Beca doctoral del CONICET en el marco de proyecto de investigación de Unidades Ejecutoras 2017

Tema

Sensores de gases basados en vidrios calcogenuros

Resumen

Este plan de trabajo tiene por objetivo desarrollar sensores de gases basados en películas delgadas de calcogenuros para el control de la contaminación atmosférica en entornos urbanos, rurales o industriales.

Para desarrollar estrategias de prevención o saneamiento, es necesario mantener un monitoreo constante (y en ocasiones, sobre amplias regiones). Para este fin, es necesario establecer una red de sensores que monitoreen, en forma conjunta, el entorno de interés. Distintos entornos implican distintas extensiones y capacidades de provisión de alimentación eléctrica y de transmisión de datos. Por lo tanto, los sensores de gases aptos para establecer una red de monitoreo versátil, que pueda aplicarse a distintos entornos, deben ofrecer la posibilidad de trabajar de manera autónoma y, por lo tanto, con el menor consumo energético posible.

Actualmente, los sensores comerciales con capacidad de detección de gases (como NO2, NO, SO2, NH3) utilizan óxidos semiconductores de metales como material sensible (SnO2, WO3, V2O5, etc.). Su mayor inconveniente es que requieren ser calefaccionados a temperaturas por encima de 350 ºC, lo que lleva a un consumo de energía en el rango de 1 watt.

Los sensores con aleaciones de calcógenos (S, Se, Te) como material sensible pueden ser utilizados a temperatura ambiente y ser depositados como películas delgadas mediante varias técnicas.

Existen varios trabajos en donde se han estudiado sensores de gases del tipo CMOS de semiconductores de óxidos metálicos para el monitoreo ambiental, sin embargo, su implementación utilizando como material sensible vidrios calcogenuros no ha sido aún desarrollada. En este plan de trabajo proponemos desarrollar sensores basados en vidrios calcogenuros de dimensiones reducidas y que trabajen a temperatura ambiente.

Para alcanzar este objetivo, la estrategia propuesta es la siguiente: 1) elección de las aleaciones para formar las películas delgadas, 2) fabricación de los blancos y deposición de las películas delgadas mediante la técnica de deposición por ablación láser, 3) caracterización estructural, morfológica, térmica y eléctrica de las películas delgadas, 4) estudio de las propiedades eléctricas en función de la concentración de gas presente y, finalmente, 5) fabricación y caracterización de dispositivos sensores autónomos.

El becario adquirirá destrezas en la síntesis de materiales (en bulk y en películas delgadas), su caracterización por técnicas como difracción por rayos X, microscopía electrónica, calorimetría diferencial de barrido, conducción eléctrica DC y AC, etc. y la microfabricación de dispositivos sensores empleando técnicas de sala limpia.

Requisitos

Ser graduado de las siguientes carreras: ingenierías, licenciatura en ciencias físicas, licenciatura en ciencias químicas o afín.

Director

Juan Manuel Conde Garrido (jmcondegarrido@fi.uba.ar)

Codirectora

María Andrea Ureña (murena@fi.uba.ar)

Lugar de trabajo

Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería «Hilario Fernández Long» (INTECIN). Laboratorio de Sólidos Amorfos, Facultad de Ingeniería, Paseo Colón 850, CABA

Fecha de inicio

2020

Duración

60 meses

Fecha límite de la presentación

6 de diciembre de 2019

Bases

https://convocatorias.conicet.gov.ar/proyectos-de-ue/ Convocatoria Permanente para ofrecer los cupos de Becas Internas UE desiertas de convocatorias anteriores
https://convocatorias.conicet.gov.ar//wp-content/uploads/sites/3/BASES-DOCTORAL-2018-UE.pdf

Contacto

Interesados comunicarse con Juan Manuel Conde Garrido, jmcondegarrido@fi.uba.ar y murena@fi.uba.ar (asunto: beca doctoral PUE) – 5285-0750

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