Compromiso e Innovación 2013

Transcripción

1 Instituto Politécnico Nacional Secretaría de Investigación y Posgrado Compromiso e Innovación

2 EL CNMN PARTE DEL COMPLEJO TECHNOPOLI - IPN LABORATORIO DE CARACTERIZACIÓN FASE II MICROSCOPIA CNMN Av. Luis Enrique Erro s/n, Col. Zacatenco, Unidad Profesional Adolfo López Mateos LABORATORIO DE CARACTERIZACIÓN FASE I 29

3 OBJETO El objeto del CNMN es impulsar la investigación aplicada en las áreas de nanociencia y micro-nanotecnología, la generación de nuevos conocimientos científicos de alto impacto y la transferencia de tecnología al sector productivo; así como ofrecer a los sectores público, social y privado, de México y el extranjero, servicios de instrumentación de alta tecnología para el desarrollo de proyectos de investigación científica y desarrollo tecnológico en las áreas mencionadas. 1

4 Especialista Equipo de Trabajo Áreas de Aplicación 4

5 LABORATORIOS DEL CNMN LABORATORIO DE CARACTERIZACIÓN LABORATORIO DE MICRO Y NANOTECNOLOGÍAS 6

6 LABORATORIO DE CARACTERIZACIÓN 6

7 EQUIPOS DEL LABORATORIO MULTIDISCIPLINARIO DE CARACTERIZACIÓN DE NANOESTRUCTURAS Elipsómetro espectroscópio Resonancia magnética nuclear de 750 mhz Microscopio opto-mecánico Difractómetro x pert pro mrd Microscopio confocal de barrido láser lsm 710 Micro-raman confocal ftir Nanoindentador ttx- nht Espectrómetro de fotoelectrones (XPS) Maldi-tof Microtof-q2 Resonancia Microscopio Microscopio electrónico Microscopio electrónico de transmisión magnética electrónico de barrido sm-7800f jem-2100 lab6 y jem-arm200cf nuclear de 400 mhz de barrido 22

8 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE 750 MHZ CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Imán superconductor Ascend TM compacto de última generación de 5.4 cm de diámetro que opera a un campo de T. Sensor de nivel de helio y nitrógeno, sistema anti-vibración para la reducción significativa de perturbaciones vibracionales del suelo o magnéticas externas ocasionadas por fuentes tales como el metro y los trenes eléctricos. Línea de transferencia de helio, sistema de ajuste de homogeneidad de campo magnético con gradiente de campo (36 shims) con control digital de anclaje receptor de cuadratura, generación digital. Cuenta con seis diferentes sondas 12

9 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE 750 MHZ Imán superconductor Ascend TM compacto de última generación, 5.4 cm de diámetro que opera a un campo de T. Incluye sensor de nivel de helio y nitrógeno, sistema antivibración para la reducción significativa de perturbaciones vibracionales Incluye línea de transferencia de helio, sistema de ajuste de homogeneidad de campo magnético con gradiente de campo (36 shims) con control digital de anclaje receptor de cuadratura, generación digital. Cuenta con seis diferentes sondas: TCI 750 H-C/N-D BBO 750 MHz S4 5mm MAS DVT 750 S5 BL4 N-C/H PH HR MAS DVT 750 S4 HCD 4G TXI 750 MHz S4 5mm 16

10 DIFRACTÓMETRO X PERT PRO MRD Dr. José Alberto Andraca Adame M.C. Héctor Francisco Mendoza León 19

11 MICROSCOPIO CONFOCAL DE BARRIDO LÁSER LSM 710 Dra. María de Jesús Perea Flores Ing. Alberto Peña Barrientos 21

12 MICROSCOPIO CONFOCAL DE BARRIDO LÁSER LSM 710 La Microscopía Confocal permite el estudio de muestras orgánicas e inorgánicas que por su naturaleza fluorescente o que en su caso, estén marcadas con sustancias específicas para destacar rasgos de interés. Obtención de imágenes 2D Obtención de imágenes en 3D. Permite el estudio de la superficie y del interior de las muestras. Series de tiempo. Permite realizar estudios dinámicos, en donde podemos controlar la temperatura, el CO 2, la humedad. Micro fibras Flolorecina Reconstrucción 3D de una hormiga Reconstrucción 3D de una hormiga (autofluorescencias) Aplicación de los canales espectrales para evitar colocalización de dos o mas marcadores. 22

13 ESPECTRÓMETRO DE FOTOELECTRONES (XPS) Dr. Luis Lartundo Rojas 27

14 MICROSCOPIO DE TRANSMISIÓN JEM-ARM200CF Dr. Nicolás Cayetano Castro 29

15 MICROSCOPIO DE TRANSMISIÓN JEM-ARM200CF Las capacidades avanzadas de análisis con las que cuenta el JEM-ARM200CF permite caracterizar materiales: Catalíticos Semiconductores Aaleaciones metálicas Materiales mesoporosos Polímeros Muestras biológicas 15

16 MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN JEM-2100 LAB6 El JEM-2100 tiene una capacidad de resolución de 0.27 nanómetros punto a punto, lo que permite aplicaciones en diferentes campos de la investigación. En los campo médico y biológico se estudian y analizan tejidos animales y vegetales de todo tipo, en el área de la nanociencia y la nanotecnología se estudian y caracterizan materiales : Nanoestructurados Capas delgadas Nanotubos Nanofibras Polímeros 17

17 MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO Dr. Hugo Martínez Gutiérrez Dra. Mayahuel Ortega Avilés 9

18 MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO Identificación de fases. Análisis de fractura. Topografía. Encapsulado en resina epóxica y análisis. Aplicaciones en bajo voltaje. Modo de trasmisión de electrones. Determinación de contaminaciones. Fractura y determinación de espesor de materiales multicapa. Mapeo elemental. Mapeo lineal. Ing. Materiales Electrónica Mineralogía Corrosión 10

19 MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO CON EMISIÓN DE CAMPO DE ULTRA-ALTA RESOLUCIÓN JSM-7800F Dr. Hugo Martínez Gutiérrez CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Resolución: 1.2 nm a 1 kv de aceleración 0.8 nm a 15 kv. Detectores instalados: EDS con ventana 30 mm2 y EBSD marca EDAX STEM campo claro y obscuro. BSE Tres de electrones secundarios Sistema de desaceleración de electrones Plasma Cleaner. 18

20 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías

21 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías Fabricación y caracterización de Micro-Dispositivos 3 SALAS LIMPIAS CLASE

22 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías 220 m 2 Salas Limpias Clase

23 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías 2

24 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías 6

25 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Nanoimpresión Litográfica (NIL) 46

26 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Resinas fotosensibles (Fotolitografía) 46

27 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Depósito de Resina fotosensible Deposito estático Spinner Deposito dinámico Velocidades de giro rpm Tiempo de deposito Velocidad de salida de gases 43

28 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Escritor de Máscaras 46

29 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Alineadora de mascaras EVG 620 Litografía Óptica (Fotolitografía) Transferencia de Patrones 41

30 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Grabado en seco RIE-3000 Técnica de ataque en seco o grabado anisotrópico, combina efectos físicos y químicos para el ataque de diversos materiales. 39

31 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Grabado Húmedo Grabado Anisotrópico 39

32 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Alambradora (Wire Bonding) Unión de bola (ball) Unión de cuña (Wedge) 46

33 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Depósito de capas delgadas Sputtering V3 Gas reactivo: Argón Materiales posibles de depositar: Bismuto (30W, 400nm) Aluminio SiO 2 (200W, 200nm) Silicio N o P (100W) Níquel Cobalto Zinc (ZnO) Potencia: hasta 300W 37

34 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Equipo Multipropósito Firstnano ET 3000 CVD DETALLES PROCEDIMEINTOS/METODOS Síntesis de nanomateriales Nanotubos de carbón Nanohilos de silicón Nanohilos de nitruro de galio Nanohilos de óxido de zinc TCO: DOPED ZnO CVD a Presión atmosférica CVD a Baja presión Deposición epitaxial Oxidación seca Oxidación húmeda Difusión Nitruro de silicón Poli silicón Dióxido de silicón Híbridos CHEMICAL VAPOR INFILTRATION Deposición de capas atómicas Procesamiento térmico rápido CVD grafeno 1-3 capas en Ni 3-10 capas en Ni 1 capa en Cu 2/3 capas en Cu. ET3000 (THERMAL CVD) 49

35 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Perfilómetro Mecánico 46

36 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Escaner de Micro-arreglos NIMBLEGEN MS200 Descripción El escáner de Microarrays mide la intensidad de fluorescencia de los ácidos nucleicos (ADN o ARN) marcados que se unen al microarreglo. Cada microarreglo es escaneado en minutos y genera archivos con la información obtenida. Aplicaciones Determinación de perfiles de expresión génica para cualquier genoma secuenciado. Determinación de la variación del número de copias de secuencias cromosómicas: (Comparative Genomic Hybridization (CGH). Análisis de patrones de metilación de DNA mediante Microarrays de Islas CpG. 46

37 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Micro-impresora (microarreglos y materiales) 47

38 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Equipo Microbalanza de cuarzo (Q-SENSE E4 AUTO) Aplicaciones: Las aplicaciones del QCM pueden ser diversas desde interacciones de ADN y ARN con cadenas complementarias, reconocimiento específico de proteínasligando, detección de cápsides de virus, bacterias, células de mamífero, adhesión de células, liposomas y proteínas, interacciones con superficies, disolución de recubrimientos de polímeros, interacción molecular de drogas, respuesta celular a sustancias farmacológicas etc. Descripción: La microbalanza de cristal de cuarzo (QCM) es un dispositivo altamente sensible a las pequeñas variaciones de masa que en ella ocurren. Esto se debe a los cambios que experimenta la frecuencia de resonancia (f0) del cristal de cuarzo, en tiempo real. Proteínas Biomateriales Polimeros Nanopartículas Celulas/bacterias Surfactantes Biosensores 47

39 Validación de resultados Herramientas de Diseño y Simulación 49

40 Laboratorio de Micro y Nanotecnologías: Software Herramientas de diseño SUMMIT V (basado en Autocad) SUMMIT V (basado en Autocad) Capas estructurales y de sacrificio en SUMMIT V Sección transversal de un diseño en SUMMIT V 49

41 PROYECTOS EN CURSO Micrófonos MEMS (CIC CNMN) Proyecto en desarrollo MICROSE Micrófonos MEMS Capacitivos 500X500um Arreglo de micrófonos con respuesta en frecuencia Selectiva (filtros) 38

42 PROYECTOS EN CURSO Implantes Cocleares (CIC CNMN) Tradicionales 38

43 PROYECTOS EN CURSO Secuenciación y análisis de microarreglos Cultivo de cepas Extracción ARN Impresor Transcripción inversa marn Láser Sensor (PMT) Depósito de oligonucleótidos ORF s (secuencias conocidas) Hibridación Lectura 15

44 PROYECTOS EN CURSO Fabricación de Microcantilevers 46

45 PROYECTOS EN CURSO Fabricación de microestructuras 46

46 PROYECTOS EN CURSO Microcanales para microfluidos 46

47 PROYECTOS EN CURSO Sensores de Presión (SOI) 46

48 PROYECTOS EN CURSO Lab on Chip: El reto de la Integración 49

49 Electrónica Flexible Materiales Alternativos al Silicio 49

50 Electrónica Flexible 49

51 SERVICIOS REALIZADOS 45

52 CONDICIONES DE USO El CNMN: Un centro abierto para: 1. COMUNIDAD IPN. 2. COMUNIDAD ACADÉMICA Y DE INVESTIGACIÓN. 3. PÚBLICO EN GENERAL (empresas, personas físicas, sector público)

53 COMUNIDAD IPN Tener un proyecto registrado (SIP, CONACYT, vinculado, servicio externo, cooperación académica). Realizar una aportación económica anual: Nuevos usuarios: $5, Usuarios recurrentes: Aportación actualizada en función de los servicios que se le realizaron el año previo. La aportación equivale al 10% del costo real de los servicios. Registrar sus solicitudes. Máximo cinco servicios simultáneos en una sola técnica. Se les aportará lo que exista disponible en el CNMN. Para TEM, se otorgarán dos rejillas por cada cinco servicios realizados.

54 COMUNIDAD IPN TIPO DE PROYECTO Proyecto SIP Proyecto de investigación externo (CONACYT u otro) sin participación CNMN Proyecto de investigación externo (CONACYT, etc.) con participación CNMN Proyecto vinculado sin participación del CNMN Proyecto vinculado con participación del CNMN DESCRIPCIÓN Transferencia económica de la escuela al CNMN. Partida 2000 o El profesor notifica la aceptación de la transferencia y el monto de cada partida. El CNMN entrega un recibo sin IVA. El CNMN es proveedor de servicios (tercero). Transferencia bancaria. Incluir el IVA. El CNMN entrega factura a favor de la escuela o centro. El CNMN es participante del proyecto, aparece en el convenio. Se definen compromisos del CNMN. Transferencia bancaria. El CNMN entrega recibo a favor de la escuela. Los recursos se usan para los fines del proyecto. El CNMN es proveedor de servicios (tercero). Transferencia bancaria. Incluir el IVA. El CNMN entrega factura a favor del fideicomiso. El CNMN es participante en el proyecto vinculado. Aparece en el convenio. Se definen los compromisos del CNMN. El convenio se presenta al Subcomité del Fideicomiso. El fideicomiso transfiere los recursos al CNMN. Los recursos se usan para los fines del proyecto.

55 COMUNIDAD IPN Con un sola aportación, el profesor puede solicitar todos los servicios que requiera durante el año, independientemente del tipo de proyecto del que provienen sus recursos. Se debe tener presente que la aportación se actualiza cada año, en función de los servicios realizados el año previo.

56 COMUNIDAD IPN OTRAS SITUACIONES: Cooperación Académica: Un profesor del IPN solicita el servicio. Se hace responsable de cubrir su aportación para el año siguiente. Profesor director de tesis (NMS, NS, NP) sin proyecto registrado: El Director de la unidad solicita el servicio, especificando los alcances. La unidad o el profesor cubren la aportación. La tesis no debe ser en beneficio de externos al IPN (alumnos o empresas). Profesores de tiempo completo de nuevo ingreso al IPN (sin proyecto registrado): Recibirán los servicios a partir de su ingreso y hasta el fin del año. Su cuota para el año siguiente se definirá en función de los servicios que se le realizaron.

57 USUARIOS INTERNOS Instituto Politécnico Nacional Secretaría de Investigación y Posgrado 53

58 USUARIOS EXTERNOS: 14 IES, 8 CI, 27 EMPRESAS Instituto Politécnico Nacional Secretaría de Investigación y Posgrado 31

59 Instituto Politécnico Nacional Secretaría de Investigación y Posgrado Dr. Heberto Balmori Ramírez Director Dr. Miguel Ángel Alemán Arce Subdirección de Micro y Nanotecnología M. en C. María de la Luz Pérez Reveles Subdirección de Transferencia Tecnológica Gracias

60 MOSIS INTRODUCCIÓN 21