Coloquio sobre materiales funcionales en películas delgadas

Coloquio Estudio de las características morfológicas y estructurales de los materiales funcionales en forma de películas delgadas y su influencia en las propiedades ópticas y eléctricas

Walter Estrada
Universidad Nacional de Ingeniería

Lugar:
Auditorio de Física PUCP
(Av. Universitaria cdra. 18, San Miguel, Lima)

Hora:
Jueves 08/09, 12:30 p.m.

El spray pyrolysis químico (TSP) es una de las técnicas de amplio uso para la fabricación de una variedad muy grande de materiales. Una variante novedosa del TSP, a fin de obtener películas de buena calidad, se ha desarrollado en nuestro laboratorio para fabricar recubrimientos metálicos de óxidos de metales de transición: NiOx, WOx, ZnO y SnO2, cuyas propiedades funcionales son ampliamente conocidas.

El proceso sol-gel constituye una parte importante de lo que se denomina “soft-chemistry”. Esta técnica tiene muchas aplicaciones tecnológicas, y particularmente es útil para la fabricación de películas delgadas. Este proceso es de bajo costo y algo simple: progresivamente se va construyendo una red a través de reacciones inorgánicas de polimerización a la temperatura ambiente o temperaturas relativamente moderadas. Dependiendo de las características y regularidad de las estructuras macromoleculares, se podrían preparar materiales amorfos o cristalinos.

Según el tipo de aplicación que se busca, los recubrimientos o películas delgadas pueden tener superficies compactas lisas o pueden poseer estructura porosa o rugosa. Para los materiales funcionales es muy importante incrementar la interfase del material funcional con respecto a su entorno, porque esto lleva a incrementar el efecto funcional: mayor contraste óptico en los materiales electrocrómicos, mayor variación de la conductancia eléctrica en los sensores de gas, mayor capacidad de carga para las microbaterías, etc. Por ello el control de la morfología del material es de mucha importancia.

Las superficies especulares son de mucho interés principalmente para las aplicaciones ópticas, tales como las superficies selectivas, espejos, dispositivos electrocrómicos, etc. En esta investigación se discute los cambios morfológicos del óxido de zinc y del óxido de níquel bajo diferentes condiciones de la solución pyrolítica.

Los materiales porosos son también de mucho interés, principalmente para aplicaciones en dispositivos que poseen como componentes esenciales los materiales funcionales. En esta investigación hemos empleado una nueva propuesta, en donde combinamos el TSP y el sol-gel, a la cual nos referiremos como la técnica del spray-gel (TSG), que además de ser potencialmente útil para áreas extensas, permite monitorear la morfología de las películas controlando las condiciones físico-químicas del material precursor y las condiciones de depósito. En esta charla se discutirá la morfología de películas basadas en óxido de tungsteno y óxido de estaño usando la TSG. Hemos obtenido estructuras porosas del PWA, WO3, Cu-WO 4-x y SnO2, donde hemos logrado mejoras importantes en las propiedades funcionales, como la capacidad electrocrómica y la sensitividad a la detección de gases. (Click aquí para ver el afiche.)

Ingreso libre. Habrá café y galletas.

Informes: mbustamante@pucp.edu.pe