El plasma es considerado otro estado de agregación de la materia. El reactor de plasma tipo SLAN es un equipo que tiene como finalidad producirlo a partir de la generación de microondas. La imagen corresponde a una máquina que corta acero con plasma, lo que demuestra uno de los usos. Foto Shutterstock.
EAFIT, gracias a investigadores del Departamento de Ciencias Físicas, expertos en áreas como la física de plasma y fluidos, recibió el pasado 10 de mayo la patente por invención de un reactor de plasma tipo SLAN, un dispositivo con el cual se generan ondas electromagnéticas para el desarrollo de este material que puede ser aplicado en un amplio campo de la industria. La Institución suma 46 patentes de invención, una de las producciones más altas del país, más si se tiene presente que cuenta con 43 grupos de investigación.
En física, plasma es un estado de la materia —sin forma y volumen definidos— con cargas de iones que lo hacen buen conductor eléctrico. Los procesos que involucran la tecnología de plasma cada vez se extienden a más manufacturas, desde la demandante industria electrónica, que mediante los procesos de microfabricación produce dispositivos, hasta la aplicación en diversos sectores como la aeronáutica, la biomédica, las telecomunicaciones, la óptica, los textiles, entre otros, donde se explora en el desarrollo de nuevos materiales.
La Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia otorgó la protección comercial a la invención con el nombre Reactor de plasma tipo SLAN, la cual fue solicitada por el equipo de investigadores en el año 2016 a la entidad nacional encargada de estos trámites. Finalmente, con resolución número 13436, la patente fue otorgada con una vigencia de 20 años y se extiende hasta el 14 de abril del año 2036.
Este avance científico es producto de la investigación de los inventores Juan Manuel Jaramillo Ocampo, Simón Uribe Peláez y Jhon Rober Atencio Urieta, adscritos al Departamento de Ciencias Físicas de EAFIT. Los científicos Jhon Rober y Simón, respectivamente, desarrollaron en sus tesis de maestría en Física Aplicada, investigaciones relacionadas con el diseño e implementación de esta tecnología basada en la física de plasmas, bajo la tutoría del profesor Juan Manuel, físico y reconocido investigador con posdoctorado en Plasma del Instituto Tecnológico de Aeronáutica (Italia).
“El reactor funciona a partir de una radiación de microondas, semejantes a las microondas que tenemos en un horno casero. La radiación se lleva a través de unos tubos rectangulares, como unas cajitas huecas que se llaman guía de onda. Estas llegan a otra cavidad que tiene una abertura muy pequeñita, la cual tiene la forma de un pandequeso. Esas ondas, cuando alcanzan la pared con esa abertura, generan una corriente y un campo electromagnético de mucha capacidad. Cuando pasa un gas a través de ese campo electromagnético se genera el plasma”, explica el investigador Juan Manuel Jaramillo, profesor de electromagnetismo y física del plasma en EAFIT.
Para el diseño de este reactor de plasma tipo SLAN, que presenta un tipo de geometría novedoso en relación con los reactores analizados dentro de la literatura científica o estado del arte, se realizaron simulaciones para obtener la mejor distribución de campo eléctrico al interior del sistema, lo cual se logró con la construcción de una cavidad resonante para la generación de plasma. Al diseño de esta abertura continua y circular, explican los investigadores, también se puede acoplar otro sistema de plasma, denominado sistema de extracción de iones, con el cual no cuentan los reactores convencionales.
“Ese tipo de reactores SLAN no existen en el país. La idea es caracterizar al máximo al reactor y mirar si se pueden sacar más capacidades que tenemos en mente. El reactor está a nivel de laboratorio y para a escalarlo a nivel industrial pienso que aún nos falta un tiempo porque hay que caracterizarlo y entenderlo mejor”, comenta el profesor Juan Manuel.
Para los investigadores el potencial de esta tecnología, basada en el proceso de plasma asistido por microondas, está en la posibilidad de emplear una técnica de bajo costo y alto rendimiento, lo cual a partir de estos diseños se podría escalar el sistema a nivel industrial posibilitando otras aplicaciones tecnológicas.
“Este reactor tiene la ventaja de que genera un plasma a baja presión. No tengo que hacer altos vacíos para obtener ese plasma, y como todos los plasmas lo puedo utilizar para tratar materiales, por ejemplo, yo puedo poner sobre un material otro material para aumentar la dureza o para darle más resistencia al desgaste. O si tengo otra superficie, dependiendo del tipo de plasma, se puede dejar ahí una capa reactiva para después pegarle otro producto con características biológicas”, concluye Juan Manuel Jaramillo.
La solicitud de la protección comercial, luego de observaciones de carácter técnico para su patentabilidad, con el cumplimiento de los requerimientos sugeridos recibió la notificación que según la Comisión de la Comunidad Andina se otorga a invenciones de producto o de procedimiento con alto nivel inventivo y susceptible de aplicación industrial.