La investigación avanzada en ciencias básicas está continuamente ampliando los límites de los equipos de análisis químico disponibles comercialmente. Tal es el caso del grupo Kong de la Universidad Estatal de Oregón, cuyo trabajo en química física implica el estudio de la estructura básica de los materiales a nivel atómico.
El Dr. Wei Kong ha estado diseñando activamente nuevas herramientas que son importantes para otros investigadores de todo el mundo en estos nuevos campos. Parte del diseño incluye juntas de Kapton que se utilizan en una válvula criogénica pulsada que funciona a temperaturas inferiores a 20 K y presiones superiores a 20 atm. El propósito de la válvula es generar gotitas de helio superfluido para dopar con una variedad de moléculas e iones. Las propiedades del dopante se pueden estudiar entonces en el ambiente suave y sin interacción del helio a temperaturas cercanas a los cero grados Kelvin absolutos.
La Dra. Wei explica la complejidad de su diseño: “El orificio de 50 micrones de diámetro es el tamaño de la abertura cuando se activa la válvula pulsada para liberar el gas. Las condiciones de funcionamiento requieren una estabilidad térmica y mecánica extrema. El desgaste del movimiento repetitivo del mecanismo de accionamiento, junto con las contaminaciones de impurezas condensadas en la superficie de la junta debido a su baja temperatura de funcionamiento, hacen que la junta sea un componente consumible”.
La búsqueda de la Dra. Wei para fabricar mecánicamente las juntas la llevó al micromecanizado láser. Ella explica que “muchos maquinistas me dijeron que no era posible fabricar mecánicamente una pieza con el tamaño y la precisión que necesitábamos para nuestro diseño. Así que recurrimos al mecanizado láser debido a la pequeña escala espacial (orificios de 50 micrones de diámetro) y la capacidad de tener una buena calidad de corte en nuestro material”.
Potomac era el equipo ideal para ayudar a la Dra. Wei. Con la capacidad de crear orificios de hasta 1 micrón, la capacidad de micromaquinado con láser UV de Potomac satisfizo con creces sus necesidades. Los polímeros orgánicos son especialmente propicios para el proceso de eliminación de material fotoablativo de los láseres UV, lo que minimiza el daño térmico o la zona afectada por el calor.
Los componentes consumibles también deben ser económicamente viables para el funcionamiento a largo plazo de los nuevos equipos. A lo largo de los años, Potomac ha podido optimizar el micromaquinado láser para crear las piezas más asequibles del mercado.
Muchos avances y descubrimientos científicos dependen de una comprensión fundamental de los materiales. Trabajos como el que se lleva a cabo en la Universidad Estatal de Oregón tendrán efectos de largo alcance en muchos campos más allá de la química física. En Potomac estamos entusiasmados por contribuir al futuro de muchos descubrimientos apasionantes.
