Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Desarrollo de películas delgadas nanoestructuradas de Ti/TiO2 mediante PVD para aplicaciones electroquímicas.(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-12-02) Farinango Eskola, Romi Yainel; Uribe Lam, Esmeralda; puemcuervo, emipsanchez; Melo Máximo, Dulce Viridiana; Melo Máximo, Lizbeth; Vega Morón, Roberto Carlos; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Estado de México; Cano Quiroz, AnaidEl desarrollo de nuevos materiales en forma de película delgada es cada vez más importante en la ingeniería de superficies, especialmente cuando se trata de aplicaciones catalíticas o enfoque electroquímico. La utilización de materiales nanoestructurados contribuye a que los procesos electroquímicos avanzados sean procesos “más ecológicos” que los convencionales, además permite aportar nuevas propiedades a los mismos, como el número de sitios activos y la mejora de la conductividad. Por lo tanto, mejora el mecanismo de catálisis heterogéneo en la superficie del electrodo; esto es primordial ya que hace aumentar la velocidad de las reacciones electroquímicas que pueden ser los pasos limitantes de la velocidad en el tratamiento electrocatalítico. Las películas delgadas tienen la capacidad de actuar como capa catalítica acelerando la evolución de oxígeno en un sistema electroquímico. Estas películas deben tener buena adherencia, gran área de superficie lisa y rugosa para proporcionar sitios activos para que los radicales hidróxidos y las moléculas orgánicas presenten enlaces fuertes. Las películas delgadas fueron producidas mediante la técnica de PVD-RMS sobre sustratos de acero 316L. El desempeño de películas delgadas de titanio/óxido de titanio (Ti/TiO2) para electroquímica fueron analizadas en una celda de tres electrodos: como electrodo de trabajo se utilizó las películas delgadas de Ti/TiO2, como electrodo de referencia se utilizó Ag/AgCl acuoso y finalmente como contraelectrodo un alambre de platino. Los parámetros de deposición tales como potencia, modo de alimentación de oxígeno y temperatura fueron modificados con la finalidad de determinar el mejor recubrimiento para la aplicación. Los recubrimientos y sustrato fueron caracterizados mediante las técnicas: microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido y microscopia de fuerza atómica. La caracterización mecánica fue realizada utilizando la técnica de nanoindentación y la prueba de dureza de Rockwell C en conjunto de la norma VDI-3198 para evaluar la adhesión de las películas delgadas. La caracterización electroquímica se realizó mediante voltamperometría cíclica y cronoamperometría. Las películas delgadas con mejor desempeño estructural y mecánico fueron sometidas a pruebas electroquímicas. Se obtuvieron películas con espesores entre 288-447 nm. Los resultados presentan que la mejor película de Ti/TiO2 es depositada a una potencia de deposición de 160 W, con modo de alimentación de oxígeno constante y temperatura de 200°C, necesitando menor cantidad de corriente eléctrica (1,165 µA) para poder generar la evolución de O2, asimismo de presentar la mayor estabilidad de electrodo en comparación con las demás muestras e incluso el sustrato.
- Recubrimiento de CrN en Ti6Al4V por medio de PVD para propósitos biomédicos.(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2021-06-14) Quintanar Abarca, Bryan Ivan; OSEGUERA PEÑA, JOAQUIN ESTEBAN; 9202; Oseguera Peña, Joaquín Esteban; puemcuervo; Melo Máximo, Lizbeth; Uribe Lam, Esmeralda; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Estado de México; Melo Máximo, Dulce ViridianaUn implante dental es un dispositivo que se utiliza para realizar el remplazo de dientes y es instalado dentro del organismo por medio de una cirugía. Una vez dentro del organismo, este implante sufre osteointegración con el hueso alrededor del mismo, esta osteointegración es un punto clave para el éxito del implante, ya que es necesaria para soportar las fuerzas mecánicas realizadas al momento de morder, masticas, tragar o hablar. De la misma forma es de vital importancia utilizar un biomaterial ya que se necesita un material que sea biológicamente compatible con el cuerpo humano y no realice alteraciones a los tejidos circunstantes, por tanto, en esta investigación se utilizó Ti6Al4V el cual es altamente utilizado para prótesis dentales y dentro de implantes óseos del organismo en general, por sus propiedades mecánicas, biocompatibilidad y resistencia a corrosión, así mismo muestra mejoras significativas que sus competidores como el SS316L el cual puede liberar iones de cromo y níquel en el ambiente que lo rodea, así como su baja elasticidad (más cercana a la del hueso). De tal forma que en este trabajo se utilizan varios recubrimientos sobre la superficie de este sustrato realizados por medio de PVD sputtering asistido con magnetrón de nitruro de cromo (CrN) realizando variaciones en los parámetros de deposición para obtener comparativa entre estos. Se realizan diversas técnicas de caracterización, como son SEM, EDX, AFM, ángulo de contacto, pin on disk, nanoindentación y pruebas de adhesión. Así mismo debido a la aplicación final, para algunas de estas técnicas se utiliza un fluido de saliva artificial de tal forma que podamos obtener resultados más cercanos a los reales. Se realizaron 8 recubrimientos, en donde se obtuvieron 3 óxidos (debido a los parámetros de deposición y exposición al ambiente) y 5 nitruros, los cuales presentaron diversas características en cada técnica de caracterización, por tal motivo no se encontró una recubrimiento que sobresaliera notablemente de los demás, sin embargo es importante recalcar que realizando la comparativa con el sustrato, existió una mejoría notable. Dicho esto, se puede mencionar que en términos generales la deposición que mostró buenos resultados en todas las técnicas fue B-6, la cual se deposito con un flujo de nitrógeno medio (2.5 sccm), un flujo de argón alto (20 sccm) y una temperatura elevada (200°C) comparada con el resto de los parámetros utilizados.
- Production and characterization of a multilayer thin film by pvd with antibacterial activity for biomedical applications(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2021) Pérez Ávila, Juana Yessica; Oseguera Peña, Joaquín Esteban; 9202; Oseguera Peña, Joaquín Esteban; emijzarate/puemcuervo; Melo Máximo, Lizbeth; School of Engineering and Sciences; Campus Estado de México; Melo Máximo, Dulce ViridianaThis thesis for the Production and Characterization of a Multilayer Thin Film by PVD with Antibacterial Activity for Biomedical Applications is for the Master’s Program in Nanotechnology at ITESM CEM. Millions of people use some form of implant in their bodies and infection is the most serious complication affecting to an important percentage of patients, causing postoperative prosthesis failure, chronic pain and immobility. This thesis aims to develop and characterize a multilayer thin film of CrN, ZnO and PEG on the substrate Ti6Al4V to be used in implants obtaining antibacterial activity and an improvement in the mechanical and morphological properties. For the deposition process, Reactive Magnetron Sputtering was used, and the characterization was performed using Optical Microscope, SEM, EDS, XRD, AFM, Nano-Indentation, Rockwell C test using VDI 3198 norm, Contact Angle, Tribometer and Colony Forming Units Counting. The results showed an improvement in the tribological characteristics and positive antibacterial action.
- Producción, caracterización y desempeño de recubrimientos de Ti/TiN sobre acero 316L producidas por PVD para aplicaciones biomédicas(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2020-12-02) Núñez Gálvez, Jonathan Rafael; OSEGUERA PEÑA, JOAQUIN ESTEBAN; 9202; Oseguera Peña, Joaquín Esteban; emipsanchez/puemcuervo; Melo Máximo, Lizbeth; Gómez Vargaz, Oscar Armando; Escuela de Ciencias e Ingeniería; Campus Estado de México; Melo Máximo, Dulce ViridianaUna prótesis de cadera incluye varias piezas. El punto de articulación está formado por un revestimiento acetabular y una cabeza femoral. Presentan un alto índice de fricción debido al peso y movimientos naturales del cuerpo y tienen un desgaste que podría dañar las prótesis a largo plazo. Existen algunas investigaciones sobre fundas para evitar el desgaste y el roce sobre la prótesis de cadera, pero son caras. Por ello, el proyecto propone una solución que permite obtener piezas con bajo índice de fricción para reducir el desgaste, aumentar la vida útil de la prótesis. Se depositaron películas delgadas de titanio / nitruro de titanio sobre sustratos de acero inoxidable AISI 316L mediante pulverización catódica con magnetrón desequilibrado de CC. La temperatura del sustrato y la mezcla de gases se cambiaron para encontrar una película delgada con características mecánicas óptimas y para esta aplicación. La caracterización estructural se realizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS), y la caracterización mecánica se realizó mediante nanoindentación y prueba VDI 3198 para conocer la adhesión de las películas al sustrato. La clavija sobre disco se prueba llevó a cabo utilizando un polímero como contraparte. El resultado mostró películas delgadas de un micrómetro de espesor en las muestras depositadas a alta temperatura con bajo contenido de oxígeno, alta adherencia al sustrato y alto contenido de N en la película de TiN.