III Simposio de Postgrado 2025: Ingeniería, ciencia e innovación

11 170 Módulo Química, Biotecnología y Materiales El uso de MXene Ti3C2T x para lubricación sólida: Efecto del número de láminas en sus propiedades tribológicas *E-mail: xavimarques97@gmail.com ¹ Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile Javier Gustavo Marqués Henríquez ¹* Andreas Rosenkranz ¹ Resumen Los MXenos (carburos, nitruros y carbonitruros de metales de transición 2D), descubiertos en 2011, han mostrado gran potencial como recubrimientos para lubricación sólida, destacándose por su resistencia al desgaste y capacidad de formar tribocapas de baja fricción [1,2] . Sin embargo, los mecanismos de fricción y desgaste aún son poco explorados, y fue a partir de 2019 cuando se iniciaron estudios sobre su comportamiento tribológico. La síntesis permite obtener MXenos de diferentes configuraciones, de pocas capas (~15 láminas) y multi- láminas (~95 láminas), facilitando análisis comparativos. En este trabajo, se depositaron recubrimientos homogéneos de 150 y 330 nm en acero inoxidable por pulverización, y se caracterizaron mediante interferometría, microscopía óptica y tribometría. Se realizaron ensayos de fricción variando carga (0,1 y 0,2 N) y velocidad (2,5 y 6 mm/s). Los recubrimientos multi-lámina redujeron el coeficiente de fricción en un 59%, frente a un 42% en los de pocas capas, especialmente a 2,5 mm/s. La presencia de zonas azul/verdes en la microscopía indica la formación de tribocapas de baja fricción que reducen el desgaste, aunque su estabilidad disminuye a mayores velocidades. Estos resultados demuestran que tanto el número de láminas como la velocidad influyen en las propiedades tribológicas, siendo los recubrimientos multi-lámina más eficientes. Este estudio aporta conocimientos clave para ampliar el uso de MXenos como lubricantes sólidos en aplicaciones industriales. __Referencias [1] P. Grützmacher, S. Suarez, A. Tolosa, C. Gachot, G. Song, B. Wang, V. Presser, F. Mücklich, B. Anasori, and A. Rosenkranz Superior Wear-Resistance of Ti3C2Tx Multilayer Coatings ACS Nano (2021) [2] B. Wyatt, A. Rosenkranz, B. Anasori, 2DMXenes: Tunable Mechanical and Tribological Properties, Advanced Materials (2021) [3] K. Holmberg, P. Andersson, A. Erdemir, Global energy consumption due to friction in passenger cars, Tribology International, Volume 47, (2012) __Agradecimientos Se agradece el financiamiento de los proyectos FONDECYT [1220331], FONDEQUIP [EQM190057], y del Núcleo Milenio [NCN_2023_07], los cuales hicieron posible el desarrollo experimental y la infraestructura utilizada en esta investigación.