{"id":11892,"date":"2017-09-11T09:49:48","date_gmt":"2017-09-11T09:49:48","guid":{"rendered":"https:\/\/sisteplant.com\/avances-necesarios-para-integrar-la-nanofabricacion-en-la-fabrica-del-futuro\/"},"modified":"2023-02-08T16:22:48","modified_gmt":"2023-02-08T16:22:48","slug":"avances-necesarios-para-integrar-la-nanofabricacion-en-la-fabrica-del-futuro","status":"publish","type":"articulos_y_libros","link":"https:\/\/sisteplant.com\/en\/articulos_y_libros\/avances-necesarios-para-integrar-la-nanofabricacion-en-la-fabrica-del-futuro\/","title":{"rendered":"Avances necesarios para integrar la nanofabricaci\u00f3n en la F\u00e1brica del Futuro"},"excerpt":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/cabecera_articulos_JB..jpg\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-6793 size-large\" src=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/cabecera_articulos_JB.-1024x320.jpg\" alt=\" width=\"625\" height=\"195\" \/><\/a><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>En el anterior libro (\u201cLa F\u00e1brica del Futuro humana, inteligente, tecnol\u00f3gica y digital\u201d, Sisteplant, S.L. \u2013 2016, p\u00e1g 129 y siguientes), ya tratamos la descripci\u00f3n tecnol\u00f3gica de la nanofabricaci\u00f3n y sus modalidades de \u201cdown-top\u201d y \u201ctop-down\u201d. En esta ocasi\u00f3n vamos a ver posibles formas de prepararla para las necesidades concretas que las f\u00e1bricas 4.0 (FF) requieren para tener un sentido completo y hol\u00edstico.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>B\u00e1sicamente son:<\/p>\n<ul>\n<li>Capacidades de proceso equivalentes a 6Sigmas en los puntos cr\u00edticos que condicionen su fiabilidad y, as\u00ed, la del producto que fabrican.<\/li>\n<li>Velocidades de producci\u00f3n razonables en un entorno industrial -aunque su configuraci\u00f3n pueda parecerse m\u00e1s a un laboratorio-.<\/li>\n<li>Agilidad y versatilidad para fabricar viablemente series cortas y unitarias personalizadas.<\/li>\n<\/ul>\n<p>El gran inter\u00e9s que la FF tiene en la nanofabricaci\u00f3n estriba en que, por una parte, precisamente no est\u00e1 a\u00fan industrializada y permite una diferenciaci\u00f3n creativa, y por otra en su potencial para crear propiedades extraordinarias en los productos de alto valor a\u00f1adido tecnol\u00f3gico.<\/p>\n<p>\u00bfC\u00f3mo se posicionan hoy el \u201cdown-top (DT)\u201d y el \u201ctop-down (TD)\u201d en esto? El siguiente cuadro lo resume.<\/p>\n<table style=\"width: 622px;\">\n<tbody>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Requerimiento para la FF<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">TD<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">DT<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">T\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n actuales<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">S\u00edntesis qu\u00edmica, CVD<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\"><strong>STM<\/strong> (microscopio de efecto t\u00fanel).<\/p>\n<p><strong>AFM<\/strong> (microscopio de fuerza at\u00f3mica)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Motor<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">Afinidad qu\u00edmica<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">Campos electrost\u00e1ticos y electromagn\u00e9ticos<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Fuerzas de uni\u00f3n<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">(Van der Waals, i\u00f3nicas)<br \/>\nD\u00e9biles<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">Covalentes<br \/>\nFuertes<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Potencial de capacidad de proceso<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">M\u00e1s baja<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">Buena<br \/>\n(manipulaci\u00f3n \u00e1tomo a \u00e1tomo o en peque\u00f1os grupos direccionales)<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Tiempo de proceso<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">Bajo<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">Excesivo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Agilidad y versatilidad<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">Poca<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">Alta<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"width: 164px;\">Propiedades creadas en el producto<\/td>\n<td style=\"width: 200px;\">Menores<\/td>\n<td style=\"width: 225px;\">Excelentes<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Observ\u00e1ndolo, se aprecia un mayor y claro potencial en la DT, pero es clave resolver primero su problema de la velocidad, lo que no es sencillo.<\/p>\n<p>Por lo tanto, a corto plazo, una salida puede ser la combinaci\u00f3n de la DT y TD en una t\u00e9cnica como la <u>DPNL (Deep-pen Nanolitografhy)<\/u>, en la que disponiendo un \u00fatil especial en la punta de un AFM podemos depositar direccionalmente (por CNC de gran precisi\u00f3n) part\u00edculas que luego van ensambl\u00e1ndose por afinidad, capa a capa.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Imagen1-1.png\"><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-6797 size-full\" src=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Imagen1-1.png\" alt=\" width=\"1007\" height=\"308\" \/><\/a><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><u>Esto sugiere que la DPNL puede articularse como 3Dp (impresi\u00f3n en 3D<\/u>), lo que est\u00e1 a\u00fan por lograr, pero que no reviste una complicaci\u00f3n insalvable, siempre que se tenga en cuenta la frecuencia natural de auto-ensamblado, originada por esa afinidad de las part\u00edculas o grupos. De lo contrario, si aumento la velocidad de avance del \u00fatil DPNL en el proceso, el menisco se romper\u00e1. Si esa velocidad es \u201cindustrialmente peque\u00f1a\u201d, habr\u00eda una soluci\u00f3n complementaria; reforzar con un campo el\u00e9ctrico longitudinal (en la direcci\u00f3n de avance) su cohesi\u00f3n. Este campo podr\u00eda ser creado entre la punta del AFM y una placa solidaria arrastrada por \u00e9l<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/artImagen2.jpg.png\"><img decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-6795 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/artImagen2.jpg-300x256.png\" alt=\" width=\"300\" height=\"256\" \/><\/a><\/p>\n<p>La fabricaci\u00f3n en vac\u00edo es necesaria para no desestabilizar con elementos externos el proceso, ya que las fuerzas de viscosidad y Brownianas son muy sensibles a las condiciones ambientales, y necesitamos realizar una regulaci\u00f3n PID interactiva muy fina del conjunto de elementos que act\u00faan:<\/p>\n<ul>\n<li>La distancia de la punta del DPNL al substrato o capa anterior<\/li>\n<li>La velocidad<\/li>\n<li>La medici\u00f3n por l\u00e1ser del estado el\u00e1stico del menisco<\/li>\n<li>La intensidad y frecuencia del campo el\u00e9ctrico.<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/artimag3.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignright wp-image-6796 size-medium\" src=\"https:\/\/www.sisteplant.com\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/artimag3-209x300.jpg\" alt=\" width=\"209\" height=\"300\" \/><\/a><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>Otro aspecto importante es que, dada a precisi\u00f3n requerida y la sensibilidad de par\u00e1metros y condiciones, es importante que una estructura tetra\u00e9drica (por su m\u00e1xima rigidez e isotrop\u00eda) soporte los \u00fatiles y medios de proceso.<\/p>\n<p>En definitiva, delicado pero conseguible. La DPNL con 3Dp puede ser una buena salida inmediata.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<hr \/>\n<p><strong>Javier Borda Elejabarrieta<\/strong>, Dr. I.I., Msc. en modelos matem\u00e1ticos y MBA; Presidente de Sisteplant. Profesor de la ETSII de Bilbao (Aula Aeron\u00e1utica) y de la URJC, (log\u00edstica para Defensa).<\/p>\n","protected":false},"featured_media":10882,"menu_order":20170911,"template":"","categories":[340,339,72],"tags":[44],"class_list":["post-11892","articulos_y_libros","type-articulos_y_libros","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-articulos","category-innovacion","category-sisteplant","tag-inteligencia-tecnologica"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v23.6 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Avances necesarios para integrar la nanofabricaci\u00f3n en la F\u00e1brica del Futuro - Sisteplant. 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