Proyectos Universitarios
Control fotoacústico del material removido por ablación láser
Mayo Villagrán Muniz
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico
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

@collection_name_full1@

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:IN112112

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Control fotoacústico del material removido por ablación láser

Responsables

Mayo Villagrán Muniz

Año de convocatoria

2012

Clave del proyecto

IN112112

Dependencia participante

Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Física

Especialidad

Láseres, plasmas, materiales

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

El proyecto consiste básicamente en quitar capas superficiales de vidrios pintados mediante ablación láser, controlando el desgastamiento mediante una técnica fotoacústica._x000D_ Desde hace 15 años trabajamos en la caracterización de materiales y procesos fotoinducidos mediante técnicas fotoacústicas. Estas se basan en que al incidir un pulso láser sobre una muestra, se producen ondas acústicas, cuyas características dependen de las propiedades termoelásticas del medio donde se propagan. Si la duración del pulso es corta y la energía es alta, sobre la muestra se producen varios procesos (calentamiento, vaporización, formación de un plasma, etc.) que finalmente producen el desprendimiento del material (ablación láser). Si bien este proceso es usado para muchas aplicaciones como son la limpieza de superficies, el crecimiento de películas delgadas e inclusive en aplicaciones médicas in vivo, todavía no lo entendemos completamente y es aquí que queremos contribuir al conocimiento del mismo en los aspectos básicos y aplicados, empleando técnicas fotoacústicas._x000D_ Por otro lado, para el monitoreo del material removido de la superficie, usualmente se utiliza la emisión óptica del plasma que se produce en la interacción del pulso láser y la superficie que se quiere quitar. Cuando la emisión contiene constituyentes del sustrato, hay que detener el proceso y comenzar a desbastar otra zona._x000D_ Nosotros proponemos monitorear las ondas acústicas que se producen mediante el efecto fotoacústico, ya que estas llevan información del material removido y del sustrato. Pulsos láser de nanosegundos, producen ondas ultrasónicas que pueden ser detectadas fácilmente con un micrófono piezoeléctrico, cuyas señales son registradas en un osciloscopio sin anplificación._x000D_ Tenemos todo el equipamiento necesario para implementar las técnicas de emisión óptica y acústica. Lo único que solicitamos en este proyecto es reemplazar el láser de excitación, ya que el anterior tiene 19 años y presenta fuertes deterioros imposibles de reparar._x000D_ Comenzaremos por estudiar la remoción de capas de vidrios pintados con distintas pinturas, una vez que hayamos caracterizado el proceso, pasaremos a otros substratos con diferentes pátinas superficiales. _x000D_ Para iniciar estos estudios, utilizaremos el hecho de que tenemos una relación del balance de energía para plasmas de ablación que cambia al variar la muestra removida. Sincrónicamente analizaremos la emisión óptica y eléctrica con resolución temporal, para determinar el momento preciso del cambio de material. Simultáneamente monitorearemos las señales eléctricas entregadas por los micrófonos piezoeléctricos e intentaremos construir un instrumento que automáticamente, al detectar el cambio del material ablacionado, detenga el láser y se mueva a otra zona que se desee limpiar._x000D_ Se formarán recursos humanos mediante tesis de licenciatura, maestría, doctorado y completará su formación mediante un posdoctorado, un estudiante que se especializó en limpieza láser._x000D_ Publicaremos como mínimo tres trabajos de investigación, trataremos de completar un instrumento y realizaremos protocolos de limpieza que ayudarán a introducir en México estas nuevas técnicas de conservación._x000D_

Contribución

En una primera etapa se controlará mediante ERIL el desgaste de la superficie de vidrios pintados, para luego, solamente utilizando la fotoacústica, discernir cuantos pulsos de determinada fluencia hay que aplicar a la superficie para limpiarla._x000D_ Los protocolos de limpieza para distintas superficies, la caracterización de las mismas y los diseños de instrumentos basados en fotoacústica, son trabajos de investigación básica donde se formarán estudiantes de gado y posgrado._x000D_ Actualmente en el CCADET-UNAM tratamos de aplicar los conocimientos adquiridos en ciencia básica, a la solución de problemas de nuestro entorno y en lo posible transferir estos conocimientos y tecnologías o bien terminar con un prototipo susceptible de ser patentado. En este sentido, con la experiencia y publicaciones derivadas de los proyectos anteriores, tenemos una idea bastante clara de las mejoras que podemos lograr en los sistemas que utilizan la ablación láser para limpieza de superficies. Si logramos mejoras a los sistemas convencionales y podemos reducirle los costos, podríamos pasar a esa segunda etapa de transferencia tecnológica, en concordancia con la misión del CCADET._x000D_ A nivel de grupo de investigación, la publicación de resultados y la formación de recursos humanos, son las contribuciones más importantes que debemos hacer y en este sentido, participarán 1 posdoctorado, 2 estudiantes de doctorado 1 de maestría y 1 de licenciatura, que publicarán sus resultados en revistas internacionales._x000D_ Por otro lado, la aplicación de métodos de limpieza láser en México, permitirá relacionarnos con los conservadores y restauradores, donde se estará en condiciones de capacitar a técnicos en estas nuevas tecnologías._x000D_

Información general

Cómo citar esta página

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Control fotoacústico del material removido por ablación láser%%, 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:IN112112
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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