Nanotecnologias_AIDICO
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Creando nanomateriales de nueva generacin
NANOTECNOLOGA
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INTRO
Con veinte aos de experiencia en el sector,
AIDICO se posiciona como un referente en
materia de investigacin e innovacin. A travs
de la nanotecnologa y novedosos sistemas de
produccin, se desarrollan materiales de nueva
generacin que superan las limitaciones de los
actuales, incorporando nuevas prestaciones y
funcionalidades.
De este modo el rea de Nanomateriales de
AIDICO investiga, desarrolla e innova para
crear nuevos nanomateriales que aportan
valor aadido a los productos finales que
los incorporan. Para ello AIDICO dispone de
recursos humanos especializados y equipos
tanto de caracterizacin como de sntesis y
escalado industrial de nanomateriales.
Las propiedades de la materia en la escala
nano son diferentes, nicas y novedosas. A esta
escala aparecen fenmenos y propiedades de
la materia que proporcionan a esta tecnologa
un gran potencial de desarrollo tcnico, con
soluciones vanguardistas y ms eficientes.
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1Actividades rea Nanomateriales
Diseo y sntesis de nanomateriales> Oxidos metlicos> Hidrxidos dobles laminares> Metales> Nanoarcillas> Nanocpsulas> Nanocomposites
Caracterizacin qumico-fsica y estructuralde nanomateriales:> Microscopas (AFM, SEM, TEM)> Anlisis qumico (XPS, DRX, FRX)> Anlisis trmico (DSC, DMA TGA)> Propiedades superficie (Z-sizer, ASAP)
Caracterizacin de nuevas funcionalidades> Resistencia al fuego> Aislamiento trmico> Propiedades barrera> Biocida> Photocataliticas> Anitocorrosin> Autoreparacin
Produccin y escalado preindustrialmediante diferentes tecnologas> Reactores hidrotermales> Molinos alta energa> Freeze-drying> Spray-drying> Ultrasonidos> Microondas
Transferencia de tecnologapara su implementacin en la industria
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2Lneas de I+D+I
Las lneas de I+D+i estn orientadas al desarrollo de nanomateriales
que cumplan las premisas de bajo coste, sostenibilidad y cumplimiento
de normativa vigente. La investigacin se orienta hacia el diseo de
propiedades a medida de las aplicaciones finales. Estas lneas son:
> Funcionalizacin de nanopartculas
> Nanopartculas de xidos metlicos
> Nanomateriales hbridos y nanoporosos
> Clulas solares de 3 generacin
> Sistemas de encapsulacin y liberacin controlada
AIDICO cuenta con un equipo multidisciplinar de personal cientfico
(doctores en Qumica, fsica, ingenieras) de alta excelencia y experiencia
en programas de investigacin tanto nacionales como internacionales.
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3Infraestructuras y Equipos
Las infraestructuras y el equipamiento cientfico que dispone AIDICO
permiten abordar la investigacin desde la fase de diseo y desarrollo a
escala laboratorio hasta la fase de escalado pre-industrial.
Laboratorio qumico de sntesis de nanomateriales equipado
con reactores qumicos, centrifugadoras, hornos, equipos de filtracin,
rotavapor.
Planta piloto de escalado para produccin de nanomateriales
> 2 reactores qumicos (100, 200 L)
> Spray-drying (100 L)
> Freeze-drying (50 L)
> Molino de bolas (50 L)
> Sondas ultrasonidos
> Centrifugacin
Laboratorio de caracterizacin fsico/qumica y estructural
> Microscopio de fuerza atmica
> Microscopio electrnico de barrido con sonda de microanlisis
> Difractmetro de rayos X
> Nanoindentador
> Analizador termogravimtrico
> Potenciostato/galvanostato
> Spin coating
> Espectrofotmetro ATR-FT-IR
> Porosmetro de gases
> Calormetro diferencial de barrido
> Equipos para caracterizacin ptica y mecnica
> Z-sizer
> Turbiscan
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4Funcionalizacin de Nanopartculas
Objetivo: Desarrollar procesos de funcionalizacin qumica de
nanopartculas de diferentes tipos (SiO2, TiO2, Al2O3), estructuras
nanolaminares (arcillas e hidrotalcitas) para mejorar o proporcionar
propiedades especficas. Tambin se pretende poner a punto el escalado
de estas tecnologas en planta piloto.
Descripcin: La funcionalizacin de nanopartculas, con compuestos
orgnicos de distinta naturaleza, permite el desarrollo de materiales
hbridos, con propiedades funcionales y estructurales de gran inters
en diversos campos de aplicacin. La funcionalizacin apropiada puede
aportar propiedades de refuerzo mecnico, durabilidad, retardo del
fuego, resistencia al ultravioleta, inhibicin de la corrosin, capacidad
biocida, adhesin o resistencia al desgaste.
Aplicaciones principales
> Mejorar grado de dispersin de las nanocargas en matrices
cementantes y polimricas.
> Propiedades de refuerzo mecnico en matrices cementantes y
polimricas.
> Propiedades de superhidrofobicidad en recubrimientos.
> Propiedades tribolgicas (dureza, resistencia al rayado) en
recubrimientos.
> Propiedades barrera y retardantes de fuego en plsticos
> Control reolgico en recubrimientos y pinturas
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5Nanopartculas de xidos Metlicos
Objetivo: Se persigue disear y sintetizar nanopartculas de xidos
metlicos, principalmente de SiO2,TiO2, Fe2O3, y titanatos-zirconatos
mixtos de plomo para diversas aplicaciones.
Descripcin: Se disean nuevas vas de sntesis y escalado industrial
de nanopartculas de TiO2 para aplicaciones fotocatalticas, de
nanopartculas de SiO2 para refuerzo mecnico, de nanopartculas
semiconductoras (TiO2, ZnO2) para aplicaciones fotovoltaicas y de
nanopartculas de materiales piezoelctricos (titanatos-zirconatos
mixtos de plomo, PZTs) o piezoresistivos (polvo de Ni o Fe2O3
empleados como filler), que se incorporan a un sistema sensor pasivo
y no destructivo.
Aplicaciones principales
> Nanopartculas fotocatalticas para la eliminacin de contaminantes
qumicos en el agua o en el aire, y para aportar propiedades de
autolimpieza y actividad biocida.
> Sntesis de nanopartculas para la mejora de propiedades mecnicas
en hormigones.
> Sntesis de nanopartculas semiconductoras para aplicaciones de
fotovoltaica (clulas Gratzel y CIS capa fina)
> Sntesis de nanopartculas con propiedades magnticas o
piezoelctricas/piezoresistivas para aplicaciones sensoras de
diagnosis estructural.
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6Nanomateriales Hbridos y Nanoporosos
Objetivo: Desarrollo de procesos de nanoestructuracin in situ de
materiales mediante procesos de sntesis que conlleven la formacin
de estructura en 3D con alguna de sus dimensiones nanomtricas y que
cumplan las premisas de bajo coste, respeto al medioambiente y eviten
adems la manipulacin directa de nanopartculas.
Descripcin: Se investigan mtodos de sntesis qumica sol-gel para la
formacin de recubrimientos hbridos nanoestructurados epoxi/SiO2
que pueden aportar mejores propiedades tribolgicas y estabilidad
trmica que las resinas actuales. Se desarrollan procesos de obtencin
de aerogeles de slice y aeroarcillas para aislamiento trmico en
diversas aplicaciones. La lnea de sntesis de slidos mesoporosos
de SiO2 se est aplicando para la encapsulacin de principios activos,
fundamentalmente sustancias biocidas. Otra de las aplicaciones es
la de pinturas intumescentes para la proteccin frente al fuego de
estructuras de acero.
Aplicaciones principales
> Recubrimientos hbridos para la mejora de propiedades tribolgicas.
> Slidos mesoporosos para encapsulacin de principios biocidas.
> Aerogeles basados en slice y en arcillas (aeroclays) para aislamiento
trmico.
> Espumas intumescentes basadas en nanocargas
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7Integracin Arquitectonica de Clulas Solaresde Tercera Generacin
Objetivo: Mejorar la eficiencia de clulas solares de tercera generacin,
principalmente de clulas de colorante sensibilizado o de Grtzel y las
de lmina delgada CIS, en grandes formatos.
Descripcin: Se mejora la eficiencia de conversin de las clulas de
Grtzel y las de lmina delgada CIS para reducir su coste y desarrollar
mdulos de gran superficie, con el objetivo de hacerlas competitivas
frente a otras tecnologas mucho ms desarrolladas como puede ser
la basada en silicio. Otro objetivo estratgico es poner a punto procesos
de integracin arquitectnica de estos dispositivos mediante su
incorporacin a materiales de construccin de uso en fachadas.
Aplicaciones principales
> Mejora de eficiencia de clulas de Grtzel y las de lmina delgada CIS
> Desarrollo de mdulos de gran superficie
> Procesos de integracin arquitectnica
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8Sistemas de Encapsulacin y Liberacin Controlada
Objetivo: Diseo y sntesis de nuevos sistemas de encapsulacin
de diferentes tipos de principios activos, principalmente agentes
autorreparadores para hormign, molculas de colorantes y biocidas
para diversos sustratos (polimricos y hormigones).
Descripcin: Se encapsulan molculas de colorante en soportes
inorgnicos que le confieren alta estabildad frente a pH y luz UV. Los
sistemas de autorreparacin de hormign se basan en la encapsulacin
de sustancias reparadoras que se liberan en respuesta al crecimiento
de microfisuras o a parmetros ambientales. Se han desarrollado una
familia de aditivos para hormign capaces de liberar los inhibidores
frente a los cambios de concentracin de cloruro y pH que activan los
procesos de corrosin. Finalmente, se estn desarrollando sistemas
de encapsulacin de sustancias biocidas para diversas aplicaciones en
morteros de cemento y cal.
Sublneas principales
> Nanopigmentos de alta estabilidad de color y valor esttico para
hormigones y pinturas
> Encapsulacin de inhibidores de la corrosin para estructuras de
hormign armado
> Encapsulacin de agentes de refuerzo mecnico para reparacin de
microfisuras en el hormign
> Encapsulacin de agentes biocidas para plsticos y morteros de
cemento.
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Fichas Tcnicas
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