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Laboratorios Asociados | Grupo Interdisciplinario en Materiales

Grupo Interdisciplinario en Materiales

Instituto de Estudios Interdisciplinarios en Ingeniería (IESIING). Facultad de Ingeniería e Informática. Universidad Católica de Salta (FII-UCASAL).
Campo Castañares s/n. Salta. 4400
Teléfono: + 54 387 4268-587/85/8539
E-mail: gim@ucasal.net

Áreas Temáticas

Aleaciones Metálicas Amorfas e Híbridas.
Biomateriales.
Aplicaciones de CO2 supercrítico.

Integrantes

Dirección:

Dr. Gorustovich, Alejandro. Investigador adjunto CONICET.

Dr. Moya, Javier . Investigador Independiente de CONICET. Profesor Extraordinario.

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Ing. Marta, Leonardo J. Becario CONICET.

Lic. Cornejo, María Del Pilar. Auxiliar docente.

Lic. Haro Durand, Luis A. Becario CONICET.

Lic. Vargas, Gabriela. Auxiliar docente.

Bravo, Marcela. Tesista de grado.

Cadena, Vanesa. Tesista de grado.

Tita, Gerardo J. Tesista de grado.

Villalba, Guillermo. Tesista de grado.

Zambrano, Patricia. Tesista de grado.

Tema de Trabajo

ÁREA: Aleaciones Metálicas Amorfas e Híbridas

Las aleaciones metálicas amorfas son materiales que presentan la particularidad de poseer una estructura interna desordenada, como la del vidrio, y ser metálicos. Esto conlleva a una muy interesante combinaciones de propiedades magnéticas, mecánicas, químicas, de transporte, etc. que hacen el estudio de estos materiales un tema de mucha actualidad en la ciencia de materiales. Para obtenerlos se inmoviliza la estructura desordenada que posee el material cuando está fundido actuando en dos sentidos: 1) con un enfriamiento rápido de modo de congelar la estructura del líquido, y 2) con un ajuste adecuado de la composición química de la aleación con el agregado de elementos que permitan frenar o retrasar la nucleación de la fase cristalina y con velocidades de enfriamiento más bajas. Eventualmente, pueden ser sometidas a tratamientos térmicos para lograr la formación de una segunda fase nanocristalina o, de otra manera, inducir a la formación de dendritas durante el enfriamiento mediante el control de la composición química.

1. Desarrollo de aleaciones amorfas y nanoestructuradas con altas velocidades de enfriamiento: Las aleaciones base Fe y Co amorfas y nanocristalinas constituyen los materiales ferromagnéticos más blandos que se comercializan. El objetivo de esta línea es el desarrollo de aleaciones amorfas en forma de chapas o flejes mediante la técnica de melt spinning con velocidades de enfriamiento del orden de 106K/seg buscando incrementar sus excelentes propiedades magnéticas y reforzando las propiedades mecánicas con un interés en su pronta transferencia a la industria nacional. En la actualidad existen aleaciones con valores de imanación de saturación de Ms= 1.8T y campos coercitivos de Hc= 2 A/m. Sin embargo, el Hc puede reducirse a valores menores del A/m sacrificando un poco la Ms.

Esta línea fue iniciada en el 1995 gracias a la colaboración con el Instituto de Magnetismo Aplicado “Salvador Velayos” de Madrid. Actualmente se abrió una etapa de transferencia tecnológica para la producción de estos materiales en el país.

2. Desarrollo de aleaciones amorfas e híbridas con bajas velocidades de enfriamiento: Los objetivos de esta línea son diseñar y desarrollar aleaciones amorfas masivas o híbridas base Fe (amorfo/cristales), cuyas propiedades magnéticas blandas sean superiores a la de los mejores materiales tradicionales y/o que sus propiedades mecánicas permitan su uso como elemento estructural. Las velocidades de enfriamiento en el caso de las muestras masivas son mucho menores que en el caso anterior (de 10 a 100 K/seg) y aquí juega un papel muy importante el estudio de la composición química para lograr la obtención del material amorfo. Estas aleaciones suelen tener una resistencia mecánica muy elevada (de dos a tres veces la de los aceros) llegando a valores de 5400MPa para base Fe. Esta línea nace en el 2006 y cuenta con la colaboración del Dr. Marcello Baricco del Departamento de Química de la Universidad de Torino.

ÁREA: Biomateriales

El laboratorio de Biomateriales trabaja en diferentes líneas de investigación, que fundamentalmente se orientan al desarrollo, caracterización y evaluación biológica de materiales biocompatibles factibles de ser utilizados en ingeniería de tejidos como así también mediante su implantación en procedimientos de medicina regenerativa:

1. Estudio de los efectos angiogénicos de los productos iónicos de disolución de materiales biocerámicos, tales como vidrios bioactivos del sistema SiO2-CaO-Na2O-P2O5 (45S5) modificado por boro, cobre y estroncio. Para tal fin se utilizan diferentes modelos experimentales in vitro e in vivo.

2. Evaluación de la capacidad antibacteriana de nuevos de materiales compuestos. Los ensayos antibacterianos se realizan sobre las bacterias del género Staphylococcus, especialmente S. aureus y S. epidermidis en vista de la importancia de los mencionados patógenos en los fracasos asociados a biomateriales de implante utilizados en el área ortopédica.

En las diferentes líneas de investigación interdisciplinarias trabajo en estrecha colaboración con investigadores de CONICET: Prof. Dr. José M. Porto López (INTEMA), Dr. Alberto Baldi (IByME), Prof. Dr. Ricardo Sureda (UNSa), Dra. Carina Audisio (INIQUI) y Dra. María Paola Zago (IPE). La interacción con el colaborador internacional (Prof. Dr. Boccaccini) permite el acceso a nuevas técnicas de fabricación y caracterización de biomateriales disponibles, tanto en el Imperial College Londres como en la Universidad de Erlangen-Nuremberg, Alemania.

ÁREA: Aplicaciones del CO2 Supercrítico

Las instalaciones del GIM cuentan con una planta piloto de CO2 supercrítico, diseñada y fabricada en la UCASAL en el marco del un Proyecto PFIP SECyT –UCASAL. Esta línea se inicia en el 2006 y en el 2009 se integra con la Universidad Nacional de Río Cuarto, para realizar ensayos en conjunto. Un fluido se denomina supercrítico cuando se encuentra en ciertas condiciones de presión, Pc, y temperatura, Tc, superiores a las llamadas críticas. Para el caso del CO2, estas son Pc= 7.38MPa y Tc= 31 °C. Los fluidos supercríticos poseen unas propiedades que habitualmente se denomina como “un híbrido entre un líquido y un gas”; es decir, puede difundir como un gas y disolver materiales como un líquido. Se caracterizan por el amplio rango de densidades que pueden adoptar. Por encima de las condiciones críticas, pequeños cambios en la presión y la temperatura producen grandes cambios en la densidad.
Las diferentes líneas en la que se están trabajando con esta plata piloto son:
1. Extracción de pigmentos, aceites y resinas vegetales. (aromáticas, chía, frutos).
2. Obtención de aerogel.
3. Ensayos de aptitud del CO2 supercrítico como medio de reacción, para diferentes aplicaciones tecnológicas.
4. Servicios a terceros.