Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Nueva ruta de síntesis de aerogeles de SiO2 sin secado supercrítico, ni modificación superficial
Get PDFEn la actualidad, la demanda de energía aumenta de forma permanente, lo que provoca un impacto negativo en el medio ambiente. Los diversos estudios generados por la agencia internacional de energía muestran que los principales sectores que demandan mayor consumo de energía a nivel mundial son el industrial, el de transporte, el residencial y el comercial. En México el 21.3% del consumo energético total es en el sector residencial, es decir, en la construcción y acondicionamiento de edificios comerciales y domésticos.
Actualmente, mejorar la eficiencia energética de las construcciones se centra principalmente en reducir el consumo de energía mediante algunas estrategias que mejoren los sistemas de aire acondicionado, iluminación eléctrica, calefacción, refrigeración y aislamiento térmico. Lo anterior plantea la oportunidad para el desarrollo de materiales que puedan ser utilizados como aislantes térmicos de alta eficiencia. El aerogel es considerado como el mejor aislante térmico en el mundo, debido a su baja conductividad térmica. Sin embargo, una limitante para su aplicación extensiva es el alto costo derivado de los métodos tradicionales de obtención. Estos métodos se basan en la técnica Sol-Gel, e involucran un secado a presión supercrítica a fin de mantener la integridad de la estructura altamente porosa durante el proceso de secado. Recientemente se desarrolló una alternativa para poder realizar el secado a presión atmosférica, en donde es requerido una etapa de modificación superficial que al hacer la superficie del sólido hidrofóbica, permite disminuir la contracción del gel, las fracturas y el colapso de la estructura.
Este trabajo propone una novedosa ruta de síntesis de aerogel de sílice a través del método Sol-Gel con secado a presión atmosférica sin modificación superficial, considerando como aspecto crítico la forma y el tamaño de partícula del aerogel para lograr un producto final libre de grietas con la consiguiente reducción en tiempo de síntesis.
La investigación partió de un nuevo método de síntesis, utilizando la técnica de impresión ink-jet para formar esferas micrométricas del precursor de gel, y así validar el principio de secado sin modificación de superficie y sin condiciones supercríticas, y obtener aerogeles libre de fracturas en esferas con diámetros de hasta 15 μm con área superficial específica de 560 m2/g, densidades de 0.22 g/cm3 y porosidad de hasta el 91%.Con el objetivo de aumentar el rendimiento de la síntesis, el estudio también se enfocó en desarrollar esferas de aerogel de sílice, mediante el método de alimentación de precursor con goteo controlado. Los materiales obtenidos presentaron diámetros de esferas de hasta 200 μm, valores de área de 782 m2/g, densidades de 0.34 g/cm3, porosidades de 90% y conductividades térmicas de 0.12 W/mK. Los resultados de ambas series experimentales sin modificación de la superficie permitieron determinar que las esferas de aerogel de sílice con tamaños menores de 200 μm pueden ser secados sin fractura, ni colapso de la estructura. Para fines comparativos, se sintetizaron muestras homologas con modificación superficial o hidrofofización, se puedo observar que las propiedades texturales de las muestras a presión atmosférica y sin modificación son equivalentes a las de las muestras de referencia, con la ventaja de una reducción en el costo así como en el tiempo de síntesis
DESARROLLO Y CARACTERIZACIÓN DE MATERIAL COMPUESTO MATRIZ YESO PARA INCUBADORA DE HUEVOS DE AVE DE CORRAL ENERGÉTICAMENTE SUSTENTABLE PARA ZONAS MARGINADAS DEL ESTADO DE CAMPECHE
Get PDFLa incubación artificial de huevos no es un nuevo concepto en la industria
alimentaria del sector avícola, es una técnica de uso común entre las personas
que practican actividad relacionada con el manejo de las aves en épocas pasadas.
No obstante, para acceder a los beneficios de la incubación artificial es necesario
contar con un equipo especializado, una incubadora, que mantenga bajo control
las condiciones necesarias para llevar a buen término el desarrollo embrionario de
las aves, este término utilizado de manera correcta revelará el éxito de la práctica.
Con ello el proyecto que se requiere presentar, mantiene las bases del
funcionamiento de cualquier incubadora para este activo, lo esencial de lo
propuesto es el uso de material fácil de adquirir en la zona como son el aserrín,
yute y fibra de coco; el cual es utilizado para que sea energéticamente sustentable
con respecto a las variadas temperaturas que se registran en la zona y proyectada
hacia los pequeños productores del estado de Campeche, por los bajos costos de
los componentes, como son el uso de focos de 100 wats, dimmer atenuador,
termostato, ventiladores, cables de uso rudo, termómetro ambiental, etc.; a
comparación de lo último en tecnología que nos proporcionan incubadoras
modernas, automatizadas, con sensores, monitoreo electrónico, entre otros, pero
con un elevado costo que es difícil de adquirir por un campesino.Otro propósito del proyecto es ayudar a mantener y sustentar el desarrollo
alimenticio de estas personas ya que con las labores que realizan es muy difícil
tener la economía estable, para tan siquiera comprar un pollo, por los costos
actuales de este producto, el cual favorecerá la producción propia del alimento y
disminuirá el índice de desnutrición en los niños de esta zona
Elaboración de un dispositivo electrónico a partir de nanohilos de óxido de zinc
No full textSe realizó un apilamiento de películas delgadas sobre un polímero específico para la elaboración de un dispositivo electrónico con propiedades piezoeléctricas debido a los NHs ZnO. Se colocaron contactos de Galio para realizar la medición de corriente
Estudio teórico de la coordinación de moléculas de hidrógeno a compuestos organometálicos de metales alcalinos (M = Li, Na, K) con ligantes etileno y alilo
Get PDFLas interacciones de hidrógeno molecular con pequeños complejos organometálicos ha llamado la atención de investigadores debido a su importancia como una forma de almacenar hidrógeno y crear celdas de combustible. Sin embargo antes de poder usarlos en celdas de combustibles, es necesario resolver las dificultades en cuanto a su almacenamiento, transportación y liberación. Desde este punto de vista, varios complejos organometálicos que contienen metales alcalinos y de transición se han considerado como posibles candidatos para almacenar hidrógeno. Las investigaciones realizadas en su mayoría son llevadas a cabo teóricamente. Tavhare y colaboradores, demostró que la adsorción de hidrógeno es energéticamente desfavorable en complejos acetileno coordinados a metales alcalinos, sin embargo, es favorable en complejos acetileno-Ti [1]. Los resultados obtenidos teóricamente y experimentalmente están de acuerdo, en relación a la capacidad de almacenar H2 del complejo etileno-Ti [2]. Por otro lado, Zhou y colaboradores, predijeron la capacidad de almacenamiento del complejo etileno-Li2 la cual se encuentra alrededor de un 16 % en peso [3]. Kalamse y colaboradores encontraron que los complejos etileno-Ti son más propicios para considéralos como posibles almacenadores de H2 que los complejos etileno-Li [4]
ALUMINIO CON GRANO MECÁNICAMENTE REFINADO PREPARADO MEDIANTE MOLIENDA DE BOLAS DE ALTA ENERGÍA Y SINTERIZACIÓN RÁPIDA UTILIZANDO UNA RUTA ALTERNATIVA BASADA EN CALENTAMIENTO POR INDUCCIÓN DE ALTA FRECUENCIA
Get PDFEn este estudio, se presenta el uso de un proceso de sinterización rápida basada en
calentamiento por inducción. Muestras de aluminio con grano refinado fueron obtenidas
mediante molienda de bolas de alta energía a partir de aluminio puro en polvo. Debido a
la alta velocidad de calentamiento y corto tiempo de sinterización (minutos en vez de
horas) resultado de la sinterización por inducción con alta frecuencia, el tamaño de
grano sub-micrométrico en las muestras se conserva; alcanzando con ello un aumento
en la respuesta mecánica de las muestras obtenidas. El objetivo de este estudio es
evaluar el efecto de los parámetros de sinterización sobre el desempeño mecánico de las
muestras preparadas. La caracterización microestructural de los polvos fue realizada a
través de microscopía electrónica y difracción de rayos X, mientras que la respuesta
mecánica de las muestras se midió mediante pruebas de resistencia a la compresión y
determinación de dureza a nivel micro/macro. Las muestras sinterizadas mediante
inducción mostraron una mejorada respuesta mecánica comparada con la obtenida
mediante una ruta de sinterización tradicional y valores reportados de una aleación
comercial
AUTOMATED FLOW SYSTEM FOR CADMIUM EXTRACTION IN TOBACCO SAMPLES WITH ICP-MS DETECTION
Get PDFA miniaturized Lab-on-Valve- Multisyringe Flow injection analysis (LOV-MSFIA) system for cadmium determination by ICP-MS was developed
Incorporación de Nanotubos de Carbono al Sistema Multicomponente Fe-Cr-Ni-Mn-Ti Mediante Aleado Mecánico
No full textMediante el proceso de aleado mecánico se incorporaró carbono como elemento minoritario al sistema multicomponente Fe-Cr-Ni-Mn-Ti en las variantes de nanotubos de carbono (NTC) y grafito. El sistema multicomponente se comparó con una aleación base hierro con una composición química similar a la del acero AISI 321. Especimenes consolidados fueron obtenidos mediante sinterización a 1200°C durante 3 horas en vacío. Las aleaciones fueron caracterizadas estructural y microestructuralmente mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de trasmisión. Ensayos de microdureza Vickers fueron realizados para evaluar el efecto de la composición química del sistema Fe-Cr-Ni-Mn-Ti y de la adición de NTC y grafito
MODELACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DEL NANOCOMPUESTO DE POLIESTIRENO-MONTMORILLONITA, MEDIANTE LA TÉCNICA DE NANOINDENTACIÓN
Get PDFPara este trabajo de investigación se modela el comportamiento mecánico (modulo elástico) de nanocompuesto de poliestireno (PS) y nanoarcilla montmorillonita modificada (OMMT), utilizando el análisis del elemento finito (FEM) a través del software Catia V5R21 y Matlab como una herramienta de apoyo para la obtención del modelo por simulación.
Como herramienta se utilizó la nanoindentación que se ha convertido en una técnica de caracterización de las propiedades mecánicas de nanocompuestos cada vez más popular en la última década. Además de medir el valor de la dureza, los ensayos de profundidad por indentación se han utilizado comúnmente para para determinar las propiedades elásticas de los compuestos, conociendo la geometría del indentador y el material.
El uso de software ha ido en aumento como una herramienta más en la evaluación y modelación de propiedades mecánicas de materiales, sumada a la caracterización física a través de materiales y equipos. Como se presenta en el trabajo la utilización de software de Catia y Matlab que permitió la modelación de las prueba de nanoindentación del nanocompuesto de PS-OMMT por simulación.
Con base a la hipótesis y objetivos presentados para la modelación de las propiedades mecánicas y siguiendo la metodología de Oliver y Pharr, sugerida para pruebas de indentación de la carga (P) y la profundidad (h) y con mezclas cambiando los porcentajes en peso de nanoarcilla 5, 10, 20 y 30% para determinar el comportamiento del nanocompuesto al evaluar las propiedades mecánicas (módulo elástico), se cumplió al hacer la referencia con otros modelos donde obtienen resultados muy aproximados a los realizados por pruebas físicas y simulación a través de modelos matemáticos
Uso de celulosa recuperada para el mejoramiento de las propiedades mecánicas del Polipropileno.
Get PDFSe presenta el comportamiento reológico y mecánico en los diferentes composites de polipropileno adicionando celulosa recuperada de un residuo agroindustrial y como agente compatibilizante el anhídrido maléico injertado con polipropileno, con la finalidad de mejorar la calidad de un polímero utilizado común mente en la industria y poder darle un valor agregado a un desperdicio agroindustrial mediante un proceso sustentable. El procesamiento que tuvieron estos composites fueron en una cámara de mezclado desde 1.25%-20% de celulosa recuperada de la vaina de trigo y 6 phr de MAPP, se moldearon probetas en una prensa térmica para las diferentes caracterizaciones. En la sección de reológia, Gracias a un reómetro se obtuvo una relación Viscocidad-Frecuencia y el modulo elástico (G´) . En lo mecánico mediante una relación esfuerzo-deformación en un análisis Mecánico Dinámico (DMA), se obtuvo el módulo de Young. De las probetas se adquirieron morfologías superficiales para observar el comportamiento de las fibras. De un 5% a 20% en peso de celulosa mejoro las propiedades mencionadas del polipropileno, por lo tanto, los residuos agroindustriales son una fuente de materia prima para el mejoramiento de otra
MOF 253- Pt performance electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction
Get PDFMetal organic frameworks (MOFs) are a new class of coordination polymers that have been attractive for clean and efficient energy conversion applications as well as electrocatalyts for energy conversion in fuel cells. Briefly, the MOFs are solid materials formed by metal ions (or clusters) coordinated to multidentate organic molecules. In this investigation, we present the results for the electrochemical and physicochemical characterization of MOF 253 using Pt as metal ion for the Oxygen Reduction Reaction (ORR). The material was synthesized by solvothermal and microwave methods with the aim of optimizing the catalytic load of Pt used in the fuel cell. The results show that the Pt-MOF 253 exhibits electrochemical activity towards the ORR and a namometric particle size. Overall, these materials can be a promising possibility as electrocatalysts for fuel cell