Ventanas ópticas de transparencia variable basadas en transiciones metal-hidruro en películas delgadas de itrio y aleaciones magnesio-níquel

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 e