Los laboratorios de la Facultad de Minas apoyan los ejes misiones: investigación, docencia y extensión, y para fortalecer esos procesos es fundamental que estos espacios cuenten con equipos robustos de última generación.
El conocimiento científico es desarrollado por diferentes profesionales de la ciencia, ese saber debe ser apropiado por el profesor, para que a partir, de diversas estrategias pedagógicas y didácticas se le facilite a los estudiantes la enseñanza y el aprendizaje continúo, dentro de ese proceso juega un papel determinante el uso de los laboratorios, un espacio donde se construye ese conocimiento científico y se puede aprender mediante la experiencia; allí se coloca en práctica el método de ensayo y error, en un proceso de enseñanza que se hace más interesante, atractivo y participativo, para el alumno como para el docente.
El Campus Robledo cuenta 39 laboratorios dotados con tecnología de punta, los cuales nos permiten formar con las capacidades necesarias a más de 6.000 estudiantes de pregrado y 300 de posgrado quienes aportan al desarrollo de la región y el país. Hicimos un recorrido por la Facultad y encontramos estos equipos robustos que superan los $300 millones.
En el Departamento de Materiales y Minerales, el Laboratorio de Biomateriales, coordinado por el profesor Hugo Armando Estupiñán Duran, se encuentra el Microscopio Electrónico SEM que tiene un valor aproximado de $ 309 millones, este equipo tiene capacidades como: observación y análisis de la estructura y microestructura de tejidos y órganos animales y vegetales, análisis de la Inmunocitolocalización de macromoléculas, estudio de Patologías animales y vegetales, estudios forenses (búsqueda de partículas, tejidos, hilos, etc.), identificación de minerales y sustancias sintéticas, estudios de corrosión de metales y aleaciones y deterioro de cerámicos, polímeros y materiales compuestos, entre otros.
En este mismo laboratorio se encuentra el Microscopio Raman que tiene un valor de $ 482 millones aproximadamente. Este equipo tiene capacidades de análisis de: gases, líquidos y sólidos; gemas, estructuras de carbón y geología; análisis forense, de corrosión y biodeterioro; de obras de arte, piezas de museo y arqueología; de nanomateriales, nanopelículas y materiales cuánticos; análisis y estudio de catalizadores, ambiental, de alimentos y energía; de transformaciones de fase y cambio en propiedades magnéticas, eléctricas y mecánicas a bajas y altas temperaturas, desarrollo y estudio de medicamentos y sistemas de encapsulación y suministro y obtención de mapas químicos 2D y 3D en cualquier tipo de material.
En el Departamento de Materiales y Minerales, específicamente en el laboratorio de Biomineralogía y Biohidrometalurgia coordinado por el profesor Marco Antonio Márquez Godoy, se encuentra el difractómetro con un valor de $ 309 millones. Al respecto, el docente explicó que la difracción de rayos X es una de las más herramientas más importantes de las ciencias del estado sólido. "Es fundamental en el estudio de sólidos cristalinos con estructura interna ordenada, pero puede dar información menor, sobre compuestos amorfos o no cristalinos. Está basada en la difracción de una haz monocromático de rayos X, a partir de una rejilla tridimensional, que es estructura cristalina de los materiales. Es principalmente aplicada para la identificación y cuantificación de fases cristalinas en una amplia gama de materiales que abarcan rocas, suelos, minerales, gemas, metales, polímeros, cerámicos, catalizadores, productos farmacéuticos, biomateriales, piezas arqueológicas, etc. Debido a esto, su uso se da en una gran variedad de áreas de la ciencia e ingeniería, como materiales, civil, minas y metalurgia, geología, arqueología, ambiental, agronomía, química, física, biomineralogía, biología, etc".
Márquez Godoy manifestó que, "como ejemplo, la industria de la minería y los materiales, la utiliza para el seguimiento de diversos procesos productivos, control de materias primas y materiales terminados, entre otros. En el área ambiental se hace fundamental para definir la composición mineralógica de residuos y así establecer posibles implicaciones en cuanto a su impacto. En la arqueología se puede utilizar para definir las fases presentes en piezas arqueológicas y de esta manera establecer por ejemplo niveles de desarrollo tecnológico de culturas antiguas, rutas de intercambio, entre otros. Es base fundamental de la Mineralogía Aplicada y de Procesos, Geometalurgia, Geoarqueología, Geocatálisis, Biohidrometalurgia, entre otras".
En el Departamento de Procesos y Energía, en el laboratorio de Fenómenos de Superficie se encuentra la cámara de alta presión y tensiómetro con un valor de $ 350 millones y el (TGA, Thermogravimetric Analyzer) de alta presión con un valor comercial de aproximadamente $486 millones (en ese mismo orden es la representación en fotos), el primero sirve para medir tensiones interfaciales entre un gas y un líquido, y un líquido- líquido, a presión máxima de 400 bares y a 200°C, igualmente sirve para medir ángulo de contacto entre líquido gas y líquido-líquido a las mismas condiciones; y el segundo sirve para mirar la descomposición de una muestra a altas temperaturas y altas presiones. Este laboratorio tiene como coordinador al profesor Farid Cortés Correa quien actualmente es el vicedecano de Investigación y Extensión de la Facultad.
En el Departamento de Materiales y Minerales, específicamente en el laboratorio de Ingeniería de Rocas, coordinado por el profesor Álvaro de Jesús Castro Caicedo, está ubicada la prensa triaxial para rocas que tiene un valor de $327 millones aproximadamente. Este equipo es utilizado para la caracterización de resistencia y deformación de rocas y probetas de concretos, en él se pueden realizar ensayos que simulan condiciones de esfuerzos en una y dos direcciones, que permiten conocer la capacidad y deformación que presentan estos materiales, lo cual es necesario para el diseño y construcción de obras tales como túneles, minas, fundaciones en roca, cavernas de generación hidroeléctrica, y en general obras que deban realizarse en macizos rocosos.
En el Departamento de Materiales y Minerales, específicamente en el laboratorio del Instituto de Minerales CIMEX, coordinado por el profesor Moisés Oswaldo Bustamante Rúa, se encuentra el Reómetro con un valor de $310 millones aproximadamente, este equipo se usa principalmente para evaluar propiedades mecánicas asociadas a la reología de suspensiones, tanto minerales, como coloidales y de otro tipo, tiene como finalidad encontrar propiedades tiempo dependientes de fluidos asociados a su viscoplasticidad y asociados a un comportamiento reológico complejo.
Igualmente, este equipo permite determinar propiedades reológicas de suspensiones de pastas minerales, de cementos, en un intervalo grande de temperatura; entre menos 20 grados centígrados y 300 grados centígrados, puede controlarse la tasa de cizalladura y también puede controlarse el torque, o sea es un equipo de investigación científica muy fuerte, que permite hacer investigación básica e investigación aplicada al sector minero, al sector Industrial en general, al comportamiento, repito reológico de suspensiones, pastas, cementos y demás.
En el laboratorio de Tecnología y Diseño de Materiales (TDM) tiene a disposición tres equipos robustos que son: Difractómetro DRX con un valor de $561 millones; un Espectrómetro de $456 millones y un Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) de $757 millones aproximadamente (en ese mismo orden es la representación en fotos). Este laboratorio es coordinado por el profesor Juan Manuel Meza Meza.
Juan José Toro, técnico operativo del laboratorio de Tecnología y Diseño de Materiales (TDM), explicó que, "el Difractómetro DRX de rayos X es un equipo robusto de caracterización de materiales que se vale de la interacción que se da entre los rayos X y los patrones regulares que se dan en el ordenamiento y posicionamiento de los átomos y moléculas al interior de un material. A través de la ley de Bragg, se puede demostrar que existe una relación entre el ángulo de incidencia y la longitud de onda del haz de rayos X, el espaciamiento entre los planos atómicos del materia, la longitud de onda y la intensidad de los rayos X que se reflejan de la muestra. Al variar continuamente esté ángulo mientras se irradia la muestra y con el uso de un sensor especial, es posible reconstruir una gráfica que relaciona el ángulo con la intensidad de los rayos X reflejados, esta gráfica es única para cada cristal. El equipo es utilizado en la caracterización cristalográfica de diferentes materiales: Minerales, metales, polímeros y cristalinos, fármacos e incluso alimentos como el cacao".
Toro agregó que, "el Espectrómetro de fluorescencia es otro equipo que utiliza los rayos X para el estudio de muestras, en este caso para la determinación de la composición química. Utiliza un haz de rayos X de alta potencia que hace que los elementos de la muestra a analizar emitan sus propios rayos X. Cada elemento químico emite rayos X a longitudes de onda determinadas y únicas para ese elemento. Haciendo uso de la mencionada ley de Bragg y un juego de cristales instalados al interior del equipo, este puede determinar las longitudes de onda de los rayos X que le llegan para identificar y cuantificar los elementos presentes en la muestra. Este equipo es utilizado en la caracterización de muestra provenientes de la industria minera, suelos, productos metálicos terminados. Dada su capacidad de detección el utilizado para identificar elementos traza en muestras líquidas o sólidas, por ejemplo, en la determinación del contenido de azufre en combustibles".
Finalmente, el Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) es un instrumento que es capaz de obtener imágenes de la superficie de la muestra a un nivel de aumentos superior al de un microscopio óptico. Para esto se vale de la interacción que se da entre un haz de electrones generado en su interior que “impacta” la muestra. Dependiendo del tipo de interacción que se genera el microscopio puede detectar detalles de la morfología y el peso atómico de los elementos que componen la muestra. Cuando el haz de electrones cuenta con suficiente energía, los átomos de la muestra comienzan a emitir rayos X con longitud de onda característica para cada elemento químico. A través del uso de dos espectrómetros instalados (EDS y WDS) el equipo puede analizar los rayos X emitidos y determinar la composición química de la muestra en regiones de tamaño comparable al espesor de un cabello humano. Este equipo puede ser utilizado en diversos campos de la tecnología y la ciencia: Estudio de Minerales, materiales, Biología, Entomología, Ingeniería alimentos, Microfabricación.
Por: AMR
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