Nuevo polímero maravilloso desbloquea ópticas de imágenes térmicas asequibles

Oct 28, 2023

Comparte esto en las redes sociales:

El polímero recién descubierto se puede moldear en una variedad de lentes con una transparencia infrarroja excepcional (Imagen: Tonkin et al.)

Investigadores australianos han descubierto un polímero de bajo costo con "la transparencia infrarroja de onda larga más alta jamás registrada para un plástico" que podría desbloquear lentes asequibles para cámaras termográficas.

Informado en Materiales ópticos avanzados, el polímero podría servir como una alternativa rentable a las gafas que se utilizan actualmente para producir óptica infrarroja.

Las imágenes térmicas e infrarrojas se utilizan en industrias como la aeroespacial, defensa, seguridad y vigilancia, medicina, ingeniería eléctrica, exploración espacial y operación de vehículos autónomos.

Sin embargo, los materiales ópticos utilizados actualmente para producir lentes de infrarrojos, a saber, vidrios de germanio o calcogenuro, pueden ser costosos y cada vez más difíciles de encontrar. El germanio es un elemento escaso y con un alto precio (las lentes hechas con él pueden costar miles de dólares), mientras que las gafas de calcogenuro a menudo se fabrican con elementos tóxicos como el arsénico o el selenio.

En busca de una alternativa muy necesaria, un equipo multidisciplinario de la Universidad de Flinders en Adelaide, Australia, ha desarrollado una solución utilizando un polímero completamente nuevo hecho de azufre y ciclopentadieno, dos materiales ampliamente disponibles y, por lo tanto, muy asequibles. El azufre se produce en muchos millones de toneladas en la refinación de petróleo, con miles de millones de toneladas también disponibles en depósitos geológicos, mientras que el ciclopentadieno también se deriva de materiales de bajo costo producidos en la refinación de petróleo.

Los investigadores combinaron los dos materiales en un reactor de nuevo diseño para producir un polímero negro con "la mayor transparencia de luz infrarroja de onda larga jamás registrada para un plástico". El reactor permite que los bloques de construcción de monómero asequibles se combinen en forma gaseosa, una hazaña que otros investigadores en el área consideraban imposible anteriormente, según el equipo de Flinders.

Luego, el polímero resultante se puede moldear en una variedad de lentes, siendo estos métodos mucho más rápidos que la producción de lentes que involucra procesos mecánicos como el fresado, por ejemplo. Además, el nuevo polímero es tan económico que la cantidad requerida para producir una lente de 1 g cuesta menos de 1 centavo.

"El material combina alto rendimiento, bajo costo y fabricación eficiente", dice el candidato a doctorado Sam Tonkin, primer autor del nuevo artículo. "Tiene el potencial de expandir el uso de imágenes térmicas a nuevas industrias que anteriormente estaban limitadas por el alto costo de las lentes de germanio o calcogenuro. Este es un campo en rápido desarrollo que verá avances emocionantes en los próximos años".

El hecho de que el polímero sea negro también se prestará para ocultar equipos de imágenes térmicas, por ejemplo, en aplicaciones de vigilancia, añaden los investigadores.