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FP6

EMDPA — Resultado resumido

Project ID: 32202
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Francia

Un vistazo bajo la superficie

Toda la materia posee masa, y los espectrómetros de masa son instrumentos que determinan las concentraciones relativas de átomos y moléculas en una muestra en función de sus masas. Un consorcio financiado por la Unión Europea ha cambiado radicalmente la forma en que los investigadores de la materia obtienen esta información, que es de vital importancia para el desarrollo de nuevos materiales.
Un vistazo bajo la superficie
Todo lo que hay en el universo está formado por los ciento catorce elementos descubiertos oficialmente hasta la fecha e incluidos en la tabla periódica de los elementos. Estos elementos pueden ser no metales como el hidrógeno, el oxígeno y el carbono, metales como el aluminio o el plomo, o pertenecer a otros grupos de elementos.

Como su nombre indica, estos elementos son las piezas elementales de las que están hechas las moléculas, formadas por dos o más átomos del mismo elemento o de distintos elementos. Por ejemplo, el agua (H2O) está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

Existen muchos tipos de espectrometría de masas (ME) y espectroscopía, pero todos presentan dificultades inherentes en lo que concierne al análisis de materiales avanzados. La espectrometría de masas combinada con la cromatografía de gases (GC) y la cromatografía de líquidos (LC) no es aplicable a sólidos. La espectrometría de masas con plasma acoplado mediante inducción (ICP) combinada con ablación láser no sirve para medir elementos y moléculas gaseosos. Varios otros métodos espectroscópicos para el análisis de superficies son lentos y complicados.

Investigadores financiados por la Unión Europea pusieron en marcha el proyecto EMDPA para desarrollar un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo radicalmente nuevo, con descarga luminiscente y pulsos de radiofrecuencia (RF GD-TOF). Este espectrómetro se utilizaría para el perfilado de la profundidad y superficial de materiales multicapa formados por capas delgadas conductoras y no conductoras.

Los investigadores determinaron que la espectroscopía por emisión óptica con descarga luminiscente (GD-OES) proporciona la velocidad deseada de análisis, pero carece de la sensibilidad y la capacidad para proporcionar información molecular válida. Por ello, los investigadores desarrollaron un nuevo sistema de GD-MS que combina la velocidad de la espectroscopía GD con la sensibilidad y la capacidad de análisis molecular de la MS, proporcionando una resolución nanométrica de la profundidad en materiales avanzados.

La nueva RF GD-TOF MS proporciona toda la información del espectro másico a cualquier profundidad y durante cualquier periodo de tiempo, y no hay duda de que se convertirá en una poderosa herramienta para desarrollar materiales avanzados. Entre sus aplicaciones se cuenta la ciencia de la corrosión, la producción de células solares y sistemas electrónicos moleculares, entre otras. La comercialización de los resultados del proyecto podría acelerar y mejorar el desarrollo de nuevos materiales, beneficiando tanto a la investigación como a la industria y los consumidores.

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