Laboratorio de materiales cerámicos

Ciencia y tecnología de materiales

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Objetivos

En el Laboratorio de Materiales Cerámicos (LMC), se realizan trabajos de investigación vinculados a la preparación y caracterización de materiales cerámicos mediante técnicas de síntesis tradicionales y a partir de precursores en fase liquida: Sol-Gel, co-precipitación, MOD (metal organic decomposition), etc. 

Actualmente nos dedicamos  al desarrollo de tecnologías de botton up para la fabricación de materiales funcionales y multifuncionales, en donde podemos lograr un control estricto de su composición y microestructura, así como de las propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas, etc que dependerán de las características que requiera el diseño original del material y su aplicación.

A lo largo de los años hemos abordado temáticas tales como:  a) la protección anticorrosiva de substratos metálicos por recubrimientos de óxidos cerámicos; b) la preparación de soportes porosos y membranas para aplicaciones en separación enzimática; c) síntesis de películas y cerámicos de base zircona y el estudio de las transformaciones alotrópicas, estabilidad de fases metaestables y mecanismos de difusión de vacancias; d) preparación y caracterización de matrices transparentes dopadas con especies inorgánicas ópticamente activas; e) síntesis de películas y cerámicos superconductores de YBaCuO a partir de órgano-metálicos;  f)  preparación cerámicos en masa y películas con composiciones de perovsquitas ferroeléctricas tales como PZT, PLZT ,  SBT entre otras. Pero también en el LMC, se ha abordado el desarrollo de rutas de síntesis, en medios discretos y continuos, de nanopartículas metálicas,  semiconductoras, y cerámicas con estricto control de tamaño, forma, modificadores superficiales, para aplicaciones diversas.

Actualmente nuestras líneas de investigación involucran el estudio de materiales dieléctricos, ferroeléctricos y multiferroicos con potenciales aplicaciones en dispositivos funcionales, tales como transductores electromecánicos, dispositivos de memoria, celdas fotovoltaicas, sistemas fotocatalíticos y biocidas. La propuesta es desarrollar materiales novedosos con el fin de optimizar propiedades específicas. En forma paralela se realizan simulaciones computacionales que ayudan a predecir propiedades y dilucidar mecanismos microscópicos.

CAPACIDADES Y SERVICIOS DEL LMC:

  • Completa caracterización cristalográfica y morfológica por DRX y por microscopía, de muestras cerámicas densas, polvos, films, membranas, etc. 
  • Caracterización óptica y estructural por : espectrometría UV-Vis, FTIR, elipsometría. 
  • Caracterización térmica:  dilatometria, análisis térmico diferencial y termogravimetría (DTA-TG) , DSC, ensayos tracción con control temperatura (TA – 1000ºC), etc.
  • Caracterización mecánica:  dureza y microdureza, curvas tensión deformación, creep, ensayos en flexión, compresión y tracción bajo distintas normas, ensayos de adhesión, tribometría, etc.
  • Caracterización eléctrica de materiales en masa, y de microdispositivos usando bancos de trabajo con micromanipuladores. Mediciones de propiedades dieléctricas usando LCRs :  espectroscopía de impedancia, etc. Caracterización ferroeléctrica de materiales: ciclos de histéresis, corrientes de leakage, temperatura de Curie, etc. 
  • Ensayos de caracterización eléctrica y dieléctrica en bajas y altas temperaturas.

Lineas de investigacion

Piezoeléctricos libres de plomo

En la actualidad los materiales piezocerámicos de uso comercial están basados en Zirconato Titanato de Plomo (Pb(TixZr1-x)O3 o PZT) y tienen serios inconvenientes desde el punto de vista ecológico y de la protección medio ambiental,  debido a los altos niveles de toxicidad del plomo. La legislación vigente demanda el desarrollo de piezoeléctricos alternativos que no posean plomo y sean adecuados para aplicaciones esp...

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Nanopartículas embebidas en matrices dieléctricas y ferroeléctricas

Diversos sistemas constituidos por nanopartículas dispersas en matrices cerámicas son de utilidad para el desarrollo de dispositivos funcionales. Por ejemplo, la combinación de nanopartículas de plata (bactericidas) y óxidos meso estructurados (bactericidas y/o fotocatalíticos), permiten un reforzamiento sinérgico de la actividad respecto de los componentes individuales.  Uno de los objetivos es desarrollar si...

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Integrantes

Cristian Lavado

Nora Pellegri

Barolin Sebastián

Agustín Frattini

Nadia Mamana

María Luz Santiago

Lucía Imhoff

Belén Di Marco

María Virginia Roldán