Síntesis y caracterización de nanopartículas metálicas y bimetálicas obtenidas por métodos físicos sobre sustratos flexibles :
Villasana García, Arantxa
Síntesis y caracterización de nanopartículas metálicas y bimetálicas obtenidas por métodos físicos sobre sustratos flexibles : [recurso electrónico] / Arantxa Villasana García ; director, Oscar Manuel Pérez Landeros. - Mexicali, Baja California, 2026. - recurso en línea (69 p.) il., gráficas.
Maestría en Ingeniería
Tesis (Maestría) Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2026.
Incluye referencias bibliográficas(p. 61-69)
Resumen
Películas metálicas de oro, plata y combinaciones de oro/plata fueron obtenidas mediante un sistema de deposición por evaporación térmica de alto vacío, garantizando un entorno controlado para la obtención de capas delgadas de alta pureza y homogeneidad. Estas películas metálicas fueron depositadas sobre diversos sustratos, incluyendo SiO₂, cuarzo, vidrio y poliimida, seleccionados por sus propiedades físicas y químicas que facilitan la interacción con las nanopartículas metálicas. Posteriormente, las muestras fueron sometidas a un tratamiento de recocido térmico rápido (RTA) a una temperatura de 230 °C durante un minuto, tanto en condiciones de vacío como a presión atmosférica, con el objetivo de inducir la formación de nanopartículas mediante la difusión térmica y la reorganización de los átomos metálicos en la película.
Para la obtención de nanopartículas bimetálicas (BNPs), se emplearon dos metodologías específicas. En la primera, se depositó una capa inicial de oro sobre el sustrato, la cual fue tratada con RTA, seguida de la deposición de una capa de plata sobre la primera película y un nuevo tratamiento RTA, repitiendo el procedimiento inverso para la configuración plata/oro. Este enfoque permitió la formación de estructuras bimetálicas con una configuración jerárquica específica.
La segunda metodología empleó el método de sándwich, donde dos sustratos de SiO₂, uno con película de oro y otro con película de plata, se colocaron en contacto directo entre las capas metálicas y luego se sometieron a RTA. Este proceso facilitó la difusión y la mezcla controlada de ambos metales, formando una interfaz bimetálica con propiedades ópticas y eléctricas únicas.
Además, se empleó un enfoque alternativo con un láser de alta potencia (5.5 W y 10 W) y una plancha térmica, lo que permitió transformar las películas metálicas en nanoestructuras completamente formadas mediante un proceso de interacción térmica y fotónica. Estas nanoestructuras, tanto monometálicas como bimetálicas, fueron posteriormente aplicadas para la decoración de nanopartículas (NPs) y nanopartículas bimetálicas (BNPs) en microcanales, optimizando su configuración
8
para estudios de espectroscopía Raman mejorada en superficie (SERS). Esta técnica fue utilizada para mejorar significativamente la señal del analito, lo que resulta crucial para aplicaciones avanzadas en detección química y biosensores de alta sensibilidad.
Como resultado de estos procesos, se obtuvo un control reproducible sobre la formación, tamaño, distribución y configuración estructural de nanopartículas monometálicas y bimetálicas de Au y Ag, observándose diferencias claras entre los tratamientos térmicos y los inducidos por láser. Las caracterizaciones ópticas y morfológicas confirmaron la formación de nanoestructuras bien definidas y la presencia de interfaces bimetálicas en las configuraciones Au–Ag y Ag–Au, mientras que las evaluaciones SERS evidenciaron un incremento significativo de la intensidad Raman en comparación con películas metálicas continuas, demostrando el potencial de los sustratos desarrollados para aplicaciones de detección altamente
Nanopartículas metálicas--Tesis y disertaciones académicas.
Materiales nanoestructurados.--Recocido térmico.
TA418.9.N35 / V55 2026
Síntesis y caracterización de nanopartículas metálicas y bimetálicas obtenidas por métodos físicos sobre sustratos flexibles : [recurso electrónico] / Arantxa Villasana García ; director, Oscar Manuel Pérez Landeros. - Mexicali, Baja California, 2026. - recurso en línea (69 p.) il., gráficas.
Maestría en Ingeniería
Tesis (Maestría) Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2026.
Incluye referencias bibliográficas(p. 61-69)
Resumen
Películas metálicas de oro, plata y combinaciones de oro/plata fueron obtenidas mediante un sistema de deposición por evaporación térmica de alto vacío, garantizando un entorno controlado para la obtención de capas delgadas de alta pureza y homogeneidad. Estas películas metálicas fueron depositadas sobre diversos sustratos, incluyendo SiO₂, cuarzo, vidrio y poliimida, seleccionados por sus propiedades físicas y químicas que facilitan la interacción con las nanopartículas metálicas. Posteriormente, las muestras fueron sometidas a un tratamiento de recocido térmico rápido (RTA) a una temperatura de 230 °C durante un minuto, tanto en condiciones de vacío como a presión atmosférica, con el objetivo de inducir la formación de nanopartículas mediante la difusión térmica y la reorganización de los átomos metálicos en la película.
Para la obtención de nanopartículas bimetálicas (BNPs), se emplearon dos metodologías específicas. En la primera, se depositó una capa inicial de oro sobre el sustrato, la cual fue tratada con RTA, seguida de la deposición de una capa de plata sobre la primera película y un nuevo tratamiento RTA, repitiendo el procedimiento inverso para la configuración plata/oro. Este enfoque permitió la formación de estructuras bimetálicas con una configuración jerárquica específica.
La segunda metodología empleó el método de sándwich, donde dos sustratos de SiO₂, uno con película de oro y otro con película de plata, se colocaron en contacto directo entre las capas metálicas y luego se sometieron a RTA. Este proceso facilitó la difusión y la mezcla controlada de ambos metales, formando una interfaz bimetálica con propiedades ópticas y eléctricas únicas.
Además, se empleó un enfoque alternativo con un láser de alta potencia (5.5 W y 10 W) y una plancha térmica, lo que permitió transformar las películas metálicas en nanoestructuras completamente formadas mediante un proceso de interacción térmica y fotónica. Estas nanoestructuras, tanto monometálicas como bimetálicas, fueron posteriormente aplicadas para la decoración de nanopartículas (NPs) y nanopartículas bimetálicas (BNPs) en microcanales, optimizando su configuración
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para estudios de espectroscopía Raman mejorada en superficie (SERS). Esta técnica fue utilizada para mejorar significativamente la señal del analito, lo que resulta crucial para aplicaciones avanzadas en detección química y biosensores de alta sensibilidad.
Como resultado de estos procesos, se obtuvo un control reproducible sobre la formación, tamaño, distribución y configuración estructural de nanopartículas monometálicas y bimetálicas de Au y Ag, observándose diferencias claras entre los tratamientos térmicos y los inducidos por láser. Las caracterizaciones ópticas y morfológicas confirmaron la formación de nanoestructuras bien definidas y la presencia de interfaces bimetálicas en las configuraciones Au–Ag y Ag–Au, mientras que las evaluaciones SERS evidenciaron un incremento significativo de la intensidad Raman en comparación con películas metálicas continuas, demostrando el potencial de los sustratos desarrollados para aplicaciones de detección altamente
Nanopartículas metálicas--Tesis y disertaciones académicas.
Materiales nanoestructurados.--Recocido térmico.
TA418.9.N35 / V55 2026
