Un nuevo centro en Rice University y Pennsylvania State University estudiará, en colaboración con la industria, el desarrollo de recubrimientos bidimensionales delgados como átomos para una variedad de usos.

El Centro de Recubrimientos Multifuncionales Atómicamente Delgados, también conocido como ATÓMICO, es uno de los más de 80 centros del Programa de Investigación Cooperativa de la Industria / Universidad establecidos por la National Science Foundation (NSF) para fomentar la colaboración científica entre la academia y la industria. Es el único centro de NSF dedicado al desarrollo de recubrimientos 2-D avanzados.

El objetivo es identificar materiales delgados como átomos que resuelven desafíos científicos y tecnológicos fundamentales en la corrosión, oxidación, abrasión, fricción, vestir, conversión y almacenamiento de energía. Los socios esperan desarrollar técnicas para la síntesis y deposición a gran escala de recubrimientos multifuncionales.

Los científicos de materiales Jun Lou y Pulickel Ajayan dirigirán el esfuerzo de Rice. Ambos están bien versados ​​en materiales bidimensionales como el grafeno, disulfuro de molibdeno y nitruro de boro, que son el foco de la investigación mundial. Ajayan es presidente y presidente asociado de Lou del Departamento de Ciencia de Materiales y Nanoingeniería de la universidad.

Los revestimientos multifuncionales protegerían lo que cubren, pero también agregan valor asumiendo deberes adicionales, Dijo Lou. Por ejemplo, un revestimiento que protege el interior de un pozo de producción de petróleo de la corrosión también podría ser un sensor que podría detectar una posible degradación de la estructura.

Los investigadores ven posibles asociaciones con los fabricantes en el vidrio, polímero, automotor, electrónica, infraestructura civil e industrias marinas. Lou dijo que la ubicación de Rice en Houston, el centro de la economía energética de la nación, lo hará más conveniente para colaboraciones con empresas de petróleo y gas interesadas en el desarrollo de nuevos recubrimientos antiincrustantes y anticorrosión.

Lou caracterizó la importancia económica de los recubrimientos como "asombrosa" y dijo que incluso los avances incrementales tendrán un impacto importante.

"Hay tres características importantes para mí, "Dijo Lou." La primera es que está impulsada por la industria. Ya trabajamos en problemas fundamentales, pero el centro nos dará acceso a socios de la industria que nos mantendrán al día sobre qué aplicaciones son más importantes para ellos.

“El segundo es la transferencia de tecnología. Vamos a desarrollar tecnología que esperamos pueda ser utilizada directamente en sus aplicaciones reales.

"El tercero es la transmisión de la fuerza laboral, ", dijo." Nuestros estudiantes trabajarán directamente con investigadores de la industria, así que al final se familiarizarán mucho con los procesos de las empresas y podrán ser contratados rápidamente ".

Ajayan dijo que el renombre de Rice en la ciencia de los materiales lo convierte en algo natural para tal centro. "Hemos estado colaborando con Penn State durante años y estuvimos entre los primeros grupos en comenzar a trabajar en materiales 2-D, ", dijo." Pero mientras mucha gente investigaba cosas como el grafeno, Creo que fuimos los primeros en hacer investigación orientada a aplicaciones ".

"Este centro es una combinación de fundamentales, investigación basada en la universidad con tecnología de extracción de un consorcio de empresas interesadas en resolver problemas del mundo real que involucran la superficie y las regiones cercanas a la superficie de los componentes, "dijo Edwin" Ned "Thomas, William y Stephanie Sick Dean de la Escuela de Ingeniería George R. Brown de Rice y científico de materiales. "Todo, desde el tratamiento del interior de las tuberías para minimizar la erosión / corrosión hasta la mejora de las capacidades de transferencia de calor de las superficies calientes involucradas en reacciones de alta temperatura, está en nuestro radar".

La NSF aporta financiación inicial durante una fase inicial de cinco años para fomentar asociaciones a largo plazo entre la industria, universidades y el gobierno. Los miembros unen sus fondos para realizar investigaciones precompetitivas en beneficio de industrias enteras.

Ajayan es profesor de ingeniería Benjamin M. y Mary Greenwood Anderson de Rice y profesor de ciencia de materiales, nanoingeniería y química. Lou es profesor de ciencia de materiales y nanoingeniería. Mauricio Terrones, profesor de física, profesor de química y profesor de ciencia e ingeniería de materiales, y Joshua Robinson, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales y miembro de la facultad de Corning, dirigirá el centro ATOMIC en Penn State.