Advancing technology in Mexico – challenges for nanometrology

ABSTRACT: Products based on nanostructured materials are already present in our daily lives and have gradually become more important in Mexico. Nanomaterials can be found in many applications, such as catalytic processes, automotive parts, coatings, electronics, etc. The diversity and complexity of manufactured nanomaterials are continuously increasing as well as their use in industrial process and consumer products. It has been long recognized that nanostructured materials can have significantly different properties when compared to their larger scale counterparts. Measurements are essential to have a complete understanding of any new phenomenon or process in the nanoscale. There are numerous properties and quantities to be measured in the nanomaterials used in industrial processes and the establishment of metrological traceability to the SI units is a challenge to deal with.
Techniques, methods, measurement standards and infrastructure development are needed to control manufacturing and production, to ensure product quality and enable different elements to work effectively together. This paper describes issues and challenges in metrology to be faced in Mexico concerning nanotechnology.

KEYWORDS: metrology, nanometrology, measurements in nanoscale, nanomaterials.

STRESZCZENIE: Produkty na bazie materiałów nanostrukturalnych są obecne w naszym codziennym życiu i stopniowo stają się coraz ważniejsze w Meksyku. Nanomateriały stosowane są m.in. w procesach katalitycznych, częściach samochodowych, powłokach, elektronice itp. Różnorodność i złożoność produkowanych nanomateriałów stale wzrasta, podobnie jak ich zastosowanie w procesach przemysłowych i produktach konsumpcyjnych. Od dawna uznaje się, że materiały nanostrukturalne mogą mieć znacząco różne właściwości w porównaniu do swoich odpowiedników w większej skali. Pomiary są niezbędne, aby mieć pełną wiedzę o wszelkich nowych zjawiskach i procesach zachodzących w nanoskali. Istnieje wiele właściwości i wielkości do zmierzenia w nanomateriałach stosowanych w procesach przemysłowych, dlatego wyzwaniem jest zapewnienie identyfikowalności metrologicznej jednostek układu SI.
Potrzebne są techniki, metody, normy pomiarowe oraz rozwój infrastruktury do kontroli wytwarzania i produkcji w celu zapewnienia jakości produktu oraz umożliwienia skutecznej współpracy różnych elementów. W artykule opisano problemy i wyzwania metrologii w zakresie nanotechnologii, które napotkano w Meksyku.

SŁOWA KLUCZOWE: metrologia, nanometrologia, pomiary w nanoskali, nanomateriały.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• TASSEY G., Competing in advanced manufacturing: The need for improved growth models and policies, Journal of Economic Perspectives, Volume 28, Number 1, 2014, 27–48.
• CRETICOS P.A. and SOHNEN E., Manufacturing in the United States, Mexico and Central America: Implications for competitiveness and migration, Migration Policy Institute, 2013.
• ZÁYAGO LAU E., FOLADORI G., APPELBAUM, R. P., ARTEAGA FIGUEROA E., Empresas nanotecnológicas en México: hacia un primer inventario, Estudios Sociales, vol. XXI, núm. 42, 2013, 9-25.
• HONGBO T., Cluster Marketing Models and Strategies: The Implications Thereof in the Chinese High-Tech Industry, International Journal of China Marketing vol. 1(2), 2011, 34-44.
• LAZOS-MARTÍNEZ R. J. and GONZÁLEZ-ROJANO N., Nanometrology in Emerging Economies: The Case of Mexico, Journal of Metrology Society of India, 28(4), 2013, 299-309.
• GONZÁLEZ J., Red de Innovación en Nanotecnología en Nuevo León (2014). Cátedra en la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Querétaro.
• BERA D., QIAN L., TSENG T-K AND HOLLOWAY P.H., Quantum Dots and Their Multimodal Applications: A Review, Materials, 3, 2010, 2260-2345.
• KELLY J. P. and GRAEVE O. A., Chapter Effect of Powder Characteristics on Nanosintering, Sintering Mechanisms of Convention Nanodensification and Field Assisted Processes, Engineering Materials, Volume 35, 2013, 57-95.
• LINSINGER T., ROEBBEN G., GILLILAND D., CALZOLAI L., ROSSI F., GIBSON N., KLEIN C., Requirements on measurements for the implementation of the European Commission definition of the term „nanomaterial“, JRC Reference Report, European Commission, 2012.
• UTRACKI L.A., BROUGHTON B., GONZÁLEZ-ROJANO N., HECKER DE CARVALHO L., ACHETE A.C., Clays for polymeric nanocomposites, Polymer Engineering & Science, Volume 51, Issue 3, 2011, 559-572.
• Comparison on particle size and particle size distribution by TEM. Project soponsored under ISO TC 229 Nanotechnologies.
• ISO/TS 27687:2008 Nanotechnologies - Terminology and definitions for nano-objects - Nanoparticle, nanofibre and nanoplate.
• The International System of Units. BIPM, 8^th. Ed., 2006.
• JCGM 200:2012 International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM). 3rd ed., BIPM.
• CIPM-MRA, http://www.bipm.org/en/cipm-mra/
• IEC/TS 62622 Nanotechnologies – Description, measurement and dimensional quality parameters of artificial gratings.
• MELI F., KLEIN T., BUHR E., FRASE C. G., GLEBER G., KRUMERY M., DUTA A., DUTA S., KORPELAINEN V., BELLOTTI R., PICOTTO G. B., BOYD R. D., AND CUENAT A., Meas. Sci. Technol., 23, 2012, 125005. ISO/TS 80004-6:2013 Nanotechnologies – Vocabulary – Part 6: Nano-object characterization.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.2.78