Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda

¡¡Bienvenidos al Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda!!

La Reología es la ciencia que estudia la deformación y el flujo de los materiales. Aunque esta definición es muy general, la Reología estudia principalmente fluidos que están formados por macromoléculas o que tienen estructura y que se conocen con el nombre genérico de fluidos no newtonianos o fluidos complejos. Estos materiales tienen características intermedias entre los sólidos elásticos y los fluidos puramente viscosos, por lo que también se conocen como fluidos viscoelásticos. Dentro de este tipo de fluidos se encuentran las soluciones poliméricas, los polímeros fundidos, las suspensiones de partículas, los alimentos, los medicamentos, los recubrimientos, los fluidos y tejidos biológicos, y muchos otros más. Para ser concisos, la mayoría de los fluidos de importancia práctica son no newtonianos y los estudian la Reología y la Física de la Materia Blanda. Así, las aplicaciones de éstas son muy variadas. En cualquier proceso en el que intervengan fluidos, invariablemente se requerirá del conocimiento de sus propiedades reológicas. En el Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda de la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional realizamos investigación básica y aplicada con diferentes fluidos no newtonianos.

Welcome to Laboratory of Rheology and Physics of Soft Matter

Rheology is the science of deformation and flow of materials. Despite that this definition is very generic, Rheology mainly studies fluids made up of macromolecules or having a structure, which are known as non-Newtonian or complex fluids. The behaviour of these materials lies in between that of elastic solids and purely viscous fluids, therefore, they are also called viscoelastic fluids. Within this sort of fluids are polymeric solutions, polymer melts, suspensions of particles, foods, medicines, coatings, biological fluids and tissues, and many more. In short, most of fluids of practical relevance are non-Newtonian in nature and Rheology and Physics of Soft Matter study them. Thus, their applications are very ample. In any process in which fluids are used, knowledge of their rheological properties is a must. At Laboratory of Rheology and Physics of Soft Matter of Escuela Superior de Física y Matemáticas of Instituto Politécnico Nacional, we carry out basic and applied research with different non-Newtonian fluids.

Integrantes

Fundadora: Dra. Lourdes Vega Acosta Montalban
Investigador: Dr. José Pérez González
Investigadores asociados:

  • Dr. Benjamín M. Marín Santibañez (ESIQIE-IPN)
  • Dr. Francisco Rodríguez González (CEPROBI-IPN)
  • Dr. Esteban F. Medina Bañuelos

Historia

El Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda de la Escuela Superior de Física y Matemáticas (ESFM), del Instituto Politécnico Nacional (IPN), se originó con el nombre de Laboratorio de Reología en julio de 1986 como una iniciativa de los Doctores en Ciencias Lourdes Angélica Vega Acosta Montalban (aka Lourdes de Vargas) y José Manuel Tejero Andrade. Al mismo tiempo, se abrieron las áreas de investigación y enseñanza en Reología y Polímeros dentro de la ESFM al ofrecerse cursos y tesis relativos a dichos temas en sus programas de licenciatura y posgrado. El Laboratorio de Reología fue dirigido por la Dra. Vega desde entonces y hasta su retiro del IPN en 2010. A partir de esa fecha, la operación del laboratorio ha corrido a cargo del Dr. José Pérez González, bajo cuya dirección se modificó su nombre por el actual, Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda.

Actividades

En el Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda de la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional se realiza investigación básica y aplicada con diferentes fluidos no newtonianos o fluidos complejos. Estos materiales tienen características intermedias entre las de los sólidos elásticos y las de los fluidos puramente viscosos, por lo que también se conocen como fluidos viscoelásticos.

El Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda cuenta con verdaderos especialistas en reología y equipo de caracterización reológica como reómetros rotacionales y de capilar con accesorios, un equipo de velocimetría por imágenes de partículas, un microscopio óptico, máquinas de pruebas mecánicas, así como con equipo de transformación de plásticos con accesorios para análisis en un amplio intervalo de temperaturas, presiones y razones de corte.

En el Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda de la Escuela Superior de Física y Matemáticas se dirigen tesis a nivel licenciatura y posgrado para estudiantes de ciencias e ingeniería en el área de reología y flujo de materia blanda. Los materiales que se estudian incluyen soluciones poliméricas y de tensoactivos, polímeros fundidos, suspensiones de partículas, geles y fluidos y tejidos biológicos entre otros. Al mismo tiempo, se tienen colaboraciones intra e interinstitucionales con investigadores de la ESIQIE-IPN, ESIME-IPN, CEPROBI-IPN, CINVESTAV-IPN, Universidad Autonoma Metropolitana-Iztapalapa, Instituto Nacional de Rehabilitación (INR) - Centro de Atención a Quemados, Tecnológico de Monterrey (Campus Puebla) y Massachusetts Institute of Technology (MIT) – Estados Unidos.

Página Web: Laboratorio de Reología y Física de la Matería Blanda
Canal de YouTube: Reología y Materia Blanda-Rheology and Soft Matter

Proyectos

Los proyectos que se desarrollan en el Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda cuentan con el financiamiento del Instituto Politécnico Nacional y del CONAHCYT. Las principales líneas de investigación se enlistan a continuación:

  • Fenómeno de deslizamiento en fluidos complejos
  • Inestabilidades de flujo en polímeros fundidos y en soluciones micelares
  • Flujo en bandas
  • Turbulencia elástica (Caos)
  • Electrificación de polímeros fundidos
  • Cinemática de flujo de fluidos complejos (Velocimetría por imágenes de partículas)
  • Flujo de materiales viscoplásticos
  • Procesamiento de polímeros sintéticos y de origen natural (almidones termoplásticos) y de nanocompositos
  • Propiedades reológicas de tejido conjuntivo (piel)-COLABORACION
  • Propiedades reológicas de lubricantes y tribología-COLABORACION

Colaboraciones actuales

  • Dr. Benjamín Marcos Marín Santibáñez ESIQIE-IPN, e-mail: bmarin@ipn.mx
  • Dr. Francisco Rodríguez González CEPROBI-IPN, e-mail: frrodriguez@ipn.mx
  • Dr. Rodrigo Sánchez García Universidad Veracruzana
  • Dr. Edgar Krötzsch Laboratorio de Tejido Conjuntivo, CENIAQ, Instituto Nacional de Rehabilitación
  • M. C. Mario Chopin Doroteo Laboratorio de Tejido Conjuntivo, CENIAQ, Instituto Nacional de Rehabilitación
  • Dr. Gerardo Cabañas Moreno CINVESTAV-IPN
  • Dr. Leonardo Israel Farfán Cabrera Tecnológico de Monterrey (Campus Puebla)
  • Dr. Ezequiel Alberto Gallardo Hernández ESIME IPN
  • Prof. Gareth H. Mckinley Massachusetts Institute of Technology

Servicios

El Laboratorio de Reología y Física de la Materia Blanda es un laboratorio de investigación básica. Sin embargo, debido a la relevancia práctica de la Reología, ocasionalmente se llevan a cabo actividades de apoyo al sector productivo como:

I. Cursos
Ocasionalmente ofrecemos cursos teórico-prácticos. A partir de conceptos elementales se desarrolla el material que permite una comprensión del comportamiento viscoelástico de los fluidos. La medición de las propiedades reológicas es indispensable para apoyar los conocimientos que se presentan en el curso, por lo que se llevan a cabo prácticas con diferentes reómetros comerciales.

II. Caracterización reológica de muestras
El equipo con el que contamos, nos permite realizar la caracterización de una gran variedad de materiales, desde soluciones y suspensiones hasta polímeros fundidos, pasando por alimentos, cosméticos , pinturas, medicamentos, etc.

Dentro de las pruebas reológicas que realizamos están:

  • Determinación de curvas de flujo o reogramas en estado estacionario, esfuerzo vs rapidez de deformación a bajos y altos cortes.
  • Determinación de parámetros utilizados para clasificar a los materiales según su comportamiento reológico (Ley de potencias, Carreau, fluidos de Bingham y Herschel-Bulkley, Casson, etc.).
  • Determinación del esfuerzo de cedencia.
  • Determinación de tiempos de relajación.
  • Determinación del régimen viscoelástico lineal de los fluidos, G´, G´´, η*
  • Pruebas de mezclado y degradación de polímeros (mezclador en batch y extrusión de doble husillo), preparación de master batch.
    *Transformación de polímeros; extrusión de filamento, tubo, extrusión soplado de película, peletizado, calandreo, mediciones de hinchamiento (die swell).
  • Detección de variaciones en estructura molecular vía mediciones de flujo extensional en polímeros fundidos.

III. Asesorías
Cada día son más las industrias que recurren a la búsqueda de orientación técnica que les permita tener una máxima eficiencia en su producción a través del mejor entendimiento de sus procesos. El conocimiento científico alcanzado en los últimos 20 años en el área de la reología, permite hacer a un lado, cada día un poco más, el procedimiento de prueba y error que ha sido el común denominador en la industria mexicana de la transformación del plástico entre otras. Las asesorías que proporcionamos le ayudarán a aumentar su productividad mediante el manejo básico o avanzado de los conceptos reológicos.

Para mayores informes sobre los cursos, pónganse en contacto con nosotros. También diseñamos pruebas dependiendo del tipo de material bajo estudio y el interés particular.

Publicaciones y Formación de Recursos Humanos

Artículos
Publicaciones
Formación de Recursos Humanos
Equipamiento

Estudiantes

Licenciatura

Maestría

  • Roberto Loredo Vargas

Doctorado

Egresados

Licenciatura

  • Leonor Pérez Trejo - 1995
  • Arturo F. Méndez Sánchez - 1996
  • María del Rosario López González - 2001
  • Víctor Garrido Cruz - 2001
  • Ana Cecilia García Franco - 2002
  • Víctor Hugo Rolón Garrido - 2002
  • Julio Cesar Espejel Romero - 2002
  • Benjamín Marcos Marín Santibañez - 2003
  • Francisco Rodríguez González - 2003
  • Rosaura Flores Suárez - 2003
  • Norma Bustos Cervantes – 2005
  • Emilio Velázquez Otero – 2007
  • Margarita Judith Ramírez Moreno – 2007
  • Sonia Soto Benítez – 2011
  • Juan Javier López Durán – 2013
  • Karen García Morales - 2017
  • José Arturo Barrera González – 2018
  • Eduardo Daniel Montejo Cano - 2018

Maestría

  • José Pérez González – 1992
  • Águila Hernández Jacinto – 1994
  • Javier de Jesús Romero Barenque -1995
  • Arturo F. Méndez Sánchez - 1998
  • Sergio Hernández Acosta - 1998
  • Leonor Pérez Trejo – 1999
  • Teresita de Jesús Guadarrama Medina – 2004
  • Benjamín Marcos Marín Santibáñez - 2004
  • Francisco Rodríguez González – 2004
  • Martha Elena García Ruiz – 2012
  • Francisco Ricardo Rangel Olivares – 2014
  • José Fabián Ortega Avila – 2015
  • Mariana Enelia Linares Avilés – 2015
  • Guillermo Gómez Herrera – 2015
  • Cesar Nadem Muñoz Lopéz – 2016
  • María Guadalupe Iniestra Galindo – 2016
  • Ruben Jesus Sobrevilla Carrillo – 2017
  • Esteban Francisco Medina Bañuelos – 2017
  • Enriqueta Galindo Gómez – 2017
  • Abraham Siles Guevara – 2019
  • Xiamen Gabriela Galindo Zavala – 2020
  • Karen García Morales – 2020
  • Blanca Esthela Peña López – 2021

Doctorado

  • José Pérez González – 1997
  • Arturo F. Méndez Sánchez – 2003
  • Leonor Pérez Trejo – 2005
  • Francisco Rodríguez González – 2010
  • Benjamín Marcos Marín Santibáñez – 2010
  • Gregorio Zacahua Tlacuatl – 2011
  • Jose Fabian Ortega Avila – 2018
  • María Guadalupe Iniestra Galindo – 2020
  • Esteban Francisco Medina Bañuelos – 2021

Sitios de Interés

Contacto

Laboratorio de Reología y Física de la Matería Blanda ESFM-IPN
Unidad Profesional Adolfo López Mateos Edificio “Z”
Planta baja, ala norte C.P. 07300. CDMX. México

Teléfono: 52 57296000 exts. 55032 y 55324.

Correo electrónico: jperezgo@ipn.mx