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.