{"id":136,"date":"2021-12-17T15:31:26","date_gmt":"2021-12-17T15:31:26","guid":{"rendered":"https:\/\/cdmf.org.br\/es\/?p=136"},"modified":"2021-12-17T15:34:09","modified_gmt":"2021-12-17T15:34:09","slug":"un-nuevo-aparato-de-irradiacion-de-electrones-permite-crear-materiales-semiconductores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cdmf.org.br\/es\/un-nuevo-aparato-de-irradiacion-de-electrones-permite-crear-materiales-semiconductores\/","title":{"rendered":"Un nuevo aparato de irradiaci\u00f3n de electrones permite crear materiales semiconductores"},"content":{"rendered":"\n

FAPESP Investigaci\u00f3n para la Innovaci\u00f3n *<\/strong> \u2013 Cient\u00edficos vinculados al Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF<\/strong><\/a>) \u2013uno de los Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (CEPID<\/strong><\/a>) apoyados por la FAPESP\u2013 proyectaron y construyeron un aparato innovador para la irradiaci\u00f3n de haces de electrones. Esta m\u00e1quina permite realizar estudios sobre las modificaciones de los materiales semiconductores, con lo cual se abren nuevas l\u00edneas de investigaci\u00f3n en cat\u00e1lisis, fotocat\u00e1lisis, sensores, agentes antimicrobianos, materiales magn\u00e9ticos y antitumorales, entre otras \u00e1reas.<\/p>\n\n\n\n

El aparato tiene un costo significativamente bajo \u2013de alrededor de 80 mil d\u00f3lares\u2013 en comparaci\u00f3n con las tecnolog\u00edas de haces de electrones convencionales, cuyos precios puede nvariar entre los 500 mil d\u00f3lares y los 3 millones de d\u00f3lares.<\/p>\n\n\n\n

\u201cCreamos una m\u00e1quina semiindustrial de mediana escala reaprovechando partes de otros aparatos, a ejemplo de un microscopio electr\u00f3nico de barrido [MEB<\/em>] que estaba fuera de servicio en el laboratorio. Es un aparato de bajo costo que en la pr\u00e1ctica altera la visi\u00f3n de la obtenci\u00f3n de nuevos semiconductores mediante la irradiaci\u00f3n de electrones. Ya hemos registrado la patente de un m\u00e9todo destinado a la obtenci\u00f3n de semiconductores y ahora vamos a registrar la patente internacional de esta innovaci\u00f3n\u201d, dice Elson Longo<\/strong><\/a>, director del CDMF.<\/p>\n\n\n\n

De acuerdo con el investigador, en los \u00faltimos a\u00f1os se ha registrado un aumento significativo de la demanda de nuevos materiales cuyas propiedades y funciones pueden manipularse mediante nuevas rutas de s\u00edntesis, o modificarse a trav\u00e9s de m\u00e9todos f\u00edsicos y\/o qu\u00edmicos. Particularmente, las modificaciones de materiales utilizando haces de electrones mediante microscop\u00eda electr\u00f3nica de barrido y trasmisi\u00f3n han sido extensivamente utilizadas no solamente como plataformas de caracterizaci\u00f3n morfol\u00f3gica, sino tambi\u00e9n como una t\u00e9cnica de procesamiento y fabricaci\u00f3n de nuevos materiales.<\/p>\n\n\n\n

Mediante el empleo de esta t\u00e9cnica, es posible obtener una alta precisi\u00f3n en la modificaci\u00f3n de materiales a trav\u00e9s del control de la energ\u00eda utilizada, del \u00e1ngulo de incidencia y del tiempo de exposici\u00f3n. La utilizaci\u00f3n correcta de estos par\u00e1metros provoca defectos en la estructura del material, lo que permite el perfeccionamiento o la inducci\u00f3n de propiedades que no se pueden obtener mediante la aplicaci\u00f3n de m\u00e9todos qu\u00edmicos o f\u00edsicos convencionales.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores del CDMF, con sede en la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), han venido actuando desde hace tiempo en esta \u00e1rea de modificaci\u00f3n de materiales mediante haces de electrones con t\u00e9cnicas de microscop\u00eda. Merced al estrecho contacto con los grupos te\u00f3ricos y de simulaci\u00f3n, ha sido posible predecir las propiedades de los materiales de acuerdo con la dosis de energ\u00eda aplicada, acortando el tiempo de desarrollo de nuevos materiales de alto valor tecnol\u00f3gico e innovadores.<\/p>\n\n\n\n

Uno de los retos en el \u00e1rea de procesamiento de materiales consiste en escalar y volver factible la producci\u00f3n, con una relaci\u00f3n costo-beneficio acorde y con un procedimiento f\u00e1cil de fabricaci\u00f3n. Esta necesidad llev\u00f3 a la elaboraci\u00f3n y al desarrollo del aparato de irradiaci\u00f3n por haz de electrones, que pasa a marcar la diferencia para la producci\u00f3n y la modificaci\u00f3n de esos materiales. De este modo, las reacciones dejan de realizarse \u00fanicamente en los microscopios electr\u00f3nicos y pueden comenzar a aplicarse en diversos campos de investigaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El sistema de irradiaci\u00f3n por haz de electrones desarrollado en el CDMF se proyect\u00f3 para operar con alta tensi\u00f3n de aceleraci\u00f3n de electrones para la r\u00e1pida modificaci\u00f3n de los materiales (en algunos minutos), y posee una mayor \u00e1rea de irradiaci\u00f3n, a los efectos de que sea viable la producci\u00f3n a gran escala.<\/p>\n\n\n\n

\u201cEste aparato acorta el tiempo de procesamiento y distribuci\u00f3n uniforme de la energ\u00eda mediante haces de electrones, lo cual hace posible la reproducibilidad de los materiales irradiados mediante el control de par\u00e1metros que resulta imposible con los m\u00e9todos actuales: la atm\u00f3sfera de irradiaci\u00f3n [inyecci\u00f3n y mezcla de gases<\/em>] y la tensi\u00f3n en los \u00e1nodos de aceleraci\u00f3n, por ejemplo, como as\u00ed tambi\u00e9n la posibilidad de realizar mediciones el\u00e9ctricas in situ<\/em> del material durante el proceso de irradiaci\u00f3n\u201d, explica el investigador Jo\u00e3o Paulo de Campos da Costa<\/strong><\/a>, doctorando en el CDMF, bajo la supervisi\u00f3n de Longo y de Jo\u00e3o Paulo Pereira do Carmo<\/strong><\/a>, docente del Departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica de la Escuela de Ingenier\u00eda de S\u00e3o Carlos, de la Universidad de S\u00e3o Paulo (EESC-USP).<\/p>\n\n\n\n

El proyecto de doctorado de De Campos da Costa cuenta con la colaboraci\u00f3n de los profesores Adenilson Chiquito<\/strong><\/a> y Leon\u00e9lio Cichetto J\u00fanior<\/strong><\/a>, del Departamento de F\u00edsica de la UFSCar, y de Juan Andr\u00e9s, docente de la Universitat Jaume I (UJI), de Espa\u00f1a, vinculados al CDMF.<\/p>\n\n\n\n

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