El laboratorio permitirá resolver los problemas nacionales en materia de petróleo

Posee el IMP el "equipo más avanzado del mundo de microscopía electrónica"

Caracterización microestructural de nuevos materiales a nivel nanométrico, una de sus tareas

DE LA REDACCION

Catalizadores que permitan producir combustibles de ultra bajo azufre, nuevos anticorrosivos, membranas de separación y aditivos para la recuperación mejorada son algunos de los materiales y procesos que podrán desarrollarse en el Laboratorio de Microscopía Electrónica de Ultra Alta Resolución del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), que fue inaugurado recientemente por el ingeniero José Antonio Ceballos Soberanis, director general de la institución.

Tras expresar la satisfacción que le produce la puesta en marcha de este laboratorio -"que cuenta con el equipo electrónico más avanzado en el ámbito mundial"-, el ingeniero Ceballos aseveró que en la medida en que éste ayude a resolver los problemas de la industria petrolera nacional cumplirá su cometido, y ratificará la convicción de que el IMP fue creado para ser el brazo tecnológico de Petróleos Mexicanos (Pemex).

"Estoy enormemente satisfecho por el esfuerzo que hizo el instituto al adquirir este equipo y avanzar en su estrategia para operar como centro de investigación de primer nivel, pero sobre todo por la gente que está detrás, que es finalmente la que le da valor", indicó el ingeniero Ceballos.

"Hoy -refirió- es un magnífico día para el instituto y toda la comunidad científica del país, porque muestra el empeño que ponemos todos para avanzar en esta senda ardua y difícil, sí, pero que en el día a día tiene repercusiones en la industria petrolera."

Ante investigadores y funcionarios de las universidades Nacional Autónoma de México y Autónoma Metropolitana, del Instituto Politécnico Nacional, del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, de Pemex y del IMP, el Ingeniero Ceballos fue enfático al señalar que el instituto no pretende recuperar la inversión que hizo, de poco más de dos millones de dólares, tan sólo por la adquisición del microscopio electrónico de transmisión, denominado Titán.

"El laboratorio como tal cumplirá su cometido únicamente cuando se empiece a utilizar en proyectos en los que el instituto, solo o de manera compartida con otros centros de investigación y universidades del país y del extranjero, resuelva mejor los problemas en materia de inhibidores de corrosión, diseño de catalizadores y nuevos materiales, y en los que la microscopía es herramienta importante.

En su intervención, el doctor Marcelo Lozada y Cassou, coordinador del Programa de Ingeniería Molecular, presentó algunas de las aplicaciones de la microscopía en el IMP, entre las que destacó la producción de soportes con morfología nanotubular o de inhibidores de corrosión para medios ácidos.

Herramienta fundamental en la industria

Comentó que la microscopia es una herramienta fundamental con la que el instituto podrá hacer tecnología de punta en materia de diseño de nuevos materiales, a partir del conocimiento de su estructura molecular, su comportamiento y caracterización volumétrica, química y de superficie, a niveles micrométrico, nanométrico y atómico (modo de transmisión, barrido fuerza atómica y tunelamiento).

Los alcances y bondades del Laboratorio de Microscopía Electrónica de Ultra Alta Resolución, aunados a los de los laboratorios de caracterización molecular con los que ya cuenta el IMP, permitirán el desarrollo de proyectos de alto impacto para la industria petrolera nacional, así como consolidar un cuadro de recursos humanos de alto nivel de desempeño y compromiso en dicha materia de la electrónica.

Luego del acto protocolario, que se llevó a cabo en el auditorio Bruno Mascanzoni, los funcionarios realizaron un recorrido por las instalaciones del nuevo laboratorio, cuya capacidad instalada para la caracterización detallada de materiales a nivel nanométrico lo ponen a la vanguardia en América Latina y en el mundo, pues además de Inglaterra, Alemania, Estados Unidos y Francia, México cuenta ya con el primer laboratorio de alta tecnología, con el que el IMP fortalece su infraestructura para desarrollar la investigación, a partir del conocimiento de la estructura molecular, que Pemex requiere para hacer frente a su problemática.

La experiencia del IMP en materia de microscopía electrónica data desde la creación misma del instituto, ante la necesidad de contar con una herramienta para el estudio de materiales extraídos del subsuelo o de aquellos que se desarrollaban en los laboratorios. Poco a poco, el IMP comenzó a adquirir equipo. Primero, dos microscopios de transmisión y uno de barrido, con resolución en el modo de transmisión, y después otros dos, uno de barrido ambiental y otro de fuerza atómica y tunelamiento, los cuales, sin duda, cumplieron con el propósito para el cual fueron adquiridos.

Modernización de infraestructura

No obstante, las necesidades de Pemex en materia de diseño de nuevos materiales de alto valor tecnológico llevaron al IMP a realizar la modernización de su infraestructura y a proveerse de equipos de microscopía de ultra alta resolución. Para ello, se adquirieron otros cinco microscopios electrónicos, uno de fuerza atómica y un nanomanipulador de última generación, que hoy forman parte del Laboratorio Electrónico de Microscopía de Ultra Alta Resolución del Instituto.

La instalación de los primeros equipos y el acondicionamiento del Laboratorio de Microscopía se iniciaron desde hace tres años, actividades que culminaron con la puesta en marcha del último de los microscopios adquiridos con una resolución de 0.85 A.

Actualmente, el Laboratorio de Microscopía del IMP es el más completo en México y Latinoamérica, dedicado a la caracterización micro estructural de nuevos materiales a nivel nanométrico (10-9m), así como al desarrollo de gran variedad de métodos y análisis. Está conformado por dos microscopios electrónicos de barrido; seis microscopios electrónicos de transmisión; dos microscopios de fuerza atómica; una estación de doble haz (iónico y electrónico); un nanomanipulador y equipo periférico para preparación de muestras.

Para su óptima operación el laboratorio está dividido en cuatro grandes áreas: Microscopía Electrónica de Transmisión, mediante la cual se determina la morfología, tamaño y estructura cristalina de materiales a nivel micrométrico, nanométrico y atómico (hasta 0.85 a), para posteriormente correlacionar las propiedades físico-químicas, ópticas, magnéticas y electrónicas con su comportamiento macroscópico.

La otra es Microscopía Electrónica de Barrido la cual analiza la estructura de la superficie de materiales (orgánicos, inorgánicos y biológicos) a nivel micro y nanométrico, con el fin de correlacionarla con las propiedades superficiales de la muestra (rugosidad y fenómenos de interfase, entre otros). Asimismo, se realizan análisis químicos a escala nanométrica para obtener información de la naturaleza y composición de los materiales.

Microscopía de Fuerza Atómica y Tunelamiento permite estudiar la superficie de las muestras, con alta resolución espacial y capacidad de medición de relieves topográficos y dominios magnéticos. Esta técnica tiene una característica única: su capacidad de manipular átomos y moléculas, modificando local y controladamente la superficie de la muestra para diseño de materiales.

Preparación de Muestras es un área en la que se utilizan varias técnicas para observar adecuadamente los materiales en los microscopios y hacer cortes transversales con ayuda de un haz iónico, cuya precisión se mide en micras.