En los últimos años han surgido nuevos tipos de NFs que explotan propiedades adicionales de los sólidos para mejorar su competitividad. Una opción que comenzó a estudiarse hace 5 años es la utilización de NPs con núcleo de material de cambio de fase (PCM). A este tipo de partícula se le denomina material de cambio de fase nanoencapsulados (NePCM) y pueden aumentar, además de la conductividad térmica, la capacidad térmica global del NF a partir de la entalpía de cambio de fase del núcleo del NePCM. Además, el aporte extra de capacidad calorífica se produce a una temperatura determinada que es fijada por el PCM. Este nuevo tipo de NF (NePCM-NFs) es especialmente interesante para aplicaciones de intercambio térmico con saltos de temperatura no muy elevados.
Los NePCM basados en núcleo metálicos pueden ser utilizados en NePCM-NFs destinados a aplicaciones de media y alta temperatura. Sus principales ventajas son su alta densidad, entalpía de cambio de fase, conductividad térmica y fácil dispersión en glicoles y aceites térmicos. Sus dos desventajas fundamentales son la difícil sintetización de los NePCMs (hasta la fecha, núcleo de metal y corteza de sílice) y su alto subenfriamiento (diferencia de temperaturas de fusión y cristalización).
El grupo de investigación de esta propuesta de proyecto tiene una amplia experiencia en el campo de investigación de NFs, contrastada a través de diferentes proyectos de investigación, publicaciones indexadas en revistas de alto impacto, capítulos de libro y patentes. De esta forma el equipo tiene una amplia experiencia en la preparación y caracterización térmica y reológica de NFs basados en agua, glicoles, aceites térmicos y sales fundidas. Desde hace un año está investigando NePCM-NFs basados en núcleo metálico, corteza de óxido metálico y utilizando glicoles como fluido base. En este campo de investigación ha realizado importantes avances como la simplificación en la sintetización de los NePCM al aprovechar el encapsulado natural del óxido metálico y el control del subenfriamiento a través de núcleos de aleaciones no eutécticas.
La propuesta de este proyecto de investigación posibilitaría la consolidación y ampliación de esta nueva línea de investigación que tiene un alto potencial científico, técnico y económico. De esta forma sería posible desarrollar, caracterizar y optimizar tres NePCM-NFs basados en glicoles y aceites térmicos.