Tesis
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11285/345119
Colección de Tesis y Trabajos de grado (informe final del proyecto de investigación, tesina, u otro trabajo académico diferente a Tesis, sujeto a la revisión y aceptación de una comisión dictaminadora) presentados por alumnos para obtener un grado académico del Tecnológico de Monterrey.
Para enviar tu trabajo académico al RITEC, puedes consultar este Infográfico con los pasos generales para que tu tesis sea depositada en el RITEC.
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- Implementación de un modelo matemático para el control de espesores de películas de BaTiO3/PVDF por spin- coating(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-11-28) Ochoa Bonilla, Eduardo Ernesto; Sustaita Narváez, Alan Osiris; emipsanchez; Iturbe E K, Jackeline; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Monterrey; Ulloa Castillo, Nicolas AntonioLas películas delgadas juegan un papel esencial en el desarrollo e investigación de nanomateriales con propiedades nuevas dando aplicaciones que pueden ser desde un simple recubrimiento para evitar la corrosión, hasta aplicaciones fotovoltaicas y de microelectrónica. Se estudiaron películas sintetizadas a partir de Titanato de Bario (BaTiO3) y Fluoruro de Polivinilideno (PVDF) disuelto en N, N-dimetilformamida (DMF) HCON(CH3)2, por la metodología sol gel para la preparación de las nanopartículas. Las películas fueron depositadas por el método de deposición por centrifugación (spin-coating). Utilizado un modelo matemático propuesto por Emslie et al., se llevó a cabo una modelación para la predicción de grosores y controlar el espesor de las películas a partir de las concentraciones seleccionadas buscando beneficiar la obtención de películas delgadas uniformes y que promuevan la conversión de fase beta cristalina del PVDF. Para la deposición se llevó a cabo un estudio reológico de la solución a envejecer de PVDF / BaTiO3 para conocer algunos parámetros de viscoelasticidad usados en el modelo matemático. Por último, se desarrolló un diseño experimental variando la concentración de nanopartículas añadidas y evaluando los grosores de las películas con las del modelo matemático. Las concentraciones seleccionadas tras las pruebas exploratorias con el PVDF y BaTiO3 variaron de 0.02-0.05 g/10mL y 0.10-0.15 g/100mL respectivamente en relación con el peso del DMF. La velocidad de deposición utilizada fue de 2000 rpm. Las películas se caracterizaron por perfilometría, espectroscopia infrarroja y difracción de rayos X, a fin de conocer la composición y estructura, para el estudio de la conversión de fase β obteniendo hasta en un 80% para las películas con 10% de concentración de BaTiO3 depositadas sobre substratos de silicio y vidrio, evaluando valores similares obtenidos en el modelo matemático para las pruebas usando perfilometría para corroborar el grosor (en µm) de las películas.
- Development of a piezoelectric smart device with fiber meshes elaborated by Forcespinning™(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-06-14) Aguirre Corona, Renato Wenceslao; ELIAS ZUÑIGA, ALEX; 19150; Elías Zúñiga, Alex; tolmquevedo/mscuervo; Rodríguez Salinas, Juan José; Martínez Romero, Oscar; Olvera Trejo, Daniel; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Monterrey; Del Ángel Sánchez, KarinaA novel approach was used in this thesis project. BaTiO3 nanoparticles named as BTO nanoparticles were synthesized in the laboratory and commercial graphene named as G are used as fillers in Polyvinylidene Fluoride named as PVDF for the formation of polymeric meshes for the development of piezoelectric devices. Piezoelectric fiber meshes from different materials as: PVDF, BTO/PVDF, G/PVDF, BTO/G/PVDF are done varying the concentration of the fillers to evaluate the materials. The fiber meshes were fabricated in the Forcespinning™ technique and were characterized using different techniques. Scanning Electron Microscopy was used to obtain the morphology and chemical composition by Energy Dispersive Spectroscopy(EDS), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) was done for the identification of the phase composition of the material, Thermogravimetric Analysis allows the obtention of the maximum temperature of degradation to identify the materials with more thermal stability and X-ray Diffraction confirmed us the presence of the planes of the β phase in the fiber meshes and in the BTO the planes that are in concordance to the crystallographic card 96-150-7758. For the characterization of the piezoelectric devices an Impact tester was used with a multimeter to record the voltage generated by all the samples. Where the mean maximum voltage generated for the A2 device is 35.77 Voc, the best device with only BTO as filler, while A3, A4, A6 and A7 samples are samples where G is used with a bad performance. The devices developed can be used for different applications as sensors or nanogenerators, showing a promising performance. Piezoelectric devices are of interest by the generation of voltage from sources that were not used before, therefore producing energy from sustainable alternatives, offering an option for remote self-powered sensors.
- Development of a piezoelectric smart device with fiber meshes elaborated by Forcespinning™(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2022-06-14) Aguirre Corona, Renato Wenceslao; ELIAS ZUÑIGA, ALEX; 2019150; Elías Zúñiga, Alex; puelquio, emipsanchez; Olvera Trejo, Daniel; Martínez Romero, Oscar; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Monterrey; Del Ángel Sánchez, KarinaA novel approach was used in this thesis project. BaTiO3 nanoparticles named as BTO nanoparticles were synthesized in the laboratory and commercial graphene named as G are used as fillers in Polyvinylidene Fluoride named as PVDF for the formation of polymeric meshes for the development of piezoelectric devices. Piezoelectric fiber meshes from different materials as: PVDF, BTO/PVDF, G/PVDF, BTO/G/PVDF are done varying the concentration of the fillers to evaluate the materials. The fiber meshes were fabricated in the Forcespinning™ technique and were characterized using different techniques. Scanning Electron Microscopy was used to obtain the morphology and chemical composition by Energy Dispersive Spectroscopy(EDS), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) was done for the identification of the phase composition of the material, Thermogravimetric Analysis allows the obtention of the maximum temperature of degradation to identify the materials with more thermal stability and X-ray Diffraction confirmed us the presence of the planes of the β phase in the fiber meshes and in the BTO the planes that are in concordance to the crystallographic card 96-150-7758. For the characterization of the piezoelectric devices an Impact tester was used with a multimeter to record the voltage generated by all the samples. Where the mean maximum voltage generated for the A2 device is 35.77 Voc, the best device with only BTO as filler, while A3, A4, A6 and A7 samples are samples where G is used with a bad performance. The devices developed can be used for different applications as sensors or nanogenerators, showing a promising performance. Piezoelectric devices are of interest by the generation of voltage from sources that were not used before, therefore producing energy from sustainable alternatives, offering an option for remote self-powered sensors.
