Aplicación de grafeno en recubrimientos antifouling (original) (raw)
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Aplicaciones de los nanocomposites basados en el grafeno como recubrimientos antirradar
Las tecnologías de camuflaje han sido las más empleadas para reducir la visibilidad de una plataforma en el último siglo. Entre ellas, la tecnología furtiva, que busca reducir la reflexión de la onda electromagnética que alcanza una plataforma para dificultar su detección, tiene como una de sus líneas fundamentales de investigación el desarrollo de materiales absorbentes al radar (RAM). Algunos nanocomposites dopados con grafeno han demostrado una elevada capacidad de absorción de las radiaciones de microondas, los que los postula como posibles revestimientos para reducir la reflexión electromagnética, disminuyendo por tanto la sección equivalente radar (RCS) de una plataforma. En esta comunicación se presentan resultados preliminares relativos a la capacidad de absorción de radiación electromagnética de un revestimiento compuesto por una matriz polimérica dopada con grafeno prístino few-layer entre el 0,1 % y el 10 % en peso (w/w). Los resultados obtenidos sugieren que la adición de grafeno mejora eficazmente la absorción electromagnética de los materiales base originales el rango de la Banda X (8,2-12,4 GHz) entre un 22 % (11,5 GHz; 5 %) y un 202 % (9 GHz; 2 %). Esto abre nuevas posibilidades de utilización de este material en el campo de la Defensa y la Seguridad, como el desarrollo de nuevas plataformas con capacidad furtiva mejorada y ajustable a una misión específica o un teatro de operaciones concreto.
Grafeno, el material del futuro
This journal is only for academic purposes of Inorganic I students from DCQA-ESPOL 2018 El grafeno se define como una monocapa de átomos de carbón que están hexagonalmente y firmemente compactados en un entramado 2-D. La estructura del grafeno también se puede considerar como la mínima cantidad de capas a la que puede llegar el grafito. Puede producirse partiendo desde el grafito por una completa exfoliación hasta conseguir capas monoatómicas.
Propiedades y aplicaciones del grafeno
El grafeno es un nuevo material nanométrico bidimensional, obtenido en 2004 por exfoliación micromecánica del grafi to. Es una hojuela cuasiplana con pequeñas ondulaciones, dando la apariencia de un panal de abejas, con un grosor de un átomo de carbono (0.1 nm). Su producción está, hasta hoy, restringida a nivel laboratorio, sin embargo, se realizan arduas investigaciones para producirlo a escala industrial debido a las extraordinarias propiedades que exhibe, tales como un efecto Hall cuántico anómalo, un comportamiento como semiconductor gap superfi cial y ausencia de localización electrónica, entre otras, las cuales se vislumbran que serán de gran utilidad en computación, electrónica y ecología. En este artículo se hace una descripción del grafeno y sus propiedades, así como de su obtención y aplicaciones.
El Grafeno y sus futuras aplicaciones
Desde mi niñez siempre que veía algún avance científico en cualquiera sea el medio de comunicación me fascinaba pensar sobre si la humanidad y su constante crecimiento tecnológico tendría límites y ahora me parece bastante sencilla la respuesta, un rotundo no, pues es fácil de corroborar que diariamente la prensa escrita o audiovisual nos muestra un nuevo producto que revolucionará cierto aspecto de nuestras vidas, bajo ese contexto, surgió el denominado material del futuro, el Grafeno.
Diseño nanotecnológico de superficies con propiedades antibacterianas: el grafeno
La nanotecnología se está convirtiendo en los últimos años en una inmejorable herramienta en la elección de materiales para el diseño arquitectónico de espacios sensibles a las bacterias, como hospitales, clínicas, etc. El presente artículo hace un recorrido sobre las principales superficies antibacterianas. Siendo el grafeno un material que ofrece unas posibilidades inigualables gracias a sus propiedades, permitiéndonos mejorar los acabados superficiales por su alta actividad bactericida.
2010
El presente trabajo muestra el resultado final y transferible (patente de invención) obtenido de una investigación realizada sobre cilindros de presión reforzados circunferencialmente con fibras de vidrio y que mejora sustancialmente la seguridad de utilización de los mismos, como los instalados en automotores con GNC o en aeronaves y cohetes por su menor peso respecto a los puramente metálicos. Cuando estos recipientes son presurizados, se puede observar un agrietamiento circunferencial en la resina, que deja expuesta a las fibras a los agentes ácidos que puedan encontrarse en el ambiente. Bajo esta situación el cilindro se encuentra en condiciones de alto riesgo de explosión. Para ello, se propone un recubrimiento superficial por sobre el material compuesto, que protege a las fibras de vidrio de la corrosión ácida bajo tensión y las aisla del ambiente. El estudio del comportamiento mecánico de un cilindro con PRFV por un lado, el análisis de su recubrimiento protector adherido al cilindro como lo que actualmente se aplica, y finalmente la propuesta de un recubrimiento protector flotante, ya han sido estudiados y analizados previamente, demostrando una mejora en el comportamiento con esta última solución Por ello, y a partir de las últimas simulaciones numéricas realizadas en base a la nueva solución adoptada para dichos recubrimientos protectores, se propuso la solución tecnológica de recubrimiento aquí presentada. El mismo se caracteriza por la posibilidad que tiene de deslizarse o "flotar" por sobre el PRFV que protege, y de esa manera deformarse en un área mayor sin alcanzar altas deformaciones concentradas, que puedan ocasionar roturas después de varios ciclos. Con la información recabada se concluyó en un "Recubrimiento Protector Flotante" sobre el cilindro, cuya característica funcional se origina en el proceso de aplicación del mismo, que previo a aplicar el recubrimiento, se requiere esparcir una capa de cera del tipo desmoldante, como las utilizadas en laminación de compuestos. Esta nueva propuesta fue presentada como una solicitud de Patente de Invención ante INPI.
Influencia de Algunos Recubrimientos Sobre la Resistencia a Fatiga por Fretting
Anales de Mecánica de la Fractura, 2005
Resumen. En este artículo se analiza el efecto que distintos recubrimientos tienen sobre el comportamiento a fatiga por fretting en un componente mecánico. Con este fin se ha diseñado una serie de ensayos de frettingfatiga en los que se varían dos parámetros distintos: la fuerza tangencial en el contacto y la tensión axial en la probeta. Los ensayos se han realizado con contacto esfera-plano manteniendo en todo momento las condiciones de deslizamiento parcial. El material empleado ha sido la aleación de aluminio 7075-T651, y los recubrimientos han sido bisulfuro de molibdeno con carburo de tugsteno (MoS 2-WC) y un tratamiento de anodizado duro más Nituff ®. De esta forma, se ha estudiado la influencia de cada tratamiento sobre la vida a fatiga por fretting, para distintas condiciones de carga. Por último, mediante un modelo analítico, se ha estudiado la distribución de tensiones en la zona de contacto y se ha realizado la predicción de vida a fatiga de cada uno de los ensayos.
El grafeno es una de las formas alotrópicas del carbono puro. Estrictamente, el grafeno es una lámina perfectamente cristalina de carbono hexagonal de un único a átomo de espesor y, por tanto, es el material más delgado que puede existir en la naturaleza. Sus propiedades son excelentes, destacando entre ellas sus conductividades térmica y eléctrica, superiores a las de cualquier metal, su rigidez superior a la del diamante, y su elasticidad, superior a la de la fibra de carbono. En esta comunicación se presentan los resultados obtenidos en los ensayos con láminas delgadas de un material compuesto, preparado a partir de plástico ABS (copolímero de acrilonitrilo, butadieno y estireno) dopado con un 0,5% de grafeno. Los resultados muestran una reducción de la rugosidad (35,7%) y un aumento de la energía de fractura (5%) y de la elongación a rotura (31,6%), sin una modificación significativa de las propiedades ópticas y eléctricas del polímero inicial. Por lo tanto, la adición de grafeno mejora algunas propiedades significativas del material de partida, lo que abre un amplio campo de actuación para su empleo en Defensa y Seguridad.
Desarrollo de una metodología para el depósito controlado de óxido de grafeno (GO) capa por capa
2017
Along this work we aim to develop a technique for the controlled deposit of graphene oxide (GO) layers, knowing that the layer-by-layer deposition requires the presence of both positive and negative GO’s superficial charges, which will allow us to make the layer-by-layer deposition due to the electrostatic interactions. It is reported in the literature that this change of charge can be accomplished by adding chemical species, this will change GO’s superficial charge, meaning it’s zeta potential. To succeed three techniques were used, being the first one of them, a technique of amine functionalization using gas state. Moreover, we tried to change the zeta potential of reduced graphene oxide (RGO) by reducing the pH of our sample, as it’s also been reported. The last technique that was used was to change GO’s charge using nickel nitrate, hexahydrate, by dissolving it in water and mixing the result with a GO dilution. In every case the zeta potential of the samples was measured after the chemical treatment, to know if the change was accomplished or not; if the zeta potential changed, the deposition would be viable.