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WPB. Nuevos procesos de control de la micro-nano estructura de superficies

Como en el eje de actuación A, este eje tiene un carácter horizontal y está dirigido al desarrollo de técnicas de funcionalización de superficies innovadoras. Las dos estrategias de actuación son la modificación substancial de las tecnologías existentes (actividades B1 y B4) y el desarrollo de técnicas de funcionalización totalmente nuevas (actividad B2).

Los resultados que se esperan en este eje de actuación son considerados como un avance sustancial de la tecnología de vanguardia actual y serán desarrollados con una clara visión de transferencia de tecnología a la industria española de acuerdo con los objetivos propuestos en los ejes de actuación C-F (ej.: recubrimientos protectores duros, biomateriales, conversión solar y láminas magnéticas).

El eje de actuación B se orientará a nuevos procesos que tendrán un enorme interés científico y tecnológico:

  • i) formulaciones de PVD adaptadas para la micro/nano estructuración de las superficies (incluyendo técnicas láser),
  • ii) Nuevas técnicas de plasma asistido de alta densidad (ej: implantación iónica mediante inmersión en plasma (PIII).

Además, serán desarrolladas nuevas técnicas de diagnóstico in-situ para la deposición sobre láminas delgadas durante las primeras etapas de crecimiento.

Con este planteamiento se proponen las siguientes líneas de actuación:

B1.
Procedimientos de PVD y PECVD para el control de la micro-nano estructura. En esta tarea se pretende refinar las tecnologías de depósito de láminas delgadas a partir de procesos existentes a escala de laboratorio. Entre otras estrategias se pretende desarrollar nuevas metodologías para el control de la micro-estructura en recubrimientos funcionales. Entre otras modificaciones, se va a investigar las tecnologías Cathodic Arc Evaporation mediante PVD en combinación con pre-tratamientos in-situ de nitruración por plasma.
B2.
Desarrollo de nuevos procedimientos para la funcionalización de la superficie mediante técnicas de plasma inmersion ion implantation (PIII), y Dielectric Barrier Discharge (DBD). PIII permitirá la implantación iónica en sólidos y superficies de con geometrías compleja. DBD permitirá la funcionalización de la superficie de materiales blandos (plásticos) y el posterior depósito de capas delgadas con propiedades de adherencia mejoradas.
B3.
Desarrollo de técnicas de diagnóstico in-situ. Métodos de monitorización clásicos (sondas Langmuir, elipsometría, OES, etc) serán implementados in-situ en cámaras de vacío donde se desarrollan los propios tratamientos. La información obtenida con estos métodos se relacionará con los parámetros del plasma desarrollados en los modelos del eje de actuación A y por tanto con las características de la superficie.
B4.
Funcionalización y deposición de recubrimientos mediante láser. Desarrollar técnicas de Pulsed Laser Deposition (PLD) y Laser Induced Forward Transfer (LIFT) para modificar la micro-nano estructura de recubrimientos mediante técnicas sustractivas (PLD) y aditivas (LIFT) de composición compleja requeridos para aplicaciones magnéticas y biomédicas.

La relación entre las diferentes actividades entre sí y con los otros ejes de actividad se representa en el siguiente diagrama.

Diagrama WPB