Caracterización de Capas Delgadas de Tungsteno obtenidas mediante High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS)

Práctica dirigida (Bachillerato en Ingeniería en Ciencias de los Materiales) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería en Ciencias de los Materiales, 2019.High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) is a novel thin film processing method to achieve include higher density, better substrate adhesion, and smoother surfaces compared to conventional DC sputtering (DCms). The Max-Planck Institute for Plasma Physics is seeking to enable a HiPIMS device to maintain its leading position in scientific research in advanced coatings. In this work, the first results of W coatings on Si and W obtained with a new HiPIMS power source, P = 200 W, tpulse = 10 μs and f = 2000 Hz, were evaluated. Physical properties such as microstructure, density, roughness, and impurity content were compared with films obtained via DCms under the similar processing conditions. It was found that the HiPIMS method achieves a ~10% increase in density, and eliminates the β-W phase in W over Si films, compared to films obtained with the conventional DCms method. The addition of a bias voltage Vb = -120 V decreased the root mean square (RMS) of the roughness in W films over W substrate obtained by both DCms and HiPIM

Evaluación de la interactividad del Plasma Atmosférico No-Equilibrado (APNP) sobre la viabilidad celular de fibroblastos murinos cultivados in vitro

Proyecto de Investigación (Código: 1801079) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Escuela de Biología, Escuela de Física, 2017Plasma Medicine es un área prometedora que ha tenido un gran desarrollo en los últimos años. Sus aplicaciones van desde la esterilización de equipos, heridas, cauterización de tejidos, hasta tratamientos para el cierre de heridas crónicas y potencial co-adyuvante y/o tratamiento contra el cáncer. El fin para el cual se destine el plasma definirá el tipo de fuente y descarga que se generará. En el presente estudio, se buscó evaluar la respuesta in vitro de fibroblastos murinos de la línea NHI-3T3 a descargas de plasma atmosférico no equilibrado. Para esto, se desarrolló un prototipo que pudiera generar una descarga uniforme, en un ambiente como la cámara de flujo laminar, que posee un flujo vertical constante que podría interferir con la generación de la descarga. El dispositivo generado tipo DBD (dielectric barrier discharge) utilizando el gas helio, fue escogido como el más adecuado según las condiciones presentadas. Para la evaluación de la respuesta de los fibroblastos a la descarga de plasma, se utilizó una prueba de viabilidad que utiliza el reactivo MTT, así como un ensayo de scratch wound healing (SWH), este con el fin de evaluar la existencia de un efecto sobre la migración celular. Los resultados encontrados muestran que las dosis evaluadas de irradiación no producen un efecto diferencial en la viabilidad celular respecto al control. Sin embargo, fue posible observar un aumento en la pérdida de la adhesión celular en los cultivos al utilizar un medio de cultivo menos nutritivo para el ensayo de SWH. Dado que en la dinámica de interacción de una descarga de plasma con un cultivo celular interviene una gran cantidad de variables, se recomienda evaluar la irradiación en condiciones de cultivo que permitan una interacción directa del plasma con el cultivo disminuyendo la interferencia del medio de cultivo y la geometría de los platos de cultivo que pudieron afectar la homogeneidad de la irradiación en el presente estudio. De igual manera, se recomienda tomar en cuenta ajustar las dosis de irradiación (potencia y tiempo de irradiación) según el tipo de ensayo, de manera que se pueda evaluar la interacción del plasma con el cultivo