Materiales Avanzados

 
 

Materiales Avanzados

Caracteriza térmicamente los materiales en un intervalo de temperaturas de entre 40 C y 600 C.

Fundamentalmente se detectan y caracterizan transformaciones físicas y químicas que ocurren con evolución de calor, por el intervalo de temperatura de trabajo, el análisis está orientado principalmente a polímeros y materiales compuestos. Se determinan por precisión propiedades tales como temperatura y entalpía de fusion (Tm, H), temperatura de transición vitrea (Tg) y cambio en el calor específico al momento de la Tg (Cptg), temperatura de cristalización (Tc), temperatura de descomposición térmica (Td) y temperatura de termo-oxidación (Tox).

Con estas variables es posible, además, evaluar plastificantes, estabilizadores térmicos y antioxidantes. Tambien determinar las cinéticas de cristalización, curado de termifijos y otros.

Entre otras aplicaciones que no incluyen necesariamente polímeros está el análisis de transiciones de memoria de forma, transiciones cristal-cristal y aquellas que envuelven cristales líquidos.

Calorimetro Diferencial de Barrido

 

 

Se determinan las propiedades de luminiscencia de los materiales, fundamentalmente la cantidad de luz que emite un material cuando es excitado al hacerle incidir energía electromagnética, esto en el intervalo de longitudes de onda de 200 a 900 nm, es decir, en los rangos de luz ultravioleta y luz visible. Actualmente se está utilizando en el desarrollo de materiales para la fabricación de LEDs, celdas fotovoltaicas, fotocatálisis y otras aplicaciones a la nanotecnologia, como los puntos cuánticos.

Espectroscopio de Fluorescencia

 

Se hacen análisis de los módulos complejos (módulo de almacenamiento (G’) y módulo de pérdida (G’’), así como el desplazamiento ‘’tg(&)’’ en función de la temperatura cuando se somete el material a un esfuerzo dinámico de frecuencia constante, o bien estas mismas variables en función de la frecuencia a temperatura constante. Esto permite detectar y caracterizar la tenacidad de un material y por tanto su potencial en determinadas aplicaciones. Así mismo se detectan transiciones (incluyendo transiciones débiles), que ocurren con modificación de sus propiedades mecánicas, como la transición vitrea, transición martensítica y otras donde se involucran cambios de forma cristalina y de libertad conformacional.

Analisis Mecanico Dinamico (DMA)

 

Caracterización optoelectrónica de materiales, que se determina en el intervalo de 200 a 900 nm la absorción de energía electromagnética (luz visible y ultravioleta) por parte de los materiales, ya sea en estado sólido o en disolución. Esta caracterización permite auxiliar en el análisis cualitativo de los materiales, preevaluar su caracterización como semiconductor eléctrico y hacer análisis cuantitativo muy preciso y exacto de componentes cromóforos (que absorben luz), siendo una excelente técnica para medir contaminantes.

Espectrofotometro de Ultravioleta

 

Análisis cualitativo de compuestos orgánicos y algunos cerámicos a través de la absorción de luz infrarroja (600 a 400 cm-1) de los materiales. La absorción a determinadas frecuencias se relaciona con movimientos moleculares, vibraciones cuya posición permiten hacer análisis cualitativos y semicuantitativos de los compuestos y las posibles interacciones entre sus componentes.

Espectrofotometro de Infrarrojo

 

EL MAGNETÓMETRO

El magnetómetro MPMS3 es un aparato de caracterización con el que es posible evaluar las propiedades magnéticas de los materiales, bajo diferentes condiciones de campo magnético y temperatura. El intervalo de campo magnético en que trabaja el equipo es de entre 70 kOe y -70 kOe; y el de temperatura de entre 1.8 K y 400 K. Está dotado de bobinas superconductoras de Niobio para la inducción y detección de la imanación de muestras. Las muestras que se pueden medir pueden presentarse en forma de polvos, películas o materiales consolidados o en forma líquida. Cuenta además con un sistema evercool, que permite recircular helio en forma líquida; este líquido criogénico es usado tanto para enfriar las bobinas de Niobio como para controlar la temperatura de la muestra. Finalmente, tiene una sensibilidad de detección de hasta 1×10-8 emu, que es dos órdenes de magnitud inferior al valor de momento magnético reportado para materiales diamagnéticos. En México es uno de los dos equipos instalados por la compañía Quantum Design.

Magnetometro

 

Los proyectos de desarrollo en el área de materiales avanzados en el CIIDIT incluyen los siguientes:

Polímeros aldólicos conjugados: Aplicaciones en dispositivos fotoelectrónicos.

Composite híbrido de resina poliéster-montmorillonita: Propiedades mecánicas mejoradas a más bajo costo.

Suspensión de nanofibras de carbono con propiedades electroreológicas: Sensores, actuadores, MEMS y NEMS.

Polímeros luminiscentes con propiedades de autoensamblaje: Biosensores.