UPAEP, un lugar para explorar el mundo de la investigación
24/11/2021
Autor: Fernanda Bretón
Foto: Cortesía

Diego Hernán Cuate Gómez, estudiante de doctorado en el área de ingeniería mecatrónica en la UPAEP, trabaja en una investigación titulada “Implementación de un sistema alternativo de depósito de películas delgadas de ftalocianinas mediante la técnica de spray pirólisis ultrasónico (USP)”.

Comentó que esta idea surgió cuando estaba cursando la maestría en una universidad de Puebla y decidió incorporarse a la UPAEP para realizar el doctorado, trayéndose consigo la idea de este proyecto, desde entonces continúa preparándose y trabajando en el desarrollo de su investigación.

Su proyecto se basa en desarrollar un dispositivo que permita realizar el proceso de depósito de películas delgadas de Ftalocianinas (compuesto orgánico de color verde-azulado empleado como colorantes y pigmentos en la industria textil, cerámica, pinturas y acabados, plásticos, para la creación de dispositivos electrónicos, y optoelectrónicos.), sin duda un buen avance tecnológico en esta área del conocimiento.

“Para realizar el depósito de este tipo de compuestos orgánicos normalmente se utiliza una evaporadora de metales, que consta de una resistencia de tungsteno y esta se calienta a temperaturas de hasta mil grados, pero se hacen en equipos bastante robustos y caros”.

Explicó que estos realizan un vacío al interior de la cámara del orden del 1x10-3 mTorr, creando un vacío para que no se queme la resistencia y la Ftalocianina no sufra carbonización.

El problema de utilizar la evaporadora de metales con ftalocianinas es debido a la contaminación de los componentes de estos sistemas, además la limpieza del equipo es sumamente difícil y podría provocar errores en los depósitos subsecuentes de metales.

La mayoría de las ftalocianinas no presentan solubilidad en solventes como agua, alcohol etílico, metanol, etc. Reduciendo significativamente las técnicas de depósito a utilizar incluyendo la de espray pirólisis (USP por sus siglas en inglés) que trabaja a través de presión.

Relató que el prototipo que ha desarrollado utiliza la técnica de espray pirólisis ultrasónico (USP por sus siglas en ingles), sin embargo, este prototipo tiene una variante que es mediante un componente ultrasónico, resolviendo así el problema de los solventes para poder generar estas películas. En tan solo seis minutos se obtienen películas de 100 nanómetros, disminuyendo de manera considerable el tiempo de depósito.

Su principal interés se basó en poder realizar todos estos procesos de manera personalizada y él mismo hacer todo su proyecto de manera eficiente, para que más adelante, cualquier persona pueda tener su propio dispositivo de depósito de películas delgadas.

Por otro lado, Diego Hernán comentó que ya cuenta con cuatro artículos publicados en revistas de investigación "Graphene nanoflakes and carbon nanotubes on porous silicon layers by spin coating, for possible applications in optoelectronics"  Sensors and Actuators A: Physical Volume 292, 15 June 2019, Pages 121-128, "Erbium phthalocyanine on porous silicon: Morphological, optical, and electrical characterization, for its possible application as a photodetector" Sensors and Actuators A: Physical Volume 315, 1 November 2020, 112309, “Polycrystalline Erbium Phthalocyanine Thin Films Deposited on Silicon and Porous Silicon by Ultrasonic Spray Pyrolysis: Optical, Morphological, and Electrical Characterizations” J. Electron. Mater. 50, 6951–6963 (2021), y “Estudio de las propiedades ópticas y morfológicas de películas delgadas de ftalocianina de erbio y su posible aplicación como capa absorbedora en calentadores de agua solares” Foro de ingeniería e investigación en materiales, ISSN 2448-6892 (2021)

Además, tiene dos artículos más en proceso por publicar "Annealing effect on the physical properties of nickel phthalocyanine thin films grown by nebulization method" y  “Synthesis and characterization of zinc phthalocyanines: optical and electrical properties for application in optical sensors.”

Finalmente, Diego Cuate, destacó que la aplicación principal de su investigación se centra en facilitar el depósito de películas delgadas de compuestos orgánicos, y con ello poder realizar mejores dispositivos optoelectrónicos, con ello lograr aportaciones significativas a la ciencia.