Preparación y caracterización de materiales Sol-Gel para aplicaciones en óptica materiales fotocrómicos

Resum

Resumen En este trabajo de investigación se han preparado películas delgadas fotocrómicas vía Sol-Gel basadas en la dispersión de moléculas fotoactivas (naftopiranos y espirooxacinas). Estas películas fotocrómicas al ser irradiadas con luz UV (365 nm) adquieren una fuerte coloración que dependerá entre otros factores de la composición de la matriz ormosil o del tipo de colorante. Cuando esta irradiación cesa, las películas sufren un proceso de aclarado térmico hasta recuperar su estado inicial no coloreado. Se han caracterizado las propiedades fisicoquímicas de las matrices ormosil mediante la utilización de diferentes técnicas analíticas como 29Si RMN, 13C RMN, FTIR, TEM, SEM y AFM. La utilización de matrices modificadas con grupos orgánicos funcionales R (tipo y cantidad relativa en la matriz) permite diseñar la superficie interior de los poros, en los que las moléculas fotocrómicas están encapsuladas, permitiendo de esta manera la modificación controlada de la polaridad del entorno de poro y su morfología. Las propiedades fotocrómicas de las películas más importantes, como son los espectros de absorción y las cinéticas de aclarado, están estrechamente ligadas con las características del entorno de poro, y por tanto pueden ser controladas mediante la composición de la matriz y los parámetros de preparación y procesado Sol-Gel. Hemos conseguido controlar la posición de la banda de absorción de la película en estado coloreado en un rango de hasta 56 nm para un mismo colorante disperso en distintas matrices. Por otra parte la cinética de retorno a la forma no coloreada de la molécula fotocrómica se ve fuertemente acelerada (t1/2 hasta 6 veces menores) cuando esta se encuentra en un entorno con mayor carácter orgánico (grupos R con mayor volumen o mayor número de grupos R). Se ha utilizado la técnica de elipsometría espectroscópica de ángulo variable (VASE) para caracterizar las pelí