Laboratorio de Micro y Nanomecánica – NANOMEC

Laboratorio de Micro y Nanomecánica - NANOMEC

El Laboratorio de Laboratorio de Micro y Nanomecánica (NANOMEC) está ubicado en el Instituto IMDEA Materiales y está organizado en dos unidades fundamentales:

  • Unidad de Caracterización microestructural de materiales
  • Unidad de Caracterización micromecánica de materiales

El coordinador de servicios del laboratorio es Srdjan Milenkovic. Cada una de las unidades cuenta, asimismo, con la supervisión científica de los investigadores senior responsables de cada una de las líneas de investigación.

El Laboratorio de Laboratorio de Micro y Nanomecánica (NANOMEC), está formado por:

  • Coordinador de servicios: Dr. Srdjan Milenkovic
  • Unidad de Caracterización microestructural de materiales:
      • Caracterización por Rayos-X:
        Responsable técnico: Javier García.
        Coordinador Científico: Federico Sket.
      • Microscopía electrónica: Microscopía 3D a diferentes escalas de tiempo, 3D-SEM, 3D-EDS y 3D-EBSD en el FIB y 3D-TEM y 3D-EDS en el TEM.
        Responsable técnico: Manuel Avella.
        Coordinador Científico: Jon Molina.
  • Unidad de Caracterización micromecánica de materiales: Análisis micro y nanomecánico mediante instrumentos de nanoindentación, incluídas condiciones no ambientales.
      • Nanoindentación:
        Responsable técnico: Miguel Monclús.
        Coordinador Científico: Jon Molina.
  • Caracterización de propiedades mecánicas (Resistencia, dureza, plasticidad, ductilidad, elasticidad, fatiga y fluencia) de materiales metálicos y plásticos hasta 10kN de fuerza y fibras hasta 1N de fuerza.

  • Caracterización de propiedades nano-mecánicas (nano indentacion, scrach, coeficiente de fricción, compresión de micropilares) con atmosfera controlada a temperatura ambiente y alta temperatura (750ºC) y rangos de fuerza 750mN.

  • Caracterización de la microestructura mediante microscopía de barrido con presión controlada (SEM).

  • Caracterización de la superficie en tres dimensiones a escala nanométrica mediante microscopía de fuerza atómica (AFM).

  • Caracterización de mecanismos de deformación y mecanismos de fractura con ensayos in-situ mediante microscopía de barrido con presión controlada (SEM) y máquina de ensayos mecánicos. En materiales metálicos y compuestos.

  • Caracterización en modo TEM o STEM y la realización de análisis químicos mediante EDS; tomografía en modo TEM, STEM y EDS; ensayos mecánicos in-situ dentro del TEM mediante la utilización del holder Hysitron PIcoindenter PI95.

  • Caracterización de defectos y estructura interna mediante tomografía computacional de rayos X.

  • Caracterización de mecanismos de fractura con ensayos in-situ mediante tomografía computacional de rayos X y máquina de ensayos mecánicos. En materiales compuestos.

  • Procesado de imágenes obtenidas mediante microscopía óptica, microscopía electrónica y tomografía computacional de rayos X.

  • Identificación y cuantificación mediante difracción de las fases cristalinas que componen la muestra, así como determinar la textura y la tensión residual de dicha muestra.

Equipos disponibles en la actualidad:

Unidad de Caracterización microestructural de materiales

  • Microtomografía computacional de Rayos X para visualización tridimensional y análisis cuantitativo de detalles microestructurales de una amplia gama de materiales desde polvos metálicos y minerales hasta polímeros y biomateriales. Equipo:
    • GE Nanotom: El escáner combina una fuente de rayos-X de 160 kV para estudiar materiales de alta absorción junto a un nanofoco que proporciona una alta resolución (≤ 1 µm). Análisis de muestras de hasta 120 mm de diámetro y 150 mm de longitud y de hasta 2 kg de peso.
  • Difractómetro de rayos X con ánodos de Cu y Cr para determinar y cuantificar las fases cristalinas de materiales sólidos o en polvo. Rango de medición hasta 150º 2θ y diferentes configuraciones ópticas disponibles (haz divergente, paralelo o focalizado). Detector PIXcel 1D para medición simultánea de diferentes posiciones angulares. Se cuenta con plataforma de 5 ejes (χ-φ-x-y-z) y plataforma giratoria que permite medidas en modo transmisión. Se cuenta con software de análisis de texturas, tensiones residuales, además de HighScore Plus y base de datos actualizada de la ICDD.
  • Microscopía electrónica de barrido (SEM) con los siguientes equipos:
    • ZEISS EVO MA15, SEM de presión controlada, con capacidad de análisis de materiales aislantes. Incluye espectroscopía de energías dispersivas (EDS).
    • FEI Helios 600i, SEM de alta resolución (FEGSEM) equipado con una fuente de haces de iones enfocados (FIB) para el micromecanizado de materiales y la caracterización en 3D, incluyendo espectroscopía de energías dispersivas (EDS) y difracción de electrones retrodispersados (EBSD).
    • Talos F200X FEI, FEG S/TEM en el que se integra un sistema de análisis químico por espectrometría de energías dispersivas (EDS), una cámara digital CMOS para adquisición de imágenes con resolución máxima de 4×4 k, un sistema de tomografía para la realización de tomografías en modo TEM, STEM y EDS y un holder Hysitron PicoIndenter PI95, para la realización de ensayos nano-mecánicos in-situ (S/TEM-Ind).
  • Micromáquinas de ensayo mecánico in-situ:
    • Tracción-compresión: Una micromáquina de ensayos mecánicos de tracción/compresión para la realización de ensayos en el microscopio electrónico de barrido con una capacidad de carga de 10 kN y una temperatura máxima de 600ºC (Kammrath & Weiss).
    • Fibras: Una micromáquina de ensayos mecánicos para la realización de ensayos en el microscopio electrónico de barrido con una resolución de carga de 1 µN (Kammrath & Weiss) para el ensayo de microfibras.
    • μTM: Micromáquina, de diseño y fabricación propia, que puede ser utilizada, tanto bajo radiación sincrotrón o en sistemas de tomografía de laboratorio, para el estudio de la generación y propagación de daño en una amplia variedad de materiales.
    • Holder Hysitron PicoIndenter PI95, para la realización de ensayos nano-mecánicos in-situ (S/TEM-Ind).
  • Microscopía óptica con software de procesado de imágenes integrado mediante:
    • Olympus BX-51, microscopio óptico.
  • Microscopía de fuerza atómica (AFM) con equipo:
    • Park XE150, AFM para llevar a cabo caracterización de materiales a escala nanométrica, incluyendo microscopía de fuerza atómica con y sin contacto. Este equipo también permite realizar microscopía magnética, microscopía térmica, nanolitografía y medidas a alta temperatura hasta 250 ºC.

Unidad de Caracterización micromecánica de materiales:

  • Nanoindentación instrumentada mediante dos equipos:
    • Hysitron Triboindener TI950, nanoindentador con varios cabezales de carga optimizados para distintas aplicaciones (máxima resolución de carga, 1 nN), medidas dinámicas, ensayos de rayado y desgaste y obtención de imágenes de SPM y mapas de módulo elástico con la propia punta de indentación.
    • Micromaterials Nanotest: este instrumento permite realizar nanoindentaciones a temperaturas de hasta 750ºC en atmósfera inerte. El equipo utiliza calentamiento tanto de la punta como de la muestra, asegurando una alta estabilidad durante el ensayo, lo cual permite también la realización de estudios de creep.

Para obtener más información sobre los servicios de NANOMEC y/o una oferta técnico-económica específica, envíe un correo electrónico a contact.materials@imdea.org.

Para el caso específico de los servicios de TEM y Tomografía de Rayos X, contactar directamente con el técnico responsable de cada equipo. Para TEM (manuel.avella@imdea.org) y para tomografía de rayos X (javier.garcia@imdea.org).

TEM (para más información, pulse aquí).

Tomografía de Rayos X (para más información, pulse aquí).

Las tarifas para el resto de los servicios variarán en función de los trabajos de caracterización que se requieran (tipo de material, tipo de ensayos, número de muestras, normas de ensayo, etc).

Localización

C/ Eric Kandel, 2

Tecnogetafe

28906, Getafe, Madrid (España)

Cómo llegar

Teléfono: (+34) 91 549 34 22

Correo electrónico:

contact.materials@imdea.org

Equipamiento

FEG S/TEM microscope (Talos F200X, FEI)
FIB-FEGSEM dual-beam microscope (Helios NanoLab 600i, FEI)
PANalytical Empyrean X-ray diffractometer