Recubrimientos antirreflectantes de alta resistencia

Las capas de recubrimiento antirreflectante se fabrican a partir de materiales con bajo índice de refracción, que son los que permiten el paso de la mayor cantidad de luz posible sin que esta se refleje. Esa capa está en contacto directo con el entorno y su resistencia afecta la resistencia final del componente.

El dióxido de silicio es el material de recubrimiento con bajo índice más empleado, pero su resistencia es limitada. La demanda creciente de recubrimientos antirreflectantes con mayor resistencia a los arañazos, aptos para entornos agresivos, ha marcado el objetivo del proyecto «Process and material research for ultra-stable antireflective coatings on glass» (NOSCRATCH), financiado por la UE.

La investigación se ha centrado en materiales de película delgada y procesos que lleven a la obtención de recubrimientos antirreflectantes altamente estables sobre sustratos de vidrio o zafiro. El equipo ha desarrollado materiales ópticos a base de compuestos nanocristalinos de aluminio, silicio, oxígeno y hierro para utilizar en los recubrimientos antirreflectantes. Los científicos han optimizado un proceso de deposición de película delgada y bombardeo por magnetrón de impulsos de alta potencia para producir capas densas con una buena durabilidad.

A continuación los investigadores han analizado las propiedades ópticas, morfológicas y mecánicas de la película. Han evaluado la densidad, composición y microestructura de la misma, así como sus tensiones residuales y dureza. Se ha empleado una diversidad de técnicas avanzadas, entre ellas la microscopía electrónica de barrido, la microscopía electrónica de transmisión y la reflectometría de rayos X.

Las extensas pruebas de materiales y desarrollos de procesos llevados a cabo dentro del alcance del proyecto NOSCRATCH han dado lugar a numerosos artículos editados en publicaciones científicas arbitradas. Cabe esperar que los resultados permitan a los diseñadores optimizar los parámetros de los procesos de síntesis de recubrimientos antirreflectantes y resistentes a los arañazos, destinados a entornos agresivos como aquellos a los que se ven sometidas las células solares.