Desde 2009 el laboratorio cuenta en sus instalaciones con diversos equipos destinados a la caracterización y análisis de materiales a escala micro y nano, así como de los medios necesarios para desarrollar recubrimientos basados en nanopartículas que doten a las superficies de piedra de nuevas y mejoradas propiedades.
Los equipos del laboratorio de microscopía y nanotecnología son los siguientes:
Microscopio electrónico de barrido (SEM)
Un microscopio electrónico de barrido está basado en una fuente de emisión de electrones y un sistema de lentes magnéticas capaz de enfocar el haz electrónico y generar con él un barrido sobre la muestra. La interacción entre electrones de la muestra y del haz genera un conjunto de señales (electrones secundarios, electrones retrodispersados, electrones Auger, cátodo-luminiscencia, rayos X) a partir del cual es posible construir una imagen topográfica. Las señales que se generan se recogen en diversos detectores. Normalmente estos microscopios trabajan en vacío, por lo que para estudiar muestras aislantes hay que depositar previamente un recubrimiento conductor. El SEM del CTM permite trabajar en bajo vacío, lo que evita la necesidad de metalizar muestras aislantes para su observación.
El SEM permite obtener imágenes hasta 300000X y realizar análisis elemental (elementos químicos presentes y su proporción, mapeos de elementos en muestras,…) gracias al sistema de detección de rayos X (EDX) de doble detector del que dispone.
Microanálisis por dispersión de rayos X (EDX)
El microscopio incorpora un sistema de microanálisis por dispersión de energías de rayos X, que permite identificar los elementos y compuestos químicos presentes en una muestra y sus proporciones, elaboración de perfiles y mapeos de elementos, a partir de los espectros de emisión de rayos X de la muestra generados durante su observación en el SEM.
Microscopio de fuerza atómica (AFM)
Se trata de un microscopio basado en la interacción a escala nanométrica entre un fleje con una punta nanométrica y la muestra que se estudia. El microscopio realiza un barrido de la muestra gracias a un sistema piezoeléctrico para la obtención de las imágenes. Se pueden obtener imágenes a escala micro y nanométrica que sirven para estudiar topografía, fricción, adhesión, dureza, y propiedades electrostáticas de las muestras a escalas micro y nanométrica. Las imágenes y la información de las muestras se obtienen a partir de la interacción entre el fleje, que puede vibrar en su frecuencia de resonancia o doblarse una distancia fija, y la superficie de la muestra, por acción de las fuerzas atómicas, moleculares y cuellos líquidos que se forman entre la punta del fleje y la muestra.
Equipo de recubrimiento por sputtering con Au y equipo de recubrimiento por evaporación con C
- Preparación de muestras aislantes para su análisis en el SEM
- Equipo de recubrimiento por sputtering con Au y equipo de recubrimiento por evaporación con C
Estos equipos permiten depositar capas conductoras sobre muestras aislantes para su inspección en el SEM. Los equipos permiten la deposición de una película delgada conductora de oro para la obtención de imágenes, y de carbón para la detección de rayos X, evitando así que las superficies de muestras no conductoras se carguen y distorsionen la obtención de imágenes con el microscopio electrónico.
Equipo de video-medición de ángulo de contacto
Equipo de video-medición de las propiedades de mojado de la superficie de muestras, que calcula la capacidad de mojado de superficies sólidas por medio del estudio del ángulo de contacto, de la energía libre de sólidos y otros componentes y el cálculo de la tensión superficial e interfacial basada en el análisis de la forma de la gota.
Equipo de ultrasonidos (US) para la preparación de dispersiones de nanopartículas
Dispositivo para la preparación de dispersiones de nanopartículas mediante desintegración ultrasónica que evita la formación de aglomerados de partículas y permite disminuir el tamaño de partículas en disolución.
