¿Qué es la deposición electroforética?
La deposición electroforética (EPD) es un método para producir recubrimientos o películas sobre objetos conductores de electricidad o, en algunos casos, crear componentes y materiales independientes mediante un proceso llamado electroforesis. Este término describe la migración de partículas cargadas eléctricamente en un líquido hacia un electrodo bajo la influencia de una corriente eléctrica. Las partículas pequeñas suspendidas en un líquido a menudo tienen una carga eléctrica positiva o negativa debido a la forma en que sus moléculas interactúan con las del medio. Si se aplica una corriente continua a través de la suspensión usando electrodos, las partículas se moverán hacia el electrodo con la carga opuesta. La electroforesis se usa comúnmente en análisis bioquímicos y se ha convertido en una parte importante de muchos procesos industriales.
También conocido como recubrimiento electroforético o recubrimiento electrónico, la deposición electroforética utiliza el objeto a recubrir como un electrodo sobre el cual se depositan partículas cargadas de forma opuesta, formando una capa. Dependiendo de si se usa el electrodo positivo o negativo, el proceso podría denominarse electrodeposición anódica o catódica, respectivamente. Donde las partículas normalmente serían eléctricamente neutras, un compuesto podría unirse a ellas para darles una carga eléctrica en suspensión. La repulsión eléctrica resultante entre las partículas también evita que se agrupen.
Este proceso tiene muchas aplicaciones, particularmente en nanotecnología y ciencia de materiales. A diferencia de la galvanoplastia, la EPD se puede utilizar para depositar una amplia gama de sustancias no metálicas, así como metales, y es un método relativamente rápido y de bajo costo para aplicar un recubrimiento aislante o protector a pequeños componentes eléctricos. Sin embargo, normalmente el recubrimiento tiene una resistencia eléctrica más alta que el electrodo, de modo que a medida que el proceso continúa, la corriente disminuye al aumentar la resistencia. Esto podría imponer límites a su uso.
También es posible eliminar el depósito del electrodo para formar un objeto separado. Por ejemplo, la deposición electroforética se puede emplear para depositar nanotubos de carbono suspendidos en un electrodo plano, formando una película delgada de nanotubos que luego se puede desprender. Las películas de nanotubos de carbono tienen muchas aplicaciones, incluyendo células solares de película delgada, células de combustible y pantallas táctiles.
La deposición electroforética también permite la fabricación de nuevos tipos de material cerámico. Los materiales compuestos se pueden sintetizar usando una mezcla de nanopartículas en una suspensión, lo que da como resultado, por ejemplo, una resistencia mejorada o propiedades eléctricas útiles. Otra aplicación importante es en materiales con clasificación funcional (MGF); Es posible crear objetos compuestos de dos materiales que normalmente son incompatibles, tal vez debido a las diferentes tasas de expansión térmica, asegurando un gradiente constante entre los dos en lugar de un límite agudo. Esto se logra variando la composición de la suspensión durante la electroforesis. Los laminados compuestos de capas alternas de diferentes materiales también se pueden fabricar simplemente cambiando entre diferentes suspensiones.