DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA LA ELABORACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS, POR EL MÉTODO DE INMERSIÓN / Design and Construction of an Automated System for the Elaboration of thin Films Using Dip-Coating Process

Autores/as

  • David Leal Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A, Universidad Simón Bolívar
  • Levi García Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A
  • Delfín Moronta Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A
  • John Mantilla Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A

Palabras clave:

Dip-Coating, Microcontrolador, Películas delgadas, Velocidad de extracción, Agenda electrónica.

Resumen

El método de inmersión o Dip-Coating es utilizado para la obtención de mono-capas y multi-capas delgadas. Éste consiste en la introducción y posterior extracción de un sustrato (vidrio, metales, entre otros) en el interior de una solución para la formación de la capa. En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un dip-coater de bajo costo, basado en un microcontolador. El equipo construido posee un rango de velocidades de extracción del sustrato, comprendidas entre 0,8 cm/min y 25 cm/min. Con este propósito fue diseñado y elaborado un subsistema mecánico que permite el movimiento del sustrato y un subsistema electrónico-computacional, para el control del mismo, utilizando un microcontrolador PIC16F877A. El sistema es manejado mediante una agenda electrónica o PDA. Para comprobar el funcionamiento del instrumento, se depositaron una serie de películas de una, cinco y diez capas de sílice, sobre sustrato de vidrio. Posteriormente fueron caracterizadas por la técnica de microscopia electrónica de transmisión (TEM) y la técnica de interferometría óptica.

ABSTRACT
The process of coating by immersion, or Dip-Coating, is utilized to obtain thin mono-coats and multi-coats. It involves the immersion and later withdrawal of a substrate (glass, metal, etc.) into a reservoir containing a solution used for the formation of a coat. In this paper we describe a low cost microcontroller-based dip-coater design and construction. The coater has a withdrawal velocity ranging between 0.8 cm/min and 25 cm/min. To achieve this performance, a mechanical subsystem for the substrate transportation and an electronic and computational subsystem for its control, was designed and elaborated using the microcontroller PIC16F877A. The system is operated by means of a notebook or a PDA. To test the complete system, a series of silica over glass films with one, five and ten coats were made. They were characterized by means of the transmission electron microscopy technique (TEM) and optical interferometry technique.
Keywords: Dip-Coating, Microcontroller, Thin film, Withdrawal Speed, Electronic notebook.

Biografía del autor/a

David Leal, Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A, Universidad Simón Bolívar

Dpto. de Formación General y Ciencias Básicas. USB

Levi García, Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A

Delfín Moronta, Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A

John Mantilla, Universidad Central de Venezuela, Escuela de Física, Facultad de Ciencias, AP 20513, 1020-A

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Número

Sección

Ingeniería Metalúrgica y Ciencias de los Materiales