Lidtra, tecnología de alto nivel en análisis de recubrimientos

Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 2 de noviembre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- El Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Recubrimientos Avanzados (Lidtra), que pertenece al Programa de Laboratorios Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), cuenta con una infraestructura que integra ocho equipos de última tecnología, distribuidos en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), unidad Querétaro, y la Universidad de Guanajuato, para el estudio de recubrimientos funcionales, así como el estudio y mejoramiento de sus propiedades físicas, como resistencia a la corrosión, dureza, durabilidad o aspecto. 

Además de la formación en recursos humanos especializados, el Lidtra ofrece servicios de caracterización y análisis de materiales a la industria de la región, donde la dinámica del sector exige que sus procesos estén sustentados en normas internacionales. Por los resultados obtenidos en su sistema de gestión de calidad, este laboratorio nacional obtuvo este año la certificación ISO 9001:2015.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el responsable técnico del Lidtra, José Martín Yáñez Limón, explicó las líneas de investigación que se desarrollan en este laboratorio, así como los servicios que ofrecen al sector industrial.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo podemos definir el Lidtra?

José Martín Yáñez Limón (JMYL): Es un laboratorio especializado en el desarrollo de ciencia, tecnología y formación de recursos humanos en el campo de los recubrimientos, buscando aplicaciones industriales en áreas como la metal-mecánica, aeronáutica, automotriz, electrónica y generación de energía.

AIC: ¿Cómo se integra el Lidtra como laboratorio nacional?

JMYL: El Lidtra surgió a través de una convocatoria del Programa de Laboratorios Nacionales del Conacyt en 2009, con una continuación en 2015 y otra convocatoria de consolidación en este 2018. Consiste básicamente en infraestructura, no para fabricar estos materiales sino para estudiarlos desde sus propiedades estructurales, composición química o morfología, grosor, rugosidad, mecánicas a escala nanométrica, propiedades térmicas, etcétera.

Dentro del Lidtra estamos un grupo de profesores asociados del Cinvestav, unidad Querétaro, en colaboración con el doctor Joel Moreno Palmerín, de la Universidad de Guanajuato, como institución asociada, a través de su Escuela de Minas, Metalurgia y Geología, que se ha beneficiado con el equipamiento obtenido.

AIC: ¿Qué líneas de investigación se llevan a cabo en estos laboratorios?

JMYL: En Lidtra se desarrollan tres tipos de proyectos; trabajamos principalmente con recubrimientos duros fabricados por una técnica llamada erosión catódica, muchos de ellos con base en nitruros de titanio (Ti), aluminio (Al) o estructuras de multicapas.

También trabajamos con lubricantes sólidos como el disulfuro de molibdeno o carbonitruros, con el propósito de mejorar las propiedades de los aceros que se usan en la industria metal-mecánica de la región. Hay otra técnica llamada electroless, donde se trabaja con recubrimientos en aceros a través de depósitos de diferentes tipos de metales como el níquel (Ni) con la adición de fósforo (P), lo que les da propiedades de dureza y protección. Estos proyectos se llevan a cabo con estudiantes a través de tesis de licenciatura, maestría y doctorado.

AIC: ¿Qué otros materiales se analizan en el Lidtra?

JMYL: Estudiamos materiales multifuncionales, básicamente ferroeléctricos. Tienen la bondad de que, una vez polarizados, responden a muchos estímulos externos como presión y calor. Hablamos de efectos piezoeléctricos, ferroeléctricos y piroeléctricos; también se evalúan sus propiedades relaxoras y antiferroeléctricas para almacenar energía, por lo que tenemos una línea de investigación para el desarrollo de estos materiales, síntesis y la evaluación de sus propiedades, buscando que puedan utilizarse como supercapacitores.

En el mercado se pueden encontrar estos capacitores electroquímicos, de carbón activado, y actualmente se están evaluando mucho con base de grafeno. Los ferroeléctricos tienen la ventaja de que son inertes, pueden ser libres de elementos contaminantes y son muy duraderos. Lo que buscamos es mejorar sus propiedades para aumentar su capacidad de almacenamiento de energía y que se puedan acoplar a generadores de energía, como la eólica, fotovoltaica o electroquímica.

AIC: ¿Cómo pueden generar energía estos materiales?

JMYL: A través de doparlos con otros elementos para modificarlos, incrementar su constante dieléctrica y provocar comportamiento relaxor o antiferroeléctrico que permite almacenar energía. La otra línea relacionada con generación de energía es la utilización de materiales ferroeléctricos en celdas solares. Hay muchos de ellos que de manera natural absorben luz, a ellos también buscamos modificarlos en sus propiedades eléctricas y evaluar su desempeño en la conversión fotovoltaica. Todo esto lo estamos haciendo tanto en muestras de volumen como en películas delgadas.

AIC: ¿Cómo se vincula este laboratorio nacional con el entorno académico e industrial?

JMYL: Dentro de las indicaciones del Conacyt para los laboratorios nacionales está la colaboración con otras instituciones de la región, ya sean universidades o centros de investigación y una vinculación importante con la empresa, donde la dinámica del sector exige que los servicios de análisis y caracterización estén certificados, es decir, que sus procesos se sustentan bajo ciertas normas; es una exigencia internacional.

En Lidtra todos los servicios de análisis y caracterización que se realizan por nuestros equipos pasaron por un proceso de certificación bajo la norma ISO 9001-2008 en 2015, con vigencia de tres años. La reglamentación nos exigía migrar a la versión 2015 en este año, que fue lo que obtuvimos en el mes de agosto. Esto se debió a la plataforma de nuestro sistema de gestión de calidad, que nos dio más orden en nuestros procesos y uso de los laboratorios, tanto en la atención a estudiantes, investigadores, como de las empresas. También se han llevado a cabo proyectos de vinculación con el sector privado a través del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) del Conacyt.

El Laboratorio Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Recubrimientos Avanzados (Lidtra) está ubicado en el Cinvestav, unidad Querétaro, Libramiento Norponiente no. 2000, Fraccionamiento Real de Juriquilla, en Querétaro. Por su sistema de gestión de calidad en sus servicios de caracterización y análisis de materiales, obtuvo la certificación ISO 9001:2015.

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