Laboratorio de Tribología y Cinética de Procesos en Superficies

En la actualidad, el avance tecnológico ha llevado a la miniaturización de dispositivos mecánicos en diversas áreas de aplicación, tanto tecnológicas como industriales, como por ejemplo los Sistemas Micro-Electro-Mecánicos (MEMS). Esto involucra un aumento significativo en la relación área superficial/volumen de estos sistemas, lo que deriva en un mayor impacto de los fenómenos superficiales sobre la eficiencia y funcionamiento de estos dispositivos, siendo la fricción uno de los fenómenos más relevantes. A pesar de ser un fenómeno muy estudiado, aún no están claros los mecanismos de acción a escalas microscópicas, ni cuál es la conexión entre con los comportamientos observados a nivel macroscópico. Una de las limitaciones principales se debe a que estos procesos ocurren entre dos superficies en contacto, por lo que es muy complejo acceder físicamente al sistema bajo estudio y realizar mediciones de manera directa. Por esta razón se hace indispensable el desarrollo de modelos teóricos para poder interpretar resultados experimentales.
En este grupo se destaca el estudio del fenómeno de lubricación y fricción a escala microscópica (nanotribología), los cuales involucra diversos procesos superficiales, tales como adsorción, difusión, reacción, entre otros.
Por otro lado, también se estudia la fisicoquímica básica de fenómenos involucrados en sistemas de baja dimensionalidad (superficies), en particular la difusión, con aplicaciones a procesos de interés tribológico (fricción), farmacéutico, transporte, desplazamientos de líquidos en medios porosos, etc.

Línea 1: Fricción a escala microscópica (nanotribología) y macroscópica
Mediante técnicas analíticas y simulaciones de Monte Carlo, se modelan y estudian las fuerzas de fricción que aparecen en interfaces sólido-sólido de diferentes sistemas en deslizamiento. Esto se realiza tanto para contactos individuales (escala microscópica) como para contactos múltiples (escala “macroscópica”), con el fin de determinar los mecanismos involucrados y establecer una conexión entre dichas escalas.
A su vez, se desarrollan y ponen en marcha sistemas experimentales sencillos con el fin de obtener resultados experimentales que pueden ser comparados con desarrollos analíticos propios de nuestro grupo de trabajo.

Línea 2: Cinética de procesos en sistemas de baja dimensionalidad
La difusión es un evento que aparece en diferentes procesos físico-químicos. En particular, estudiado y analizado en sistemas cuasi-unidimensionales, hace que el sistema bajo análisis pueda ser utilizado para explicar fenómenos reales como son la fricción, separación quiral, extracción de petróleo, frentes de fuego, sistemas de desagües, tránsito, entre otros. De manera general, el estudio se realiza en base resultados obtenidos a partir del modelado de los sistemas de interés y la subsecuente implementación de simulaciones de Monte Carlo y tratamiento analíticos.

Contacto: Dr. Octavio Furlong (ojfurlong@gmail.com)