Alumno investigador: Jorge Torre Ordás

Estudios: Grado en Física. Facultad de Ciencias. Departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía

Profesores/tutores: Paula Cimavilla Román y Alberto López Gil

Resumen del proyecto:

El objetivo principal de este trabajo es estudiar distintas condiciones experimentales para el correcto funcionamiento de una nueva metodología de caracterización de materiales celulares basada en microscopía óptica. Se estudiará el campo de visón o magnificación del microscopio tratando de encontrar el intervalo de magnificaciones óptimo. Por otro lado, se estudiará el efecto del pintado en espumas de bajo tamaño de celda (<150 𝜇𝑚) con pinturas de distintas viscosidades y contenido en agua.

Objetivos alcanzados:

Parte A
1) Analizar varias muestras de XPS con distintos tamaños de celda mediante un método MANUAL que usa imágenes de SEM (muy preciso pero que requiere mucho tiempo de análisis) y el nuevo método AUTOMÁTICO basado en microscopia óptica para determinar con precisión el error asociado a la técnica.
2) Determinar el rango óptimo de magnificaciones del microscopio para obtener tamaños de celda precisos en espumas de XPS con distintos tamaños de celda.

Parte B
3) Desarrollar una nueva metodología de pintado más robusta y que garantice la reproducibilidad.
4) Testar varios tipos de pinturas con distintas viscosidades para analizar el efecto de este parámetro en el resultado del tamaño de celda y el grado de penetración de pintura en el interior de éstas, especialmente en espumas con bajos tamaños de celda.

Sectores de aplicación:

La sociedad actual demanda materiales ligeros con propiedades diseñadas a medida para cada aplicación. Los materiales celulares debido a la reducción de peso, materia prima y costes y a las excelentes propiedades (diseñadas a medida) que se pueden lograr con su uso tienen un gran presente y un futuro muy prometedor en sectores tecnológicos importantes como son la automoción, la aeronáutica, las energías renovables, la construcción sostenible, los envases y embalajes, la biotecnología, etc. Todos aquellos sectores de la industria donde se fabriquen este tipo de materiales son también sectores directos de aplicación de la investigación realizada en este TFG.

Metodología empleada:

La primera parte consiste la caracterización de espumas XPS de varios tamaños de celda, cubriendo el rango de 200 𝜇𝑚 − 600 𝜇𝑚. Caracterizaciones de dichas espumas son llevabas a cabo mediante dos vías, una manual que tomar como referencia, y la automática bajo estudio. Ambos resultados se comparan y analizan y, junto con cálculo de errores absolutos, se tratará de determinar el campo de visión óptimo del microscopio.
La segunda parte del trabajo trata de estudiar la penetración en el interior de las celdas de pinturas de distintas viscosidades y contenidos en agua sobre todo en el caso de bajos tamaños de celda. Para ello se hará una caracterización previa de dichas pinturas y, posteriormente, se utilizarán para preparar varias muestras mediante una nueva metodología que no conlleva interacción del experimentador, garantizando así la reproducibilidad. Se estudia el pintado de dichas muestras de bajo tamaño de celda y su efecto en el cálculo de este, comparando también los resultados con los obtenidos para una muestra de mayor tamaño de celda.