Materiali cromogenici

Si definiscono materiali cromogenici quelle sostanze capaci di mutare le proprie caratteristiche ottiche in risposta a stimolazioni esterne. La definizione è dovuta a Carl Lampert e Claes Granqvist, due dei più importanti studiosi in materia.

Storia

Verso la fine del 1870 è iniziata l'esplorazione sui materiali, nel tentativo di ottenere una variabilità di trasparenza allo spettro elettromagnetico, ma solo recentemente sono stati ottenuti risultati con possibili applicazioni industriali.

Come funzionano

Una sostanza cromogenica varia il suo comportamento ottico grazie a particolari peculiarità chimico-fisiche, in risposta ad uno stimolo elettrico, al variare di una particolare radiazione elettromagnetica (infrarosso, visibile, ultravioletto) in risposta all'aumento di temperatura del materiale. Queste variazioni inducono una modifica, anche consistente, dello stato fisico-ottico. Viene anche definita anche come trasparenza trasformista.

Tipologie

• Materiali attivati elettricamente
  • a cristallo liquido
  • elettrocromici
• Materiali non attivati elettricamente
  • fotocromici
  • termocromici
  • magnetocromici

Elettrocromici

Alcuni materiali sono in grado di cambiare colore in risposta a stimoli esterni. Se lo stimolo esterno è di natura elettrica, il materiale si definisce elettrocromico. I materiali elettrocromici sono utilizzati in dispositivi che cambiano colore a seconda dello stimolo elettrico applicato.

Fotocromici

I materiali fotocromici modificano il proprio colore e la propria trasparenza a seconda della radiazione elettromagnetica che ricevono. Si tratta dello stesso tipo di materiale usato per certe lenti per occhiali, appena la radiazione cessa il materiale ritorna allo stato iniziale.

Termocromici

Si definisce termocromica una sostanza trasparente soggetta alla modificazione reversibile delle sue proprietà ottiche in funzione della temperatura, attraverso una reazione chimica. Ripristinate le condizioni termiche iniziali, entro le quali è statica la reattività chimica del materiale, la sostanza torna allo stato originario.

Applicazioni e funzionamento

Le modifiche possono essere indotte da una variazione dell'equilibrio molecolare, con reazione chimica indotta o con una transizione della struttura cristallina.

L'effetto termocromico può essere realizzato utilizzando svariati composti organici o inorganici, utilizzando film sottili d'ossidi metallici capaci di modificare il proprio stato di conduzione. Un esempio è l'ossido di vanadio (vedi anche vanadio) che ha una temperatura di transizione tra semiconduttore e conduttore (temperatura di soglia) a 70 °C.

Collegamenti esterni

• Applicazioni nella bioedilizia, su bioville.it (archiviato dall'url originale il 20 ottobre 2007).
• Tesi di dottorato su: Superfici mutevoli. Tecnologie innovative dei vetri cromogenici per il progetto di involucri a prestazioni variabili