El proyecto PLEXOF, bajo la financiación del programa de colaboración RETOS (RTC-2016-5526-8) del Ministerio de Economía y Competitividad, para el desarrollo de un nuevo proceso, fácilmente escalable, de fabricación de filtros divisores de haz fotocrómicos basados en nanotecnología; concluyó el pasado 30 de junio de 2019 su segunda y última anualidad. Durante el desarrollo del proyecto, los socios del proyecto (Lurederra, TECNAN, SnellOptics y CD6) se han centrado en el desarrollo de filtros de una forma totalmente diferente a las habituales, básicamente, creando in situ el filtro mediante el esprayado de una formulación nanotecnológica. Esta novedosa alternativa implica varios pasos, incluyendo la producción de nanopartículas basadas en óxidos metálicos activos de composición determinada mediante la tecnología Flame Spray Pyrolysis (FSP), su incorporación en diferentes matrices líquidas que permitiesen dar lugar al recubrimiento mediante un sencillo proceso de esprayado y secado al aire, así como el desarrollo de la metodología de caracterización de las propiedades ópticas de las nanopartículas a lo largo de las diferentes etapas del proceso definiendo dosificación de material activo entre otros parámetros.
Más concretamente, se han desarrollado nano-recubrimientos incorporando nanopartículas con propiedades ópticas de interacción con la luz con el objetivo de obtener y evaluar dos tipologías de filtros, divisores de haz pasivos (DHP) y filtros pasa no pasa (P/NP). En lo que respecta a los nano-recubrimientos P/NP desarrollados, estos presentan un nivel de absorbancia mayor a medida que nos acercamos a las longitudes de onda del infrarrojo. De este modo pueden utilizarse satisfactoriamente en aplicaciones en que interese absorber únicamente longitudes de onda correspondientes a dicha zona del espectro electromagnético. Este efecto ha sido incorporado en el demostrativo final del proyecto.
Por su parte, con respecto a los nano-recubrimientos desarrollados como DHP, en vez de absorción, el mecanismo de actuación seleccionado fue la reflexión de radiación IR, para que modulando la dosis de nanomaterial activo en la matriz, se lograsen recubrimientos 25/75, 50/50 o alternativas similares. En este caso, se ha llegado a validar la actividad reflectante al IR (cercana al 100%) de varios nano-óxidos mixtos en formato polvo, obtenidos en el proyecto incluso a escala piloto.
También, dichas nanopartículas se han incorporado satisfactoriamente en una matriz líquida capaz de curar a temperatura ambiente, y adherirse tanto a vidrio como a polímeros, habiéndose validado sobre PC y PMMA. Los tamaños de partícula en dispersión y la transparencia a la radiación visible fueron adecuados. Incluso, se realizaron medidas de reflectancia al IR de la matriz líquida con las nanopartículas activas incorporadas, y pudieron verse valores en torno al 40%, aptos a priori para las variantes 25/75 pre-definidas. Además, el desarrollo del proceso de caracterización óptica de los materiales empleados durante las diferentes etapas del proceso, ha permitido analizar las propiedades intrínsecas de los nano-materiales empleados observando que la interacción con la luz es debida al material activo, ya que la matriz sin nanopartículas no interacciona con la luz incidente.
Finalmente, otro de los resultados de mayor interés del proyecto está relacionado con el proceso de fabricación de los filtros, debido a los avances en los ajustes de las formulaciones de las matrices para la aplicación específica del proyecto; matrices, capaces de integrar adecuadamente diferentes nanomateriales activos, con buenas propiedades de viscosidad, etc. para poder atomizarse en un esprayado, secarse, curar y generar la capa.
