El sector energético abarca todos los sectores de la producción, fabricación, venta y distribución de energía. Incluye las industrias de petróleo, gas, carbón, energía nuclear y renovable.

El sector energético está evolucionando a medida que aumenta la demanda de energía en todos los rincones del mundo, así como el medio ambiente y los requisitos previos para el uso de combustibles. Con los cambios continuos en la viabilidad técnica, la infraestructura existente, los intereses económicos y la situación geopolítica, también seguirán apareciendo ramas energéticas que se adaptan constantemente a la nueva situación. Las ramas existentes se desarrollarán para adaptarse a las nuevas necesidades, mientras que seguirán surgiendo nuevos métodos de recolección de energía.

[tratamiento de superficie y recubrimientos - recubrimientos funcionales a nanoescala y nanopartículas]

Los recubrimientos tradicionales se utilizan generalmente para proteger el material debajo o mejorar su apariencia visual. Además, los recubrimientos para otras funciones atraen cada vez más interés en la investigación. Estos tipos de recubrimientos suelen llamarse recubrimientos funcionales.

Los diferentes recubrimientos funcionales tienen una amplia gama de usos, pero los más estudiados son antiincrustantes, antibacterianos, conductores eléctricos, autolimpieza, fotocrómicos y térmicos, autocuración y recubrimientos superhidrofóbicos.

Dependiendo de las funciones que debe cumplir el recubrimiento, es necesario adoptar diferentes estrategias de recubrimiento. Se pueden preparar recubrimientos funcionales simples mediante el uso de recubrimientos impregnados, que solo requieren un pequeño control de la estructura y el espesor de la capa. Para recubrimientos más avanzados, las tecnologías Langmuir - blodgett y Langmuir - Schaefer permiten controlar con precisión el grosor de la película y la densidad de encapsulamiento. La tecnología Langmuir - blodgett se ha utilizado para depositar nanopartículas para ventanas inteligentes y Grafeno para aplicaciones electrónicas. También se puede caracterizar la deposición de nanopartículas y la construcción de estructuras nanocompuestas funcionales a través de qsense qcm - D.

Hay varias herramientas disponibles para la caracterización visual, molecular y de humectabilidad de los recubrimientos.

Caracterización de recubrimientos superhidrofóbicos

Los recubrimientos superhidrofóbicos han recibido una gran atención debido a su aplicación en ventanas de autolimpieza o superficies resistentes al Hielo. Según la definición, la superhidrofobicidad se puede lograr cuando el ángulo de contacto estático con el agua supera los 150 ° y el retraso del ángulo de contacto es bajo. Por lo tanto, la caracterización de los recubrimientos superhidrofóbicos se puede completar midiendo los ángulos de contacto estáticos y dinámicos.

Ver webinars grabados: superficies superhidrofóbicas - desde laboratorios hasta aplicaciones de la vida real

Artículo del blog: durabilidad de la superficie superhidrofóbica - el mayor obstáculo para las aplicaciones de la vida real

Depósito de nanopartículas para recubrimientos de ventanas inteligentes

A medida que nos preocupamos cada vez más por el futuro del planeta, se están estudiando más diferentes formas de ahorrar energía. La mayor parte de nuestro consumo de energía se utiliza para calentar o enfriar edificios. Puede haber diferentes soluciones para mejorar el aislamiento térmico de nuestros edificios, y las novedosas ventanas inteligentes se han convertido en el foco de atención. Una de las categorías interesantes de ventanas inteligentes está hecha de un material termocrómico que puede cambiar de color a medida que cambia la temperatura. Por lo tanto, las ventanas recubiertas con películas termocrómicas son capaces de controlar el intercambio de calor a través del vidrio. En el clima frío, conservar el calor en el interior; En tiempos calurosos, las ventanas evitan que la radiación infrarroja del sol entre en el edificio.

Investigadores del University College of London (ucl) han desarrollado un método para recubrir superficies de vidrio con nanoesferas de poliestireno utilizando la tecnología Langmuir - blodgett (lb). [1]. Utilizaron LB para preparar capas de nanopartículas altamente ordenadas que se pueden utilizar como máscaras de grabado en procesos posteriores. Las nanoestructuras generadas pueden recubrir óxido de vanadium, haciendo que las ventanas tengan las mismas propiedades antirreflectantes encontradas a los ojos de la polilla. Reduce la cantidad de luz reflejada en el interior de la habitación a menos del 5%, lo que es mucho mejor que las ventanas recubiertas de óxido de vanadium de otros prototipos para obtener resultados [2].

Las nanoesferas de poliestireno de 200 nm de diámetro se depositaron en un sustrato de cuarzo utilizando la tecnología Langmuir - blodgett en una ranura mediana de KSV nima.

(a) imagen AFM de una sola capa molecular, (b) transformación de Ft de la misma imagen, mostrando una excelente cristalinidad que se puede lograr con esta tecnología. Derechos de autor Dr. alaric Taylor.

Además de mejorar las características de reflexión de las ventanas, las nanoestructuras también pueden limpiarse a sí mismas. La superficie de la ventana es muy resistente al agua, lo que significa que cuando la lluvia cae sobre la superficie forman gotas esféricas de agua que pueden rodar fácilmente por la ventana, recogiendo suciedad, polvo y otros contaminantes y quitándolos. Especialmente para las ventanas utilizadas en rascacielos desafiantes de limpieza de ventanas, este es un rendimiento muy necesario. Al utilizar mediciones de ángulo de contacto estáticas y dinámicas, los investigadores han estudiado ampliamente las propiedades de autolimpieza de la superficie.

[1] Taylor, A. Motheye ventanas inteligentes Acristalamiento bioinspirado y sensible a la temperatura para la regulación pasiva de la temperatura del edificio con la capacidad de autolimpieza (tesis doctoral no publicada). (2016) University College London, Londres, Reino Unido.

[2] Taylor, A. et al., Una solución bioinspirada para vidrio inteligente recubierto con VO2 termocrómico espectralmente selectivo, Optics Express 21 (2013) A752.

[ver Webinar grabado: depósito de películas de nanopartículas altamente ordenadas con Langmuir - blodgett, alaric taylor, investigador de epsrc en la Universidad ucl]

Artículo del blog: película de nanopartículas altamente ordenada

Depósito y caracterización de capas monomoleculares de Grafeno para aplicaciones electrónicas

El Grafeno de una sola capa (sg) es el primer material verdaderamente bidimensional que ha demostrado tener muchas excelentes propiedades del material, como Alta conductividad eléctrica y conductividad térmica y alta resistencia a la tracción. Muchos creen que el Grafeno es uno de los materiales más prometedores y versátiles descubiertos hasta ahora. Por ejemplo: las aplicaciones potenciales de este material incluyen la construcción de circuitos electrónicos más pequeños y rápidos, el desarrollo de materiales de construcción más potentes y flexibles y la creación de baterías más eficientes. El Grafeno se puede utilizar tanto como conductor de tipo N como conductor de tipo p. Y debido a sus propiedades semiconductoras, ha provocado especulaciones de que algún día reemplazará el silicio en los dispositivos electrónicos. Debido a las propiedades eléctricas y transparentes del Grafeno de una sola capa y su buena resistencia química, una de las aplicaciones más interesantes del Grafeno es reemplazarlo por óxido de estaño de indio (ito) o óxido de fluoroestaño (fto) como células solares y diodos emisores de luz en optoelectrónica. [1 - 3]

Hay varios métodos diferentes para preparar Grafeno de una sola capa. Los más prometedores para usos industriales a gran escala son los diferentes métodos de desprendimiento en fase líquida, que suelen generar una dispersión de Grafeno de una sola capa o de Grafeno de óxido de una sola capa (sgo). El desafío es cómo transferir el Grafeno de una sola capa o el Grafeno de óxido de una sola capa de una dispersión a un soporte de manera controlada. Los depósitos de Langmuir - blodgett y Langmuir - Schaefer (ls) han mostrado recientemente resultados gratificantes en la preparación de capas de Grafeno altamente controlables.

La caracterización de las películas de óxido de Grafeno se llevó a cabo directamente en la ranura Langmuir utilizando el microscopio de ángulo Brest y el PM - irras. El uso de PM - irras también puede caracterizar las películas depositadas en sustratos sólidos.

Resumen de la aplicación: depósito y caracterización de películas de Grafeno de una sola capa y óxido de Grafeno

Resumen de la aplicación: imagen de la estructura de la película delgada: microscopio de ángulo Brest

Visión general de la aplicación: fabricación de películas de nanopartículas altamente ordenadas

Recubrimiento funcional en la superficie de los paneles solares

Las células solares (también conocidas como células fotovoltaicas) son dispositivos electrónicos que convierten directamente la energía luminosa en energía eléctrica a través de efectos fotovoltaicos (véase la figura 1). Hay varias células solares disponibles, las más comunes fabricadas en pastillas de silicio. Otros tipos de células solares incluyen películas finas, sensibilización a tintes y células solares orgánicas / poliméricas. Debido a la sencillez del proceso de fabricación, las células solares de silicio son las más utilizadas hasta ahora y tienen una cuota de mercado superior al 80%, mientras que otros tipos de células solares ofrecen ciertas ventajas adicionales como la flexibilidad.

En la actualidad, hay muchos grupos de investigación activos en el campo fotovoltaico en universidades e instituciones de investigación de todo el mundo. Este estudio se puede dividir aproximadamente en tres aspectos:

· hacer que las células solares de la tecnología actual sean más baratas y / o eficientes para competir con otras fuentes de energía.

· Desarrollar nuevas tecnologías basadas en el diseño de nuevas arquitecturas de células solares.

· desarrollo de nuevos materiales como absorbentes de luz y portadores de carga.

La capa superior de las células solares tradicionales es una fina capa de vidrio protector recubierta con un recubrimiento antireflejo (ar). El recubrimiento antirreflectante se utiliza para aumentar la absorción de fotones y, de esta manera, mejorar la eficiencia de las células solares. La tecnología de inmersión Sol - Gel es un método ampliamente utilizado para la producción a gran escala de recubrimientos antirreflectantes.

Durante el proceso de fabricación, es muy importante garantizar una buena adherencia entre las diferentes capas de las células solares. Las mediciones del ángulo de contacto se suelen utilizar porque una buena humectabilidad indica una buena adherencia.

Visión general de la aplicación: fabricación de películas de nanopartículas altamente ordenadas

Resumen de aplicaciones: medición del ángulo de contacto en la industria de células solares

Deposición de películas nanobo altamente controlables por el método Langmuir - blodgett

[análisis de superficie & Control de calidad / control de calidad]

El control de calidad, conocido como control de calidad, es una parte importante del proceso de producción de cada producto. En el control de calidad, el producto debe verificarse de acuerdo con las especificaciones y luego tomar la decisión correspondiente. El control de calidad de la superficie es un componente básico de procesos como la descontaminación, el recubrimiento y la impresión. En estas aplicaciones, el control de calidad determina si el proceso de implementación tendrá éxito.

La humectabilidad de la superficie es un buen indicador de las propiedades de la superficie. La humectabilidad de la superficie se puede evaluar con un instrumento de medición del ángulo de contacto. El ángulo de contacto superficial se puede utilizar en varios pasos de control de calidad:

· antes del tratamiento de la superficie, asegúrese de que la superficie esté limpia

· después del tratamiento de la superficie, asegúrese de alcanzar el nivel de tratamiento ideal y / o la uniformidad del recubrimiento

· resolver problemas de control de calidad relacionados con la adherencia y la humectabilidad

La medición del ángulo de contacto puede ser automatizada y solo se necesita un área de medición muy pequeña. El ángulo de contacto ofrece la posibilidad de realizar un análisis rápido, mientras que los grandes lotes de muestras son fáciles de medir. El ángulo de contacto es especialmente adecuado para el control de calidad de la superficie.

· Una de las tecnologías sensibles a la superficie

· simple, rápido y fácil de usar

· no depender de los usuarios, especialmente en caso de automatización

· dar datos cuantitativos

· métodos de control de calidad perfectos y científicos

Las mediciones individuales de tentáculos de agua pueden estimar bien la química de la superficie, pero las mediciones con líquidos dispersos también le permiten determinar la energía libre de la superficie. La integración de distribuidores desechables permite medir la energía libre de la superficie muy rápidamente. La energía libre superficial es una forma de distinguir entre la dispersión de la Energía superficial y los componentes polares. La medición del ángulo de contacto también se puede utilizar para comprobar la uniformidad del recubrimiento. Los resultados obtenidos por los métodos habituales de prueba de pluma y tinta dayin no son correctos.

Además de las propiedades químicas de la superficie, la rugosidad también juega un cierto papel en la humectabilidad. Muchos procesos, como el tratamiento de plasma o llama, no solo afectan las propiedades químicas del sustrato, sino que también pueden cambiar la rugosidad. Al combinar la medición de la morfología con el ángulo de contacto, se puede distinguir la influencia de la rugosidad de la influencia del ángulo de contacto.

Un medidor automático de ángulo de contacto Theta permite que la medición del ángulo de contacto no se vea afectada por ninguna interferencia humana, mejorando así la reproducibilidad de los resultados. El software oneattansion incluye un modo de control de calidad dedicado a simplificar el proceso de control de calidad. Oneattion también ofrece funciones especiales de control de calidad, como crear un entorno operativo limitado para los operadores, haciendo que la operación sea lo más simple y rápida posible mediante análisis masivos que ahorren tiempo e informes de resultados de pruebas a medida para sus necesidades.

Superficie tratada con plasma y corona

El tratamiento de plasma y Corona se puede utilizar para la limpieza y activación de la superficie antes de realizar los siguientes pasos, como impresión, unión, pintura, pintura o recubrimiento. Se utilizan para resolver problemas relacionados con la adherencia y la humectabilidad en muchas industrias.

Recubrimientos industriales en papel y cartón para envases e impresión

Como material de embalaje, la superficie de la placa suele utilizar un recubrimiento exprimido para resistir la humedad y el Envejecimiento. Para optimizar la calidad de impresión, la superficie suele ser tratada por plasma o Corona para aumentar la humectabilidad de la tinta y la superficie. El ángulo de contacto QC es un método simple que garantiza la función de recubrimiento y tratamiento.

Recubrimientos industriales para la fabricación de dispositivos médicos

Diferentes tipos de recubrimientos industriales se aplican a dispositivos médicos para aumentar sus funciones, como el flujo selectivo de fluidos. Los recubrimientos se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluyendo diagnóstico, biomedicina y medicamentos.

Tratamiento de superficie de implantes biomédicos

Al cambiar la humectabilidad de la superficie del implante, se puede afectar la biocompatibilidad del implante biomédico. Mejorar la rugosidad de la superficie y cambiar la influencia de los productos químicos de la superficie en la humectabilidad puede garantizar la calidad del implante.

Limpieza de vidrio y pantallas táctiles

La limpieza de la superficie del vidrio tiene un impacto directo en la calidad de los pasos de tratamiento posteriores, como la impresión por inyección de tinta en botellas o el etiquetado con adhesivos. La medición de la contaminación del vidrio ayuda a reducir el desperdicio y garantizar una producción eficiente.

Recubrimientos industriales para paneles solares

Los paneles solares suelen requerir recubrimientos fotovoltaicos y antirreflectantes para garantizar una eficiencia óptima. La limpieza puede afectar la eficiencia del panel y la adherencia entre diferentes recubrimientos. La medición del ángulo de contacto se puede utilizar para el control de calidad durante la producción y fabricación de paneles.

Control de calidad del aceite de transformador

El aceite aislante se puede utilizar alrededor de las bobinas de los transformadores de potencia, proporcionando enfriamiento, aislamiento y protección contra la Corona y el arco. El aceite del transformador estará expuesto a tensiones mecánicas y eléctricas y contaminación química durante el funcionamiento del transformador. Con el tiempo, la función del aceite aislante disminuye, lo que puede causar fallas en el transformador y cortes de energía. Probar regularmente el aceite de transformador puede garantizar la calidad y evitar tiempos de inactividad caros por fallas.

El estándar ASTM D - 971 define las propiedades eléctricas y físicas generales del aceite de transformador. La tensión de la interfaz de la tabla se mide mediante el método del anillo du nuy. La tensión de la interfaz entre el aceite y el agua está relacionada con la pureza y la función del aceite. La disminución de la tensión Interfacial del aceite de transformador se debe a la acumulación de contaminantes o a la formación de subproductos de oxidación. Nuestro Sigma 702et funciona de forma totalmente automática y se mide de acuerdo con el estándar astm.

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Medición de la tensión de la interfaz aceite - agua por método de anillo de acuerdo con la norma internacional ASTM d971