PROPIEDADES ELÉCTRICA, ÓPTICA, MAGNÉTICA Y ESTRUCTURAL EN NANOESTRUCTURAS DE ÓXIDOS METÁLICOS PARA APLICACIONES TECNOLÓGICAS

Estudiar la influencia de la geometría de las nanoestructuras de óxido metálico

 en las propiedades eléctricas, ópticas, estructurales y magnéticas para sus potenciales aplicaciones

En la actualidad, las Nanoestructuras de óxidos metálicos (NOM) es uno de los temas más atractivo para los investigadores no solamente desde el punto de vista de la comprensión científica básica sino también de sus potenciales aplicaciones tecnológicas (1,2). Estas nanoestructuras representan la base para el desarrollo continuo de dispositivos miniaturizados que demanda ser multifuncionales para diferentes aplicaciones (sensores, componentes ópticos, catalizadores, electrónica, medio de grabación magnética de alta densidad, biotecnología, etc) (3). Estas nanoestructuras se pueden visualizar como hilos, tubos, puntos, tiras, partículas, películas, entre otras.  La UTP ya tiene la experiencia en preparar estas estructuras a nivel nanométrico sobre una plantilla nanoporosa de Al2O3 a través de la técnica de anodización utilizándose como sensor de algunos gases (CO2, H2S, CH4, etc.).  Estas NOM presentan diferentes composiciones y propiedades físicas y químicas sumamente interesante debida a su relación superficie – volumen extremadamente alta, dándole la ventaja de que sus propiedades sean más sensibles a las especies adsorbidas en las superficies y en consecuencias presenta una alta sensibilidad (4).  Para la preparación de la plantilla nanoporosa se utilizará la técnica de anodización, formándose poros cilíndricos paralelos que serán rellenado con metales por electrodeposición a través de corriente continua (CC) como alterna (CA) y posteriormente tratada térmicamente en una mufla.  El objetivo de esta propuesta consiste en estudiar la influencia de la geometría de estas nanoestructuras (nanohilos, nanotubos, nanotiras, nanopelículas) sobre las propiedades ópticas, eléctricas, magnéticas y estructurales para ser utilizada como sensor de gases, sensor magnético u otra aplicación. Lo novedoso de esta propuesta consiste en establecer una correlación entre la geometría de las nanoestructuras y sus propiedades, ópticas, eléctricas entre otras.  Para la implementación de la técnica de anodización como la de electrodeposición utilizaremos ácido sulfúrico, fosfórico y oxálico, sales de metales de transición (SnSO4, FeSO4, CoSO4, ZnSO4, NiSO4), lamina de aluminio con grado de pureza del 99.95% y electrodo de platino. Para la caracterización morfológica, eléctrica, magnética, óptica y estructural y electroquímica de las muestras preparadas utilizaremos Microscopia Electrónica de barrido (SEM), Sistema de medida de Efecto Hall, método de cuatro puntas de Van der Pauw, Susceptómetro, Magnetómetro, Espectroscopia UV-VIS, FTIR, XRD, Voltametría cíclica (CV) y cronoamperometría, entre otras. Este proyecto será realizado en el laboratorio Pierre y Marie Curie de la Universidad Tecnológica de Panamá que posee un equipo de colegas con una vasta experiencia en investigación y además tendrá la colaboración con la Dra. Griselda Caballero del Lab. Electroquímica de materiales de la UP y la colaboración internacional del Dr. Enrique Quiroga de la BUAP, México y el Dr. Angelo Márcio De Souza de la UFRJ, Brasil.  Este proyecto permitirá a nuestra comunidad universitaria participar en la investigación y desarrollo de nanoestructuras, aumentando sus conocimientos, habilidades y la formación de recurso humano en esta temática, proporcionará futuros temas de investigación para trabajo de graduación de los estudiantes de la Maestría en Ciencias Física o Ing. Mecánica financiada por la Senacyt. Los resultados obtenidos en esta investigación serán publicados en congresos internacionales y en revistas internacional indexadas.