Dimat UdeC adquiere completo equipo para la caracterización de nanomateriales

Apenas termine la cuarentena local, se podrá concretar, en la UdeC, la instalación del nanotriboindentador más completo que existe en el país, adquirido por el Departamento de Ingeniería de Materiales (Dimat) a través de un proyecto Fondequip.

Este equipo, que demandó una inversión de 260 millones de pesos, permite realizar un amplio rango de ensayos de caracterización de materiales a escala nano y viene a potenciar el desarrollo del área en la Facultad de Ingeniería y la Universidad.

El académico del Dimat y director del proyecto, Manuel Meléndrez Castro, explica que es un equipo especializado en análisis tribológico —es decir, de la fricción, desgaste y  lubricación que tienen lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento— por indentación, técnica “que permite determinar la mayoría de las propiedades mecánicas de los materiales, todo esto a nivel nanométrico”.

Está compuesto de módulos de indentación, rayadura, desgaste y nanoDMA, que mide la firmeza del material, uno de los aspectos más destacables del equipo a juicio del Dr. Meléndrez.

“Con esos cuatro módulos, tendremos la mas variada y completa caracterización de un material a nivel nanométrico, pudiendo correlaccionar propiedades con microestructura para diseñar materiales a pedido, todo con una sola muestra”, dice al investigador resaltando que se trata de análisis no destructivos.

A estos se suma una celda de calentamiento de 600 grados Celsius, para realizar estudios de resistencia de los materiales al calor, verificar su estabilidad mecánica en función de la temperatura y determinar cambios de fases, un sistema de mapeo paramétrico estadístico (SPM Mapping).

“SPM nos permite hacer mediciones de mapeo de propiedades mecánicas incluso en función de la temperatura; esto quiere decir, que se puede tener un mapa de diferentes colores en tres dimensiones, por ejemplo, de la dureza del material”.

Otra de las características de este dispositivo es su versatilidad, ya que puede usarse no solo con metales, sino también sino también en plásticos, cerámicos, materiales compuestos y biológicos (células, por ejemplo).

“Además viene con una sonda AFM (Microscopía de Fuerza Atómica) para caracterizar la morfología del material y verificar el efecto de cada medición, en dos y tres dimensiones”, agrega.

El ingeniero señala que el nanotriboindentador se integra bien con un Microscopio de Fuerza Atómica con espectroscopía Raman (AFM Raman) resultado de un Fondequip anterior. 

“Ahora podremos hacer análisis vibratorio molecular, asociado a técnicas combinadas con AFM y en la misma huella (la incisión que sobre los materiales para los ensayos), hacer todas las caracterizaciones que permite el nanotroboindentador”.

También es un complemento del Laboratorio de Nanoespectroscopía, inaugurado en  2018, que ahora pasa a llamarse Nanotbe, Caracterización nanotrobológica y Nanoespectroscópica.

El equipo se habilitará de manera provisoria en el Laboratorio de Materiales Híbridos del Dimat cuando se levanten las cuarentenas y  debería estar operativo dos semanas después.

El académico adelantó que la instalación la harán dos ingenieros electrónicos que recibirán instrucciones vía remota; mientras que la capacitación se realizará de manera virtual. 

En enero, en tanto, debiera concretarse una capacitación virtual a cargo de la compañía que también validará la instalación del equipo.