NUEVO DISPOSITIVO ELECTROCROMICO

Los experimentos realizados en el campo de la tecnología, concretamente sobre electroquímica, por Universidad Politécnica de Cartagena les ha permitido desarrollar un nuevo Dispositivo electrocrómico con electrodos descompensados en carga redox.

La invención se refiere a un dispositivo electrocrómico en cuya configuración los dos electrodos tienen carga redox descompensada, y al menos uno de ellos es electrocrómico. El electrodo con más carga redox no cambia su estado de oxidación al hacer funcionar el dispositivo, y actúa de manera equivalente a una capa de almacenamiento de iones. El electrodo con menos carga redox completa su estado de oxidación con el menor potencial aplicado posible, y si el segundo electrodo es transparente en el rango de longitudes de onda en el que el primero es electrocrómico, esta configuración permite extraer el máximo contraste posible para los materiales utilizados.

La configuración presentada permite hacer funcionar el dispositivo electrocrómico con el mínimo potencial aplicado posible y permitiendo el máximo rendimiento en las propiedades ópticas, reduciendo el consumo energético del dispositivo.

La invención se sitúa pues en el ámbito de la tecnología de dispositivos electrocrómicos, dispositivos electroquímicos capaces de modular sus propiedades ópticas de absorción, transmisión o reflexión, por medio de la aplicación de un voltaje eléctrico, lo que permite diseñar aplicaciones como dispositivos de transmisión variable o generación de imágenes, tanto estáticas como dinámicas, cuando las propiedades ópticas varían en el rango visible, o filtros y atenuadores ópticos, entre otros usos, cuando el rango se encuentra fuera del visible.

Un dispositivo electrocrómico es una celda electroquímica, compuesta de dos materiales conductores electrónicos (electrodos) que sufren procesos de oxidación o reducción (procesos redox) y un medio conductor iónico entre ellos. Para que cualquier proceso de oxidación o reducción se produzca en uno de los electrodos debe ser compensado con la reacción complementaria en el otro electrodo. De esta manera, para que un dispositivo en el cuál uno de los electrodos es electrocrómico funcione, es necesario contar con un segundo material que pueda sufrir las reacciones complementarias necesarias en cada momento. Cuando uno de los materiales se oxida, el otro debe reducirse, y viceversa.

Son dos, los problemas técnicos a los cuáles la invención propone solución:

1- Obtención del máximo contraste posible para un dispositivo electrocrómico que contiene dos materiales dados.

2- Funcionamiento del dispositivo con la menor diferencia de potencial posible manteniendo el máximo contraste.

El dispositivo está compuesto por un primer material electrocrómico (electrodo de trabajo ó WE), un segundo material que puede ser electrocrómico o no y que es susceptible de ser oxidado o reducido (contraelectrodo ó CE), un medio conductor iónico entre ellos y en contacto con los dos materiales, y dos substratos sobre los que se depositan el primer y segundo material, respectivamente. Al menos uno de estos substratos es transparente, para permitir visualizar el cambio de color, y permite el paso de corriente eléctrica. El segundo electrodo debe tener las mismas características eléctricas, pero puede ser transparente o no, es decir puede ser transparente, parcialmente transparente, translúcido, opaco, etc., según sea la aplicación buscada en el dispositivo.

En la configuración que se presenta, la carga redox (el número de procesos de oxidación y reducción que puede sufrir cada material) está fuertemente descompensada, de tal manera que el contraelectrodo posee mucha más carga que el electrodo de trabajo.

Asimismo, el hecho de que el contraelectrodo no cambie su estado de oxidación durante la vida útil del dispositivo implica un mayor tiempo de vida de este material, y abre opciones a la reutilización del contraelectrodo en sucesivos dispositivos, redundando en un ahorro en la construcción industrial de estos dispositivos.

FUENTE | OEPM