Descripció del projecte
La detecció de compostos volàtils i explosius té un gran interès en els camps de la seguretat laboral i industrial. Les tecnologies disponibles en
l’actualitat requereixen d’un gran consum energètic, cosa que limita la seva utilizació en dispositius personals i autònoms. Aquesta tesi té per objectiudesenvolupar una nova generació de dispositius que ofereixin prestacions similars als existents, però amb uns consums energètics molt reduits; compatibles amb els sistemes alimentats amb bateria.
La proposta parteix de l’experiència de més de 20 anys del grup de recerca MIND en el desenvolupament de sensors de gas. L’any 2008 el grup va
reportar, per primera vegada, una nova tecnología de sensors de baix consum, els sensors autoescalfats, que permetien reduir el consum energètic
fins a nivells insignificants. Breument, el principi d’autoescalfament es basa en aprofitar la potència dissipada per efecte Joule en el material sensor a gas en tractar de mesurar-ne la resistència elèctrica, per elevar-ne la temperatuda de forma controlada. D’aquesta manera, no és necessari emprar dispositius escalfadors adicionals i és possible per tant reduir el consum elèctric. La recerca desenvolupada fins a aquest moment, ha permès demostrar que és possible utilizar aquest principi en grans agrupaments de nanomaterials unidimensionals. Això és, per exemple, xarxes aleatòries (i per tant fàcils de fabricar) de nanofils.
En aquest context, aquesta proposta de tesi parteix de la hipòtesi de que sería possible reduir significativament el consum dels pellistos catalítics,
emprant els mateixos materials utilitzats en els pellistos catalítics convencionals, però amb una morfología nanoestructurada. De forma específica, el primer repte consisteix en sintetitzar nanoestructures unidimensionals de platí pur o d’altres metalls catalítics per formar xarxes aleatòries
nanoestructurades. Seguidament, caldrà integrar aquestes xarxes en plataformes sensores que permetin la seva operació com a sensors mitjançant
autoescalfament. Finalment, serà necessari validar el funcionament des dispositius resultats com a sensors de gasos volàtils amb un baix consum.
Per aconseguir-ho es preveu utilitzar tècniques de creixement directes com l’elecrospining i/o, alternativament, tècniques de creixement sobre
patrons nanoestructurats com l’electrodeposició, l’sputtering o l’ALD.
A nivell tècnic, la tesi ofereix la possibilitat d’un aprenentatge multidisciplinar, incloent, síntesi de precursors químics, creixement de nanomaterials
mitjançant electrospray, tractament de superfícies mitjançant tècniques electroquímiques i/o de microfabricació, tècniques de caracterítzació química estructural i morfològica de materials, mesures elèctriques bàsiques i tests amb gasos.
A més a més del desenvolupament científic d’aquesta nova tecnología, s’ofereix al candidat la possibilitat de participar de forma activa en la
transferència dels resultats de la seva recerca a l’empresa; és a dir, en el desenvolupament del producte comercialitzable final.
