Untitled - Materials Science Institute of Madrid - Consejo Superior de ...

1. Aplicación de Nanotecnologías en el
Espacio: Nanosensores para el Satélite
NANOSAT (fases C y D)
Palabras clave: nanosensores, aplicaciones de materiales
para el espacio
Uno de los objetivos principales del Proyecto NANOSAT
es la fabricación e integración de nanosensores utilizando
nanotecnologías de desarrollo nacional. Se esta
trabajando en la fabricación de los nanosensores
demostradores seleccionados: un sensor de campo
magnético terrestre y de un sensor solar para las medidas
del posicionamiento del Satélite NANOSAT con respecto
a la Tierra y el Sol. Los nanosensores forman
parte de un Subproyecto de reciente aprobación del
Proyecto Coordinado NANOSAT, y se ensayaran y probaran
en las condiciones de vuelo del Satélite. En este
Subproyecto, grupos del ICMM del CSIC junto con otros
grupos de la Universidad Autónoma de Madrid, de ETSI
Telecomunicación, del CNM de Barcelona están realizando
con el Laboratorio de Instrumentación Espacial -
LINES de la División de Ciencias del Espacio del INTA
trabajos conjuntos (Fases A/B de NANOSAT), que apuntan
hacia la investigación multidisciplinaria en diferentes
campos, y en especial en Micro/Nano-materiales
que sean de gran interés tecnológico en el sector aeroespacial,
y poseen gran capacidad de abarcar los campos
necesarios para la realización de los objetivos científicos,
ya que en su conjunto se encuentran investigadores
con gran experiencia, uniendo campos complementarios
de la Ciencia y la Tecnología.
1. Aplication of Nanotechnologies in
Space: Nanosensors for NANOSAT
Keywords: nanosensors, materials applications for
space
One of the main objectives of NANOSAT phases C/D is
the fabrication and integration of two nanosensors, thorough
the development of novel national nanotechnologies.
The fabrication of these nanosensors is based on
the experience of multidisciplinary scientific and technological
research groups on nanotechnologies. Also, is
our objective to acquire enough experience in this field
and to enhance our contributions in aerospace technology.
In this Project, after the phases A/B were devoted
to the selection of adequate prototypes of nanosensors,
we should fabricate two nanosensors: magnetooptic
nanosensor for the measurement of gravitational parameters
and a solar nanosensor for the measurement of
the orientation of the NANOSAT with respect the Sun.
These nanosensors should be checked under the extreme
orbit conditions. In this Project different Research
and Technological groups with different expertise are
working together on the specific objectives of the
NANOSAT sensors and the possible applications of
National Micro/Nanotechnologies in Space.
1. M. Zayat, F. Delmonte, M.P. Morales, G. Rosa, H. Guerrero, C.J. Serna and D. Levy. Highly transparent g-Fe 2 O 3 /Vycor-glass magnetic
nanocomposites. Adv. Mater., 2003, 15(21): 1809-1812.
2. E.M. Moreno, M. Zayat, M.P. Morales, C.J. Serna, A. Roig and D. Levy, Preparation of narrow size distribution superparamagnetic -Fe 2 O 3
nanoparticles in a sol-gel transparent SiO 2
matrix. Langmuir, 18(12), 2002: 4972-4978.
Proyectos: Aplicación de Nanotecnologías en el Espacio: Nanosensores para el Satélite NANOSAT (fases C y D)
2. “Arrays” de nanohilos magnéticos
Recientemente la fabricación de nanoestructuras ha
generado un gran interés debido a sus posibles aplicaciones,
como por ejemplo grabación magnética (memorias
magnéticas de alta densidad). Hoy en día, los discos
duros comerciales alcanzan densidades de área de
10.1 Gbits/in2, pero con estos “arrays” de nanohilos
magnéticos podríamos obtener densidades de área de
alrededor de 300 Gbits/in2. Membranas con poros
hexagonalmente ordenados son preparadas mediante
un “doble proceso de anodización”. Los nanohilos magnéticos
son crecidos dentro de los nanoporos de las
membranas de alúmina usando un método de electrodeposición
“pulsada”. De este modo podemos obtener
nanohilos con diferentes diámetros (30 a 100nm.) y distancias
entre ellos (100 a 500nm.). El comportamiento
magnético de los “arrays” de nanohilos son investigados
mediante las técnicas macroscópicas SQUID y VSM,
existentes en el instituto. Además, se caracteriza el
comportamiento local de dichos nanohilos con técnicas
de microscopía de campo cercano AFM y MFM operando
bajo campos magnéticos externos. En paralelo con
la fabricación y caracterización de las muestras son
desarrollados modelos teóricos con el fin de ayudar en
la interpretación de los resultados así como en la optimización
del proceso de su fabricación.
2. ”Arrays” of magnetic nanowires
The fabrication of nanoscale structures has recently
attracted much interest owing to their possible uses,
for example, high-density magnetic memories.
Nowadays, hard disks with a areal density of
10.1Gbits/in2 are commercially available. This “Arrays”
of magnetic nanowires could give rise to an areal density
of about 300 Gbits/in2. Hexagonally ordered
porous alumina membranes are prepared by a two-step
anodization process. The magnetic nanowires are
grown into nanopores of alumina membranes using the
“pulsed electrodeposition” method. By this method one
can get nanowires with different diameter (30 to
100nm.) and distance between nanopores (100 to
500nm.). The macroscopic magnetic behaviour of the
nanowires array are investigated using the institute
facilities like SQUID and VSM magnetometry. In addition,
the local behaviour of the nanowires is studied by
scanning probe microscopies (AFM and MFM). In parallel
with the fabrication and characterization of the samples,
theoretical models are in constant development to
help the results interpretation and also to optimize the
fabrication procedure.
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