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Entre los laboratorios nacionales del IPICYT se encuentra el Laboratorio Nacional de Investigaciones en Nanociencias y Nanotecnología (LINAN), el cual ofrece servicios a: estudiantes de posgrado y/o licenciaturas, a diferentes instituciones académicas nacionales y del extranjero, y al sector industrial; éste brinda infraestructura necesaria para el análisis de caracterización de muestras así como también ofrece cursos y talleres, entre los cuales puede ser en: microscopia electrónica, Difracción de rayos- X, procesamiento de películas, propiedades físicas y espectroscopias, en este último hablaremos específicamente del análisis de Espectroscopía de Electrones Fotoemitidos (XPS) en el cual la Dra. Mariela Bravo es encargada de llevar a cabo este trabajo en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT).

¿Qué es el XPS?

El XPS es una técnica de caracterización química superficial, utilizada para cuantificar elementos y estados de oxidación con una sensitividad de 1 átomo en 1000. XPS es totalmente superficial ya que se obtiene información de los primeros 10 nanómetros, a diferencia de otros análisis que realizan un estudio en el material en bulto que llega a ser del orden de micras.

¿Cómo trabaja XPS?

Para hacer este análisis el material debe estar completamente seco y se lleva a cabo en ultra alto vacío con un orden de 1×10−9 torr que es un vacío comparable con el que se encuentra en el espacio cercano a las capas más externas de la tierra. Para realizar el análisis, un haz de fotones de rayos-X con energía conocida incide sobre el material excitando los electrones de los niveles más profundos. La energía incidente excede a la energía de enlace y los electrones salen liberados con una energía cinética que es detectada y convertida en una señal digital (espectro). La energía cinética se traduce en energía de enlace a través de una sencilla relación. La energía de enlace nos dirá qué elementos o estados químicos se encuentran en la muestra.

IMPORTANCIA

Este tipo de técnica se utiliza para analizar materiales como cerámicos, semiconductores, catalizadores, minerales, implantes médicos, entre muchos otros, la idea alude a la necesidad que surge de modificar las características de los materiales para un mejor funcionamiento o simple innovación pero, para saber su composición y qué influye para que mantengan ciertas peculiaridades, es necesario y muy acertado utilizar la técnica XPS.

En México el XPS es relativamente joven ya que son pocas las personas que hacen este tipo de análisis; en IPICYT se hizo un estudio estadístico para encontrar cuántos XPS hay en la actualidad en México y son alrededor de veintitrés de los cuales solo entre once o doce están activos para servicios externos, es decir también permiten caracterizar muestras de otras personas de la comunidad científica, mientras que los demás lo utilizan para investigación propia, como medio didáctico o bien están inactivos. Una de las situaciones es que no hay mucha gente que se dedique aún a XPS. “Es una técnica compleja, que requiere conocimientos en física, química, etc., que lleve a comprender qué está pasando en la física del material. Son años de preparación, ya que una medición no es difícil, pero entender los datos y qué quieren decir es lo complicado” dijo la Dra. Mariela Bravo del IPICYT.

Ella, obtuvo su doctorado en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), México. Durante los últimos 5 años ha estado trabajando en espectroscopia de fotoelectrones de rayos-X (XPS). Uno de sus primeros proyectos en esta área fue en el análisis de metales de transición y sus óxidos. En una estancia de investigación en la Universidad de Newcastle, trabajó en XPS con resolución angular (ARXPS) combinado con haz de clústeres de iones (GCIB) en el desarrollo de un nuevo método para análisis químicos sin generar daño en perfiles de profundidad para materiales orgánicos. En la actualidad trabaja en IPICYT, México, a cargo de un sistema XPS.

El IPICYT ofrece talleres y cursos en Espectroscopia de electrones fotoemitidos (XPS), que están a cargo de la Dra. Mariela Bravo así como de la participación de investigadores del extranjero.

Cabe enfatizar que este tipo de servicio puede resolver problemas o dar solución a las peticiones del sector industrial para mejorar los materiales con los que trabajan.


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