Sánchez Valencia, Juan RamónBarranco Quero, Ángel2025-04-012025-04-012024-12-13Obrero Pérez, J.M. (2024). Láminas delgadas funcionales orgánicas y de óxidos ultraporosos por Tecnología de Plasma. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/171222La investigación desarrollada en esta Tesis se centra en el desarrollo de películas delgadas funcionales nanoestructuradas mediante técnicas avanzadas de deposición asistida por plasma remoto (RPAVD) y etching por plasma (SPE). La metodología utiliza películas delgadas poliméricas de plasma que contienen cationes metálicos sintetizados por RPAVD. La exposición de estas capas (utilizadas como material de sacrificio) a procesos de etching por plasmas oxidantes permite la eliminación de la parte orgánica de la película y la generación de un esqueleto inorgánico altamente poroso, que les confiere propiedades singulares como una mayor área superficial, baja densidad y alta permeabilidad, haciéndolas ideales para aplicaciones en catálisis, sensores de gases, biomedicina y dispositivos optoelectrónicos. Esta metodología presenta ventajas respecto a los métodos tradicionales, tales como la eliminación de disolventes tóxicos y la reducción de temperaturas de síntesis, permitiendo obtener materiales con propiedades ópticas y eléctrónicas ajustables, así como un control más preciso de la morfología y composición de los materiales. Como resultado de estos estudios, se ha desarrollado una metodología general para la fabricación de películas delgadas de óxidos conformales con valores de porosidad similares a los reportados para aerogeles inorgánicos sintetizados por rutas químicas y procesos de extracción supercrítica. La deposición por plasma permite integrar estos materiales porosos en superficies complejas y a bajas temperaturas, aspecto particularmente ventajoso en aplicaciones donde los sustratos son sensibles al calor como en la electrónica flexible. Este proceso de fabricación es novedoso y de naturaleza general, ya que permite la fabricación de óxidos tipo aerogel con diferentes composiciones, dependiendo del precursor utilizado. El proceso se ha desarrollado y refinado para diseñar y fabricar dos óxidos funcionales: óxido de titanio y óxido de vanadio. En el primer caso , se ha estudiado la fabricación de óxido de titanio tipo aerogel para su uso como películas ópticas fotoactivas antirreflectantes, superficies superomnifóbicas y capas de transporte de electrones en celdas solares de perovskita. Para el óxido de vanadio termocrómico, se han desarrollado películas termocrómicas nanocristalinas tipo aerogel de VO2, partiendo de la síntesis de películas precursoras de V2O5. En este caso, se han sintetizado con éxito películas altamente transparentes en el rango visible con un excelente rendimiento termocrómico, resolviendo el problema característico de la falta de transparencia en películas compactas de VO2. Además de estos dos óxidos, también se han realizado estudios sobre óxidos de hierro, galio y silicio para demostrar la generalidad del método y mostrar su potencial. Esta Tesis se completa con el desarrollo de capas conformales dieléctricas por RPAVD basadas en la molécula de adamantano para pasivar superficies de TiO2 mesoporoso y optimizar el comportamiento de las celdas solares de perovskita. También se ha estudiado la encapsulación de óxido de vanadio termocrómico utilizando estas capas RPAVD basadas en adamantano para aumentar la resistencia mecánica y prevenir la oxidación ambiental. El estudio presentado en esta Tesis representa una extensión del trabajo reciente del laboratorio de “Nanotecnología en Superficies y Plasma” en el campo de los polímeros funcionales y, más específicamente, la expansión de la técnica RPAVD a la fabricación de óxidos conformales ultraporosos funcionales. Cabe destacar la escalabilidad industrial de estos procesos de fabricación y, en particular, las oportunidades que abren para múltiples aplicaciones futuras. Este aspecto se está desarrollando en proyectos de investigación recientes dentro del grupo de investigación relacionados con materiales para la energía, supercondensadores y superficies para aplicaciones espaciales.application/pdf311 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess