Autor: RAYÓN ENCINAS EMILIO
Año Académico: 2007
Universidad: POLITÉCNICA DE VALENCIA
Centro de Lectura: U.P.V. ( Dep. Ingenieria Mecanica y de Materiales)
Departamento: INGENIERÍA MECÁNICA Y DE MATERIALES
Programa Doctorado: Ingenieria Mecanica y de Materiales
Centro de Realización: Universidad Politécnica de Valencia
Director: FERRER GIMÉNEZ CARLOS
Tribunal: RANNINGER RODRIGUEZ CARLOS
ESCOBAR GALINDO RAMON
RODRIGUEZ MARTÍNEZ ANGEL
HERNÁNDEZ FENOLLOSA MARÍA DE LOS ÁNGELES
AMIGÓ BORRÁS VICENTE
Descriptores: PROPIEDADES DE MATERIALES;
Resumen: En 1996 un grupo de investigacion de Amsterdam, descubrió cambios sorprendentes en las propiedades ópticas y eléctricas de algunas tierras raras como el Y y el La en forma de peliculas delgadas al ponerse en contacto con gas hidrógeno. Se demostró que los metales Y y La se hidrogenan y en la transformación, metal-hidruro, se vuelven hidruros transparentes para el espectro del visible además de semiconductores. El efecto es reversible y cuándo la presión de hidrógeno es eliminada, los hidruros se descargan espontáneamente volviendo a adquirir un estado metálico reflectivo. Más tarde se descubrieron otros materiales como las aleaciones de Magnesio con Tierras Raras (Mg-TR) y las aleaciones de Magnesio con Metales de Transición (Mg-MT), que presentan un tercer estado óptico de absorción, mayor contraste óptico entre estados y una mayor estabilidad en el medio.
El modo de controlar los procesos de hidrogenación/deshidrogenación de estas películas, se consigue mediante la carga con gas H2, o por medio de una reacción electroquímica en un medio álcali acuoso. La posibilidad de controlar el estado de hidrogenación de las películar, permite controlar por tanto, el grado de transparencia del metal-hidruro. Este efeto de conmutción óptica puede ser aprovechado pra el desarrollo de dispositivos de cambio de transparencia, conocidos como ventanas Ópticas Inteligentes (VOI) basados en hidruros metálicos. Las posibles aplicaciones de sistemas de control de transparencia abarcan, por ejemplo, desde elementos arquitectónicos como sistemas de ahorro de energía, sistemas inteligentes en satélites, paneles solares, sensores, sistemas fotónicos o espejos anti-deslumbramiento.
Existen muchos tipos de dispositivos de cambio de transparencia en el mercado, pero los sistemas basados en hidruros metálicos podrían competir por su estado reflectivo metálico capaz de reflejar en la región de infrarrojos cercano (emisión térmica) con un aspecto de espejo brillante. Además, en su estado transparente hidrogenado, es posible ajustar la banda de transmisión, abarcando el espectro desde UV, pasando por el visible VIS a infrarrojos IR. Además estas peliculas actúan como acumuladores de hidrógeno de modo muy eficiente. Uno de los problemas que presenta el hidrógeno como combustible es el almacenaje, por ser un gas muy poco denso y altamente explosivo en contacto con oxígeno. Estas películas permiten almacenar y descargar el hidrógeno de una forma reversible, segura, controlable, con una alta densidad y bajo peso. Ante el desconocimiento de muchos de los mecanismos que ocurren durante los procesos reversibles de hidrogenación/deshidrogenación y ante la carencia de un diseño de dispositivo interesante para una posible fabricación real de un dispositivo VOI, el objetivo de esta Tesis ha sido investigar y caracterizar las transiciones metal-hidruro.
Finalmente, con el conocimiento adquirido se han propuesto diseños y se han fabricado prototipos de dispositivos reales.
Archivo: Servicio de Alumnado. Unidad de Tercer Ciclo. Camino de Vera s/n. 46071 VALENCIA. 963 879 401
9/6/08
Tesis : Ventanas ópticas de transparencia variable basadas en transiciones metal-hidruro en películas delgadas de itrio y aleaciones magnesio-níquel
