Hi-PACE (Arquitecturas jer\u00e1rquicas de carbono impresas en 3D para aplicaciones en energ\u00eda) tiene como objetivo desarrollar nuevos m\u00e9todos para fabricar estructuras 3D de carbono con propiedades mejoradas para aplicaciones de almacenamiento de energ\u00eda, combinando la impresi\u00f3n 3D de resinas fotocurables con grafitizaci\u00f3n catal\u00edtica para crear electrodos de carbono mec\u00e1nicamente robustos con conductividad, \u00e1rea superficial y porosidad jer\u00e1rquica controladas. La investigaci\u00f3n aborda desaf\u00edos clave en almacenamiento de energ\u00eda: los electrodos tradicionales fabricados mediante pastas est\u00e1n limitados en espesor debido a su tortuosidad. En cambio, los electrodos con arquitectura 3D pueden ofrecer menor tortuosidad, altas \u00e1reas superficiales y estructuras abiertas que acomoden posibles cambios de volumen durante el ciclado. El proyecto se estructura en torno a cuatro objetivos cient\u00edficos generales:<\/p>\n
1. Avanzar en la ciencia de los materiales de carbono mediante impresi\u00f3n 3D y pir\u00f3lisis
\n2. Avanzar en la aplicaci\u00f3n y comprensi\u00f3n de la grafitizaci\u00f3n catal\u00edtica y sus aplicaciones
\n3. Establecer relaciones estructura-procesado-propiedades en materiales de carbono impresos en 3D
\n4. Desarrollar y evaluar electrodos de carbono 3D para almacenamiento electroqu\u00edmico de energ\u00eda<\/p>\n
Para alcanzar estos objetivos se desarrollar\u00e1n resinas fotocurables con aditivos (catalizadores de grafitizaci\u00f3n, nanopart\u00edculas, materiales 2D) y se optimizar\u00e1n sus par\u00e1metros de impresi\u00f3n, usando programas t\u00e9rmicos de pir\u00f3lisis espec\u00edficos. Una innovaci\u00f3n clave es la integraci\u00f3n de la grafitizaci\u00f3n catal\u00edtica en el proceso de fabricaci\u00f3n, con el objetivo de lograr alta conductividad el\u00e9ctrica a menores temperaturas de procesado manteniendo la integridad mec\u00e1nica del carb\u00f3n resultante. El proyecto emplea t\u00e9cnicas avanzadas de caracterizaci\u00f3n incluyendo tomograf\u00eda de rayos X, microscop\u00eda electr\u00f3nica, espectroscop\u00eda y m\u00e9todos electroqu\u00edmicos para comprender las relaciones entre las condiciones de procesado y las propiedades finales. El potencial de los materiales desarrollados se demostrar\u00e1 en supercondensadores y bater\u00edas, logrando alta capacidad por \u00e1rea y estabilidad c\u00edclica reteniendo la estabilidad mec\u00e1nica de los electrodos. Hi-PACE avanzar\u00e1 tanto en aspectos fundamentales como en aplicaciones pr\u00e1cticas. Desde una perspectiva de ciencia b\u00e1sica, generar\u00e1 conocimiento sobre la interacci\u00f3n entre par\u00e1metros de impresi\u00f3n 3D, qu\u00edmica del precursor y pir\u00f3lisis de pol\u00edmeros en arquitecturas de carbono funcionales. Desde el punto de vista de las aplicaciones, busca desarrollar electrodos de carbono mec\u00e1nicamente robustos con mayor densidad de energ\u00eda, abordando desaf\u00edos clave en almacenamiento de energ\u00eda. El proyecto se basa en la extensa experiencia del equipo investigador en carbones derivados de pol\u00edmeros, grafitizaci\u00f3n catal\u00edtica y materiales para almacenamiento de energ\u00eda. Los resultados preliminares demuestran la viabilidad de imprimir y pirolizar estructuras que contienen tanto por\u00f3genos como catalizadores de grafitizaci\u00f3n. Se espera que los resultados contribuyan a campos m\u00e1s all\u00e1 del almacenamiento de energ\u00eda, incluyendo electrocat\u00e1lisis y compuestos multifuncionales. Adem\u00e1s, este proyecto est\u00e1 alineado con objetivos sociales m\u00e1s amplios de innovaci\u00f3n tecnol\u00f3gica y sostenibilidad ambiental, contribuyendo a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU relacionados con energ\u00eda limpia e innovaci\u00f3n industrial.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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