Nuestros Desarrollos
Dentro de las siguientes líneas de investigación, es de interés nuestro:
Conductores Iónicos Sólidos
- Desarrollar nuevos conductores iónicos basados en polímeros.
- Desarrollar nuevos conductores iónicos basados en sistemas compuestos (orgánicos e inorgánicos) que tengan esta propiedad.
- Producir nuevos conocimientos en la física, química y ciencias de los materiales sobre el transporte de masa, difusión y reactividad de los sólidos.
- Estudiar transporte iónico en estado sólido, sus mecanismos y modelado teórico.
Física del Estado Sólido
- Estudio experimental y modelación teórica de sólidos no cristalinos.
- Teoría y modelos de defectos cristalinos.
- Estudio de dieléctricos y ferroeléctricos, ordenamiento polar en sistemas iónicos.
- Estudio de propiedades de transporte no electrónico de la materia condensada.
- Estudio de propiedades termodinámicas de sólidos, entropía y calor específico.
Transiciones de Fase
- Estudio de transiciones vítreas en vidrios y polímeros.
- Propiedades de equilibrio cerca de puntos críticos, determinación experimental de exponentes críticos.
- Transformaciones de orden-desorden en sistemas iónicos. Mecánica estadística y modelos.
- Transiciones de fase sólido-sólido en sistemas iónicos (vidrio de protón en sales ácidas y ordenamiento polar).
TÉCNICAS EXPERIMENTALES:
Análisis termogravimétrico (TGA)
Esta técnica permite monitorear la masa de estudio en función de la temperatura y el tiempo en una atmósfera específica. El TGA proporciona información de cambios térmicos acompañados de un cambio de masa, como la descomposición, la sublimación, la reducción, la absorción y la vaporización. Esta técnica se implementa en el equipo de análisis termogravímetro (TGA 2050) de TA Instruments que se observa en la figura 1. Este equipo consta de una balanza analítica sensible capaz de medir 5 𝑚𝑔 en un horno que calienta desde 25 °𝐶 hasta 1000 °𝐶 y velocidades de calentamiento hasta 50 °𝐶/𝑚𝑖𝑛.
Figura 1. Equipo de análisis termogravímetro (TGA 2050) de TA Instruments.
Calorimétrica diferencial de barrido (DSC)
Es una técnica que permite medir el flujo de calor diferencial entre una muestra de estudio y otra de referencia como función de la temperatura y el tiempo cuando ambas se encuentran en una atmosfera especifica. Se utiliza el equipo de calorimetría diferencial de barrido (DSC Q100) de TA Instruments que se observa en la figura 2, para medir una muestra con un peso máximo de 5 𝑚𝑔 que es depositada en una capsula de aluminio, la cual es llevada en el centro de la base del horno del equipo donde también se tendrá una capsula vacía que servirá como de referencia, así el horno deberá aumentar o disminuir su potencia para mantener una temperatura igual a la de la referencia. Este horno tiene la capacidad de enfriar hasta −90 °𝐶 y calentar hasta 700 °𝐶 con rampas desde 0,1 °𝐶/𝑚𝑖𝑛 hasta 50 °𝐶/𝑚𝑖𝑛.
Figura 2. Equipo de calorimetría diferencial de barrido (DSC Q100) de TA Instruments.
Espectroscopia de impedancia compleja
Esta técnica permite estudiar las propiedades eléctricas de sistemas sólidos y líquidos. Se puede utilizar con el fin de determinar la conductividad iónica en electrolitos sólidos, y además se pueden realizar estudios de relajación en polímeros y reacciones en la superficie de los electrodos.
Se implementa esta técnica utilizando un impedancímetro Wayne Kerr precisión impedance analyzer donde la muestra es colocada entre dos electrodos de oro, y llevada en el horno a una temperatura y frecuencia seleccionada con el programa Impedancímetro Univalle 2016, como se observa en la figura 3.
Figura 3. Equipo de espectroscopia de impedancia.
Análisis mecánico
En esta técnica se miden varias características mecánicas como la resistencia, que es importante a la hora de usar materiales de diseño. Se aplica tensiones a la muestra para obtener un gráfico de esfuerzo vs deformación que permite determinar el modulo elástico y módulo elastoplástico.
En esta técnica se aplica tensiones utilizando el equipo de Compression and tensile testing equipment de Com-Tem Industries con una capacidad de 500 N. y se observa en la figura 4.
Figura 4. Equipo de análisis mecánico.
Espectrofotómetro UV/VIS
Es una espectroscopia de emisión de fotones y una espectrofotometría. Utiliza radiación electromagnética (luz) de las regiones visibles, ultravioleta cercana (UV) e infrarroja cercana (NIR) del espectro electromagnético, es decir, una longitud de onda entre 380 nm y 780 nm. La radiación absorbida por las moléculas desde esta región del espectro provoca transiciones electrónicas que pueden ser cuantificadas.
La espectroscopia UV-visible se utiliza para identificar algunos grupos funcionales de moléculas, y además, para determinar el contenido y fuerza de una sustancia.
Se utiliza esta técnica en el equipo que se observa en la figura 5.
Figura 5. Espectrofotómetro UV/VIS
Electrospining
El proceso de electrospinning permite obtener fibras por medio de estiramiento coaxial de una solución viscoelástica mediante un campo eléctrico aplicado a un fluido cuasi estático, estas fibras poseen diámetros que van de las submicras a los nanómetros.
Debido a las cualidades de las nanofibras formadas a partir de esta técnica poseen una variedad de aplicaciones, entre ellas: ingeniería de tejidos, y diversas aplicaciones medicas. Se utiliza el equipo que se observa en la figura 6.
Figura 6. Montaje del equipo de electrospining