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TED2021-130957B-C54

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DESARROLLO DE MATERIALES NANOESTRUCTURADOS PARA IMANES LIBRES DE TIERRAS RARAS

LAS TECNOLOGIAS NECESARIAS PARA LA TRANSICION HACIA UN FUTURO VERDE Y SOSTENIBLE DEPENDEN EN GRAN MEDIDA DE LOS IMANES PERMANENTES. EL PRINCIPAL OBJETIVO DEL PROYECTO NANOBOND ES DESARROLLAR IMANES MEJORADOS, FORMADOS POR COMPOSIT... ver más

01/01/2021

CSIC

230K€

Presupuesto del proyecto: 230K€

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 230K€

Descripción del proyecto LAS TECNOLOGIAS NECESARIAS PARA LA TRANSICION HACIA UN FUTURO VERDE Y SOSTENIBLE DEPENDEN EN GRAN MEDIDA DE LOS IMANES PERMANENTES. EL PRINCIPAL OBJETIVO DEL PROYECTO NANOBOND ES DESARROLLAR IMANES MEJORADOS, FORMADOS POR COMPOSITES DE NANOHILOS Y NANOPARTICULAS, QUE PUEDAN SUSTITUIR A LOS IMANES BASADOS EN TIERRAS RARAS EN NUEVAS TECNOLOGIAS. LOS IMANES PERMANENTES SON COMPONENTES ESENCIALES PARA EL FUNCIONAMIENTO DE DISPOSITIVOS UTILIZADOS PARA LA PRODUCCION DE ENERGIA RENOVABLE, COMO LAS TURBINAS EOLICAS, ASI COMO EN TECNOLOGIAS DE TRANSPORTE EMERGENTES COMO LOS VEHICULOS HIBRIDOS Y ELECTRICOS. SE ESPERA QUE LA DEMANDA DE ESTOS DISPOSITIVOS AUMENTE DRASTICAMENTE EN LOS PROXIMOS 10 AÑOS, MIENTRAS EL MUNDO SE ESFUERZA POR REDUCIR LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO Y ALCANZAR UNA ECONOMIA AMIGABLE CON EL CLIMA. LOS IMANES MAS FUERTES SE BASAN EN LA UTILIZACION DE TIERRAS RARAS, QUE ESTAN SUJETAS A RIESGOS DE VOLATILIDAD DE PRECIOS DEBIDO AL CONTROL POR PARTE DE CHINA DEL 77% DE LA PRODUCCION MUNDIAL. ADEMAS, LA EXTRACCION DE ESTOS ELEMENTOS TIENE UN SIGNIFICATIVO IMPACTO AMBIENTAL. ESTA SITUACION EXIGE CON URGENCIA LA BUSQUEDA DE SOLUCIONES QUE CONDUZCAN A LA SUSTITUCION DE ELEMENTOS DE TIERRAS RARAS POR MATERIALES NO CRITICOS. EN ESTE CONTEXTO, LA POSIBILIDAD DE PREPARAR COMPOSITES CON NANOHILOS BLANDOS Y FERRITAS DURAS OFRECE IMPORTANTES VENTAJAS EN TERMINOS DE UN MAYOR RENDIMIENTO -UN ELEVADO PRODUCTO DE ENERGIA- SIN AUMENTO DE COSTES. PARA ELLO, ES CLAVE, POR UN LADO, COMPRENDER LA NATURALEZA DE LA INTERACCION ENTRE LOS COMPONENTES BLANDOS Y DUROS DEL COMPOSITE Y, POR OTRO LADO, OPTIMIZAR LAS PROPIEDADES DE LOS NANOHILOS Y ESCALAR SU PRODUCCION.ESTE PROYECTO DARA CONTINUIDAD A NUESTRAS INVESTIGACIONES DURANTE EL PROYECTO EUROPEO AMPHIBIAN, RECIENTEMENTE FINALIZADO, EN EL QUE PATENTAMOS UN IMAN COMPUESTO (FERRITA/NANOHILOS) QUE SUPUSO UN AUMENTO DEL 20 % EN LA REMANENCIA Y UNA MEJORA DEL 48 % EN EL PRODUCTO DE ENERGIA CON RESPECTO A LOS IMANES DE FERRITA PURA. NUESTRA ESTRATEGIA PRINCIPAL ES LA PREPARACION DE COMPUESTOS A PARTIR DENANOHILOS METALICOS MEZCLADOS CON POLVOS DE FERRITA AMPLIAMENTE DISPONIBLES, SOSTENIBLES Y ASEQUIBLES. LAS PROPIEDADES MAGNETICAS DE LOS NANOHILOS SE OPTIMIZARAN AUN MAS MEDIANTE UN AJUSTE ADECUADO DE LA COMPOSICION Y LA MORFOLOGIA. EN ESTE SUBPROYECTO EN PARTICULAR, DESEMPEÑAREMOS DOS FUNCIONES. PRIMERO, ESTUDIAREMOS SISTEMAS MODELOS EN 2D PARA COMPRENDER EL ORIGEN DE LA MEJORA OBSERVADA EN LOS MATERIALES COMPUESTOS DE FERRITA/NANOCABLES. SE CRECERAN ISLAS DE FERRITA Y UNA CAPA BLANDA METALICA MEDIANTE EPITAXIA DE HAZ MOLECULAR DE ALTA TEMPERATURA Y SE EXPLORARAN MEDIANTE MICROSCOPIA DE FOTOEMISION Y ELECTRONICA DE BAJA ENERGIA, TANTO EN EL EQUIPO DEL SUBPROYECTO COMO EN SINCROTONES. EN SEGUNDO LUGAR, REALIZAREMOS MEDIDAS DE ESPECTROSCOPIA MOSSBAUER Y VSM DE TEMPERATURA VARIABLE DE LAS MUESTRAS PROPORCIONADAS POR EL RESTO DEL CONSORCIO, ASI COMO SIMULACIONES MICROMAGNETISMO. DE ESTA MANERA, ESPERAMOS AVANZAR EN LA COMPRENSION BASICA DE LA MEJORA DEL IMAN COMPUESTO Y CARACTERIZARLO EN LA ETAPA DE "UPSCALING".

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