Investigadores y alumnos de la Universidad Iberoamericana (UIA), en la ciudad de México, trabajan en la producción de películas cerámicas nanoestructuradas (cuyo espesor equivale al orden de milmillonésimas de metro) que son consideradas como nuevos materiales útiles para diversos ámbitos industriales y científicos.
Las propiedades de este tipo de películas ultra delgadas posibilitan la protección de superficies metálicas comunes y aumentan su durabilidad. Por ejemplo, una de estas películas, aplicada a herramientas cotidianas como un desarmador, puede prolongar la vida útil de este instrumento por varios años más.
La doctora Esther Ramírez Meneses, profesora del Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas de la UIA, explicó que este nuevo tipo de materiales pueden ser aplicados en las ventanas de los llamados “edificios inteligentes”, que llevan ese nombre debido a la tecnología que permite su sustentabilidad. Las películas de cerámicas nanoestructuradas representan una solución para evitar el desgaste en diversas estructuras de estas construcciones.
Edificio inteligente
Asimismo, detalló la experta, el cambio de tonalidad posible en algunos tipos de películas nanoestructuradas contribuye en el cambio del ambiente de interiores y exteriores de los edificios inteligentes para disminuir el consumo de energía en el aire acondicionado. Al respecto refirió: “En la Universidad Iberoamericana hemos obtenido películas con propiedades electrocrómicas que con cierto voltaje aplicado cambian su tonalidad”.
Otra utilidad de los materiales nanoestructurados, detalló la doctora Ramírez Meneses, es el que actualmente llevan a cabo los departamentos de Ingeniería y Ciencias Químicas y de Física y Matemáticas de esa casa de estudios para mejorar la producción de nanotubos de carbono.
Estas estructuras tubulares son de gran interés debido a su elevada conductividad eléctrica “Por su bajo peso, fortaleza estructural y gran conductividad se piensa que incluso podrían sustituir al cobre como material eléctrico, lo que redundaría en la miniaturización progresiva de la electrónica”, refirió la investigadora.
¿Cómo se logra la producción de materiales metálicos nanoestructuradas?
La síntesis de películas metálicas delgadas es posible debido a que la UIA cuenta con un equipo de depósito químico en fase vapor (CVD por sus siglas en inglés, Chemical Vapor Deposition). A través de este dispositivo se vaporizan y descomponen compuestos sensibles a la temperatura (precursores) que son transportados por un gas de arrastre y/o de reacción. Los átomos y moléculas se acumulan en un sustrato (objeto de reacción) sobre el cual se desea obtener la película o recubrimiento. Químicamente, a este proceso se le conoce como adsorción.
Para ejemplificar la producción de materiales nanoestructurados, la doctora Ramírez Meneses explicó el proceso de la síntesis de películas a partir del hexacarbonil molibdeno (vapor de un compuesto sólido color blanco).
“Las moléculas del hexacarbonil molibdeno se transportan mediante un gas (oxígeno) y se adsorben con el objeto de reacción (sustrato). De esta manera se obtiene la película de óxido de molibdeno”. Este material es el que finalmente reacciona con un voltaje aplicado y cambia su tonalidad”.
La doctora Ramírez Meneses comentó que dichas películas pueden producirse con técnicas distintas a la deposición química en fase vapor (CVD), sin embargo, la opción de sintetizar materiales nanoestructurados mediante reacciones químicas es adecuada para ahorrar una gran cantidad de energía que requieren otros procesos. (Agencia ID)
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