Proyectos Universitarios
Síntesis de nanopartículas metálicas por dos técnicas de PVD
Stephen Mühl Saunders
Instituto de Investigaciones en Materiales
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN112111

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Síntesis de nanopartículas metálicas por dos técnicas de PVD

Responsables

Stephen Mühl Saunders

Año de convocatoria

2011

Clave del proyecto

IN112111

Dependencia participante

Instituto de Investigaciones en Materiales

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Física

Especialidad

Nanopartículas

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

RESUMEN_x000D_ Las nanopartículas son de gran interés científico, ya que son efectivamente un puente entre los materiales en bulto y las estructuras atómicas o moleculares. Se supone que un material en bulto tiene propiedades físicas constantes; pero cuando la pieza es a escala nanométrica a menudo se observa que las propiedades dependen del tamaño. De hecho, las variaciones en las propiedades de las nanopartículas son una consecuencia de la alta proporción de átomos en la superficie relativa al número en el bulto._x000D_ Los arcos eléctricos han sido utilizados para generar partículas mono-metálicas de una amplia gama de materiales conductores con tamaños de partículas que van desde varios nanómetros hasta ~100 mm. Sin embargo, hasta la fecha, los detalles de los mecanismos de la formación de las nanopartículas no se conocen con exactitud. Así mismo, hay ciertos problemas operando arcos en un gas, por ejemplo, cómo recoger eficientemente las nanopartículas. Por esto, recientemente varios grupos han estado estudiando el uso de evaporación por arco pulsado sumergido en un líquido, ya que la recolección de las nanopartículas se puede realizar simplemente filtrando el líquido. Adicionalmente se ha encontrado que se pueden producir nanopartículas de metales, así como de óxidos, de tamaño controlable. En el proceso, al inicio del arco se forma una burbuja de gas alrededor del punto de contacto entre los electrodos y los átomos de los electrodos son evaporados dentro de esta burbuja. La presión y el tipo de gas dentro de la burbuja determinan el tamaño y composición de las nanopartículas que forman. _x000D_ En la síntesis en fase gaseosa, las nanopartículas se construyen por medio de la acumulación de átomos individuales o moléculas hasta el tamaño de cúmulo deseado. Embriones de cúmulos se forman, ya sea por medios físicos, como la condensación de un vapor super-saturado o por una reacción química de precursores gaseosos. Varios grupos han reportado la producción de nanopartículas por medio de sputtering dentro de una cámara enfriada con una salida de área reducida. La idea es que el sputtering ocurra a una presión relativamente alta y los átomos desprendidos del cátodo se aglomeran en la fase gaseosa formando nanopartículas. Las nanopartículas pasan a otra cámara que está mantenida a una presión menor por medio del flujo de gas a través de la salida reducida. El tamaño de las nanopartículas depende de la presión y flujo del gas, así como de la velocidad de sputtering, entre otras cosas._x000D_ Para todos los procesos, la formación de las nanopartículas inicia con la formación de núcleos críticos de tamaño estable y después éstos crecen por medio de la aglomeración de átomos o moléculas adicionales disponibles en el medio. Normalmente los núcleos críticos se forman durante un período de tiempo extendido, y por lo tanto algunos crecen por mucho tiempo, mientras que otros crecen por mucho menos tiempo: el resultado es una distribución en los tamaños de las nanopartículas. _x000D_ Esta es la base del presente proyecto, proponemos preparar nanopartículas metálicas por medio de dos técnicas: a) Evaporación por arco pulsado de alta corriente sumergido usando pulsos muy cortos, y b) Aglomeración de átomos emitidos por sputtering dentro de un cátodo hueco por medio de pulsos cortos de alta presión de gas. Consideramos que sería factible que ambos procesos produzcan nanopartículas con una buena distribución de tamaños._x000D_

Contribución

La importancia de este trabajo radica, en que los métodos que proponemos estudiar (arco pulsado de alta corriente sumergido y nucleación y crecimiento de cúmulos por sputtering en un cátodo hueco con pulsos de gas) para producir las nanopartículas son modificaciones de técnicas que han sido demostradas como exitosas por otros grupos de investigación. Las variantes que proponemos podrían resultar en la producción de nanopartículas con un mejor control sobre la distribución de tamaños, lo que es un aspecto muy importante. Las nanopartículas de grafito, metálicas y bimetálicas que serán producidas durante la realización del proyecto podrían tener propiedades interesantes para una gran variedad de aplicaciones, como por ejemplo, para lubricantes, sensores magnéticos, dispositivos ópticos, biomateriales, etc.

Información general

Cómo citar esta página

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Síntesis de nanopartículas metálicas por dos técnicas de PVD%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
Disponible en: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN112111
Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
Fecha de consulta:

Políticas de uso de los datos

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Contacto de la colección

Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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