Construcción y caracterización de un dispositivo emisor en el infrarrojo basado en nanoplaquetas de carbón de Guadua Angustifolia Kunth

Construcción y caracterización de un emisor de infrarrojo con nanoplaquetas de carbón vegetal

Resumen

En este trabajo presentamos la construcción y la caracterización eléctrica, térmica y óptica de un dispositivo emisor en el infrarrojo (IR) basado en nanoplaquetas de grafito oxidado (GONP) obtenido de la Guadua angustifolia Kunth. Las muestras fueron carbonizadas por pirolisis en ambiente de nitrógeno a 1000 K, pulverizadas por el método de molienda mecánica, seleccionadas en tamizador de 20 μm y llevadas a nanopartículas por procesos de cavitación. El tamaño promedio de las nanoplaquetas fue determinado por el análisis de imágenes TEM y AFM. El dispositivo se compone de un arreglo de emisores de IR distribuidos en una matriz. Cada emisor IR fue construido mediante dos placas paralelas de aluminio de forma circular, en el intermedio se encuentra una capa de GONP adherida con pintura de Ag a la placa de aluminio y los dos contactos eléctricos fueron realizados empleando hilo de cobre de 100 μm de espesor y pintura de Ag. Las curvas I-V fueron tomadas usando una fuente de corriente de precisión y un nano-voltímetro, encontrándose en la respuesta eléctrica efectos óhmicos y un alto efecto de calentamiento de las placas de aluminio de 10 K por encima de la temperatura ambiente, lo cual podría atribuirse a la participación fonónica en el transporte eléctrico. Mediante el análisis de imágenes termográficas, se logró determinar el espectro de emisión del dispositivo. Los resultados sugieren que el dispositivo desarrollado, podría ser utilizado como calefactor de bajo consumo energético y emisor de IR para barreras ópticas y comunicaciones ópticas.