CIMAV en Nanotecnología 10 Grandes Iniciativas ( )

Transcripción

1 CIMAV en Nanotecnología 10 Grandes Iniciativas ( )

2 1.Iniciativas Adoptadas para Desarrollar la Nanotecnología en el CIMAV - Planeación Estratégica (2004) - Sec. de Economía (2008) - NaNoTeCh (2009) - PNCS-Nanotecnología (2010) - Colaboraciones - Equipamiento - Contrataciones 2.Unidad Monterrey - Parte de la estrategia para el desarrollo de la Nanotecnología en NL 3. Ejemplos de Proyectos Industria/CIMAV en Nanotecnología 4. Conclusiones

3 ESQUEMA DE PLANEACIÓN Nanotecnología y Energías renovables

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5 Red de Innovación en Nanotecnología en NL Personal con Doctorado de reciente contratación con especialidad en Nano Acuerdos de Colaboración Internacionales (Institucionales con aportaciones financieras)

6 Oportunidad de conocer capacidades A c ademia + I n dustria

7 20 Millones CONACYT 10 Millones Gobierno del Estado 10 Millones CIMAV Octubre 2008 inauguración

8 Actividades Internacionales Coordinación de la PNN Como parte de la Global Nanotechnology Network Septiembre 21, 2009, Río de Janeiro, 87 asistentes de 8 países

9 Acuerdos de Colaboración Internacionales (Institucionales con aportaciones financieras) North American Cluster of Nanotechnology (2008) Center for Integrated Nanotechnologies [ CINT ] Sandia National Laboratories [ SNL ] and Los Alamos National Laboratory [ LANL ] (2007) State University of New York at Albany [ SUNY ] (2009) (2009)

10 Obra Civil dedicada a Nanotecnología Unidad Monterrey NaNoTeCh Inversion 47 Millones MN Inversión 2.5 Millones MN

11 Chihuahua y Monterrey Microscopios Electrónicos Chihuahua Monterr ey JEOL-2200FS HR-FE-TEM 200 kv, Resolución punto a punto: 0.1 TEM, 0.08 nm STEM, corrector de aberración esférica, filtro de energía tipo Omega, EDS, EELS JEOL-7401F FE-SEM Alto vacio,1nm resulución, EDS, STEM Inversión 4.7 M$US Nova 200 NanoSEM HR-FE-SEM Alto y edio vacío, I nm resolución, EDS, STEM

12 Nanoscopio & Nanoindentación M. de Fuerza Atómica modo contacto, y tapping Espectroscopia de tunelamiento (STM) Modulación de Fuerza Microscopía de Fuerzas Eléctricas Microscopía de Fuerzas Magnéticas Microscopía de Fuerza Lateral Microscopía de Fuerza Atómica modo Conductivo Inversión 0.3 MUS$

13 Preparación de Muestras FIB-JEOL-9320 Plasma Etching Inversión 0.7 MUS$ Cortador de disco diamantado y pulidoras metalográficas. Cortador ultrasónico para muestras de 3 mm de diámetro. Pulidora Minimet, con control de adelgazamiento. Recubridor metálico de muestras (sputtering) Evaporador de carbono Pulidor mecánico (Dimpler) Pulidor electrolítico Struers Pulidor iónico de precisión PIPS Pulidor iónico de secciones transversales CP 09010

14 Análisis Químico ICP-Óptico ICP-Masas XPS monocromado micro enfocado, AES, UVPS, SEM, REELS Inversión 2.7 MUS$ Espectrómetro Raman

15 Chihuahu a Difracción de Rayos-X Monterrey Chihuahua Polvos, película delgada, bajo ángulo, platina a 1500C, haz intenso, cinetica de procesos lentos Inversión 1.2 MUS$

16 Mediciones Físicas (PPMS) Características Varias Sondas Liquefactopr de helio K, 9 Teslas Lazos de histéresis Termomagnetogramas Susceptibilidad AC Resistividad Calor específico Efecto Hall Curvas IvsV Tc superconductores Inversión 0.45 MUS$

17 Síntesis Erosión Catódica (sputtering) Inversión 0.3 MUS$

18 Internacionalización del Doctorado en Nanotecnología DOCTORADOS EN NANOTECNOLOGÍA GRADO DUAL 1. Convenio CIMAV-The University of Texas at Dallas Propuesta aprobada FOMIX Nuevo León: $ 5 millones de pesos 10 becas/año del I2T2 2. Convenio CIMAV, CIQA e IPICyT Universidad de Sao Paulo

19 Altamira Veracruz Chihuahua Ciudad Juárez Coahuila Guerrero Cuernavaca Fidel Velázquez (Morelos) Gral. Mariano Escobedo Gutiérrez Zamora (Veracruz) Hermosillo Huasteca Hidalguense (hidalgo) Huejotzingo (puebla) Jalisco León Metropolitana (jalisco) Morelia Netzahualcóyotl (edo. Mex) Norte de Aguascaliente Puebla Querétaro San Juan del Río (Querétaro) Santa Catarina(NL) Sierra Hidalguense Sur Edo de México Suroeste de Guanajuato Tamaulipas Norte Tabasco Tecámac (edo. Mex) Tecamachalco Tijuana Tlaxcala Torreón Tulancingo Tula Tepeji Usumacinta Valle del Mezquital Valles Centrales de Oaxaca Xicotepec de Juárez Zacatecas Zona Metropolitana de Guadalajara 10 Sedes Relación de Universidades y de Docentes 41 Universidades 160 Docentes Aportación por SEP $ 19, 000, MN

20 Estructura del Programa de Maestría Asignaturas Comunes Física, Biología, Matemáticas y Química MATERIALES INORGÁNICOS Metales y Óxidos Métodos de síntesis Caracterización Funcionalización Incorporación a matrices Aplicaciones MATERIALES ORGÁNICOS Polímeros Métodos de síntesis Caracterización Funcionalización Incorporación a matrices Aplicaciones MATERIALES BIOLÓGICOS Nanobiotecnología Métodos de síntesis Caracterización Nanotoxicología Aplicaciones (medicina, medio ambiente, biosensores) Tesis Tesis Tesis

21 Red de Innovación en Nanotecnología en NL Definición de Prioridades Industriales

22 TRIPLE HÉLICE GOBIERNO CLÚSTER de NANOTECNOLOGÍA de NUEVO LEÓN ACADEMIA INDUSTRIA 2009 se instala el Clúster de Nanotecnología de Nuevo León

23 Modelo de la Acuerdos de Propiedad Intelectual de la Red Investigación Científica Básica Conocimiento de Frontera Investigación Aplicada nivel Laboratotio (mg-gr) Conocimiento con aplicación Escala (Kg) Incubadoras Prototipo de Producto-Proceso FRH (POSGRADO Y ESPECIALIZACIÓN) ETAPA PRECOMERCIAL Desarrollo de Producto y Proceso Escalamiento Industrial Nuevos Productos y Negocios Aplicación Comercial MERCADO Nuevos Productos y Negocios de Alto Valor Agregado ETAPA COMERCIAL Generación de Patentes, Licenciamiento y Regalías 60

24 Síntesis de Nanopartículas Sol-Gel Modificado (Químico) Incubadora de Nanotecnología de Nuevo León Síntesis de NTC Nanocompuestos I2T2 Físico-Químico Recubrimientos Nanoestructurados Características: Kgs/día En suspensión/polvo Funcionalizadas ZnO, SiO 2, Mg(OH) 2, Ag, Au/Pd, 2, Ni, Bi, Ca(CO) 3, CdSe, etc

25 Nano Monterrey Industrial Applications of Nanotechnology Monterrey, NL, 9 y 10 de nov./2011 Asistencia de 450 personas: 67 Empresas de 9 Estados 41 Instituciones Académicas de 21 estados

26 Inauguración: 4 abril 2008 Proyectos Industriales en Nanotecnología: CIMAV-Monterrey-Chihuahua CIMAV 2010: 14 de estos 10 con empresas de NL 2011: 17 de estos 9 con empresas de NL 65 % con NL, 35 % resto del país

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28 Duración de los Proyectos de 12 a 18 Meses

29 Descripción: Desarrollar recubrimiento bactereostático utilizando nanopartículas incorporadas al esmalte de sanitarios y losetas cerámicas durante el proceso de elaboración de las mismas. El elemento activo deberá ser estable a las temperaturas de procesamiento de los materiales (1200 C). Su eficiencia bactericida superior al 95 %

30 Descripción: Desarrollo de un material ignífugo o retardante de falama para su aplicación a carton y papel. El producto podrá ser aplicado después o durante el proceso de fabricación de los materiales. 2 productos, nanopartículas + solución iónica

31 Descripción: Estudio de 3 sistemas de nanopartículas a diferentes concentraciones lograron en el producto superar la resistencia a los rayos UV de su producto de línea superando expectativas. Resultados positivos de escalado a pruebas en planta piloto dan continuación en Patente en proceso. Area: Nanotecnología (Polímeros) Cliente: Polymer Group, Inc.

32 Descripción: Desarrollo de concentrados químicos basados en nanotecnología para el tratamiento de textiles y cueros, sustituyendo la compra a fabricantes en el extranjero, así como el desarrollo de tres nuevos concentrados con una sustancial mejora en su desempeño, agregándoles atributos como mayor capacidad de repelencia a líquidos, aceites y sus derivados y con propiedades biocídas o bacteriostáticas

33 Descripción: Desarrollo de un bloqueador solar utilizando productos nanotecnológicos: Capacidad bloqueadora superior a lo existente en el mercado: TiO2 + base orgánica. Con estabilidad al UV hasta por 5 horas Rutilo

34 Descripción: Desarrollo de un recubrimiento sobre vidrio que transmita el 85 % en el visible y que refleje el 80 % en el IR y el UV. Para ser aplicado durante el proceso e fabricación del vidrio. Buena adherencia y resistente al rayado Área: Nanotecnología (nanorecubrimientos) Cliente: VITRO

35 0 DR/R % % Descripción: Desarrollo de óxidos magnéticos con magneto-resistencia de polvo. Materiales con DR/R > 27 % H (Oe) Desarrollo de un dispositivo magneto-resistivo con aplicaciones potenciales en la industria automotriz, aeroespacial, etc., utilizando el polvo de magnetita manométrica obtenido por el CIMAV a través de proceso hidrotérmico Depósito sobre áreas grandes Aplicación es substratos flexibles Field on

36 Descripción: Desarrollo de electrodos alternativos NANOMÉTRICOS para transistores de película delgada (TFTs) para electrónica flexible. Electrónica Orgánica y Electrónica Flexible: Procesamientos a baja temperatura Depósito sobreáreas grandes Aplicación es substratos flexibles Area: Nanotecnología

37 Hardness [Rockwell B] Descripción: Desarrollo de aleaciones A319 de aluminio con alto valor agregado, y la evaluación de las propiedades mecánicas para incrementar la resistencia mecánica y la permanencia de esta propiedad a altas temperaturas por la adición de pequeñas cantidades de nanocompósitos utilizando técnicas de metalurgia de polvos y metalurgía convencional. 100 nm MWCNTs concentration [wt.%]

38 Descripción: desarrollar una nueva generación de espumas de baja desnsidad con propiedades mejoradas: térmicas, mecánicas y resistentes al UV. Usando insumos ambientalmente acceptados. PATENTE en proces

39 d) c) 21 nm Descripción: Obtención de nanopartículas de LiNbO3, que presenten ferroelectricidad y ferromagnetismo y a temperatura ambiente b) Signal, a. u Temperature, C

40 180 cm H apl =0 H apl 0 Descripción: Desarrollar un prototipo de refrigerador magnético de tamaño real, utilizando el prinipio del efecto Magnetocalórico en materiales desarrollados por el CIMAV Sm(Co,Fe)2 y FeMnPAs, con la característica de tener alta magnetización en partículas nanométricas. Calibración con Gd (4 kj/kg bajo condiciones isotérmicas, con max DT Es más eficiente que la refrigeración basada en ciclos de compresión-evaporación No gases dañinos que afectan la capa de ozono y provocan efecto de invernadero. 14 ) Refrigeradores más compactos, ciclo termodinámico de refrigeración es un sólido Los refrigeradores magnéticos generan mucho menos ruido