Caracol, un museo para ti

Actualmente utilizamos teléfonos inteligentes, pantallas planas, memorias USB, etc., en donde la mayoría del tiempo le restamos importancia a todo el trabajo científico y tecnológico que hay detrás para realizar la construcción de cada uno de estos dispositivos electrónicos. Sin duda nos hacen la vida cotidiana más sencilla, sería muy difícil prescindir de ellos. Además, cada vez vemos que todo se hace más pequeño, más ligero, con mayor dureza, de un color en específico y con mayor eficiencia. Aquí es donde entran las nanociencias y nanotecnología, encargadas de estudiar lo más pequeño (alrededor de ~100nm).  Una rama de las nanociencias son las películas delgadas, que son láminas de pocos nanómetros colocadas sobre una superficie que se llama sustrato. Estas películas delgadas pueden depositarse por distintas técnicas, ya sea que utilizan soluciones químicas o de desprendimiento del material como ablación láser o erosión iónica. Esta última es muy utilizada en la industria, por ser una técnica "controlable”, donde es posible obtener películas delgadas de grandes áreas y uniformes, se pueden realizar de distintos elementos o compuestos, ya sea una película metálica o una aislante. 

La técnica de erosión iónica o sputtering (en inglés), consiste en un bombardeo continuo de iones de argón;  estos chocan sobre un blanco (que es el material que se quiere depositar sobre el sustrato).  El material desprendido del blanco viaja hacia el sustrato y se va depositando sobre éste, hasta formar una película delgada. Todo esto se hace dentro de una cámara de acero, a la cual se le extrae todo el aire hasta dejarla en "vacío”.

Es muy común ver ventanas de vidrio con poca transmitancia, comúnmente se les llama "polarizados”, equivocadamente, pero el infrarrojo lo absorben, de modo que el vidrio se calienta mucho y se vuelve un radiador de calor hacia el interior, haciendo que trabajen más los aires acondicionados o se acaloren las personas. Hay un desperdicio de energía.

En el Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAM (CNyN), se está llevando a cabo  un estudio de películas delgadas transparentes, cuya función es no dejar pasar el calor, estas películas se conocen como filtros de baja emisividad térmica o LOW-E. Una de las aplicaciones de estas películas sería utilizarlas como las nuevas ventanas de nuestras casas, escuelas, industrias y  los vidrios de los autos. La idea general es dejar pasar la luz visible, pero reflejar el infrarrojo, reduciendo así el consumo de energía tanto en verano como en invierno. Esto es porque estos vidrios en verano impiden que entre el calor y en invierno no dejan que se escape, manteniendo el cuarto a temperatura agradable, además de bloquear los rayos UV.  En la actualidad los vidrios LOW-E ya se comercializan, pero su precio es elevado, oscila entre 500 a 2000 dlls. Además que estos vidrios no se hacen en nuestro país para su venta, todos ellos son importados.  Estos están formados de varias películas delgadas, donde una de ellas se hace de plata (Ag), es tan delgada que es transparente a la luz. Uno de los problemas de la plata es su alta oxidación, es por eso que para construir un vidrio LOW-E, se necesita una estructura de doble vidrio y sellada al vacío para impedir que la plata se oxide y pierda su propiedad de reflejar el calor. En el CNyN se trabaja en encontrar otros materiales alternos a la plata, pero con propiedades similares, y algunas ventajas: tengan una menor oxidación, una mayor dureza y que sean mucho más económicos. Esto redundaría en un vidrio LOW-E más accesible en su precio  para beneficiar a un  mayor sector de la población  teniendo así un ahorro considerable de energía eléctrica.