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Visita Grupo VITRO Lunes 14 de Abril de 2008. PROGRAMA ACADÉMICO INSTITUCIONAL DE NANOTECNOLOGIA **** PRINATEC Coordinador Responsable: Dr. Daniel Glossman-Mitnik. Principales centros de investigación en México con actividades en Nanociencia y/o Nanotecnología. UNISON. CIMAV. UANL. CIQA.
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Visita Grupo VITRO Lunes 14 de Abril de 2008
PROGRAMA ACADÉMICO INSTITUCIONAL DE NANOTECNOLOGIA****PRINATEC Coordinador Responsable: Dr. Daniel Glossman-Mitnik
Principales centros de investigación en México con actividades en Nanociencia y/o Nanotecnología UNISON CIMAV UANL CIQA CINVESTAV-QRO CINVESTAV-DF IPICYT UASLP UAM IPN CIATEC UNAM IMP BUAP
Programa Institucional de Nanotecnología • En el CIMAV una parte importante de los investigadores realizan actividades relacionadas con Nanotecnología • En el 2006 y 2007, cerca del 78% de las publicaciones estuvieron relacionadas con Nanotecnología, esperándose un incremento para el 2008 • Proyectos vigentes de investigación y vinculación con la industria relacionados con Nanotecnología • Infraestructura actual adecuada, necesidad de mejora • Creciente actividad mundial • Reducir rezago tecnológico • Explorar mercados potenciales • Necesidad de recursos humanos especializados ¿Por qué? Motivación • Objetivo • Ser líderes nacionales y con reconocimiento internacional en Nanociencia y Nanotecnología • ( Nanoagregados, Nanoestructuras y Nanocompuestos) • Contratación de líderes mundiales en el área • Renovación de equipo • Convenio con UT-Austin en Nanotecnología • Laboratorios Binacionales México-USA, México-Alemania (Nanotecnología) • Consorcio de Nanotecnología • Convenio CIMAV – SUNY/Albany • Presentación a distintas Convocatorias (Programa Estratégico, Laboratorio Nacional, Iniciativa Nacional NANOMEX) • Arizona State University – North America Nanocluster Initiative Iniciativas
Simulación Computacional de la Estructura y Propiedades Moleculares de Nanomateriales Nanotecnología Computacional (CAN) Síntesis de Materiales Nanoestructurados Caracterización Química y Física de Nanoestructuras Aplicaciones Industriales de la Nanotecnología Programa Académico Institucional de Nanotecnología
Nanomateriales Moleculares Funcionales
Modificadores reológicos nanoestructurados híbridos sílica-HASE 10 a a b b c c 1 VISCOSIDAD (Pa s) 0.1 0.01 1 10 100 100 1000 1000 10000 10000 VEL DE CORTE (s-1) • LI: Materiales Compuestos Base Polimérica • HASE convencional • Terpolímero en bloques • Terpolímero enlazado a sílica Objetivo Sintetizar materiales híbridos de núcleo inorgánico (partícula nanométrica de sílica ) y cubierta orgánica (polímero tipo HASE) para ser aplicados como modificadores reológicos en pinturas base agua Perspectivas Los nanocompuestos se han sintetizado y evaluado en fase acuosa, su incorporación en látex estándar para pintura vinílica o vinil – acrílica mejorará varias de la propiedades finales. Dr. ARMANDO ZARAGOZA
LI: Materiales Compuestos Base Polimérica Obtención de Nanocomposites PS-NH y su Efecto sobre las Propiedades Termomecánicas del SBR Objetivo Estudiar las propiedades termomecánicas de la mezcla hule estireno butadieno y un material compuesto nanopartículas de negro de humo - PS Aumento de Tg con 0.1% de nanopartículas de NH Tamaños de gotas del látex poliestireno/negro de humo Futuro Los nanocompuestos PS-NH incorporado en SBR tiene aplicación como sensor de nariz química para detectar vapores de solventes no polares. Aumento de módulo elástico con el contenido de nanocompuesto PS-NH en SBR Dr. SERGIO FLORES
Síntesis e Incorporación de Puntos Cuánticos en Matrices Poliméricas via Polimerización en Mini-Emulsión: Desarrollo de una Nueva Generación de Sensores de Hidrocarburos
Nanocompósitos formados por nanopartículas de Ag/carbono y PMMA LATEX PMMA LATEX Nanocompósito
LI: Materiales Compuestos Base Polimérica Polímero de bajo costo para adsorción de hidrocarburos 28 VA 26 . 24 22 20 18 16 TT 14 12 VE Capacity of Absorption (g/g) 10 VC 8 6 4 2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Time (min)
ESTUDIO TEÓRICO DE AGENTES DE TRANSFERENCIA EMPLEADOS PARA LA POLIMERIZACIÓN VÍA RAFT, SIMULADOS A PARTIR DE DFT
LABORATORIO DE FLUIDOS MAGNETOREOLOGICOS Desarrollo de fluidos magnetoreologicos con fuerte cambio de viscosidad bajo la aplicación de un campo magnético. F M : es una suspensión de partículas magnéticas micrometricas en un liquido transportador, usualmente un tipo de aceite. Estos fluidos encuentran amplia aplicación como sistemas de eliminación de ruido p.ej. en amortiguadores, lavadoras silenciosas etc. Dr. J.A. Matutes
Fluidos magnéticos En ausencia de un campo magnético En presencia de un campo magnético La estabilidad del fluido magnético es superior a los dos años
Nanoagregados Metálicos y Moleculares
Laboratorio de Aleado Mecánico Productos Principales: * Desarrollo de Nuevas Aleaciones * Nanopartículas para Refuerzo Mecánico de Aleaciones * Nanopartículas para Electrocatalizadores en PEMFC Molino Simoloyer Molino SPEX Dr. R. Martínez
Producción y Caracterización de Materiales Compuestos de Nanotubos de Carbón y Aluminio
Compuestos Intermetálicos YCo5 Aplicaciones: Materiales magnéticos basados en SmCo5 se usan en las industrias del automóvil, electrónica y otras varias. YCo5 podría ser una altenativa competitiva.
Sílica Alúmina Nanotubos de carbono Óxidos de níquel Arcillas Ferritas magnética CdSe Otras nanopartículas
LI: Beneficio de Minerales Biotecnología Aplicada al Beneficio De Minerales BIOFLOTACIÓN.- APLICACIÓN DE BACTERIAS MINERAS COMO REACTIVOS DE FLOTACIÓN EN SISTEMAS DE MINERALES SULFUROSOS COMPLEJOS. BIOLIXIVIACIÓN DE MINERALES REFRACTARIOS.- DESARROLLO DE PROCESOS DE BIOLIXIVIACIÓN COMO PRETRATAMIENTO PARA LA RECUPERACIÓN DE ORO Y PLATA DE MINERALES REFRACTARIOS. BIOLIXIVIACIÓN DE CONCENTRADOS MINERALES.- ELIMINACIÓN DE ARSÉNICO DE CONCENTRADOS METÁLICOS. Dr. ERASMO ORRANTIA Dra. EMMA TERESA PECINA RESIDUO DE BIOLIXIVIACIÓN
LI: Beneficio de Minerales LIXIVIACIÓN DIRECTA DE ESFALERITA (ZNS).- DESARROLLO DE UN PROCESO ALTERNATIVO A LA TOSTACIÓN PARA LA RECUPERACIÓN DE ZINC. PRETRATAMIENTO OXIDANTE DE MINERALES REFRACTARIOS.- EVALUACIÓN DE LOS FACTORES MINERALÓGICOS EN EL PRETRATAMIENTO DE MINERALES REFRACTARIOS DE ORO Y PLATA CON OZONO. DESARROLLO DE GEO-POLIMEROS.- Uso de minerales natrales (Zeolitas) para la generación de alternativas del cemento OZONACIÓN-CIANURACIÓN Dr. ERASMO ORRANTIA Dra. EMMA TERESA PECINA
Películas Delgadas: Equipo para Ion Sputtering TiN, AlN, ZrN4 Deposición Química en Fase Vapor Asistida por Aerosol (AACVD) ZnO, TiO2, ZrO2, SnO2 Dr. M. Miki, Dr. A. Duarte, Dr. J. González
Películas Delgadas: Aplicaciones: Materiales Resistentes a Desgaste Herramientas de Corte Resistencia a Corrosión Semiconductores Materiales para Electrolitos Sólidos (SOFC) Óxidos Magnéticos Diluidos
Inhibidores de la Corrosión
Fármacos, Alimentos y Agroquímicos
Simulación computacional de la estructura y propiedadesmoleculares de compuestosantichagásicos unidos afullerenos Fondo Sectorial SALUD-CONACYT
Simulación Computacional de la Estructura y Propiedades Moleculares de Flavonoides de Manzana Unidos a Fullerenos y Nanotubos de Carbono
Simulación computacional de la estructura y propiedades moleculares de precursores de esteroides obtenidos a partir de papa • Fondo Sectorial SAGARPA • Simulación computacional de la estructura y propiedades moleculares de solanina y solanidina
Estudio Computacional de la Estructura y Propiedades Moleculares de Derivados del C60 de uso en Nanomedicina Descubrimiento de los derivados de C60 solubles en agua de aplicación en nanomedicina Caracterización molecular computacional de derivados de fullerenos sintetizados recientemente. Determinación de estructura, propiedades moleculares, características espectroscópicas (IR, UV, NMR) y reactividad química. Teoría de los funcionales de la densidad (DFT). Espectros IR, UV Y NMR. Resultados de distintas propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas. Estudio de la reactividad química de las moléculas estudiadas para determinar sus sitios activos de reacción. Figura 1.
Modelado computacional de la estructura y propiedades moleculares de compuestos antituberculosos unidos a fullerenos y nanotubos de carbono
Catálisis Nanomolecular
NANOCATALIZADORES HAS-MoSxCy (High Adsorptive Sulfur)
>d> 2.5 nm Ru CIMAV 10 nm • LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados Nanoestructuras Cataliticas de SMT para: Eliminación de Azufre del Petróleo Electrocatalizadores tolerantes de S y CO en Celdas de Combustible. Pt RuS2 Co/MoS2 (300 m2/g)
Institutional Fuel Cells Program • LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados El Proceso POX-MEO para la Producción de Hidrógeno H2, CO, CO2, H2O CH4 OMM reducido H2O (Catalizador) H2 Reactores de lecho fluidizado OMM regenerado H2O + Me → MeO + H2 CH4 + MeO → CO + 2H2 + Me Dr. ALEJANDRO LOPEZ
LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados Fotocatálisis Modificación de TiO2 para activación con luz visible Dr. ALFREDO AGUILAR
LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados Reactor Fotocatalítico tipo Medusa • Diseño de un fotocatalizador nanoestructurado activado con luz UV-Vis • Estudio de estabilidad del recubrimiento en condiciones extremas • Diseño de un direccionador de estructura de bajo costo -Activo durante las horas de sol - Programación de trayectorias
Nanoelectrónica Molecular y Nanobiosensores
Cuando el fluoroforo y el interruptor están unidos la sonda es obscura, pero cuando hibridan con la cadena de DNA que contenga la secuencia blanco fluorescen brillantemente. FAROS MOLECULARES
TAMU Estudio por Dinámica Molecular de monocapas autoensambladas de moléculas orgánicas sobre superficies metálicas
En presencia de gases específicos • LI: Materiales Compuestos Base Polimérica Desarrollo de Sensores y Dispositivos basados en Nanotecnología Fundamento Óptico Fundamento Eléctrico Matriz Polimérica Partículas Conductoras Matriz hinchada por hidrocarburo en fase líquida o gas Fundamento Químico Superficie Quimiluminiscente Dr. Alfredo Márquez
10 m 5 nm • LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados Desarrollo de Materiales Nanoestructurados base Carbón para almacenamiento de Hidrógeno Dr. ALFREDO AGUILAR Dr. ALEJANDRO ROBAU Características típicas de TMC sintetizados en CIMAV Área superficial de hasta 2,800 m2/g Diámetro de poro 5 Å
LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados Efoliación y ensamble arcilla/Nanopartículas para almacenamiento de hidrógeno + Nanopartículas de Sílice Arcilla intercalada (montmorillonite) con separación entre láminas de 12 nm Área superficial de 550 to 610 m2/g, lo que indica exfoliación total
LI: Materiales Catalíticos Nanoestructurados Nuevos Materials Meso/Nanoporosos para aplicaciones en Catálisis Sensores, Adsorción de Gases….