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Estudia Cinvestav materiales de baja
dimensionalidad
Por Israel Pérez Valencia
Santiago de Querétaro, Querétaro. 7 de agosto de 2016 (Agencia
Informativa Conacyt).- La Unidad Querétaro del Centro de
Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto
Politécnico Nacional (IPN) genera líneas de investigación para el estudio
y fundamentos de materiales bidimensionales que den la pauta al
desarrollo de nuevos materiales y aplicaciones.
Estos estudios se llevan a cabo en el Laboratorio de Materiales de Baja
Dimensionalidad, de reciente creación, a cargo del investigador Andrés
de Luna Bugallo, quien abundó que el objetivo de estos estudios se
enfocan en la investigación de la dinámica de las partículas que generan
estos materiales para aplicaciones particulares como transistores o
fotodetectores, así como el diseño de microdispositivos.
“Cuando hablamos de materiales bidimensionales nos referimos a
aquellos donde la partículas, en este caso los electrones, están
confinados en dos dimensiones, es decir solamente pueden moverse a
través de X-Y, es muy difícil que se muevan en el plano perpendicular.
Un ejemplo es el grafeno, que es el más conocido; sin embargo, solo
representa la punta del iceberg. Hace cinco o seis años, se empezó a ver
que no solamente el grafeno era un material que se podía separar en
capas para obtener una sola con dimensiones de entre seis y siete
armstrongs de espesor”, explicó.
En ese sentido, De Luna Bugallo destacó que este laboratorio tiene
líneas de investigación orientadas al estudio de materiales como los
dicalcogenuros de metales de transición y sus propiedades.
“Lo que nosotros hacemos es trabajar con metales de transición, como
el molibdeno (Mo) y tungsteno (W). Hemos encontrado que cuando
hacemos materiales dicalcogenuros de metales de transición, basados
en molibdeno y tungsteno, se convierten en semiconductores intrínsecos
con posibles aplicaciones para fotodetectores, celdas fotovoltaicas,
transistores, entre otras”, explicó.
Laboratorio especializado
El investigador abundó que estos proyectos de investigación se realizan
en el Laboratorio de Materiales de Baja Dimensionalidad, creado con el
apoyo del Programa para el Desarrollo Científico y Tecnológico
(Prodecyt) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y la
Unidad Querétaro del Cinvestav.
“La primera etapa de este laboratorio está compuesta por tres sistemas
de técnica de depósito químico en fase de vapor (CVD, por sus siglas en
inglés), reactores donde se realiza la síntesis de partículas, sistemas de
extracción, porque si queremos trabajar con selenio, los metales son
pesados y el equipo más importante, que es un microscopio de fuerza
atómica (...) podemos caracterizar morfológicamente estos materiales
además de ver o sondear la distribución electrónica o electrostática de
estos dispositivos. Con este equipo vamos a poder estudiar la dinámica
de las partículas de estos materiales”, puntualizó.
Andrés de Luna Bugallo destacó que la siguiente etapa de este
laboratorio será la construcción de un cuarto limpio, para controlar y
eliminar partículas ambientales mediante extracción de aire, lo que, dijo,
permitirá un mejor estudio de materiales y el diseño de dispositivos.
“Este laboratorio lo vamos a hacer de uso común, va a ser muy útil a
varios investigadores de aquí. Por ejemplo, en el área de Materiales
Multifuncionales del doctor Rafael Ramírez Bon, para el diseño y
nanofabricación de dispositivos o circuitos; también a los investigadores
del Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico de
Recubrimientos Avanzados (LIDTRA); es decir, todos los investigadores
que quieran hacer dispositivos a través de sus materiales”, sostuvo.
Trabajo académico
El investigador del Cinvestav informó que en este laboratorio trabajan
dos estudiantes de maestría, una de licenciatura y otro visitante,
enfocados en la síntesis de materiales; uno de ellos es el estudiante de
la Universidad Autónoma de Sinaloa, José Roberto Galindo López, que
se encuentra en Cinvestav en un verano científico.
“Estoy contribuyendo con el doctor haciendo crecimiento de
cristales. Estamos tratando de crecer tungsteno y hacer disulfuro (WS2)
sobre una superficie de silicio (Si); se deposita el material sobre una
película de silicio y lo metemos al reactor variando los parámetros para
determinar cuáles son los indicados y los más óptimos para llevar a cabo
el proceso de crecimiento; se saca la muestra para llevarla a
caracterizar y la ponemos en el microscopio para identificar su
crecimiento. También la llevamos al microscopio de fuerza para observar
el relieve de las películas y determinar si son de monocapa o multicapa”,
destacó.
Galindo López abundó que su participación en estas líneas de estudio le
han permitido conocer nuevas aplicaciones de la química industrial en el
área de materiales.
“Incursioné en esta área porque una de mis profesoras estudió aquí y
me recomendó el Cinvestav como uno de los mejores lugares para
estudiar materiales en México. Mi experiencia académica aquí ha sido
muy positiva porque he aprendido muchas cosas, encontré una
aplicación de mis conocimientos en química industrial e incursionar en
un área que no es muy conocida, además de que he aprendido a utilizar
los equipos del laboratorio”, explicó.
En ese sentido, el responsable del Laboratorio de Materiales de Baja
Dimensionalidad del Cinvestav Unidad Querétaro, Andrés de Luna
Bugallo, aseguró que el estudio y desarrollo de esta línea de
investigación es novedosa a nivel nacional.
“Esta es una línea de estudio que está siendo poco abordada, se habla
mucho de lo que se hace a nivel internacional, de hecho me invitaron a
Francia a dar un seminario sobre el tema, pero de México no hay mucha
investigación al respecto ni especialistas en los procesos de sintetización
de estos materiales, de ahí la importancia de difundir. Estamos
interesados en estudiar el fundamento de estos materiales, los
fenómenos físicos que ocurren y la dinámica de las partículas”, concluyó.
Materiales innovadores
El Laboratorio de Materiales de Baja Dimensionalidad del Cinvestav
Unidad Querétaro desarrolla líneas de investigación para el estudio y
fundamentos de materiales bidimensionales que den la pauta al
desarrollo de nuevos materiales y aplicaciones.
Contacto
Dr. Andrés de Luna Bugallo
Responsable del Laboratorio de Materiales de Baja Dimensionalidad
Unidad Querétaro Cinvestav
[email protected]