MONTSERRAT GALCERAN MESTRES
IKERLARI SENIOR
AURKITU INTERESGARRIA DITUEN EDUKIAK
IKERLARI SENIOR
Mikroskopia Elektronikoaren Plataforma CIC energiGUNEn ikertzen diren materialen karakterizazio mikroestrukturaleko zentroa da. Plataforman, bereizmen espazial handia, elektroien difrakzioa eta datu espektroskopikoen aldi bereko eskurapena konbinatzen dira, ex-situ erreakzio elektrokimikoen pean eragindako egiturazko garapenak maila atomikoan aztertzeko eta energia termikoa edo elektrikoa biltegiratzeko material berrien sintesia orientatzeko.
Plataformak hainbat neurketa-teknika eskaintzen ditu, hala nola ekorketa-mikroskopia elektronikoa (SEM) eta transmisio-mikroskopia (TEM). Horrez gain, laginak prestatzeko zerbitzua ere badu, leunketa mekanikoko, leunketa ionikoko, urre eta karbonozko estaldura meheetako eta Ar/O2 plasma-atmosferako laginak garbitzeko ekipoak biltzen dituena. Prestaketa-ekipoen artean, nabarmentzekoa da IM4000-plus leungailu ionikoa, laginak sekzionatzeko eta gainazal zimurrak leuntzeko. Ekipo horri esker, gainazal lauak eta ultralisak lor daitezke, mikroskopia elektronikoko hainbat teknikaren bidez eskala submikrometrikoko propietateak aztertzeko.
Mikroskopia Elektronikoaren Plataformak CIC energiGUNEko ikerketa-taldeei eskaintzen dizkie zerbitzuak, baita kanpoko erabiltzaileei ere, hala nola beste ikerketa-zentro, erakunde publiko edo enpresa pribatu batzuei.
Tecnai G2 F20 bereizmen handiko transmisio-mikroskopio elektroniko bat da (TEM), baita transmisio bidezko ekorketa-mikroskopio elektroniko bat ere (STEM), 200 kV-ko eremu-emisioko kanoiaz (FEG) hornitua. Materialen zientziaren arloan irtenbide aldakorrak eskaintzeko diseinatuta dago, eta zehaztasuna eta eraginkortasuna uztartzen ditu. TEM/STEM irudiak lortzeko dituen gaitasun aurreratuek eta EDX espektroskopiak funtsezko tresna bihurtzen dute analisi fisiko eta kimiko xeheak egiteko.
Bere abantaila nagusietako bat energia-dispertsio txikiko elektroi-sorta da (≤ 0,7 eV @ 200 kV), zehaztasun-maila bikaina bermatzen duena. Sorta hori SuperTwin lente objektiboarekin osatzen da; lente horrek 1,2 mm-ko aberrazio esferikoaren koefizientea (Cs) du, eta materialak bereizmen atomikoarekin karakterizatzeko aukera ematen du. Ezaugarri horiek funtsezkoak dira aztertutako materialen propietate estruktural, fisiko eta kimikoei buruzko informazio zehatza eta sakona lortzeko.
Tecnai G2 F20 sistemak difrakzio elektronikorako teknika aurreratuak ere eskaintzen ditu, materialen egitura kristalografikoari, faseen identifikazioari eta tentsioen analisiari buruzko datu funtsezkoak emanez. Eremu hautatuko difrakzio-gaitasunak (SAED) eskualde zabaletako egitura kristalinoak aztertzeko aukera ematen du, eta bereziki erabilgarria da sare-parametroak zehazteko, akatsak identifikatzeko eta kristalen orientazioa eta simetria aztertzeko.
Gainera, Tecnai G2 F20 sistemak funtsezko eginkizuna betetzen du energia-biltegiratzeko material berritzaileen ikerketan. Ezinbesteko tresna da nikelean aberatsak diren katodoen eta siliziozko anodoen garapenean, non eskala atomikoko propietateak erabakigarriak baitira errendimendurako.
Bere gaitasun aurreratuei esker, mikroskopio honek ikertzaileei aukera ematen die:
Tecnai G2 F20 sistemak faktore kritiko horiek agerian uzteko duen gaitasunak funtsezko tresna gisa kokatzen du energia-biltegiratzeko sistema eraginkorragoak, iraunkorragoak eta gaitasun handiagokoak garatzeko. Gainera, bere aldakortasunak tresna baliotsu bihurtzen du materialen zientziako beste arlo batzuetarako ere, eragin handiko aurrerapen teknologikoak bultzatuz.
Quanta 200 FEG SEM ekorketa-mikroskopio elektroniko bat da (SEM), eremu-emisioko kanoiaz (FEG) hornitua, eta errendimendu handia eta aldakortasuna uztartzen ditu; horregatik, tresna gakoa da ikerketa zientifikoan eta materialen analisi aurreratuan. Bereizmen nanometrikoa lortzeko duen gaitasunari esker, ekipamendu hau aproposa da gainazaleko eta egiturazko xehetasunak zehaztasun apartaz aztertzeko.
Sistemak hiru modu desberdinetan funtzionatzeko aukera ematen du: huts handian, huts baxuan eta ingurumen-moduan (ESEM). Horrek material eroaleak zein ez-eroaleak aztertzeko egokia bihurtzen du, estaldura gehigarriak aplikatzeko beharra ezabatuz. Gainera, Quanta 200 FEG SEM sistemaren diseinua optimizatuta dago hezetasunak edo gasen esposizioak bezalako kanpo-faktoreek eragin ditzaketen lagin sentikorrekin lan egiteko. Material hezeak, hidratatuak edo lurrunkorrak aztertzeko duen gaitasunak tresna aldakor bihurtzen du, erronka bereziak dituzten laginak aztertzeko.
Detekzio-sistema aurreratuez hornituta, SEM honek elektroi sekundarioen (SE) eta elektroi atzeradispertsatuen (BSE) detektoreak ditu, baita aukera osagarriak ere, hala nola energia-dispertsio bidezko X izpien espektroskopia (EDS), analisi kimiko elemental xeheak egiteko aukera ematen duena. Funtzionalitate horiek nabarmen zabaltzen dituzte sistemaren aplikazioak, materialen karakterizaziorako irtenbide oso bat eskainiz.
Energia-biltegiratzearen arloan, Quanta 200 FEG SEM sistemak funtsezko eginkizuna betetzen du azken belaunaldiko baterietan eta superkondentsadoreetan erabiltzen diren elektrodo eta elektrolito bezalako materialen garapenean. Gainazaleko morfologia, partikulen tamaina eta porositatea bezalako parametro gakoak aztertzeko duen gaitasuna funtsezkoa da ioien garraioaren eta karga-biltegiratzearen mekanismoak ulertzeko. Gainera, sistema honek akats estrukturalak, degradazio-fenomenoak eta materialen arteko interfazeak eskala nanometrikoan detektatu eta karakterizatzeko gaitasuna du, energia-biltegiratzeko sistema eraginkorragoak, iraunkorragoak eta gaitasun handiagokoak garatzen lagunduz.
Ezaugarri horiei guztiei esker, Quanta 200 FEG SEM ezinbesteko tresna bihurtu da nanoteknologia, biologia, materialen zientzia, metalurgia eta geologia bezalako diziplinetan. Bereizmen handia, malgutasun operatiboa eta lagin mota desberdinetara egokitzeko gaitasuna uztartzen dituen heinean, funtsezko ekipamendu gisa sendotzen da bai ikerketa aurreraturako bai industria-aplikazio konplexuetarako.
IM4000plus puntako leunketa ionikoko sistema bat da, mikroskopia elektronikorako laginen prestaketa optimizatzeko diseinatua, eta funtsezko tresna bihurtzen da materialen zientziako ikerketarako eta egitura-analisirako. Ekipamendu honek kalitate handiko gainazalak lortzeko, artefaktuak ezabatzeko eta askotariko materialetan zeharkako ebaki zehatzak egiteko aukera ematen du, lagin delikatuen osotasuna mantenduz.
IM4000plus sistemaren ezaugarri nabarmenetako bat bere sistema kriogenikoa da; sistema horri esker, tenperaturarekiko sentikorrak diren laginekin lan egin daiteke, leunketa-prozesuan tenperatura baxuetan mantenduz. Sistema honek ioien azelerazioak eragindako kalte estrukturalak minimizatzen ditu eta artefaktuen agerpena murrizten du, material delikatuetan ere emaitza koherenteak bermatuz. Gainera, ekipamenduak lagin sentikorrak transferitzeko sistema bat du, materialak hezetasunaren, oxidazioaren edo garraioan zehar gerta daitezkeen bestelako ingurumen-baldintza kaltegarrien esposiziotik babesteko diseinatua. Horrek bermatzen du laginak egoera ezin hobean iristen direla analisirako.
IM4000plus sistemak ioi-sorta fokalizatu bat erabiltzen du, gainazaleko geruzak zehaztasun handiz kentzeko aukera ematen duena, akaberak leunak eta kalterik gabeak lortuz, azterketa mikroskopiko xeheetarako aproposak. Gainera, material oso askotarikoekin bateragarria da, besteak beste metalekin, zeramikekin, polimeroekin eta konpositeekin; horrek nabarmen zabaltzen ditu haren aplikazioak, bai ikerketan bai industrian.
IM4000plus sistema ekorketa-mikroskopio elektroniko batekin (SEM) konbinatzeak zeharkako sekzio zehatzak eta oso leundutako gainazalak prestatzea ahalbidetzen du. Integrazio horrek materialen arteko interfazeen, akats estrukturalen eta xehetasun nanometrikoen analisia errazten du, emaitza optimoak eskainiz eta materialen karakterizazio aurreraturako gaitasunak zabalduz.
Energia-biltegiratzearen arloan, IM4000plus sistemak funtsezko eginkizuna betetzen du elektrodoen eta elektrolitoen azterketan. Ebaki zehatzak eta akabera ezin hobeak bermatuz, propietate gakoak aztertzeko aukera ematen du, hala nola ioien garraioa, karga-gaitasuna eta biltegiratze-sistemen egonkortasun estrukturala. Horrek IM4000plus sistema ezinbesteko aliatu bihurtzen du materialen zientzian eta egitura-analisian teknologia eraginkorrago eta iraunkorragoen garapenean aurrera egiteko.
RX Solutions-en Easy Tom L azken belaunaldiko Micro CT sistema bat da, eta aukera ematen du Tomografia Konputarizatuaren bidez analisi ez-suntsitzaileak egiteko, 2 µm-ra arteko bereizmenarekin. Ekipamendu honek 3D laginak eskaneatu ditzake, gehienez 450 mm-ko diametroa, 640 mm-ko luzera eta 30 kg-ra arteko pisua dutenak.
Sistema X izpien hodi ireki batez hornituta dago; hodi horrek 199 kV-ko tentsioa eta 1000 µA-ko korrontea har ditzake. Hodiaren parametro erregulagarriak aztertu nahi den materialaren arabera konfiguratzeko aukera ematen dute, material zeramikoa, polimeroa, metala edo bestelako materialak izan.
Irudien berreraikuntza eta analisia egiteko, bi software-tresna aurreratu erabiltzen dira:
Berreraikuntza-prozesu horri esker, Easy Tom L sistemak aztertutako objektuaren hainbat parametro ikertu eta ebaluatzeko aukera ematen du, besteak beste: porositatea, barne-akatsen detekzioa, materialen homogeneotasuna, horma-lodierak eta askoz gehiago, laginari inolako kalterik eragin gabe.
2S Apreo FESEM eremu-emisioko ekorketa-mikroskopio elektroniko aurreratu bat da (FESEM), bereizmen handiko irudiak eta azken belaunaldiko gaitasun analitikoak eskaintzeko diseinatua. Funtsezko tresna da ikerketa zientifikorako eta materialen analisi aurreraturako, xehetasun nanometrikoak zehaztasun paregabez aztertzeko aukera ematen baitu. Eremu-emisioko kanoiaz (FEG) hornituta, sistema honek 200 V eta 30 kV arteko azelerazio-tentsio tartean funtzionatzen du, eta bereizmen azpinanometrikoak lortzen ditu baita tentsio baxuetan ere. Bere lagin-ganbera zabalak tamaina desberdinetako espezimenak hartzeko aukera ematen du; bost ardatzeko etapa motorizatuak, berriz, posizionamendu zehatza eta egonkorra bermatzen du analisi zorrotzenetan. Askotariko materialekin lan egiteko duen gaitasunak —metal eroaleetatik hasi eta kargarekiko sentikorrak diren laginetaraino— estaldurak erabiltzeko beharra ezabatzen du, eta laginek beren jatorrizko propietateak mantentzea bermatzen du.
2S Apreo FESEM sistemaren ezaugarri nabarmenetako bat zutabean integratutako Trinity detektore-sistema da; sistema horrek elektroi sekundarioak (SE), elektroi atzeradispertsatuak (BSE) eta energia baxuko SE detektoreak konbinatzen ditu. Horri esker, kontraste handiko eta kalitate goreneko irudiak lor daitezke, material mota eta behar analitiko desberdinetara egokituta. Gainera, analisi kimikoetarako, energia-dispertsio bidezko X izpien espektroskopia-sistema bat (EDX) barne hartzen du, ChemSEM funtzionalitatearekin osatu daitekeena. Aukera horrek koloretako mapa kimikoak sortzeko aukera ematen du, emaitza analitikoak zuzenean SEM irudietan integratuz eta datuen interpretazioa erraztuz. Leiho gabeko EDX detektoreak are gehiago zabaltzen ditu sistemaren gaitasunak, elementu arinak —litioa (Li), adibidez— zehaztasunez detektatzeko aukera emanez; hori funtsezkoa da energia-biltegiratzearekin lotutako ikerketetan.
Sistemak, halaber, uhin-luzera bidezko X izpien espektroskopia-dispertsiorako detektore bat du (WDS), gainjarritako pikoak dituzten elementuak bereizteko edo oso kontzentrazio baxuak detektatzeko diseinatua. Gainera, elektroi atzeradispertsatuen difrakzio-detektoreak (EBSD) orientazio kristalinoa eta egitura granularra aztertzeko aukera ematen du, eta metalen, zeramiken eta beste material kristalino batzuen mikroegiturari buruzko informazio gakoa eskaintzen du.
Energia biltegiratzeko azken joerak eta ikerkuntzako berrikuntzak ezagutu nahi badituzu, harpidetu zaitez.
Goi-mailako talde batean sartu nahi baduzu, hainbat diziplinatako espezialistekin elkarlanean aritu edo zure kezkak kontatu nahi badituzu, ez pentsatu bi aldiz...
