Una tesis doctoral propone obtener superficies nanoestructuradas mediante un nuevo proceso de inyección de plástico

En su investigación, Baldi ha explorado diferentes metodologías para la obtención de texturas, a escala micrométrica y submicrométrica, empleando distintas estrategias de recubrimiento y texturización, incluido el texturizado mediante láser pulsado de femtosegundos, el cual le ha permitido obtener estructuras superficiales periódicas conocidas como LIPSS --de sus siglas en inglés Laser Induced Periodic Surface Structure-–. Estas estructuras LIPSS han sido caracterizadas mediante espectroscopia RAMAN, microscopía electrónica de barrido, microscopía de fuerzas atómicas y difracción de RX.

Para conseguir el objetivo de obtener superficies micro y nanotextiruzadas de coste asequible, que se puedan fabricar de forma industrial, se ha explorado la fabricación en piezas plásticas mediante el proceso de inyección de plástico, utilizando moldes de inyección que incorporen el negativo de las microtexturas. En este caso, se han fabricado superficies superhidrofóbicas, para lo que el Baldi ha diseñado y construido un molde de inyección que permite el cambio de diferentes superficies y nanoestructuras.

Se trata del primer prototipo construido para conseguir esta estrategia, mediante el cual se han podido obtener con éxito piezas de polipropileno y policarbonato con superficies texturizadas superhidrofóbicas, caracterizadas mediante microscopía electrónica de barrido y confocal. También es la primera vez que se describen los parámetros de inyección −presión, temperatura y tiempo de ciclo− empleados para poder replicar estas superficies del molde en las piezas finales.

Finalmente, en la última parte de la tesis, Baldi ha estudiado la fabricación de canales de microfluídica para inyección de plástico. En concreto, ha desarrollado una estrategia para la fabricación de los moldes para microfluídica, consiguiendo un proceso completo que empieza en la producción del negativo de unos canales de microfluídica −mediante impresión 3D−, seguido de la realización de una copia de los canales en silicona, y realizando finalmente un recubrimiento selectivo en níquel, obteniendo así el negativo de los canales en el molde donde finalmente, mediante inyección de plástico, se obtienen los canales de microfluídica en piezas de policarbonato.

La tesis ha sido realizada bajo la dirección de Andrés García Granada, profesor del Departamento de Ingeniería Industrial, y de Carles Colominas Guardia, del Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales, de IQS School of Engineering.