Estudio de la estabilidad de suspensiones de YBa2Cu3O7-d dopado con óxido de cerio

El objetivo de este proyecto es obtener una suspensión estable y homogénea de YBa2Cu3O7-d (Y123) dopado con CeO2 (óxido de Cerio) en un medio no acuoso y con aditivos orgánicos. Esta suspensión se podrá utilizar para fabricar láminas empleando el método de colaje en cinta (tape casting). Para obtener una suspensión estable, en primer lugar, se deben hacer análisis de sedimentación, utilizando como disolvente C2H5OH (etanol) y como dispersante GTO (glicerol trioletato o trioleina). Una vez sabido esto, debemos conseguir que el Y123 sea estable en función del contenido de trioleina, es decir, debemos conseguir el contenido óptimo de dispersante. Estos resultados han de ser comparados con análisis reológicos, para justificar los resultados. La función del dispersante es mantener las partículas de polvo bien separadas en la suspensión, con lo que se disminuye su viscosidad, pudiéndose alcanzar mayores contenidos en sólidos y un mejor empaquetamiento de las partículas de la pieza colada. Para la optimización del dispersante se ha seleccionado como figura de mérito la curva de viscosidad. Aquella suspensión que tenga una menor curva viscosidad será la que presente el contenido óptimo de dispersante. Otro de los componentes empleados en la fabricación de estas láminas es el aglomerante, aditivo orgánico que habitualmente se descompone o combustiona en atmósfera oxidante, causando cierta porosidad en las muestras. En calidad de aglomerante se ha seleccionado en este proyecto el Polivinil Butiral (PVB), analizando el efecto de los diferentes contenidos añadidos sobre las principales propiedades de las láminas, dentro de las cuales destacamos la densidad

Estudio de suspensiones de zirconato de bario en medio acuoso

Obtención de una suspensión estable de Zirconato de Bario para conseguir procesar una lámina tampón que se colocará entre el sustrato porcelánico y el superconductor de la familia de Y-Ba-Cu-O. Para ello se realizan diferentes ensayos de molienda; de potencial zeta modificando el valor de pH, en función de la concentración y el tiempo de agitación, en función de la cantidad de dispersante añadida y según el tamaño de partícula; estudios de sedimentación y reología en función del contenido de dispersante y de suspensiones concentradas

Estabilidad de suspensiones de zirconato de bario en diferentes medios

Este trabajo consiste en encontrar suspesiones de zirconato de bario en diferentes medios, para poder saber en que medios son mas estables y poder conocer el contenido óptimo de dispersante para que se comporten como pseudoplásticos y posteriormente poder realizar un colaje en cinta

Mejora de propiedades de transporte en materiales Bi-2212, dopados con Pb y Ag, usando procesos químicos y prensado uniaxial en caliente

Objetivos y problemas abordados: Los materiales superconductores preparados por vías convencionales poseen muy bajas propiedades de transporte, por lo que es necesario un nuevo enfoque que permita mejorar sus cualidades, como puede ser la disminución del tamaño de partícula inicial y la orientación de los granos por diferentes procesos. Metodología (enfoque y herramientas): Se va a trabajar con un método de coprecipitación a partir de una disolución de nitratos metálicos, con lo que conseguiremos la preparación de materiales con tamaños de partículas muy pequeños, lo que permite mejorar la reactividad, produciendo fases más puras. Además, la orientación de los granos juega un papel fundamental en las propiedades de transporte. Esto se realizará por estado sólido utilizando procesos de prensado uniaxial en caliente. Resultados: Partiendo del compuesto Bi1.6Pb0.4Sr2CaCu2O8+δ, se han añadido distintas proporciones de plata (Ag) en peso (0, 1, 3 y 5%). Conforme se ha aumentado el % de Ag, se comprueba que el material va adquiriendo mayor termofluencia y sus propiedades de transporte van cambiando. Se han realizado dos tratamientos de prensado uniaxial en caliente diferentes, cambiando la temperatura del proceso. Conclusiones: Después de los ensayos realizados, se puede concluir que el compuesto Bi1.6Pb0.4Sr2CaCu2O8+δ con un 3% de Ag en peso, y con un prensado uniaxial en caliente con 900Kg a 775ºC es el que mejores resultados da, ya que se mejoran las propiedades eléctricas de transporte, respecto a las obtenidas en las demás muestras

Estudio de la estabilidad de suspensiones Bi2Sr2CaCu2O8 (Bi-2212) en etanol

El objetivo de este proyecto es obtener una suspensión estable y homogénea a partir de polvos de Bi2Sr2CaCu2O8 (Bi-2212) en un medio no acuoso y con aditivos orgánicos. Para alcanzar este objetivo, se han realizado experimentos de sedimentación, medidas de potencial zeta y análisis reológicos para estudiar el efecto de varios dispersantes (Beycostat C213, Glicerol Trioleato, Sorbitan Trioleato) en la estabilidad de las suspensiones formuladas de Bi-2212 en etanol (disolvente). La función del dispersante es mantener las partículas de polvo bien separadas en la suspensión, con lo que se disminuye su viscosidad, pudiéndose alcanzar mayores contenidos en sólidos y un mejor empaquetamiento de las partículas en piezas obtenidas por colaje en cinta a partir de las suspensione

Implementación de una metodología para la determinación de propiedades reológicas

El objetivo de este proyecto es diseñar una metodología que permita el uso riguroso del reómetro, Haake RheoStress 1 del Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos y desarrollar una metodología que permita el análisis de muestras a través de las diferentes posibilidades que ofrece. Entre estas posibilidades se encuentran los ensayos rotacionales y oscilatorios que permiten un análisis profundo y detallado de las propiedades elásticas y viscosas. Para la parte experimental se han utilizado productos cosméticos y de higiene como gel fijador para el cabello, crema corporal y jabón así como productos alimenticios como la miel a modo de ejemplos referentes para mostrar las características que se deben medir y cómo interpretar los resultados de los ensayos que se pueden llevar a cabo con el reómetro. Estos estudios proporcionan información interesante para obtener una mayor eficacia del producto posibilitando determinar las propiedades de fluidez. La selección de los diferentes ensayos debe basarse en las situaciones de flujo que encuentra el producto en particular. En definitiva, se trata de la implementación de una metodología que permita el uso eficaz y completo del reómetro y así conocer el comportamiento de los fluidos

Evaluación de la adherencia de uniones entre láminas de cobre con resina epoxi

En este trabajo se ha evaluado la adherencia de uniones entre pletinas de cobre con resina epoxi para su uso como soportes térmicos en medidas eléctricas de bobinas superconductoras. Para ello, se realizaron distintos tratamientos con el fin de modificar la superficie del cobre para mejorar la unión con el epoxi.<br /

Mejora de la adherencia de uniones cobre/resina epoxi mediante la modificación superficial con tecnología láser.

Este trabajo consiste en la mejora de la adherencia de uniones cobre/resina epoxi mediante la modificación superficial del cobre con tecnología láser. Esta modificación induce la creación de una estructura rugosa y capas de óxidos, los cuales actúan como promotores de adherencia. Se pretende aplicar este tratamiento a las uniones de bobinas superconductoras con placas de cobre, que se atornillan al dedo frio de un criorrefrigerador para su caracterización termo-eléctrica. Se ha realizado un estudio del efecto del ciclado térmico en la resistencia mecánica de las uniones Cu/epoxi de temperatura ambiente (300K) a 77 K. La caracterización de la resistencia mecánica de las uniones cobre/epoxi se ha obtenido mediante el ensayo de cizalla por tracción. Se estudió el efecto de envejecimiento de las superficies de cobre tratadas con el láser IR durante 22 días expuesta al aire. También se analizó el efecto de la limpieza ultrasónica con etanol sobre muestras tratadas previamente con el láser. Y se han hecho dos procedimientos de eliminación de óxidos superficiales y se hizo un análisis cualitativo de la composición química mediante la técnica de espectroscopia de rayos X; para conocer el efecto que tienen los óxidos y la rugosidad en la adherencia. >Los dos métodos de eliminación de óxidos superficiales fueron: -Ataque con HCl durante 3 minutos de la superficie tratada con el láser IR -Ablación con láser ultravioleta de femtosegundo de la superficie tratada con el láser IR.<br /

Planteamiento y puesta en práctica de una metodología para proyectar el desarrollo de productos sostenibles

Este trabajo plantea y pone en práctica una metodología para proyectar el desarrollo sostenible de productos. En primer lugar se revisa el concepto de sostenibilidad y la evolución de las principales iniciativas para hacer frente a sus desafíos. Se muestra el concepto actual formado por tres dimensiones (ambiental-económica-social), su aplicación a la industria y su evaluación y aplicación en el diseño de producto. También se estudian los modelos de desarrollo de producto y los métodos y herramientas que han sido utilizados desde la ingeniería de diseño para integrar la sostenibilidad.El marco de estudio previo es la base para plantear una metodología que integra la sostenibilidad en los proyectos de desarrollo de producto, incluyendo el análisis y evaluación de cada una de sus dimensiones. Se compone de tres fases: evaluación de la sostenibilidad, rediseño de producto y comparación de diseños. Se aplica un enfoque ingenieril que define métricas ligadas a aspectos técnicos y selecciona indicadores cuantitativos adecuados para evaluar la sostenibilidad en cada una de sus dimensiones. Los límites del sistema se establecen en la etapa de producción.La metodología se pone en práctica en cuatro casos de estudio. En dos casos de estudio el inventario inicial se obtiene a partir del proyecto de desarrollo de producto y se proyecta su rediseño. En otros dos casos de estudio se parte de los datos que proporciona la instalación productiva y se proyecta su rediseño. Además, en uno de estos casos, se comprueba el resultado sobre la propia instalación. En cada caso, la aplicación sistemática de fases permite proponer alternativas, valorar su idoneidad de acuerdo a las especificaciones del producto y lograr un diseño mejorado teniendo en cuenta el impacto ambiental, la rentabilidad económica y el bienestar social.<br /

Hydrocolloids of egg white and gelatin as a platform for hydrogel-based tissue engineering

Innovative materials are needed to produce scaffolds for various tissue engineering and regenerative medicine (TERM) applications, including tissue models. Materials derived from natural sources that offer low production costs, easy availability, and high bioactivity are highly preferred. Chicken egg white (EW) is an overlooked protein-based material. Whilst its combination with the biopolymer gelatin has been investigated in the food technology industry, mixed hydrocolloids of EW and gelatin have not been reported in TERM. This paper investigates these hydrocolloids as a suitable platform for hydrogel-based tissue engineering, including 2D coating films, miniaturized 3D hydrogels in microfluidic devices, and 3D hydrogel scaffolds. Rheological assessment of the hydrocolloid solutions suggested that temperature and EW concentration can be used to fine-tune the viscosity of the ensuing gels. Fabricated thin 2D hydrocolloid films presented globular nano-topography and in vitro cell work showed that the mixed hydrocolloids had increased cell growth compared with EW films. Results showed that hydrocolloids of EW and gelatin can be used for creating a 3D hydrogel environment for cell studies inside microfluidic devices. Finally, 3D hydrogel scaffolds were fabricated by sequential temperature-dependent gelation followed by chemical cross-linking of the polymeric network of the hydrogel for added mechanical strength and stability. These 3D hydrogel scaffolds displayed pores, lamellae, globular nano-topography, tunable mechanical properties, high affinity for water, and cell proliferation and penetration properties. In conclusion, the large range of properties and characteristics of these materials provide a strong potential for a large variety of TERM applications, including cancer models, organoid growth, compatibility with bioprinting, or implantable devices