Materiales nanocolumnares para medicina, energía y sector aeroespacial

Abstract

En esta conferencia mostraré cómo se fabri-can arreglos de nanocolumnas por un méto-do físico (Fig.1) y qué aplicaciones hemos explorado en tres sectores de gran interés socio-económico. Estos materiales se fabri-can mediante pulverización catódica de tipo magnetrón empleando ángulo rasante. Como el proceso se realiza a temperatura ambiente en un solo paso y sin involucrar productos químicos (el único residuo es gas argón, que se evacúa al exterior), es una técnica energé-ticamente eficiente y respetuosa con el me-dio ambiente. La formación de nanocolum-nas es el resultado del sombreado atómico cuando los átomos alcanzan la superficie con una distribución de momento muy direccio-nal, y posibles procesos hipertérmicos aso-ciados a su alta energía cinética. Dependien-do de varios parámetros (presión del gas, ángulo de inclinación del sustrato, su posible rotación), la estructura nanocolumnar puede controlarse [1-3]. Además, esta metodología puede escalarse a grandes superficies, por lo que es indicada para la producción industrial de recubrimientos nanoestructurados [4]. Mostraré varias aplicaciones que hemos de-mostrado recientemente con estos sistemas nanocolumnares. En medicina, como recu-brimientos antibacterianos para implantes ortopédicos [4-6], como sustratos para iden-tificación de biomoléculas mediante espec-troscopía Raman mejorada en superficie, SERS [7] y como bioelectrodos para estimu-lación celular [8]. En energía, como recubri-mientos de metal negro en el visible [2], co-mo electrodos para células solares de pe-rovskita [9] y como superficies con propie-dad de autolimpieza fotoinducida [10]. Por último, en el sector aeroespacial, como re-cubrimientos para mitigar ruido electrónico en dispositivos RF (efecto multipactor) [11].