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La nanotecnología para el desarrollo de productos innovadores

Laura Peña

25/09/2013 05:28

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La investigación con nanomateriales representa una gran esperanza para diferentes campos de la ciencia. La investigadora Laura Peña ha conseguido desarrollar un proyecto nanotecnológico de aplicación industrial que además supone grandes ahorros económicos.
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Actualmente vemos a la nanotecnología por todos lados. No faltan los anuncios o artículos sobre como muchos de los problemas que nos aquejan, como el almacenamiento de energía, la producción de agua potable o las enfermedades, pueden ser solucionados por medio de la nanotecnología.

Sin embargo, ¿qué es y cuál es el enfoque de esta nueva área del conocimiento? La nanotecnología es una ciencia que trata los diversos fenómenos, propiedades y características de los materiales en escala nanométrica (1 x 10-9 m). Para darnos una idea de qué tan pequeños son los nanomateriales, debemos tener en cuenta que un nanómetro es  la millonésima parte de un milímetro.


Debido a las extraordinarias propiedades que muestran los materiales a la nanoescala, se ha fomentado el desarrollo de una gran variedad de nanomateriales, lo que ha permitido obtener desempeños muy significativos. Esto puede resultar en grandes beneficios. Por ejemplo, permite conseguir materiales con mejores propiedades físicas y celdas solares y componentes electrónicos más pequeños y eficientes. Así también, en el área de la medicina, puede ser utilizada para detectar y combatir enfermedades de manera localizada y menos invasiva.


Por esto, la nanotecnología es también conocida como la Segunda Revolución Industrial, debido a las numerosas aplicaciones que tiene en todos los campos de la ciencia y la tecnología.


Por estos motivos, desarrollamos en nuestro laboratorio materiales con nanotecnología para diversas aplicaciones, que puedan ser comercializados y que resuelvan necesidades reales. El proyecto con el cual participé en los premios del MIT Review – Innovadores Menores de 35 México consistió en desarrollar e implementar nanofluidos lubricantes y de corte de metales en procesos sujetos a constante fricción y desgaste. El proyecto lo iniciamos en octubre de 2011 en colaboración con Rice University, y se seleccionaron para las pruebas iniciales fluidos lubricantes y de corte utilizados en empresas locales. En el equipo tuve el gusto de trabajar con Demófilo Maldonado Cortés, José Jaime Taha Tijerina, y alumnos de ingeniería.




La necesidad de estos nanolubricantes es debido a que la industria metal-mecánica cuenta con muchos procesos bajo condiciones de fricción, la cual puede generar un desgaste en la herramienta de trabajo y afecta a la calidad final del producto por medio de imperfecciones y fallas. Esto ocasiona paros en la  línea de producción para reparar o cambiar algunos herramentales, lo que genera importantes pérdidas económicas.


Debido a esta problemática, incorporamos nanoaditivos o nanopartículas con bajo coeficiente de fricción y alta resistencia al desgaste en fluidos de corte y, lubricantes.  Por su tamaño tan pequeño, las nanopartículas pueden actuar como nanorodamientos o llenar los valles en las rugosidades de las piezas, disminuyendo de esta manera el coeficiente de fricción y en general el desgaste de las herramientas.

Los resultados de esta investigación son de suma importancia para la industria, debido a los miles de galones de fluidos de corte y lubricante que consumen anualmente.  Las empresas necesitan una opción viable para mejorar sus procesos por medio de una lubricación eficiente y económica entre la interfaz herramienta de trabajo y el producto terminado. El beneficio de la nanotecnología en este caso se traduce en menor consumo de lubricante y mayor vida útil de sus herramientas, generando ahorros considerables para las empresas.

Laura Peña es doctora en Ingeniería de Materiales por la Universidad Rice (Estados Unidos), profesora del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Monterrey (México) y fue una de los ganadores de la edición de 2013 del premio Innovadores Menores de 35 – México.

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Juana Sofía Guevara Espejo