Proyectos de Investigación Básica y Aplicada - Convocatoria 01
Apuniano Aman Baldarrago Alcantara; Antony Fredy Carlos Chilo; Lizz Gabi Luza Mamani; Fermin Fidel Herrera Aragón; Wilmer Alexe Sucasaire Mamani; David Gregorio Pacheco Salazar; Corina Avelina Vera Gonzales
Objetivo
Implementar un Laboratorio de crecimiento de películas delgadas y fabricar de nanoestructuras de In2-xCrxO3:Sn. para ser usados como sensores de gas acetona
Resumen:
En este proyecto se pretende reactivar el laboratorio de películas delgadas, el cual fue fundado entre el año 1990 gracias al convenio entre la Escuela Profesional de Física de la UNSA y la Universidad Técnica de Delft, Holanda. Este laboratorio cuenta con 2 sistemas de evaporación de metales, que se encuentran inactivos, por falta de piezas. En este sentido, nuestro objetivo inicial es poner en operación estos sistemas de evaporación para el crecimiento de películas delgadas. Una vez obtenida la recuperación de una de estas maquinas, pretendemos iniciar con el crecimiento de diferentes tipos de películas delgadas. Especialmente, nos centraremos en crecer películas delgadas nanoestructuradas de In2-xCrxO3:Sn. Sus propiedades estructurales, ópticas y eléctricas serán ampliamente caracterizadas. Estas caracterizaciones serán fundamentales para dimensionar el potencial de estos materiales nanoestructurados en la aplicación como sensores de gases para aplicaciones biológicas. La inclusión del cromo en diferentes concentraciones puede modificar las propiedades eléctricas de la matriz. La relación de estos cambios con la sensibilidad y la selectividad del material (sensor) será evaluado extensamente en este proyecto. Además será montada una estación de pruebas para la caracterización eléctrica del sensor bajo la influencia de gases-marcadores (Acetona) para la aplicación como sensores de gases para aplicaciones biológicas. La reactivación del Laboratorio Crecimiento de Películas Delgadas permitirá el desenvolvimiento de tesis de estudiantes de graduación y de post graduación. Así mismo, estos trabajos serán reflejados en publicaciones de artículos científicos en revistas internacionales.
Palabras clave
Sensores de gases para aplicaciones biológicas, películas delgadas, óxidos nanoestructurados, gases-marcadores, UNSA
Problema central
Existe la necesidad de reactivar el laboratorio de películas delgadas en la escuela profesional de Física, que permita el crecimientos de diferentes óxidos semiconductores como SnO2, TiO2, Al2O3 SnO2:In, entre otros, que puedan ser usado para la fabricación de Biosensores de gases.
Hipótesis planteada
El estudio sistemático de las propiedades estructurales, morfológicas y eléctricas, de películas delgadas nanoestructuras de In2-xCrxO3:Sn potencializará el usos de estos materiales para aplicaciones como sensores de gases para aplicaciones biológicas.
Resultados esperados
- Publicación de nuestros resultados en por lo menos en una revista especializada internacional indizada, haciendo de esta forma quedar en alto el nombre de nuestra institución.
- Laboratorio del Laboratorio de Películas Delgadas reactivado
- 01 Docente UNSA capacitado en crecimiento de películas por pulverización catódica (sputtering) en la Unviersidad de Brasilia, Brasil.
- 01 Tesis de pregrado presentada o publicada relacionada al crecimiento de películas delgadas de In2-xCrxO3:Sn en substrato de vidrio / Caracterización estructuralmente por medidas de difracción de rayos X las películas delgadas obtenidas en el laboratorio, por la cual se estudiara la fase y cristalinidad de las películas delgadas.
- Exposición de los trabajos realizados en por lo menos un evento nacional y otro internacional, permitiendo que nuestra institución sea cada vez mas conocida y valorizada en esta área del conocimiento a nivel nacional e internacional.
- 01 Vinculación con entidades para realizar investigación
- Creación de temas de investigación para futuros trabajos de tesis a nivel de graduación y pos-graduación en física o ciencia de los materiales, siendo que en la actualidad la investigación en esta interesante y creciente rama de la ciencia no es la óptima, en nuestra institución.
Impactos esperados
Iniciación y fortalecimiento del área de Investigación de Películas Delgadas a través del crecimiento de películas delgadas nanoestructuradas por técnicas físicas de pulverización catódica.
Una interactiva colaboración con las personas del grupo de la UNSA, así como los colaboradores de otras instituciones (Universidad de Brasilia, UNMSM, Universidad Mayor de San Andrés UMSA de La Paz Bolivia), esto sin duda será reflejado en un creciente aprendizaje e intercambio de conocimientos entre estas instituciones. Con la UMSA hemos comenzado una colaboración científica, lo que nos permite tener como opción cercana, a nuestra ciudad para realizar caracterizaciones de nuestras películas delgadas.