llamados
vidrios ahumados o papel polarizado
que pueden rechazar hasta un 99%
de los rayos dañinos ultravioletas.
Éstas permiten la entrada de la luz
solar que penetra en dirección
vertical, haciendo ello que la luz solar
que llega al su polarizado sea
absorbida y reflejada en distintas
direcciones. O sea, la luz proviene
en sentido vertical y es neutralizada
por la lámina polarizada y dispersa en
sentido horizontal, vertical o diagonal.
Esta luz le brinda más confort y
relajación tanto a usted como a los
ocupantes o pasajeros. Tienen
muchos buenos beneficios como los
siguientes:
Temperatura interior
controlada
Personas y bienes protegidos
Desgaste y recubrimiento
resguardada
Hasta el momento parece ser la
solución perfecta para el problema
planteado hasta el momento. Pero no
todo lo bueno parece ser perfecto. Al
momento de adquirir dicho papel
polarizado y añadiéndoselos en los
vidrios del automóvil vamos a sentir
un gran confort durante el día donde
hay exposición solar pero a la llegada
de la noche, dicho papel añadido se
vuelve un obstáculo para la visibilidad
hacia el exterior, lo cual es muy
importante ya que puede ocasionar
accidentes, desajustes en la
suspensión y amortiguadores debido
a los resaltos o irregularidades de las
vías que no se pueden observar y
lesiones graves en los ojos debido a
que se tiene que acentuar mucho
más la vista para visualizar con
claridad la vía.
En la conducción nocturna se
producen accidentes más numerosos
y más graves que los que se
producen durante el día. Esto implica
que la conducción nocturna requiere
tener mejor visión y que sea de
buena calidad. La agudeza visual en
condiciones de poca luz baja un 20%,
esto se agravará aún más si presenta
alguna alteración visual añadida
(glaucoma, retinopatías, miopías
severas, cataratas, etc.)
Hipótesis
Para este problema proponemos
solucionarlo añadiéndole la
tecnología llamada efecto
fotocromático, muy utilizados en los
lentes llamados “Transition”. Esta
sustancia llamada cloruro o haluro de
plata hace que los vidrios
fotocromáticas cambien de color. Las
moléculas de la sustancia son
transparentes antes de la exposición
a los rayos ultravioleta, pero una
reacción química se produce después
de la exposición y las moléculas
cambian de forma, absorben la luz y
se oscurecen. Una vez que los rayos
UV se han ido, las moléculas vuelven
a su estado transparente. Esto
soluciona el problema de los rayos
UV en el día y la visibilidad en la
noche.
Además de esto proponemos añadirle
un recubrimiento en la parte exterior
de los vidrios, llamado sol gel de
nanodiamantes, el cual tiene buenas
propiedades ópticas, reflejan el calor
producido durante el día, es
resistente a rayones y abolladuras,
tiene gran dureza y ayuda a la
seguridad interna del vehículo de
cualquier amenaza externa.
Con esta propuesta tratamos de
solucionar problemas de la vida diaria
que cualquier ser humano vive día
tras día.
Introducción
El efecto fotocromático se define
como una transformación reversible
de una especie química entre dos
estados A y B, los cuales tienen
diferentes espectros de absorción.
Esta transformación es inducida en
una o ambas direcciones por la
radiación electromagnética. La
reacción inversa puede ser inducida
por radiación electromágnetíca y/o
calor. En inglés se denomina
photochromism.
Este hace más oscuro ciertos
materiales transparentes cuando
percibe la luz directa del sol o de una
fuente lumínica. Los lentes
fotocromáticas son muy utilizadas
para evitar la llegada de luz a los ojos
en exceso. Los vidrios fotocromáticos
son mucho más caros que los vidrios
de lentes normales. Usualmente son
recomendados para el uso en
personas mayores cuya retina no
está acostumbrada a cambios
drásticos de luz o para personas que
deben usar lentes durante todo el día.
Desde un punto de vista químico se
trata de una reacción reversible, los
compuestos que absorben la luz y los
que la dejan propagar a través de
ellos. De forma trival se podría decir
que se produce un cambio reversible
de color al pasar la luz.
Una sustancia llamada cloruro o
haluro de plata hace que los lentes de
las gafas de sol fotocromáticas
cambien de color. Las moléculas de
la sustancia son transparentes antes
de la exposición a los rayos
ultravioleta, pero una reacción
química se produce después de la
exposición y las moléculas cambian
de forma, absorben la luz y se
oscurecen. Una vez que los rayos UV
se han ido, las moléculas vuelven a
su estado transparente.
Para el desarrollo de parabrisas más
eficientes con la tecnología de
fotocromática, añadiremos el uso de
solgel de nanodiamantes, Para tal
caso haremos una introducción a
dicho tema para destacar los
beneficios de utilizar dicho material.
Los materiales compuestos de matriz
metálica han mostrado un gran
desarrollo para cumplir con las
necesidades cada vez más rigurosas
y diversificadas de los materiales
estructurales, es decir, en donde las
propiedades mecánicas y térmicas
son los principales aspectos a
mejorar.
En ciencia de los materiales, el sol-
gel de proceso es un método para la
producción de materiales sólidos a
partir de moléculas pequeñas. El
método se utiliza para la fabricación
de óxidos metálicos, especialmente
los óxidos de silicio y titanio.
El interés en el proceso sol-gel se
remonta a mediados de la década de
1800 con la observación de que la
hidrólisis de tetraetilortosilicato
(TEOS) en condiciones ácidas
llevaron a la formación de SiO 2 en
forma de fibras y monolitos.
Investigación sol-gel llegó a ser tan
importante que en la década de 1990
más de 35.000 documentos fueron
publicados en todo el mundo en el
proceso.
En las últimas dos décadas los nano
materiales de carbono han atraído
mucha atención debido a sus
propiedades únicas. Los ejemplos
incluyen 2D (grafeno), 1D (nanotubos
de carbono) y 0D nano materiales de
carbono (nanodiamante),
Este trabajo está orientado al estudio
y desarrollo de compuestos en base a
nuevos materiales desarrollados en
base al carbono como son, el
grafeno, los nanotubos de carbono y
por último los nanos diamantes. El
objetivo de este estudio es investigar
el efecto de refuerzo de un
nanorelleno bastante desconocido,
pero muy prometedor llamado
nanodiamantes (ND) debido a sus
excepcionales propiedades. La
aplicación fundamental que se quiere
realizar, es la de el desarrollo de un
solgel a base de nano diamantes,
para mejorara significativamente las
propiedades de los parabrisas en los
automóviles, desde protección
térmica, protección a rayos ultra
violetas, reducción de la fricción en la
superficie de los mismos, resistencia
a arañazos. Adicional emplear la
tecnología fotocromática, para en
combinación con el recubrimiento de
nano diamantes, desarrollar un nuevo
prototipo de parabrisas, el cual de un
mayor rendimiento y confort a las
personas en todo sentido.
Objetivos
1. Exponer las aplicaciones de los
nanodiamantes al mejoramiento de
las propiedades mecánicas.
2. Proponer el estudio de los
nanodiamantes como recubrimiento
de los parabrisas de los automóviles.
3. Presentar la técnica de sol gel
para aplicar a un recubrimiento de
nanodiamantes.
4. Mejorar los problemas de
visibilidad presentados al manejar
tanto de día como de noche.
Contenido
Tecnología Fotocromático
Descubridor
El fenómeno fue descubierto a finales
de la década de los 1880s, gracias a
los trabajos de Markwald, que fue
quien estudió el cambio reversible de
color de las sustancia 2,3,4,4-
tetracloronaftaleno-1(4H)-uno
esestado sólido. Él mismo tildó a este
fenómeno de "fototropía" , y la
denominación continuó empleándose
hasta que en la década de 1950
cuando el científico Yehuda
Hirshberg del centro Weizmann
Institute of Science en Israel propuso
el término más adecuado de
"fotocromismo".
Característica
El fotocroismo no posee una
definición rigurosa y científica, pero
se ha descrito desde sus primeras
evidencias como una especie
de reacción fotoquímica reversible
donde la banda de absorción en la
parte visible del espectro
electromagnético cambia
dramáticamente de intensidad o
de longitud de onda. En muchos
casos la banda de absorbancia es
presente sólo de una forma. El grado
de cambio requerido para que una
reacción fotoquímica sea definida
como "fotocrómica" es que es notado
por el ojo humano como un cambio
de contraste, pero en esencia no hay
línea divisoria entre las reacciones
fotocrómicas y las fotoquímicas. Por
lo tanto mientras
la isomerización trans-
cis isomerization del azobenzeno es
considerada una reacción
fotocrómica, la reacción análoga
de stilbeno no lo es. Desde que el
fotocroismo se considera un caso
especial de una reacción fotoquímica,
se puede ver que casi cualquier
reacción fotoquímica puede ser una
reacción fotocrómica con un
adecuado diseño molecular. Uno de
los procesos químicos más habituales
son las reacciones
pericíclicas, isomerización cis-trans,
la transferencia de
hidrógeno intramolecular, las
transferencias intramoleculares de
grupo, los procesos de disociación y
los procesos de transferencia
electrónica (oxidación-reducción).
Otro requisito arbitrario del
fotocroísmo es que requiere que dos
estados de una molécula
sean térmicamente estables bajo las
condiciones ambientales de un plazo
de tiempo razonable. Al mismo
tiempo, el nitrospiropirina (que retro-
isomeriza en la oscuridad durante ~
10 minutos a temperatura ambiente)
es considerado fotocromático. Todas
las moléculas fotocromáticas que
retro-isomerizan a su forma más
estable a una cierta velocidad, y este
proceso puede ser a velocidades
mayores cuanto mayor sea la
temperatura. Por lo tanto, existe una
estrecha relación entre
fotocromatismo y los
compuestos termocrómicos. La
escala temporal de isomerización es
importante para las aplicaciones, y
pueden ser diseñadas
molecularmente. Los compuestos
fotocromáticos considerados como
"estables térmicamente" incluyen
algunos diariletenos, que no retro-
isomerizan, incluso después de haber
sido calentados a temperaturas de
80 °C durante 3 meses.
Como los cromóforos fotocrómicos
son una especie de tintes, y operan
de acuerdo con reacciones bien
conocidas, la ingeniería molecular
que se necesita para diseñarlas es
relativamente fácil mediante ciertos
modelos conocidos, los cálculos
realizados mediante mecánica
cuántica, y experimentación. En
particular se toma atención al ajuste
de las bandas de absorbancia de una
parte particular del espectro así como
la estabilidad térmica del material.
Función
Cuando la capa fotocromatica se
exponen a la luz UV, billones de
moléculas fotocrómicas de la lente
empiezan a cambiar de estructura.
Esta reacción es la que hace que el
material, sea polimeros, vidrios, entre
otros, se oscurezcan. Las moléculas
se reajustan de forma gradual y
continua para que tus ojos reciban la
cantidad óptima de luz, tanto si estás
bajo una luz solar intensa como si
hay nubes o si te encuentras en un
interior.
Método para transformación a
tecnología fotocromatica
El primero se denomina imbibición. El
método, cuyo nombre se deriva del
vocablo latino imbibere, que significa
absorber, usa el calor para transferir
el tinte fotocrómico a la propia lente.
Una vez completada la imbibición, se
aplica un revestimiento resistente a
los arañazos en la superficie de la
lente. Algunos materiales para lentes
no se embeben con facilidad. En esos
casos, se recurre a otro método
llamado Trans-Bonding™. Mientras
que la técnica de imbibición integra la
tecnología fotocrómica bajo la
superficie de la lente, el
procedimiento patentado Trans-
Bonding la aplica sobre la superficie
de la lente. A diferencia del método
empleado por algunos otros tipos de
lentes fotocrómicas, tanto la
imbibición como el método Trans-
Bonding proporcionan un tono
uniforme en toda la superficie de la
lente, con independencia de los
cambios de grosor debidos a la
graduación. En Transitions Optical,
desarrollamos y adaptamos nuestros
procesos para obtener un rendimiento
fotocrómico óptimo, así como una
mayor durabilidad y compatibilidad
con otros tratamientos de lentes,
como los tratamientos antirreflejantes.
Ventajas de dicha tecnología
Los materiales fotocromáticos en los
automóviles son ideales para todas
las personas y pasajeros. En lugar de
comprar anteojos de sol con receta y
además las gafas transparentes
correctoras, quienes no poseen una
visión 20/20 pueden comprar un
material, parabrisas, fotocromáticas
que también funcionen como gafas
de sol. Los conductores, se
benefician más de esta tecnología. La
reducción de los reflejos permite a los
conductores ver más allá del reflejo
de la carretera.
Beneficio al uso de esta tecnología
Cuando una persona usa parabrisas
Transition en sus automoviles puede
ver mejor, ya que el material se
ajustan automáticamente a la luz
brillante del sol. Ya no tiene que
esforzarse mucho en el sol, lo cual
reduce las arrugas alrededor de los
ojos. No va a exponer sus ojos a los
dañinos rayos UV, por lo que será
menos propenso a desarrollar
ciertas enfermedades oculares
relacionadas con la exposición a los
rayos UV como las cataratas (ver
referencias más abajo).
Beneficios
Los parabrisas Transition cambian
automáticamente de claros a oscuros
debido a las condiciones externas,
por lo que uno no tiene que pensar en
la protección contra los rayos
ultravioletas. Los parabrisas
Transition ahorran a la persona la
necesidad de comprar dos pares de
gafas. Debido a que representan
tanto las gafas de sol como las gafas
de lectura, se ahorrará dinero con
sólo un par de ellas. Uno no tiene que
recordar dónde puso sus gafas de
sol, ya que se encuentran siempre en
el mismo rostro. Una persona no
tiene que recordar ponerse los lentes
cada vez que va hacia dentro del
automóvil, ya que los cambios del
vidrio se producen automáticamente.
Bloquean el 100% los dañinos daños
solares UVA y UVB. Al igual que los
vidios claros comunes, los originales
vidrios transitions al aire libre y
dependiendo de la cantidad de luz UV
presente, estos vidrios cambian
automáticamente y se oscurecen a
gris claro u oscuro total dependiendo
la opción elegida de color al momento
de su compra. Estos vidrios ofrecen
tranquilidad y comodidad
permanente, y brindan protección UV
permanente en cada vidrio.
Creados con la vista puesta en un
viaje saludable y cómoda.
Características de los
nanodiamantes
Los nanodiamantes tienen una forma
redondeada, una superficie activa y
una dureza similar al diamante que
puede muy útil en un número de
aplicaciones. Además,
nanodiamantes también una
resistencia al desgaste, son
resistentes a la corrosión del acero,
tienen acabados angstrom de
superficies pulidas y tiene las
características físicas del caucho.
Además, los nano-diamantes también
tienen buenas propiedades de
lubricación.
Nano-diamante se utiliza
ampliamente en diversas industrias
como la fabricación de los vuelos
espaciales avión, industria de la
información, maquinaria de precisión,
instrumentos ópticos, fabricación de
automóviles, las composiciones de
lapeado y pulido, lubricantes,
polímeros, productos cosméticos,
plásticos químicos y lubricantes, etc.
Los nanodiamantes trabaja
perfectamente aumentando el
rendimiento mecánico de lubricante.
La adición de este material
extraordinario en el aceite lubricante
podría conseguir muchos efectos
maravillosos, prolongar la vida laboral
de los motores y engranajes, excepto
el aceite del motor, disminuye la
fricción momento en un 20-40% y
reducir la abrasión de la superficie en
un 30-40%.
Compuestos de matriz polimérica
encuentran diversas aplicaciones en
la industria. Para mejorar aún más
sus propiedades nanocargas han
demostrado su eficacia. Sin embargo,
las mejoras logradas aún debajo de
las expectativas. Esto puede
explicarse en parte por nanocargas
no óptimas utilizadas en estudios
anteriores. Otras mejoras y nuevos
diseños requieren nanocargas con las
siguientes propiedades:
Excelentes propiedades
mecánicas
Gran superficie
rentable
biocompatibles
Multifuncional
0-dimensionalidad
(procesamiento)
Ventajas térmicas
Debido a la excelente conductividad térmica del diamante, adiciones de ND puede mejorar la normalmente mala conductividad térmica de los polímeros. Sin embargo, la gran área interfacial de nanocargas introduce barreras térmicas. Para entender si ND puede mejorar la conductividad térmica de matrices de polímero, se llevaron a cabo varios estudios. Experimentalmente, se ha
demostrado que se mejora la
conductividad térmica de los
polímeros debido a la adición de ND.
En el caso de un polidimetilsiloxano
(PDMS), una mejora del 15% en la
conductividad térmica debido a la
adición de 2 en peso.% ND se midió
por una técnica de estado transitorio.
Este aumento de la conductividad
térmica indica una fuerte interfaz
entre el nanorelleno y la matriz de
polímero, reduciendo al mínimo la
dispersión de fonones interfacial
Ventajas Ópticas
La incorporación de ND en matrices
de polímero hace que sea posible
tomar ventaja de estas propiedades
ópticas. PA 11 esteras de fibra que
contienen hasta 20 en peso.% ND
fueron producidos por electrospinning
y formaron visualmente
transparentes, películas delgadas de
absorción de ultra violeta en
diferentes sustratos sobre calefacción
. En combinación con propiedades
mecánicas mejoradas, este material
tiene un gran potencial para los
revestimientos de protección ultra
violeta, resistente a arañazos.
Reducción de la Fricción
Puesto que es bien conocido que el
diamante tiene excelentes
propiedades tribológicas, un número
de estudios se dirigió al
comportamiento tribológico de
diferentes polímeros termoplásticos
reforzados por ND. Mejores
propiedades tribológicas, como se
espera que la reducción de los
coeficientes de fricción. De hecho,
resultados que sirvieron de base a
nuestra propuesta indican que la
fricción de deslizamiento puede ser
reducida en un amplio rango de
cargas. Citamos de un estudio de
nanodiamante-epoxy Por lo tanto
hasta un 40% coeficiente de fricción
reducida se puede lograr de alta
concentración para compuestos
epoxi-ND.
Resistencia A arañazos (dureza)
Teniendo en cuenta el aumento de la
dureza de los materiales compuestos,
se espera que van a demostrar la
mejora de la resistencia al rayado,
así. Adicionalmente, ensayos de
rayado se complementan los datos de
nanoindentación, ya que la carga es
aplicada y el desplazamiento se
registró sobre un área mayor de la
muestra, dando así información
adicional con respecto al rendimiento
macroscópica de los materiales
compuestos. La Figura 46 muestra
los perfiles de los arañazos.
Ensayos de rayado se realizaron
sobre una distancia de 100 m con
una carga constante de 10 mN.
Comportamiento uniforme sobre una
gran área de la muestra se puede
observar. Se observa una clara
mejora en la resistencia al rayado
para el vol% De la muestra 25 ND. La
deformación residual se redujo
significativamente.
Estos resultados demuestran que la
adición de ND en altas
concentraciones mejora
significativamente la resistencia al
rayado del material compuesto.
Estudios previamente realizados, han
demostrado mejoras en la resistencia
a los arañazos.
Otras aplicaciones
Propiedades más exóticas, como la
protección contra la radiación de
protones se registraron para
materiales compuestos polímero-ND
también. Los cambios en la estructura
molecular de una matriz ordenada de
PDMS y de un compuesto de PDMS-
ND debido a la irradiación de
protones fueron controlados mediante
FTIR y espectroscopia Raman. Se
encontró que la escisión de la cadena
principal del polímero se reduce
significativamente debido a la
introducción de ND, mejorando así la
resistencia del polímero a la
degradación inducida por la radiación.
Metodología
Para la sustentación de esta
propuesta de investigación, propones
el uso de muestras de vidrio de
parabrisas, las cuales serán utilizadas
de la siguiente manera: todas las
muestras tendrán dos capas de
vidrio, intermedio a ellas tendrán la
capa de fotocromático, y externa a
ambas capas de vidrio se pondrá el
sol gel de nanodiamantes.
Muestras
Disolvente: Alcoxido I
Muestra Vidrio Fotocromático
% nanodiamantes
1 Vidrio esmeril
0.2
2 Vidrio esmeril
0.5
3 Vidrio esmeril
0.8
4 Vidrio esmeril
1
5 Vidrio esmeril
2
6 Vidrio esmeril
5
7 Vidrio esmeril
10
8 Vidrio esmeril
15
9 Vidrio esmeril
20
10 Vidrio esmeril
25
Disolvente: alcoxido II
Muestra
Vidrio Fotocromático
% nanodiamantes
1 Vidrio esmeril
0.2
2 Vidrio esmeril
0.5
3 Vidrio esmeril
0.8
4 Vidrio esmeril
1
5 Vidrio esmeril
2
6 Vidrio esmeril
5
7 Vidrio esmeril
10
8 Vidrio esmeril
15
9 Vidrio esmeril
20
10 Vidrio esmeril
25
Disolvente: alcoxido III
Muestra
Vidrio Fotocromático
% nanodiamantes
1 Vidrio esmeril
0.2
2 Vidrio esmeril
0.5
3 Vidrio esmeril
0.8
4 Vidrio esmeril
1
5 Vidrio esmeril
2
6 Vidrio esmeril
5
7 Vidrio 10
esmeril
8 Vidrio esmeril
15
9 Vidrio esmeril
20
10 Vidrio esmeril
25
Disolvente: alcoxido IV
Muestra
Vidrio Fotocromático
% nanodiamantes
1 Vidrio esmeril
0.2
2 Vidrio esmeril
0.5
3 Vidrio esmeril
0.8
4 Vidrio esmeril
1
5 Vidrio esmeril
2
6 Vidrio esmeril
5
7 Vidrio esmeril
10
8 Vidrio esmeril
15
9 Vidrio esmeril
20
10 Vidrio esmeril
25
Disolvente: alcoxido IV
Muestra
Vidrio Fotocromático
% nanodiamantes
1 Vidrio esmeril
0.2
2 Vidrio esmeril
0.5
3 Vidrio esmeril
0.8
4 Vidrio esmeril
1
5 Vidrio esmeril
2
6 Vidrio esmeril
5
7 Vidrio esmeril
10
8 Vidrio esmeril
15
9 Vidrio esmeril
20
10 Vidrio esmeril
25
Estas muestras podrán variar
dependiendo de los resultados
obtenidos. La finalidad de dicho
estudio es ir observando la
resistencia, funcionalidad y mejoras
que brinda la tecnología cromática y
los nanodiamantes, a los parabrisas
de los autos, buscando así una
alternativa a los famosos papeles
ahumados utilizados en los vidrios de
los automóviles.
En comparación con otras técnicas
de deposición de láminas delgadas,
las técnicas de sol-gel y electroless
presentan una serie de ventajas
fundamentales como: bajo coste,
elevado rendimiento, simplicidad del
proceso, mínima infraestructura
necesaria, gran versatilidad y mínima
generación de residuos
La técnica sol-gel es un método de
deposición de películas de óxidos
metálicos tales como Al2O3, SiO2,
TiO2, etc., a partir de un gel precursor
preparado hidrolizando en
condiciones ácidas una disolución
alcohólica de un alcóxido del metal en
cuestión. Este gel se deposita sobre
el sustrato mediante extracción a
velocidad constante, pulverización o
centrifugación. Una vez depositada la
capa de gel se sintetiza en un horno
para alcanzar la densificación del
material.
La técnica denominada electroless
consiste en la deposición de películas
metálicas sobre sustratos dieléctricos
o metálicos. Para ello se cataliza el
sustrato con paladio y se introduce el
material en una disolución que
contiene una sal del metal a
depositar, un complejante del ion
metálico, un reductor y una sustancia
tampón. El metal se deposita
espontáneamente sobre el sustrato
catalizado sin necesidad de aplicar
una corriente externa.
Imagen del
parabrisas
actual
Imagen de las muestras del parabrisas a utilizar con el
recubrimiento del solgel y la tecnología
fotocromática
Referencias bibliográficas
http://www.who.int/mediacentre
/factsheets/fs305/es/
http://papelpolarizado.com/
http://es.wikipedia.org/wiki/Rad
iaci%C3%B3n_ultravioleta
http://www.ehowenespanol.co
m/son-lentes-transition-
anteojos-sobre_106678/
http://es.transitions.com/Transit
ions-Todos-Los-Dias/La-
tecnologia/Tecnologia-
Fotocromica/
http://es.wikipedia.org/wiki/Efec
to_fotocrom%C3%A1tico
http://es.transitions.com/Transit
ions-Todos-Los-Dias/La-
tecnologia/
http://what-is-
nanotechnology.com/ESnanodi
amantes-ND-polvos-de-
granos.htm
Neitzel, Ioannis. " Nanodiamond–Polymer Composites ". Tesis doctorado en filosofía. Drexel University. Filadelfia, Pensilvania, Julio 2012.
Vijaya Rangari. “Polymer Nanocomposite Materials for Structural Applications” Tuskegee University. Alabama.
http://www.solysalud.org/sys/ra
diacion/fradiacion.html
http://www.urosario.edu.co/uro
sario_files/94/94ea1ea8-a218-
4702-aea7-bf6c4277fe45.pdf
http://www.envtox.ucdavis.edu/
cehs/toxins/SPANISH2/ultravio
letrad/uvhealtheffects.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Sol
-gel
http://www6.uniovi.es/usr/fblan
co/Tema4.MaterialesCERAMI
COS.SintesisSOL.GEL.pdf
Anexos
Parabrisas de autos
Capas de parabrisas actuales
Nanomateriales de carbono como rellenos
Debido a los aumentos observados en el módulo y dureza de Young, tanto el desgaste y la resistencia a los arañazos de las películas de polímero-ND de hilado y fundido se espera que aumenten, haciendo de este material de un candidato prometedor para UV ópticamente transparente que absorbe los arañazos y el desgaste de revestimientos y pinturas Resistentes
Máximas mejoras en las propiedades mecánicas se obtienen cuando se utiliza ND funcionalizado amida de PMMA y ND funcionalizado amino para
PC [187]. Razones para el mejor desempeño de ND funcionalizados con grupos que contienen nitrógeno siguen siendo desconocidos.