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Una nueva tecnología de rayos X permite analizar superficies sin dañarlas

El prototipo, desarrollado en Japón, extrae átomos de la capa superficial de cualquier material para observarlos


Una nueva tecnología de escáner de rayos X, la primera de esta clase en el Reino Unido, podría mejorar la producción de aparatos y materiales utilizados para la observación del interior del cuerpo. La Universidad de Newscastle, con el profesor Peter Cumpson al frente del proyecto, ha lanzado el Servicio Nacional de Espectroscopio Fotoelectrón de Rayos X, que permitirá a los investigadores analizar al detalle la composición de la superficie de cualquier material, y detectar si en él existe algún tipo de contaminación o imperfección en el proceso de fabricación. La tecnología trabaja con miles de iones de argón que ayudan a difundir el impacto y minimizar el daño. Por Maricar García.




Universidad de Newcastle. Fuente: Mixlass
Universidad de Newcastle. Fuente: Mixlass
La Universidad de Newcastle ha lanzado el XPS (Servicio de Espectroscopia de Fotoelectrones emitidos por Rayos X), que permitirá a los investigadores analizar la composición de la superficie de cualquier material para detectar la contaminación o imperfección en el proceso de fabricación de éstos, según publica The Engineer.

Por el momento, la tecnología estándar sólo analiza los primeros nanómetros de la superficie, pero esta nueva máquina, desarrollada por primera vez en Japón, permite a los científicos extraer los átomos de la parte superior de un material, para analizar las capas inferiores sin dañarlos.

"Se ha dado un gran paso desde las aplicaciones estándar en semiconductores y materiales duros hacia materiales más blandos e incluso recubrimientos biológicos funcionales, estructura de tejidos e interconexiones, fabricados para ser tolerados por el cuerpo", afirma el profesor Peter Cumpson, jefe de este nuevo servicio.

Peter Cumpson. Fuente: www.npl.co.uk
Peter Cumpson. Fuente: www.npl.co.uk
El proceso del XPS

XPS funciona mediante el bombardeo de un material con rayos X, que libera electrones de las capas atómicas superiores de la materia.

La cantidad de energía transportada por cada electrón depende del tipo de átomo que se trate, que procede de la lectura del espectro de energía que puede ser utilizada para determinar la composición del material.

Los investigadores pueden lanzar iones de argón al material para destruir las capas superiores de la superficie, pero esto normalmente tiende a causar daños a los átomos de debajo, que son los que se pretende examinar.

La tecnología utiliza grupos de varios miles de iones de argón, los cuales ayudan a difundir el impacto y reducir el daño.

Ventajas y contribuciones

XPS tiene ventajas sobre otras técnicas de análisis en el que los datos que se producen son relativamente fáciles de interpretar y las muestras requieren poca preparación.

La instalación también puede contribuir al desarrollo de tecnologías que requieran ingeniería a nanoescala, como las células solares de película delgada, las células de combustible, teléfonos móviles y las células específicas de la administración de fármacos.

Cumpson añade que en Inglaterra existe una gran comunidad científica para el estudio de superficies y, aunque la misión principal del centro es proporcionar una fuerte base académica para nuevas investigaciones, también está abierta a colaboraciones con empresas.

El EPSRC eligió Newcastle para albergar las nuevas instalaciones, dotándola de un presupuesto de 3,15 millones de libras (unos 3,6 millones euros) para un periodo de cinco años en el que establecerse y operar contando con una mayor inversión de la agencia regional de desarrollo One North East.

La Espectroscopia de Fotoelectrones emitidos por Rayos X es uno de los principales métodos de prueba de la composición y de la estructura electrónica de superficies, con un número creciente de aplicaciones en electrónica, física de semiconductores, materiales nuevos y biomateriales, explica el EPSRC sobre esta tecnología.

Viernes, 14 de Octubre 2011
Maricar García
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