Chromogenic and fluorogenic materials based on micro and nanocapsules.

Resum

Durant els darrers anys, la comunitat de materials intel·ligents ha prestat especial atenció als sistemes que presenten canvis de color i d’emissions després de l’aplicació d’un determinat estímul (cromogènic). Tot i això, tot i que hi ha una gran varietat d’exemples cromogènics / emissius en solucions que produeixen efectes complexos, la seva integració en materials sòlids, rellevants per a aplicacions reals, sempre genera problemes de reproductibilitat, sintonització i modificació o inhibició de les prestacions òptiques. L’objectiu d’aquesta tesi és desenvolupar una estratègia senzilla i universal que no només permeti obtenir materials sòlids sensibles als estímuls (llum, temperatura, pH) sinó que també permeti accedir a: i) transferència directa de propietats cromogèniques / emissives de solució a granel. d’ells) en estat sòlid, ii) fàcil sintonització de les actuacions òptiques i iii) efectes cromogènics sofisticats, més enllà de la resposta fotocròmica i termoquròmica típica. Notablement, la sintonització s’aconsegueix fàcilment mitjançant components fàcilment disponibles, sense modificar l’estructura química de l’espècie activa. L’estratègia general es basa en el muntatge de colorants cromogènics i emissius amb mitjans / molècules interactuants en micro / nanoestructures obtenint actuacions que no podrien aconseguir d’altra manera. En tots els materials desenvolupats en aquesta tesi, les micro / nanoestructures es basen en: i) colorants orgànics (fotocròmics, termoquròmics, fluorescents), ii) medis orgànics no volàtils o materials de canvi de fase (que poden ser líquids o sòlids a RT) i, quan cal, altres additius (per exemple, desenvolupador de colors) que interactuen selectivament (mitjançant formació complexa, enllaç H o reacció àcid-base) amb el colorant contingut que indueix propietats òptiques específiques en una de les dues fases i, iii) estructuració com a càpsules polimèriques (nucli -tip de full o matriu). Jugant amb el disseny de l’arquitectura d’aquestes estructures s’obtenen, en estat sòlid, micro / nanoestructures cromogèniques altament ajustables que responen a diferents estímuls (multi) que canvien el color i / o les propietats d’emissió. Com a prova del concepte d’aquesta estratègia, s’han desenvolupat tres tipus de materials cromogènics avançats: i) pel·lícules polimèriques amb fotocromisme reversible ajustable i commutable, ii) materials multiresponsables (pH i temperatura) i iii) sensors fluorescents de llindar d’alta temperatura.

Data del Ajut	19 de des. 2019
Idioma original	Anglès
Supervisor	Claudio Roscini (Director/a), Daniel Ruiz Molina (Director/a) & Jordi Hernando Campos (Tutor/a)