p (a) Líquido termocrômico reversível (ATNW) preenchido em uma cubeta de quartzo que muda de cor entre marrom escuro transparente e opaco ao aplicar ciclos de calor / resfriamento. (b) Transitório, caracteres bem definidos produzidos por uma 'caneta' de ponta quente escrita em um papel de filtro padrão impregnado com o líquido termocrômico. Crédito:Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim
p Um líquido inteligente que escurece dramaticamente em resposta ao aumento da temperatura foi desenvolvido por pesquisadores da A * STAR. O comportamento de mudança de cor ajustável do líquido termocrômico baseado em nanofios foi mantido mesmo após centenas de ciclos de calor e resfriamento. Este líquido pode ter aplicações que variam de janelas inteligentes a sensores de temperatura baseados em papel, dizem os pesquisadores. p Os líquidos termocrômicos anteriores geralmente eram baseados em corantes orgânicos ou cristais líquidos. Embora passível de produção em escala industrial, corantes orgânicos tendem a se degradar com a exposição à luz, enquanto os cristais líquidos requerem encapsulamento para evitar a degradação no ar. Um líquido termocrômico que supera essas limitações foi descoberto por Wen-Ya Wu e seus colegas do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, em colaboração com pesquisadores da National University of Singapore.
p A pesquisa de Wu está focada em nanocristais de semicondutores, que formam uma suspensão coloidal em certos solventes, e que são conhecidos por sua ampla absorção de luz e alta fotoestabilidade. "Ao explorar a síntese de nanopartículas de seleneto de antimônio coloidal (Sb2Se3), descobrimos por acaso que eles formaram nanofios cristalinos durante o aquecimento e se dissolveram em seus precursores moleculares após o resfriamento, em uma certa mistura de solventes, "Wu disse.
p Graças ao seu amplo comportamento de absorção de luz, um frasco de Sb
2 Se
3 nanofios formados por aquecimento podem parecer muito escuros. Mas uma solução de seus precursores moleculares, para o qual os nanofios revertem após o resfriamento, são relativamente transparentes. "Este fenômeno formou a base para o desenvolvimento desses materiais como termocrômicos de base líquida, "Wu disse.
p A equipe mostrou que o comportamento de mudança de cor do líquido termocrômico é robusto e de longa duração. Uma solução dos precursores moleculares era estável mesmo depois de dois anos em condições ambientais, e pode ser aquecido e resfriado centenas de vezes sem qualquer perda de desempenho. Uma vantagem adicional era que a temperatura de transição de mudança de cor podia ser ajustada para ficar em qualquer lugar entre 35 e 140 graus Celsius, simplesmente adicionando uma pequena quantidade de cloreto de estanho à mistura. As espécies de estanho interagem com o precursor de selênio, reduzindo a temperatura para o crescimento de nanofios.
p Quando os pesquisadores revestiram sua solução termocrômica em papel de filtro, eles mostraram que ele poderia diferenciar entre regiões mais frias e mais quentes de uma superfície irregularmente aquecida. "Nosso sistema termocrômico de base líquida permite potencialmente o revestimento em uma grande variedade de superfícies, "Wu diz. Uma avenida potencial são as janelas autorreguláveis que escurecem em dias quentes.
p A próxima equipe planeja usar microscopia eletrônica de transmissão para estudar o mecanismo de crescimento reversível de nanofios, para auxiliar o projeto racional de novos termocrômicos de nanomateriais coloidais.