INVESTIGACIÓN
LABORATORIO DE NANOTECNOLOGÍA
La Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio José de Sucre”, reconoce la importancia de la investigación, desarrollo e innovación como una herramienta necesaria para el desarrollo del país. Una de las temáticas actuales es la Nanotecnología, que es el tecnología del diseño, fabricación y aplicación de nanoestructuras y nanomateriales. En este sentido presentamos el siguiente folleto del Laboratorio de Nanotecnología de la EMI, con la descripción de los equipos que contamos y las aplicaciones y/o capacidades de cada uno de ellos, que permitirá visualizar los alcances de la investigación en esta área.
Equipos
Veinte
Fecha de creación
20/10/2020
Resolución de creación
RCSA REG. N°021/2021
Unidad Académica
La Paz
EQUIPOS DE
INVESTIGACIÓN
DESK SPUTTER COATER
EQUIPO DE RECUBRIMIENTO POR PULVERIZACIÓN CATÓDICA
El equipo de recubrimiento por pulverización catódica, es capaz de realizar el recubrimiento con una película fina conductiva y no conductiva, en diferentes sustratos.
SPECTROMETER
UV- VIS
ESPECTROFOTÓMETRO ULTRA VIOLETA - VISIBLE
El espectrofotómetro UV-Vis tiene un detector multicanal, el cual puede colectar datos espectrales para varias longitudes de onda simultáneamente, mientras un espectrofotómetro convencional tiene solamente un detector de canal simple.
SPECTROMETER
UV- VIS
ESPECTROFOTÓMETRO ULTRA VIOLETA - VISIBLE
El espectrofotómetro UV-Vis tiene un detector multicanal, el cual puede colectar datos espectrales para varias longitudes de onda simultáneamente, mientras un espectrofotómetro convencional tiene solamente un detector de canal simple.
SPIN COATER
RECUBRIDOR POR ROTACIÓN
El recubrimiento por rotación es una de las técnicas más comunes utilizadas para depositar películas delgadas con espesores que van desde micras hasta nanómetros. Este proceso es utilizado para la aplicación de una película delgada de un fluido o resina sobre un sustrato.
NANO COLLOID MAKER
EQUIPO DE PRODUCCIÓN DE NANO COLOIDES METÁLICOS
El Nano Colloid Maker trabaja con el método de explosión eléctrica de alambre (EWM) es un método de síntesis de nano coloides metálicos que consiste en pasar corriente de alta energía a través de un alambre metálico para explotar, desintegrar y convertir el alambre en nanopartículas. La explosión se acompaña de un destello muy brillante, en el que las ondas de choque de explosión causan la rápida dispersión y expansión de los desechos de explosión resultantes (incluyendo gotas de vapor y metal hirviendo) y, en consecuencia, la formación de polvos metálicos.
PLANETARY
BALL MIL
EQUIPO DE RECUBRIMIENTO POR PULVERIZACIÓN CATÓDICA
El equipo de recubrimiento por pulverización catódica, es capaz de realizar el recubrimiento con una película fina conductiva y no conductiva, en diferentes sustratos.
FLUOVISION
EQUIPO DE FLUORESCENCIA MOLECULAR
En el equipo FluoVision se evalúa por el efecto de la fuga de luz y la sensibilidad en la función de dispersión puntual del sistema de imágenes de fluorescencia. Este es un nuevo método de diagnóstico es cual está siendo ampliamente utilizado en medicina. La muestra se localiza para ser enfocado con una cámara CCD (charge-coupled device), esta cámara es equipado con lentes-objetivos los cuales pueden ser enfocados sobre la superficie de análisis.
ULTRASONIC
HOMOGENIZER
HOMOGENIZADOR ULTRASÓNICO
Ultrasonic Homogenizer es uno de los métodos que se utilizan ampliamente para homogeneizar soluciones.
ELECTROSPINNING UNIT
UNIDAD DE ELECTROHILADO
La electrospinning es un método único para producir fibras ultrafinas (micrómetro a nanómetro) con una superficie altamente específica a partir de soluciones poliméricas o fundidos utilizando energía eléctrica. Típicamente, electrospinning necesita una corriente directa (DC) en el rango de varias decenas de kV. Este proceso se lleva a cabo a temperatura ambiente y a presión normal. La mayoría de los polímeros se disuelven en un disolvente adecuado antes del proceso de electrospinning.
¿Cuáles son los beneficios del laboratorio?
Contribuir a la formación de profesionales de excelencia comprometidos con la investigación e innovación tecnológica.
Contribuir a la especialización de docentes y estudiantes en relación a la nanotecnología y bionanotecnología.
Externalizar capacidades y potencialidades institucionales a través de la investigación desarrollada utilizando los equipos especializados del laboratorio, además de desarrollar capacitación, educación y asesoramiento científico-técnico en relación a la nanotecnología y bionanotecnología.
Desarrollar la investigación e innovación tecnológica, conforme al área de investigación GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO Y NUEVAS TECNOLOGÍAS, en la línea de investigación L-19 Nuevas Tecnologías, conforme a las necesidades productivas y de servicios del estado.
PROYECTO
SÍNTESIS DE NANOPARTICULAS DE PLATA PARA SU APLICACIÓN EN PINTURAS POR SUS PROPIEDADES ANTIBACTERIANAS.
Investigadores
Dayana M. Capcha Vargas. Laboratorio de Nanotecnología, Escuela Militar de Ingeniería Mcal “Antonio Jose de Sucre”, Campus Alto Irpavi, La Paz, Bolivia, dmcapcha@gmail.com
Objetivo
Evaluar el efecto de la incorporación de nanopartículas de plata en una matriz polimérica-pintura, para formar un nuevo producto que presente estabilidad y actividad usando la menor concentración de nanopartículas de plata obtenidas por el equipo de Nanocoloides, en términos de propiedades estructurales, estabilidad térmica y propiedades antibacterianas, aplicados como pintura de interiores.
Resumen
En Bolivia, se vive una realidad de máximo cuidado para la salud de toda la población. Es un tema de interés comercial, medio ambiental y científico; la investigación y el desarrollo de compuestos a escala nanométrica para aprovechar todas las ventajas que presentan estos materiales en el uso cotidiano. Actualmente, es de prioridad controlar y definir los parámetros de la síntesis y caracterización de nanopartículas, garantizando la reproducibilidad de las nanopartículas para poder aplicarlo en productos específicos y de manera rentable. En relación a la síntesis de nanopartículas, se han logrado grandes avances en el conocimiento de las nanopartículas metálicas, con diversos métodos de síntesis químicos y físicos. El equipo de Nanocoloides metálicos (NANOCOLLOID MAKER) se ha desarrollado con la finalidad de utilizar un método físico de explosión eléctrica de alambre para poder controlar las dimensiones y composición de las nanopartículas metálicas del alambre utilizado.
Figura 1 . Análisis utilizando DLS de las muestras.
Figura 3. Producto final obtenido NANOPINTU-Ag
PROYECTO
MATERIAL CATÓDICO – SÍNTESIS DE ESTADO SÓLIDO DEL CÁTODO LiNi0,3 Mn1,5 Al0,2 O4, PARA SU EVALUACIÓN PRELIMINAR EN UNA CELDA DE ION LITIO.
Investigadores
Dayana M. Capcha Vargas. Laboratorio de Nanotecnología, Escuela Militar de Ingeniería Mcal “Antonio Jose de Sucre”, Campus Alto Irpavi, La Paz, Bolivia, dmcapcha@gmail.com
Objetivo
Evaluar el efecto de la incorporación del dopaje de aluminio a la espinela LiNi0,5 Mn1,5 O4 , a través del método estado solido de dos pasos , para formar el material catódico LiNi0,3 Mn1,5 Al0,2 O4 en términos de propiedades estructurales, morfológicas, cristalinas, estabilidad térmica, caracterización electroquímica mediante las técnicas galvanostaticas (carga-descarga), con una evaluación preliminar en una celda ion litio.
Resumen
En Bolivia existen recursos naturales como: Manganeso en el Mutún, Níquel en el rincón del Tigre en el departamento de Santa Cruz y Litio en el Salar de Uyuni departamento de Potosí, los cuales no son aprovechados e industrializados por completo, y solamente son comercializados como materia prima. Con el rápido desarrollo de los vehículos eléctricos y el sistema de almacenamiento de energía a gran escala, es necesario desarrollar una nueva generación de materiales de cátodo de baterías de iones de litio con alta densidad de energía y densidad de potencia. Como la espinela LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (LNMO) tiene una alta densidad de energía debido a su alto voltaje de operación (4.7 V vs. Li/Li + ) y capacidad específica teórica (147 mAh/g), así como un rendimiento de alta tasa debido a sus canales tridimensionales (3D) para la difusión de iones de litio, el LNMO se considera un buen candidato. Por otro lado, es necesario evaluar el dopaje con Aluminio, que es un heteroión que podría mejorar el rendimiento electroquímico, estabilizar la estructura desordenada del cátodo, puede reducir la tensión y el crecimiento de grietas durante la carga y descarga, además, es capaz de inhibir la migración de iones de metales de transición del sitio 16d al 16c, con la posibilidad de ser la próxima generación de materiales de cátodo comercial. Este proyecto es la base para impulsar, en un futuro, la investigación e innovación en materiales catódicos en la EMI, para ser aplicados preliminarmente en celdas de ion litio.
Figura 1. Preparación de las sales precursoras para el material catódico.
Figura 2. Equipo Molino de Bolas Planetario
Figura 3. Muestra obtenida LiNi0,5 Mn1,5 O4 después de calcinación a 900ºC, en el horno tubular de calcinación
