UNIVERSIDAD SANTO TOMASDIVISIÓN DE INGENIERÍAS

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICAAsignatura: MATERIALES INDUSTRIALES I

A. Feria Agudelo, C.A. Colorado Garzon, L.F. González

MATERIALES TERMO CRÓMICOS TERMO TRÓPICOS Y ORGÁNICOS PARA FABRICACIÓN

DE VENTANAS INTELIGENTES

Autores (L.F. González, A. Feria Agudelo, C.A. Colorado Garzon)

RESUMEN

En este ensayo se habla hacer de los avances que se presentan en nuevos materiales para la fabicacion de ventanas inteligentes donde se toma como base el artículo “Thermotropic and Thermochromic Polymer Based Materials for Adaptive Solar Control” donde nos habla de los materiales que son adecuados para su aplicación en ventanas inteligentes. En detalle mezclas de polímeros, hidrogeles, resinas, y películas termoplásticas con un comportamiento de conmutación dependiente de la temperatura son reversibles descrito. Una evaluación comparativa de los conceptos de estos materiales de eficiencia energética es dada también. Además, el cambio de estrategia de los sistemas de sombra ordinarias a materiales de reflexión de energía solar intrínsecos basados en componentes de transición de fase y una primera.

Palabras clave: Sistemas termotrópicos, nanopartículas termotrópico, influencia, Resinas,

ABSTRACT

his essay talks make progress presented in new materials for Fabicacion smart windows where the basis is the article "Thermotropic and Thermochromic Polymer Based Materials for Adaptive Solar Control" where we talk about the materials that are suitable for application in smart windows. In particular mixtures of polymers, hydrogels, resins, and thermoplastic films with a switching behavior temperature-dependent reversible described. A comparative evaluation of the concepts of these materials for energy efficiency is also given. In addition, the change in strategy of the systems of ordinary materials intrinsic reflection solar components based on phase transition and a first shade.

Keywords: Thermotropic Systems, influence, Thermotropic Nanoparticles, Resins.

Primer Autor: luisgonzalezt@usantotomas.edu.co Estudiante Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomás.Segundo Autor: carloscolorado@usantotomas.edu.co Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomás.Tercer Autor: alfredoferia@usantotomas.edu.co Estudiante de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Santo Tomás.

I. INTRODUCCIÓN

Este ensayo fue escrito para que estudiantes de ingenierías conozcan más sobre la innovación en materiales que a diario surgen gracias a los avances en investigaciones y que en nuestro aprendizaje y formación a la ingeniería no se nos enseñan porque son materiales que

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no son comunes en el mercado debido a que son experimentales y todavía no se comercializan en el mercado, pero a futuro los podríamos implementar en nuestra vida laboral, donde este nuevo conocimiento resultar un instrumento, que nos mantiene a la vanguardia en los nuevos materiales y nos ayuda a tener un mejor aprendizaje durante nuestra formación, es por esto que ha sido diseñado para los alumnos con afines a la ingeniería, desde los conocimientos más básicos, hasta con amplios conocimientos en materiales.

II. DESARROLLO

Hoy en día el control dinámico de la luz del día se ha llamado el "Santo Grial de la Industria de Ventanas" A tal efecto, el esfuerzo en este campo se dirige en un acristalamiento que lo hará de forma dinámica y reversible modular sus propiedades totales de transmitancia solar y/o visibles. La adaptación de las propiedades ópticas de los elementos de acristalamiento o de fachada a las condiciones externas pueden ser provocados por pasivos estímulos externos como la temperatura o la propia intensidad de la luz o por una conmutación controlada eléctricamente activo, Después de varios años de intenso trabajo, diferentes tecnologías prometedoras están entrando en el mercado de aplicaciones de iluminación diurna. En esta etapa, ventanas inteligentes electrocrómicos parecen ser la tecnología con el más alto grado de comercialización y son ofrecidos por algunas compañías. Revestimientos electrocrómicos que son múltiples capas delgadas de películas que son controlados activamente por una tensión, y el interruptor de forma reversible desde un estado transparente a un estado oscuro. Los cambios de transmitancia están vinculados con los cambios en la ganancia de calor solar coeficiente (SHGC) o G-Valor En comparación con los sistemas de conmutación activa, las ventajas de los sistemas de conmutación de forma pasiva en comprenden los siguientes aspectos:No hay consumo adicional de energía, ninguna fuente de alimentación eléctrica, Gama alta conmutación entre off y on-EstadoLa variedad en la forma y en tres dimensiones de tamaño de las gafas convexas, Productos de bajo costo y de bajo esfuerzo para la instalación, Auto-regulación donde no se requiere un control activo para la operación, Alta estabilidad a largo plazo, libre de mantenimiento, Alto potencial para reemplazar los sistemas convencionales de protección solar como el sol persianas, persianas, etc.

Los sistemas Termotrópicos son aquellos que exhiben un cambio dependiente de la temperatura y las propiedades de dispersión de la luz. Si el aumento de la dispersión está vinculado con un grado sustancial de retro dispersión de la cual depende del aumento de la temperatura, los materiales son adecuados para una aplicación en el control solar. Los efectos termo trópicos investigados en el artículo pueden ser causados por un proceso de separación de fases, es decir por una transición de fase entre una isotrópico y un aniso trópico (líquido-cristalina) Estado y por la temperatura muy diferentes dependencias de los índices de refracción de los dominios y de la matriz. Las mezclas de polímeros e hidrogeles poliméricos se han estudiado intensamente.

La influencia de los parámetros restantes (fracción de volumen de la EDS, la longitud del camino óptico, la relación RI) es significativamente más débil. Esto se puede demostrar impresionantemente cuando el tamaño de SD es de alrededor de 1 a 2 órdenes de magnitud más pequeña que la longitud de onda de la luz. En este caso, un dominio o matriz del material compuesto se ve a la luz como un medio continúo y la dispersión se reduce al mínimo. A la vista de las mejores propiedades posibles luz solar blindaje, una elevada retro dispersión (reflexión) se requiere eficiencia.

Las nanopartículas termotrópico y Agregados en un enfoque reciente se utilizan hidrogeles poliméricos donde se incluye nanopartículas al termotrópico para causar un efecto de variación del tamaño de partícula, dependiendo de la temperatura. Para esto, nanopartículas termotrópicos dispersas en el agua con estructuras de núcleo-envoltura se sintetizaron por el in situ polimerización de una concha ligeramente reticulada de PNIPAAm. Sobre los núcleos del poliestireno azul. En la habitación la temperatura, la capa exterior de respuesta térmica es hidrófilo y está en un estado de gel totalmente hinchado; pero como la temperatura se eleva por encima de 31 ° C, se vuelve cada vez más hidrófobo y eventualmente colapsa como la temperatura alcanza la LCST de la PNIPA drástico en el color de Pasando tiene un efecto drástico en el color de la solución del látex, que exhibe un color azul intenso a temperatura ambiente y gradualmente palidece o aclara con respecto a que la temperatura sube por encima de 31 ° C. Este es un

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proceso reversible

Las resinas de sistemas colada termotrópicos de transición de fase para acristalamiento de control solar se han descrito casi exclusivamente en la literatura de patentes. Generalmente, los compuestos son de cadena larga con una transición de fase sólido-líquido en el intervalo de temperatura deseado (por ejemplo, alcanos, ésteres de ácidos grasos) se utilizan como materiales de dominio y se mezcla con resinas de colada utilizados en vidrios laminados. Diversas temperaturas de conmutación dentro de la gama de 10 ° C a 50 ° C, T-Opal® consta de un flotador de doble acristalamiento con resina de colada termotrópico donde en el medio fue introducido. Los termotrópico resina de fundición se compone de un polímero de matriz de curado UV y un (parcialmente) inmiscible aditivo de bajo peso molecular. El aditivo forma una fase separada en el polímero de matriz curada y exhibe un cambio discontinuo del índice de refracción con la temperatura debido a la estructural

Los materiales termo crómicos cambian sus propiedades ópticas visibles en respuesta a la temperatura. Con ello, la integración de una funcionalidad sensor o actuador en el propio material está habilitada. Si la absorción del material termocrómico aumenta con el aumento de temperatura a veces llamada De tipo positivo o termocromismo-una aplicación potencial inversa ventanas inteligentes que serán posibles. Prototipos de laboratorio demostraron que ya este efecto se cambia de una forma clara, incolora o de color de baja.

En conclusión la investigación anterior sobre la aplicación de termocrómico y termotrópico Se revisaron los materiales poliméricos para conmutable Acristalamiento de protección solar. Los nuevos desarrollos de ajuste se examinaron las tendencias futuras en el campo de las denominadas "ventanas inteligentes". Sistemas de hidrogel pueden actuar como termocrómico, así como sistemas termotrópicos. Su termocromismo es causada por los efectos de matriz inducidos por la temperatura sobre la estructura de incorporarse colorantes indicadores de pH. Desde un punto físico-químico de vista, una excelente transmitancia y la posibilidad de realizar una conmutación de un incoloro en un estado coloreado con el aumento de la temperatura son propiedades de los materiales que demuestren la capacidad excepcional para Acristalamiento de protección solar

REFENCIAS

Revista virtual pro. (2010).Servicio Permanente de Indexación de Revistas [EnLínea]Disponible: http://www.revistavirtualpro.com/biblioteca/materiales-polimericos-termotropicos-y-termocromicos-para-control-adaptativo-solar

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