Nanofibras

En el Cimav, este grupo de trabajo estudia la estructura electrónica de los materiales para sentar las bases científicas que permitan entender y modificar las propiedades físicas y químicas de los materiales y, en colaboración con especialistas de otras disciplinas, desarrollar aplicaciones de éstos.

Actualmente las investigaciones están centradas en los materiales nanoestructurados y, en particular, en las nanofibras de óxidos metálicos.
El estudio de las nanoestructuras tiene potencial para aplicaciones en un gran número de áreas, algunas de las cuales son:

1. En almacenamiento de energía, en la generación de las baterías de ion de litio.
2. En medicina, para la liberación controlada de fármacos.
3. En el desarrollo de sensores de gases.
4. En electrónica, en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos.
5. En la ingeniería textil, para hacer las telas más resistentes, con mejores propiedades térmicas, así como repelentes al agua y grasa.

Este grupo de trabajo realiza sus investigaciones a nivel teórico y experimental, en forma paralela.

A nivel teórico, utilizan cálculos numéricos basados en primeros principios para evaluar las propiedades físicas y químicas de los materiales y posteriormente los cálculos son utilizados como soporte para la interpretación de los resultados experimentales.

Los trabajos los llevan a cabo en el Laboratorio Nacional de Nanotecnología (NanoTeCh), uno de los más importantes del país en su especialidad y el cual forma parte de la infraestructura del Cimav.

Adicionalmente, este grupo de trabajo realiza investigaciones sobre la conductividad eléctrica de los materiales (principalmente los semiconductores), en especial aquellos que presentan propiedades de conductor o semiconductor, dependiendo de la temperatura a la que se someten. Por ejemplo, el dióxido de vanadio presenta una transición aislante-conductor a una temperatura de 68 °C.

En otra línea de investigación, los especialistas del Cimav buscan determinar los cambios en las propiedades ópticas de los materiales como función de la temperatura, los llamados materiales termocrómicos. Un ejemplo de estos materiales son los sartenes que, al alcanzar cierta temperatura, cambian el color de un círculo que tienen en el centro.

Por otro lado, los especialistas de esta área de investigación también buscan generar propiedades magnéticas en materiales que en su estado puro no presentan éstas propiedades, pero al generar impurezas o simplemente al llevarlos a tamaños nanométricos, se vuelven magnéticos.

Para el desarrollo de algunos dispositivos electrónicos y optoelectrónicos, es esencial que los materiales presenten ciertas propiedades eléctricas y magnéticas. Por ello es importante tener control sobre estas propiedades, ya que su entendimiento puede llevar al desarrollo de dispositivos más eficientes.

Gracias al trabajo llevado a cabo en esta área se han generado artículos publicados en revistas indizadas de alto impacto, formado recursos humanos de excelencia y colaborado con instituciones nacionales e internacionales.