Aplicaciones de la Electrostática.

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El proceso xerográfico comprende conceptos de la electrostática y la óptica, pero lo que lo hace importante a este proceso es el uso de un material fotoconductor (material que es un mal conductor en la oscuridad pero bueno al ser expuesto a la luz) para formar la imagen.

En la Fig. 3 se observan los pasos aplicados en este proceso. Primero (a) la superficie foto conductiva se carga positivamente; luego (b) a través de una fuente luminosa y lentes, una imagen se forma sobre la superficie en forma de sombra de cargas positivas; después (c) la superficie que contiene la imagen se cubre con un polvo llamado tóner el cual se adhiere únicamente al arela donde está la imagen y por último (d), se coloca la pieza en papel sobre la superficie y se le da una carga positiva, esto hace que se transfiera una imagen viable al papel, la cual se trata con calor para fijar el toner al papel y así dar lugar a una copia permanente del original.

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Fig. 3 El proceso en que consiste la Xerografía.

El microscopio de iones de campo

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Fig. 4 Diagrama esquemático de un microscopio de iones de campo.

La intensidad de un campo eléctrico puede ser tan alta al lado de un sitio puntiagudo de un conductor cargado; esto es lo que hace un microscopio de iones de campo inventado por E. W. Muller en 1956. En la Fig. 4 se muestra la estructura del microscopio de emisión de campo. El diámetro de la punta es aproximadamente de 100nm. El espécimen se coloca en el centro de un tubo de vidrio al vacío, luego se introduce una pequeña cantidad de helio en el recipiente. Se aplica un potencial grande entre la aguja y la pantalla para así producir un campo eléctrico intenso en la punta de la aguja. Es importante dejar enfriar la punta para poder obtener imágenes estables. Los átomos de helio se ionizan por la pérdida de un electrón y queda cargado positivamente; esto da lugar a un patrón en la pantalla que muestra una imagen en la punta del espécimen.

A temperatura baja del espécimen y alto vacío, las imágenes de los átomos individuales que están sobre la superficie serán visibles.

Lastimosamente estos campos eléctricos intensos realizan esfuerzos mecánicos cerca de la punta, lo cual limita la aplicación de esta técnica a elementos metálicos fuertes. En la Fig. 5 se muestra un patrón del microscopio de iones de campo de un cristal de platino.

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Fig. 5 Imagen obtenida con un microscopio de iones de campo de la superficie de un cristal de platino con una amplificación de 1000000 X

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Conclusiones

- Describir los fenómenos electrostáticos es de gran ayuda no solo si la miramos a nivel teórico, sino también en la práctica ya que es una gran herramienta en procesos técnicos e industriales como lo son la impresión de imágenes y la descontaminación de gases en la atmosfera.

- Al estudiar este tipo de apreciaciones vistas anteriormente, notamos que la física de la electricidad son de gran importancia ya que como pudimos observar se puede aplicar en diferentes procesos tanto ambientales a nivel industrial hasta trabajos que se realizan en el hogar a diario.

- Al colocar en práctica la aplicación de la electrostática vemos que abarca un amplio uso de dispositivos tales como impresoras, televisores, computadores, etc. Que representan el diario vivir del ser humano, es decir, son el pan de cada día para el desarrollo y crecimiento de la sociedad.

Referencias

- Raymond A. Serway (James Madison University) “Física incluye Física Moderna” Tercera Edición Revisada “(Segunda edición en español) Tomo II. Editor Mc Graw Hill. Impreso en México Octubre 1993, pp 711-716

- Ortíz M, Bautista E. Electromagnetismo – Guías de laboratorio para estudiantes de ingeniería y ciencias. Notas de clase. Universidad Nacional de Colombia.1ª Ed. Pág. 71.

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