Área 5: Síntesis, procesado y escalado de materiales funcionales avanzados (SPE)

• Sistemas conjugados con aplicaciones en ONL y celdas solares de tercera generación (sensibilizadas por colorantes (DSSC) y celdas solares orgánicas) y su implementación en dispositivos fotovoltaicos.
• Aplicación de cálculos teóricos (a distintos niveles) para el diseño de moléculas y predicción de propiedades.
• Moléculas funcionales autoorganizables. Control del orden molecular a través de fases cristal líquido. Cristales líquidos supramoleculares. Interacciones no covalentes como soporte del orden molecular.
• Desarrollo de polímeros cristal líquido y copolímeros bloque fotoactivos con control de sus propiedades térmicas y mecánicas.
• Desarrollo de dendrímeros como herramienta estructural para obtener organizaciones supramoleculares o supermoleculares capaces de realizar funciones activas en dos campos de aplicación: Materiales Avanzados y Biomedicina.

• Fabricación de ensamblajes moleculares y nanomateriales mediante técnicas “bottom-up” (Langmuir-Blodgett, Self-Assembly y Electrografting).
• Ensamblados híbridos de DNA/vesículas lipídicas con respuesta a estímulos físicos y químicos.
• Formación interfacial de nanodominios de redes metal-orgánicas (MOFs) 2D
• Construcción de redes orgánicas y metal orgánicas bidimensionales mediante autoensamblado.
• Sensado de gases y vapores orgánicos volátiles mediante nanopartículas de materiales metalorgánicos porosos (MOFs)
• Fabricación de electrodos nanoestructurados para procesos (foto)- electroquímicos.
• Construcción de biosensores mediante tecnología de nanoporos.
• Grabación holográfica en copolímeros bloque sensibles a la luz
• Fotoorientación de cristales líquidos. Aplicaciones en nanolitografía
• Puesta a punto de técnicas avanzadas de manufacturación.
• Procesado de polímeros en fibras mediante la técnica de electrospinning
• Modificación química de superficies en producto acabado. Hidrofilia/hidrofobia.

DESCRIPTOR: Diseño, procesamiento y caracterización de nuevos materiales para aplicaciones estructurales y funcionales (energía, medioambiente, ingeniería biomédica, fotónica y óptica)..

• Generación de cerámicas microestructuradas mediante solidificación direccional/superficial de eutécticos para mejora de propiedades mecánicas y termo-mecánicas, modificación de propiedades ópticas (transparencia, metamateriales, emisores selectivos), conductoras, biocerámicas o electroquímicas.
• Se ha patentado la técnica llamada de horno láser en la que se pueden tratar con láser piezas cerámicas y de vidrio en el interior de un horno, reduciendo las tensiones térmicas generadas en el proceso. Se ha aplicado al procesado de materiales cerámicos y vidrios por fusión direccional.
• Modificación de superficies con tratamientos láser con láseres pulsados (fusión, ablación), obteniendo micro y nanoestructuras superficiales para dotarlas de nuevas funcionalidades como hidrofobicidad, superficies autolimpiables, pulido, baja fricción, control de la corrosión, aleado, incorporación de dopantes en atmósfera controlada, mecanizado, micro/nanopatterning o propiedades antibacterianas, entre otras.
• Integración de tecnologías láser en procesos industriales más respetuosos con el medio ambiente, de bajo consumo energético y alta eficiencia.
• Microestructuración, mecanizado y marcaje de polímeros y materiales blandos: laser interference patterning, tallado de lentes intraoculares.
• Síntesis, Procesado y Escalado de Materiales Funcionales Avanzados. Síntesis de nanoparticulas core@shell por LA-PLA (ablación con láser pulsado en medio líquido) de barrido. Fabricación de soluciones coloidales estables de nanopartículas multi-modales a partir de la ablación láser de blancos de composición controlada.
• Desarrollo de técnicas de limpieza superficial de materiales mediante ablación láser para aplicación en el campo de la conservación del Patrimonio Cultural.

DESCRIPTOR: La línea de investigación está centrada en la producción en continuo y a gran escala de nanomateriales funcionales utilizando principalmente reacciones de química húmeda en reactores microfluídicos continuos y también mediante pirolisis de precursores gaseosos. El objetivo de la línea es dar un primer paso en una potencial traslación industrial a los desarrollos del INMA así como solventar la polidispersidad y la discontinuidad lote a lote características de las síntesis tradicionales discontinuas.

• Desarrollo de un sistema automatizado de síntesis de nanopartículas mediante la pirólisis inducida por láser de precursores químicos en fase gas y/o aerosoles.
• Desarrollo de diversas plataformas y sistemas auxiliares de síntesis, a partir de precursores químicos en fase líquida usando reactores microfluídicos.
• Diseño y fabricación de reactores y micromezcladores microfluídicos ad hoc.
• Se cuenta además con la Unidad de Síntesis de Nanopartículas que es una de las Unidades que forman la Plataforma Producción de Biomateriales y Nanopartículas del CIBER-BBN que ofrece el servicio de síntesis a la comunidad científica. Se produce una variada gama de nanomateriales inorgánicos, materiales poliméricos y/o nanocomposites híbridos con porosidad, microestructura y propiedades magnéticas, ópticas y/o superficiales controladas.