El ‘anodizado’ o ‘anodización’ es una técnica muy común utilizada para modificar las superficies de los materiales de aluminio mediante procesos químicos y electrolíticos. Se trata de una modificación que confiere protección al aluminio contra los agentes atmosféricos, pues su superficie queda rodeada de una película de óxido mucho más espesa y con mejores características de protección que la que se crea de manera natural. Y es que el aluminio y sus aleaciones se anodizan electroquímicamente en múltiples procesos comerciales para la obtención de acabados coloreados, para incrementar la resistencia a la corrosión del sustrato, para la producción de materiales duros y con resistencia al desgaste y abrasión, o como acabado adherente para la aplicación posterior de diferentes tipos de recubrimientos

 

Los grupos de científicos Corrosión y Protección, Estructura y Química de Nanomateriales y Química de Sólidos y Catálisis de la Universidad de Cádiz también harán uso del anodizado con el objetivo principal de diseñar y obtener nuevos materiales nanoestructurados, basados en aleaciones de aluminio, multifuncionales, con un elevado interés tecnológico y que posean propiedades tribológicas mejoradas (mínima fricción, mayor resistencia al desgaste y máxima lubricación). Para ello desarrollarán el proyecto calificado como de excelencia ‘Diseño y obtención de superficies de aluminio nanoestructuradas y funcionales para su empleo en aplicaciones tribológicas’. El estudio, liderado por el profesor de la Universidad de Cádiz, José Juan Calvino, ha sido financiado por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa de la Junta de Andalucía con 117.500 euros.

 

Diseño de los Nanomateriales

 

Así pues, con el fin de obtener estos innovadores materiales con propiedades tribológicas mejoradas, los científicos de la UCA emplearán la ‘anodización’ en diferentes aleaciones de aluminio (AA1050, AA20XX, AA60XX), para generar en sus superficies una capa de óxido. Ésta se caracteriza por su excelente resistencia a los agentes químicos, dureza, baja conductividad eléctrica y por su estructura porosa, la cual, según pretenden los expertos, será de dimensiones nanométricas y modificable para conseguir geometrías  y tamaño de poros diferentes de una manera controlada y reproducible.

 

Una vez obtenida esta membrana nanoporosa de alúmina, los investigadores la utilizarán como molde en el que, a través de procedimientos químicos o electroquímicos, introducirán partículas de dimensiones en el rango del nanómetro (nano-partículas) con distintas propiedades. En concreto se ensayará la incorporación de nanopartículas de sulfuro de molibdeno y oro metálico. “Depositar estas nanopartículas permitirá modular las propiedades físicas y químicas de la superficie de aluminio anodizado”, asegura José Juan Calvino.

 

Aplicaciones

 

La incorporación de diferentes nanopartículas en el interior de la estructura nanoporosa de las superficies de las aleaciones de aluminio permitirá obtener materiales nanoestructurados con un amplio abanico de propiedades, y en consecuencia aptos para diferentes aplicaciones tecnológicas. Así, las membranas nanoporosas que se pretenden obtener podrían ser empleadas como moldes para obtener nanohilos de metales, como plantillas para fabricar nanotubos de carbón o dióxido de titanio, para preparar distintos tipos de catalizadores o como soporte de materiales lubricantes.

 

Por ejemplo, los expertos de la UCA pretenden que las superficies anodizadas que incorporan en su interior sulfuro de molibdeno, puedan actuar como autolubricantes que sean utilizables en diversos sectores, como en la industria aeronáutica, naval o del automóvil.

 

Por otro lado, los materiales de aluminio que incorporen oro metálico podrían tener aplicaciones en Catálisis Heterogénea. "Los nanoporos podrían eventualmente permitir la obtención de hilos de oro de dimensiones nanométricas que se aplicarían como microelectrodos, en sensores, para almacenamiento de información y como dispositivos sensores biológicos", señala José Juan Calvino.

  

Más información:

 

Juan José Calvino

Facultad de Ciencias. Campus Universitario de Puerto Real

Departamento de Ciencia de los Materiales, Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica.

Facultad de Ciencias.

Universidad de Cádiz

 

Telf.: 956 01 63 33

 

E-mail: jose.calvino@uca.es