Plasma: una tecnología que impactará en la industria automotriz

Plasma: una tecnología que impactará en la industria automotriz

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Ante la necesidad de materiales avanzados para el sector automotor, surgió el Laboratorio Nacional en Innovación y Desarrollo de Materiales Ligeros para la Industria Automotriz (Laniauto); este proyecto busca dar mayor valor a la industria automotriz a través de la investigación y el desarrollo tecnológico.

En marzo de 2018, se exportaron 327,955 vehí­culos ligeros, mostrando un incremento de 7,5 %, con respecto a los vehí­culos exportados en el mismo mes de 2017. Esto representa un récord histórico, tanto para cualquier mes como para el acumulado al primer trimestre del año, según estadí­sticas de la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz, A.C. (AMIA).

De acuerdo con la AMIA, en el tercer mes del presente año, los vehí­culos mexicanos representaron 13,6% del total de vehí­culos ligeros vendidos en Estados Unidos; mientras que, en el acumulado hasta marzo de 2018, se exportaron 598,028 unidades, las cuales representan 14,6% del total de las ventas de vehí­culos ligeros en dicho paí­s en este año.

La tecnologí­a de plasma, en términos generales, se conoce como el cuarto estado de la materia y no es más que un estado en el cual la materia está ionizada y lo que se hace es aplicar una energí­a a un gas o a un material".

Ernesto Hernández Hernández, adscrito al Departamento de Materiales Avanzados del CIQA y responsable técnico de Laniauto.

La industria automotriz constantemente está innovando en nuevos desarrollos y procesos para la manufactura de materiales más competitivos y esto incluye la incorporación de nuevas tecnologí­as que ya están demostrando sus grandes ventajas para la fabricación de autopartes más competitivas.

Una de estas tecnologí­as es el plasma, misma que se desarrolla y se está comenzando a aplicar por un grupo de cientí­ficos liderados por la doctora Guadalupe Neira Velázquez, del Centro de Investigación en Quí­mica Aplicada (CIQA), modificando superficies, partí­culas y nanopartí­culas para fabricar materiales avanzados. Esta tecnologí­a constituye una alternativa innovadora, sustentable y de bajo costo, para generar productos automotrices de vanguardia.

Tecnologí­a del plasma

Para el Laniauto, la tecnologí­a de plasma es una lí­nea de investigación estratégica, debido a las múltiples propiedades potenciales que pueden surgir a partir de su desarrollo.

“La tecnologí­a de plasma, en términos generales, se conoce como el cuarto estado de la materia y no es más que un estado en el cual la materia está ionizada y lo que se hace es aplicar una energí­a a un gas o a un material. En este caso, lo que normalmente utilizamos son gases, cuando se ioniza, lo que ocurre es que esos iones golpean la superficie de un material y se injertan grupos funcionales que, dependiendo del tipo de gas que se utilice, promueven una mayor adherencia entre los materiales”, explicó el doctor Ernesto Hernández Hernández, adscrito al Departamento de Materiales Avanzados del CIQA y responsable técnico de Laniauto.

Esta tecnologí­a es la única que ha demostrado que tiene la capacidad de mantener estas propiedades por largo tiempo, estamos hablando al menos de 10 años, el tiempo medio de uso de un auto".

Ernesto Hernández Hernández, adscrito al Departamento de Materiales Avanzados del CIQA y responsable técnico de Laniauto.

El plasma es un gas ionizado que puede encontrarse tanto en forma natural como generado en el laboratorio. De forma natural, el plasma está presente en el sol, los rayos de las tormentas eléctricas y las auroras polares, por citar algunos ejemplos. Incluso se estima que 99% ciento de la materia conocida en el universo es plasma, así­ lo señaló el doctor Gustavo Soria Argí¼ello, catedrático Conacyt adscrito al Departamento de Sí­ntesis de Polí­meros del CIQA y colaborador del proyecto.

“Desde el punto de vista de laboratorio, podemos generar el plasma a través de descargas eléctricas controladas; para generar esas descargas eléctricas construimos aquí­ en CIQA fuentes electrónicas de potencia de alto voltaje y los reactores de plasma”, añadió Argí¼ello.

Al generar el plasma mediante el uso de reactores, se crea un medio quí­micamente activo, propicio para purificación, modificación, funcionalización o compatibilización de materiales, lo cual permite aprovechar aún más sus propiedades, de forma rápida y amigable, con el medio ambiente ya que emplea cantidades mí­nimas de reactivos quí­micos.

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La tecnologí­a de plasma actualmente está en auge para diferentes aplicaciones dentro del sector automotriz, principalmente en mejoramiento de la adhesión de materiales de naturaleza distinta.

“Esta tecnologí­a es la única que ha demostrado que tiene la capacidad de mantener estas propiedades por largo tiempo, estamos hablando al menos de 10 años, el tiempo medio de uso de un auto”, añadió Hernández Hernández, quien forma parte del programa Cátedras del Conacyt. 

Entre los principales proyectos que desarrollan los investigadores, relacionados con tecnologí­a de plasma como parte de Laniauto, son procesos de polimerización por plasma para la modificación o funcionalización de nanopartí­culas y partí­culas en general. Enfocados en la modificación de materiales grafénicos: grafeno, nanoplaquetas de grafeno y nanotubos de carbono, principalmente.

“La intención de la polimerización por plasma es realizar recubrimientos parciales ad hoc sobre la superficie de las nanopartí­culas, que ayuden a compatibilizar la nanopartí­cula con diferentes matrices poliméricas, el objetivo es obtener materiales con propiedades de alto desempeño”, puntualizó Soria Argí¼ello.

A partir de este proyecto, pueden surgir diversas aplicaciones para estos materiales dentro de la industria automotriz.

Materiales competitivos

Los materiales desarrollados a partir de tecnologí­a de plasma pueden tener múltiples aplicaciones en el sector automotriz, dentro de los procesos de manufactura de vehí­culos, por ejemplo: fabricación de las partes de carrocerí­a, partes de colisión, gabinetes de partes eléctricas, en blindaje electromagnético, interiores, además de componentes plásticos que estén dentro y fuera de un automóvil: faros, gomas, limpiadores, empaques, sellos, etcétera.

La intención es proporcionar materiales que superen el desempeño de los productos actuales y, en un futuro, poder transferirlos hacia la industria automotriz".

Gustavo Soria Argí¼ello, catedrático Conacyt adscrito al Departamento de Sí­ntesis de Polí­meros del CIQA.

“Buscamos obtener materiales que tengan mejores propiedades mecánicas, conductividad térmica o eléctrica dependiendo de la aplicación. La intención es proporcionar materiales que superen el desempeño de los productos actuales y, en un futuro, poder transferirlos hacia la industria automotriz”, detalló Soria Argí¼ello.

La aplicación de tecnologí­a de plasma en el desarrollo de estos materiales con mayores propiedades cuenta con diversas ventajas para su producción. De entrada, son procesos rápidos y evita procesos quí­micos complejos que emplean grandes cantidades de reactivos y solventes.

En cuestión económica, de acuerdo con el doctor Soria Argí¼ello, la infraestructura para generar el plasma solo implica inversión inicial, los gases (oxí­geno y nitrógeno) que se emplean para generarlo son de bajo costo y las cantidades de gases nobles o reactivos quí­micos que se utilizan son muy pequeñas en comparación con los quí­micos tradicionales, lo que reduce considerablemente los costos.

En el presente, los especialistas analizan la posibilidad de llevar el proyecto hacia un escalamiento industrial mediante el desarrollo de sistemas en continuo y la incorporación de cámaras de tratamiento de mayor volumen, ya que a escala laboratorio se ha demostrado el gran potencial de esta tecnologí­a.

Los investigadores añadieron que ya existe acercamiento con algunas empresas que buscan optimizar procesos o propiedades de sus productos, donde el plasma serí­a una buena opción como: la adhesión en el ensamble de pantallas táctiles, faros de los autos, sellos herméticos, entre otros, que se trabajan con esta tecnologí­a en Laniauto, según las necesidades y condiciones de cada material.

Respecto al futuro del proyecto, Hernández Hernández comentó que el siguiente paso es iniciar pruebas a nivel prototipo, según los requerimientos de la industria automotriz:

“Lo que tenemos que hacer es empezar a realizar pruebas en prototipo, necesitamos hacer pruebas de adhesión y pruebas bajo las normas de la industria automotriz, ahí­ es donde necesitamos aplicar mucho el esfuerzo. Por fortuna tenemos todo el conocimiento técnico; sin embargo, necesitamos ir aprendiendo más de las normas y de las necesidades más especí­ficas que demanda la industria”.

Está abierta la invitación a cualquier institución que desee colaborar con nosotros, que tenga alguna aplicación en donde el plasma puede ayudar a mejorar sus procesos o materiales".

Gustavo Soria Argí¼ello, catedrático Conacyt adscrito al Departamento de Sí­ntesis de Polí­meros del CIQA.

Los cientí­ficos tienen cerca de tres años desarrollando esta investigación, aunque ya cuentan con diferentes reactores para el tratamiento de superficies por plasma, señalaron que seguirán mejorándolos para buscar en el mediano plazo transferencia tecnológica de los desarrollos.

Los especialistas de Laniauto enfatizaron que están abiertos a trabajar en colaboración con gente interesada, tanto del sector académico como industrial, que desee participar en la investigación, ya que es una de las tecnologí­as que sigue creciendo cada vez más y esto proporcionará un valor agregado a los productos en el área de materiales.

“Está abierta la invitación a cualquier institución que desee colaborar con nosotros, que tenga alguna aplicación en donde el plasma puede ayudar a mejorar sus procesos o materiales. Lo mismo para la industria, estamos abiertos a cubrir necesidades o resolver problemas que tengan, lo cual también es parte de la misión del laboratorio y de nosotros como colaboradores”, concluyó Soria Argí¼ello.

Lo invitamos a leer: UNAM crea laboratorio en manufactura aditiva.

Fuente: Agencia Informativa Conacyt. Obra bajo licencia de Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons.

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Exportaciones manufactureras de Colombia crecen...

El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, María Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economía global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la política de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, María Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economía global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la política de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.

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