Detecting Plasma Produced by Laser in a Micromachining System as In-process Control

Automated systems have been used in industries with high-volume production because automation has led, for example, the possibility to reduce costs, increase productivity, and increase accuracy, among others. On the other hand, it is also known that the processing laser is ideal for all kind of controls. In this sense, the amount of material produced and removed by laser irradiation on the surface of the substrate might be used as a control variable. Therefore, plasma detector could be used as part of the control system in the machining process in gaseous environments. This work presents the results of the preliminary characterization of this detector designed to measure theplasma generated during laser machining in air (Pamb and Tamb).Fil: Toro Salazar, Cinthya Emma. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Rinaldi, Carlos Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

New Method for Nanosecond Laser Machining

The technique of micro-machining assisted by laser is the most recent and flexible process for the design of complex devices. To be able to micro-machine hard materials with precision it is necessary to study the parameters that control and limit the capabilities of this laser process. Several articles have shown that if it applies a lot of energy in a localized area there are hot-affected zones (HAZ), even when a femtosecond laser is used. Hence, the challenge in the laserbased micromachining is to improve the quality of machining, i.e. depleting the HAZ in the prototypes. In this work, changing the optical properties of the substrate, good quality silicon micro-machining has been obtained with a nanosecond Q-switched laser.Fil: Toro Salazar, Cinthya Emma. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Sánchez Aké, Citlali. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Villagran Muñiz, Mayo. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Rinaldi, Carlos Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effect of butanol and salt concentration on solid-state nanopores resistance

The objective of this study was to demonstrate the possibility of using 1-butanol to detect in a reliable way the open pore current of pyramidal solid-state nanopores produced in silicon wafers. The nanopores were produced through controlled pore formation by neutralizing an etchant (KOH) with a strong acid (HCl). Since nanopores produced by this method have a larger depth than those made in nanometer thick membranes, they behave as nanochannels. As a consequence, the open pore current detection is more challenging. Thus, we report that low amounts of butanol considerably aid in the detection of the open pore current of nanopores.Fil: Vega, M.. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Granell, Pablo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Golmar, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wloka, C.. University of Groningen; Países BajosFil: Maglia, G.. University of Groningen; Países BajosFil: Dieguez, M.J.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Del Valle, E.M.. Universidad de Salamanca; EspañaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Design and analysis of different models of microfluidic devices evaluated in enhanced oil recovery (EOR) assays

Microfluidic devices are a new platform for Enhanced Oil Recovery (EOR) assays. A successful oil recoveryin a reservoir can be different in another, hence the importance of a methodology for assessment prior toinjection. In the current study, micro and nanotechnology techniques were applied to develop EOR assays.The EOR chips simulated the phenomena occurred in micro-nano scale reservoirs. In general, the first step ofthe experiments corresponded to fill the microchannels with oil, then was injected water at constant flow rateuntil oil recovery ceases and finally was injected polymer or CDG. The recovery behaviors of the fluids werestudied by digital image analysis. Results allowed obtaining oil recovery for each evaluated fluid. Theoptimum configuration of the microchannels showed 80% of oil residual saturation after water injection.Keywords: EOR, poral volume, microgels and polymers, microfuidic devices.Fil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Peñaherrera Pazmiño, Ana Belén. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Boschan, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Granell, Pablo Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Golmar, Federico. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentin

Detecting Plasma Produced by Laser in a Micromachining System as In-process Control

Automated systems have been used in industries with high-volume production because automation has led, for example, the possibility to reduce costs, increase productivity, and increase accuracy, among others. On the other hand, it is also known that the processing laser is ideal for all kind of controls. In this sense, the amount of material produced and removed by laser irradiation on the surface of the substrate might be used as a control variable. Therefore, plasma detector could be used as part of the control system in the machining process in gaseous environments. This work presents the results of the preliminary characterization of this detector designed to measure theplasma generated during laser machining in air (Pamb and Tamb).Fil: Toro Salazar, Cinthya Emma. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Rinaldi, Carlos Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Automated and inexpensive method to manufacture solid- state nanopores and micropores in robust silicon wafers

In this work an easy, reproducible and inexpensive technique for the production of solid state nanopores and micropores using silicon wafer substrate is proposed. The technique is based on control of pore formation, by neutralization etchant (KOH) with a strong acid (HCl). Thus, a local neutralization is produced around the nanopore, which stops the silicon etching. The etching process was performed with 7M KOH at 80°C, where 1.23μ m/min etching speed was obtained, similar to those published in literature. The control of the pore formation with the braking acid method was done using 12M HCl and different extreme conditions: i) at 25°C, ii) at 80°C and iii) at 80°C applying an electric potential. In these studies, it was found that nanopores and micropores can be obtained automatically and at a low cost. Additionally, the process was optimized to obtain clean silicon wafers after the pore fabrication process. This method opens the possibility for an efficient scale-up from laboratory production.Fil: Vega Moreno, Milena Amparo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Granell, Pablo Nicolás. Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Centro de Micro y Nanoelectrónica del Bicentenario; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentin

Automated and low cost method to manufacture addressable solid-state nanopores

In this paper an easy, reproducible and inexpensive technique for the production of solid state nanopores, using silicon wafer substrate is proposed. The technique is based on control of pore formation, by neutralization etchant (KOH) with a strong acid. Thus, a local neutralization is produced around the nanopore, which stops the silicon etching. The etching process was performed with 7M KOH at 80°C, where 1.23 µm/min etchings speed was obtained, similar to those published in literature. The control of the pore formation with the braking acid method was done using 12M HCl and different extreme conditions: i) at 25ºC, ii) at 80°C and iii) at 80°C applying a potential. In these studies, it was found that nanopores can be obtained automatically, addressable and at a low cost. Additionally, a way to obtain the nanopores leaving the silicon wafer completely clean after the etching process was found. This method offers the possibility of an efficient scale-up from the laboratory to production scale.Fil: Vega Moreno, Milena Amparo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Pierpauli, Karina Alejandra. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Corrosion behaviour of a SiOxNy coated and nitrided PH stainless steel

Precipitation hardening stainless steels are used in applications where wear and corrosion resistance are required. To improve thesurface properties, thermochemical treatments in combination with hard coatings can be used.In this work, the corrosion behaviour of SiOxNy coatings deposited on nitrided and non-nitrided Corrax® PH stainless steel wereevaluated comparing them with the behaviour of samples which were only nitrided (two different conditions of nitrogenpercentage in the working gases were used).The microstructure was analyzed. Corrosion behaviour was evaluated by the Salt Spray Fog Test and cyclic potentiodynamicpolarization in NaCl solution. Erosion-corrosion tests were conducted.The thickness of the coating was about 1.4 microns, and its hardness was 2300 HV. The film had better erosion and corrosionbehaviour when it was deposited on the nitrided steel. This fact demonstrated that the nitrided layer results in a good interfacethat improves the adhesion and mechanical supportFil: Dalibon, Eugenia L.. Universidad Nacional de San Martin. Instituto Sabato; Argentina. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Concepcion del Uruguay; ArgentinaFil: Moscatelli, Mauro. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Concepcion del Uruguay; ArgentinaFil: Simison, Silvia Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieria; ArgentinaFil: Escalada, Lisandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieria; ArgentinaFil: Cabo, Amado. IONAR S.A.;Fil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Brühl, Sonia P.. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Concepcion del Uruguay; Argentin

Desarrollo de nuevas metodologías para estudios de Recuperación Asistida de Petróleo (EOR)

El reto de las nuevas metodologías de estudio EOR reside en la compleja interacción de los agentes inyectados con los fluidos que se encuentra en el yacimiento, bajo las condiciones físicas y químicas del mismo. Es así como las metodologías de estudio EOR deben proveer una evaluación completa de los fluidos inyectados.En el área de los dispositivos de microfluídica, los microsistemas analíticos se conciben para integrar varias operaciones de laboratorio: inyección de muestras y reactivos, mezclado, incubación, reacción, separación, detección, aislamiento, etc. Estos microsistemas se identifican como lab-on-a-chip (LOC).La tecnología de Lab-on-a-chip es ideal para estudiar la recuperación asistida de petróleo y su eficacia. Es posible la fabricación de microchips que simulen medios porosos con diseños personalizados, incluyendo poros, canales y la interconexión de diferentes zonas con distintas permeabilidades que se reproducen con precisión, además de proveer transparencia óptica para la visualización de fluidos.Fil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peñaherrera Pazmiño, Ana Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; ArgentinaFil: Boschan, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Ingeniería de Recubrimientos Especiales y Nanotecnología; Argentin

Accessible and Cost-Effective Method of PDMS Microdevices Fabrication Using a Reusable Photopolymer Mold

This work describes a novel and cost-effective method of polydimethylsiloxane (PDMS) microchips fabrication by using a printing plate photopolymer called Flexcel as a master mold (Fmold). This method has demonstrated the ability to generate multiple devices from a single master, reaching a minimum channel size of 25 μm, structures height ranging from 53 to 1500 μm and achieving dimensions of 1270 × 2062 mm2, which are larger than those obtained by the known techniques to date. Scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and profilometry techniques have been employed to characterize the Fmold and PDMS replicas. The results showed high replication fidelity of Fmold to the PDMS replica. Furthermore, it was proved the reusability of the Fmold. In our study, up to 50 PDMS replicas have been fabricated without apparent degradation of the mold. The feasibility of the resulting PDMS replica was effectively demonstrated using a microfluidic device for enhanced oil recovery analysis.Fil: Bourguignon, Natalia. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Olmos Carreno, Carol Maritza. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sierra Rodero, Marina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peñaherrera Pazmiño, Ana Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Rosero Yánez, Gustavo Ivan. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pineda Ramos, Pedro Antonio. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Vizuete, Karla. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Arroyo, Alejandro Carlos. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Cumbal Flores, Luis. Universidad de Las Fuerzas Armadas; EcuadorFil: Lasorsa, Carlos Alberto. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; ArgentinaFil: Perez, Maximiliano Sebastian. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lerner, Betiana. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin