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Viernes 29 de septiembre de 2017

Conclusiones Jornada INAMAT de Sensores

Por INAMAT

El pasado día 28 de Septiembre se celebró la segunda jornada del INAMAT, cuyo título fue : NUEVOS MATERIALES PARA SENSORES Y ACTUADORES.

Apertura

La jornada se inició con el acto de Apertura en el que Begoña Vicente, Directora de Desarrollo de Negocio de los Institutos de Investigación, dio la bienvenida a los participantes y asistentes, agradeciendo a la Obra Social La Caixa - Fundación CAN y al acuerdo firmado con la UPNA, la posibilidad de celebrar estas jornadas de Excelencia en Investigación. Seguidamente, Iñaki Pérez de Landazabal, Director del INAMAT, realizó una introducción presentando brevemente las principales líneas de trabajo del Instituto de Materiales Avanzados y dando comienzo a la jornada.

Clement SanchezPrimeramente tuvo lugar la ponencia de Clement Sanchez titulada: "Integrative Bioinspired approaches to Inorganic and hybrid Nanomaterials" (Preparación de nanomateriales híbridos por procedimientos inspirados en la naturaleza). En su exposición, Clement expuso cómo la naturaleza proporciona numerosos materiales como los huesos, los dientes o las conchas de los moluscos que integran a escala molecular componentes híbridos, es decir materiales que integran grupos orgánicos e inorgánicos. Una característica destacada de estos biomateriales es que son estables y robustos, pero además son permeables, hidrófobos y poco densos. La presencia de dominios orgánicos e inorgánicos en un mismo material mejora las propiedades de los componentes individuales. El profesor Sanchez, miembro del “College de Francia”, abrió la jornada organizada por el INAMAT con una conferencia dedicada a la preparación de materiales híbridos mediante rutas sintéticas inspiradas en la naturaleza. Describió cuatro estrategias experimentales: (a) proceso sol-gel, (b) ligandos multifuncionales, (c) unión de nanopartículas con conectores orgánicos, y (d) intercalación de monómeros y polímeros en estructuras laminares como las arcillas. La variedad de los reactivos precursores, la posibilidad de realizar la síntesis a temperaturas inferiores a 100 ºC y la reología controlable del estado coloidal permiten la mezcla de componentes orgánicos e inorgánicos a escala nanométrica y, por tanto, modular las propiedades mecánicas, ópticas, electrónicas, térmicas, químicas y catalíticas de los materiales híbridos. Una ventaja adicional de los procedimientos de preparación es que los materiales híbridos orgánicos-inorgánicos se pueden procesar como geles, monolitos, películas finas, fibras, partículas o polvos; aunque también pueden ser intermedios para diseñar materiales que tienen estructuras jerárquicas. La variedad aparentemente ilimitada, el control único de la estructura y la propiedad y la flexibilidad de composición y modelado proporcionan a estos materiales un alto potencial para muchas aplicaciones de interés industrial.

Gonzalo AbellánA continuación, hizo su exposición Gonzalo Abellán con su ponencia titulada: "Chemistry of Novel 2D Materials Beyond Graphene" (Química de estructuras bidimensionales originales más allá del grafeno). En su exposición, Gonzalo explicó que debido a su morfología, los materiales bidimensionales (2D) poseen propiedades únicas y encuentran aplicaciones en campos como la electrónica, la catálisis y el almacenamiento de energía. El Dr. Abellán, investigador de la universidad Erlangen-Nürember, centró su conferencia en las estructuras laminares del fósforo negro. Este material tiene una energía de banda (band gap) intermedia entre el silicio y el estaño, que es de gran interés para aplicaciones electrónicas ultrarrápidas. Sin embargo, la falta de estabilidad de las láminas nanométricas de fósforo negro en condiciones ambientales limita severamente su síntesis y procesamiento. El Dr. Abellán describió la preparación de nanoláminas de fósforo negro fotoluminiscentes por exfoliación en fase líquida y condiciones ambientales. A continuación presentó un estudio sistemático sobre la oxidación y pasivación del fósforo negro en el  que demostró la influencia del espesor y la longitud de onda de la luz visible en la estabilidad de las láminas exfoliadas. Las propiedades electrónicas del fósforo negro se pueden modular mediante dopaje con iones de metales alcalinos. En la última parte de la charla, el conferenciante explicó el desarrollo y aplicación de los procedimientos de exfoliación y estabilización de estructuras laminares a un nuevo material 2D: el antimoneno.

Jan VanhumbeeckTras un breve receso para un café y networking, Jesús Echeverría, Subdirector del INAMAT pasó a presentar al siguiente ponente: Jan Vanhumbeeck, que desarrolló la ponencia titulada: "3D printing, a disruptive technology challenging creativity" (Impresión 3D, una tecnología disruptive que reta a la creatividad). El ponente explicó cómo en las últimas décadas se han desarrollado tecnologías especiales que permiten la producción de piezas complejas basadas en la adición capa por capa de diferentes materiales. Esta tecnología se llama por simplicidad impresión 3D. La fabricación aditiva está sustituyendo progresivamente una parte importante de la fabricación substractiva. El profesor van Humbeeck quien ha desarrollado su carrera académica e investigadora en la universidad de Lovaina analizó varias tecnologías que permiten la impresión 3D, explicó la complejidad del proceso de impresión 3D, así como los requisitos que debe cumplir el material seleccionado para la impresión aditiva.
Muestras 3D metal printingEl conferenciante ilustró su conferencia con ejemplos de aplicaciones de impresión en alimentos, ropa y biomateriales; todos ellos suponen un reto para la creatividad. En la parte final de su intervención, el Dr. Humbeeck habló de la impresión 4D que añade funcionalidad a las piezas impresas en 3D, de manera que las propiedades del material son sensibles a estímulos externos.  

Alfredo GarcíaPor último cerró la jornada Alfredo García con su ponencia titulada: "Soft Magnetic materials: from microsensors to cancer theraphy" (Materiales magnéticos blandos: desde los microsensores a la terapia contra el cáncer). En ella Alfredo explicó que los materiales magnéticos están presentes tanto en la maquinaria clásica como en los dispositivos modernos. Los imanes son necesarios para el funcionamiento de motores, generadores y para el transporte eficiente de energía eléctrica. El profesor e investigador de la universidad del País Vasco y del BC Materials, Dr. García Arribas explicó que los materiales magnéticos también constituyen la base de los sistemas de almacenamiento de información de alta densidad y constituyen una piedra angular de la nueva generación de dispositivos basados en la espintrónica. Además, las propiedades de los materiales magnéticos a menudo aparecen acopladas con otros fenómenos físicos, dando lugar a aplicaciones específicas y en concreto a diferentes tipos de sensores o actuadores de aplicación en muy variados campos tecnológicos. El conferenciante explicó las propiedades de los materiales magnéticos blandos y las ilustró con algunos ejemplos de aplicaciones como alarmas magnéticas y detectores de viscosidad basados ambos en el efecto magnetoelástico. El Dr. García Arribas mostró algunos resultados recientes obtenidos por su grupo de investigación sobre el uso de nanoestructuras magnéticas, con geometría específica, como agentes de destrucción de células cancerosas.

Ponentes
De izq a Dcha: Gonzalo Abellán, Iñaki P. de Landazabal, Jan Vanhumbeeck, Clement Sanchez y Jesús Echeverría.

La jornada que tuvo una asistencia importante, despertó gran interés tanto en la parte de investigación excelente como en las aplicaciones actuales y futuras que presentan los nuevo materiales en el área de la sensórica. Tras finalizar la jornada, los asistentes pudieron intercambiar opiniones con los ponentes lo que seguramente dará lugar a próximas colaboraciones en investigación.

 

Documentación adicional



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