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Encuentro analiza la pertinencia de la interdisciplina y transdisciplina en la comprensión del universo

Encuentro analiza la pertinencia de la interdisciplina y transdisciplina en la comprensión del universo

El pasado 23 y 24 de mayo se realizó el primer encuentro de Filosofía y Física denominado “El Universo: una visión desde la filosofía, la física y la enseñanza”, el cual fue organizado por la Facultad de Ciencia, los departamentos de Física e Ingeniería Industrial Usach, el programa Omnia del Plantel, en conjunto con las universidades Diego Portales y de Valparaíso.

Durante las jornadas, una decena de expositoras (es) expusieron sobre teoría y empirismo; filosofía y didácticas de las ciencias; gravedad; astronomía e interculturalidad; entre otras temáticas. Igualmente, el profesor Nicolas Vogt realizó la charla “El legado de William Herschel como músico y astrónomo”. Tras esta, presentó junto a una banda la segunda y la tercera sinfonía compuesta por el descubridor del planeta Urano. 

Finalizado el encuentro, la Dra. Carla Hernández Silva, docente de la Facultad de Ciencia y colaboradora de la organización, sostuvo que el evento dejó sensaciones positivas, ya que “se cumplió el objetivo de establecer un diálogo entre personas que se desempeñan en distintas disciplinas, encontrando que existen más  preguntas y temáticas que pueden ser abordadas de manera interdisciplinar y transdisciplinar”.

En esa línea, el Dr. Juan Escrig Murúa, decano de la Facultad de Ciencia, señaló que en la unidad mayor existe el propósito de “empezar a trabajar en encuentros de este tipo, puesto que al interior de la universidad hablamos sobre el campus único con el que contamos, sin embargo, cada estamento se encuentra inmerso en su especialidad. Entonces, la idea de estos encuentros es justamente aprovechar lo que tenemos y poder darnos un espacio para reflexionar e interactuar”. 

Otra de las consecuencias de hacer el encuentro, indicó la Dra. Hernández, es la idea de realizar a futuro otros encuentros, ya que surgieron “ideas y temas en los cuales nos gustaría profundizar. O sea, poder terminar esta actividad con ganas de seguir conversando en otras universidades, no solo de Santiago, sino también de regiones, creo que también es un logro”, destacó.

Conversatorio

Durante el desarrollo de la actividad, se realizó el conversatorio ¿De qué manera el diálogo entre saberes profundizan nuestra comprensión del Universo?. 

En el espacio, el Dr. Norman Cruz Marín, académico de la Facultad de Ciencia del Plantel, afirmó que “siempre una ciencia va a estar enmarcada dentro -con toda su especificidad y poder específico- en lo que entendemos como la realidad del pensamiento, porque parte de nuestro pensamiento son construcciones de la mente”, por lo tanto, “las teorías no son espontáneas, no salen de un fenómeno”, puntualizó sobre la relación que existe entre la física y la filosofía.

Investigadores de nuestra Universidad proponen avances en tecnología cuántica

Investigadores de nuestra Universidad proponen avances en tecnología cuántica

Tras el surgimiento de la Mecánica Cuántica en el año 1900, que permitió conocer las leyes que gobiernan el comportamiento de la materia a niveles atómicos, esta rama de la física contemporánea hoy atraviesa por la denominada Segunda Revolución Cuántica, etapa que es acompañada de la promesa de proveer las anheladas herramientas para dar curso a sustanciales avances tecnológicos.

Desde el Departamento de Física de la Facultad de Ciencia se desarrollan constantes investigaciones a nivel teórico, destacando estudios en plataformas avanzadas, entre ellas, los llamados circuitos superconductores, los mismos utilizados en la elaboración de computadores cuánticos de gigantes como IBM y Google, anunciando una nueva era para la informática.

Pero, ¿qué son los circuitos superconductores? Los circuitos superconductores son plataformas con tecnología de microondas, correspondiente a sistemas de materia condensada, que -sometidas a temperaturas cercanas al cero absoluto- exhiben comportamiento cuántico, antesala para el desarrollo de la computación cuántica que, basada en la unidad de Cúbit o bit cuántico, cuenta -por definición- con capacidades exponencialmente mayores a la computación clásica.

En este sentido, la reciente elaboración del trabajo denominado ’Resilient superconducting-element design with genetic algorithms' por parte de investigadores de la Usach, en conjunto con colaboradores en Europa, propone el diseño de circuitos superconductores nuevos, usando herramientas teóricas que involucran problemas de optimización.

Concretamente, se trata de una iniciativa impulsada por el grupo de investigación compuesto por el vicedecano de Investigación y Postgrado de la Facultad de Ciencia, Guillermo Romero, los profesores Juan Carlos Retamal y Francisco Albarrán del Departamento de Física, en colaboración desde Europa con los investigadores  Francisco Cárdenas (Forschungszentrum Jülich, Alemania), Mikel Sanz y Xi Chen (Universidad del País Vasco, España).

Se trata de un optimizador clásico, que nos define la topología del circuito y así nos optimiza las energías de cada elemento del mismo. El objetivo ahora es llevar la teoría a la práctica experimental, para lo cual tenemos vínculos con colaboradores tanto en Alemania como España. Entonces, lo que queremos es presentar el diseño de un tipo de circuito donde la maquinaria de cálculo con la que contamos, nos permite diseñar circuitos según el requerimiento que quiera el experimental”, explicó el vicedecano, quien además realizó un postdoctorado en la Universidad del País Vasco.

Eso sí, pese a su gran potencial, la computación cuántica hoy es una industria en crecimiento, con numerosas áreas de oportunidad donde, en la actualidad, el foco se mantiene en la búsqueda de problemas que no sean capaces de ser resueltos por la computación clásica, esperando en el transcurso de los años conseguir la esperada ventaja cuántica práctica.

En lo inmediato, los investigadores de la Usach están definitivamente arriba del carro de esta línea de estudio, como una esperanzadora apuesta a futuro, en la que también han creído los gigantes de la informática mundial, llevando a que las tecnologías cuánticas en áreas como la computación, simulación, comunicación y sensing cuántico, avancen cada día más.

Proyecto SeaweedSol del Departamento de Física apunta a encontrar soluciones al plástico a través del uso de algas

Proyecto SeaweedSol del Departamento de Física apunta a encontrar soluciones al plástico a través del uso de algas

Con una propuesta innovadora a través del uso de algas e inteligencia artificial, el proyecto SeaweedSol, dirigido por estudiantes del Departamento de Física de la Facultad de Ciencia, tiene por objetivo generar bioplásticos hechos a la medida para combatir el uso poco criterioso del plástico por la industria.

SeaweedSol, es un interesante proyecto reconocido por el concurso Despega Usach, en la categoría Innovación Científica Tecnológica, y es desarrollado por Fernanda Veliz y Felipe Osorio, cofundadores y estudiantes tesistas de la carrera de Analista en Computación Científica; Bastián Martínez, licenciado en Ciencia de la Computación, Carolina Manquian, candidata a doctora en ciencias de la ingeniería mención ciencias e ingeniería de los materiales; Felipe Herrera y Leonardo Vivas, tutores e investigadores postdoctorales en Física y Materiales respectivamente.

Fernanda Veliz señaló que el proyecto consiste en desarrollar alternativas al uso del plástico, explorando materiales compostables, usando extractos de algas como base. 

“A través de la síntesis inteligente buscamos optimizar el proceso de creación de nuevos biomateriales para hacerlos costo-eficientes. Al ser una tecnología emergente, nuestro principal objetivo es validar nuestros desarrollos actuales de laboratorio a un punto que permitan dar un paso de escalabilidad, mientras en paralelo diseñamos un producto que tenga tracción de mercado”, aseguró la investigadora.

La idea del proyecto nació a raíz de la participación del grupo investigativo en diferentes workshops del proyecto Bioplástico Territorial, invitados por el profesor Felipe Herrera, donde se buscaba desarrollar la cadena de valor para biomasas existentes en el territorio, en particular las algas. 

“Fue ahí dónde nos dimos cuenta del potencial de usar algas para generar films que puedan funcionar como sustituto al PLA (bioplástico de uso masivo, pero compostable con condiciones muy específicas)”, agregó Veliz. 

La investigadora señaló que aún no existen procesos para síntesis en grandes volúmenes ni tampoco se ha explotado con este fin, es por ello que están trabajando en desarrollar un sistema inteligente para la búsqueda de nuevos materiales y análisis de sus propiedades deseables.

La idea es solucionar el problema de la búsqueda mediante ensayo y error, reduciendo costos en tiempo e incrementando su rentabilidadjunto con satisfacer la necesidad de tener una alternativa al plástico, pero cumpliendo con las mismas características sin dañar al medio ambiente”, enfatizó.

De acuerdo a su presentación, si bien hoy en día existen opciones de bioplástico su degradación, al ocurrir en condiciones tan específicas, deriva en contaminación, situación que se busca evitar. El equipo plantea mejorar esta característica primero en bolsas, pero luego escalar su idea para abordar otros nichos agregando otras opciones como la flexibilidad del material.

Sobre las proyecciones para  este año, Fernanda señala que no quieren dejarlo en un proyecto, “sino en producción. Tenemos especialistas muy secos en el área y están totalmente motivados con el proyecto. Esto recién empieza”.

“Queremos llevar este proyecto a la práctica, pasando las siguientes fases de maduración tecnológica gracias al apoyo de Science Up, MIRO y la Facultad de Ciencia de la Usach y así  llegar a ser referentes en la síntesis de biopolímeros”, concluyó.

Últimos avances en computación cuántica se analizaron en Escuela de Verano “QuSantiago”

Últimos avances en computación cuántica se analizaron en Escuela de Verano “QuSantiago”

Chile debe salir de su rol de espectador frente a las tecnologías cuánticas y hacer mayores esfuerzos para incursionar de manera más decidida en su desarrollo, tal como lo han hecho otros países, planteó el Dr. Juan Carlos Retamal, académico e investigador del Departamento de Física de la Universidad de Santiago de Chile, cuyo trabajo se ha centrado en computación e Información cuántica.

Bajo esta mirada, consideró clave comunicar este desarrollo tecnológico a las generaciones de estudiantes jóvenes que tienen oportunidades para avanzar profesionalmente en esta área, a través de escuelas, cursos o encuentros impulsados desde la academia, como el que recientemente realizaron con el apoyo de la Facultad de Ciencia y el Cedenna.

Durante tres días, la Escuela de Verano “QuSantiago” congregó a estudiantes y académicos de distintas universidades y carreras, abordando temas como conceptos fundamentales de la computación cuántica, las plataformas actuales que permiten la realización experimental de la computación cuántica, además de sesiones prácticas para programar en computadoras cuánticas en la nube. Y, por supuesto, se analizaron los últimos avances en computación cuántica, tanto a nivel de software como de hardware.

La jornada contó con charlas impartidas vía zoom por los profesores Juan José García-Ripoll del CSIC en España y el profesor Enrique Solano CEO de Kipu-Quantum, empresa alemana lider en desarrollo de Software para computación cuántica,  así como presenciales dictadas por los académicos de nuestra Universidad Dres. Juan Carlos Retamal, Guillermo Romero y Francisco Albarrán.

El Dr. Guillermo Romero precisó que “lo que hemos intentado comunicar a la gente es como indagar en temas de computación cuántica; por ello era importante que quienes asistieran tuviesen alguna formación en mecánica cuántica, ya que la computación cuántica es una aplicación de esta teoría”.

Un rol importante en la organización de QuSantiago lo ha tenido El Dr. Francisco Albarrán, recientemente incorporado al Departamento de Física de nuestra Universidad, “El tema de computación cuántica genera muchas espectativas y es importante comunicar que podemos y que no podemos hacer con los dispositivos cuánticos que existen en la actualidad”, acotó.

“Hasta ahora hemos sido espectadores de todo este interés que hay a nivel mundial por el desarrollo de tecnologías cuánticas. Es importante que empecemos a desarrollar iniciativas como esta, en las cuales integremos a los jóvenes para empaparse de estas tecnologías que van a ser importantes para el desarrollo futuro”, recalcó finalmente el Dr. Retamal.

Académico del Departamento de Física se suma a Journal Chemical Physics

Académico del Departamento de Física se suma a Journal Chemical Physics

Desde el 1 de enero de 2022, el Dr. Felipe Herrera U., coordinador del Eje de Vinculación con el Entorno Socioeconómico de Science Up en la Facultad de Ciencia, será parte del Consejo Asesor Editorial de Journal Chemical Physics, prestigiosa revista académica que se ubica en el primer quintil en su área. 
 
“Para mí es un reconocimiento al destacado nivel de nuestro trabajo de investigación en física teórica en Chile, y como los reconocimientos son tan escasos en nuestra idiosincrasia, este tipo de validaciones y responsabilidades son siempre muy bienvenidas'', señaló el doctor en Química.
 
La revista, fundada en 1933 por el American Institute of Physics, se centra en la publicación de investigaciones innovadoras de la física, en áreas como la espectroscopia y la mecánica cuántica. 
 
La responsabilidad emprendida por el académico será desempeñada hasta finales del 2025, quien será el único latinoamericano en esta instancia. 
 
“Es particularmente significativo para mí ser el único sudamericano que sirve como advisor en The Journal of Chemical Physics, porque de alguna manera me motiva a representar adecuadamente las aspiraciones a aquellos investigadores y estudiantes en Chile y otros países de Sudamérica que trabajan en algunas de las áreas que publica este journal”, expresó el investigador asociado del Instituto Milenio para la Investigación Óptica, MIRO.
 
Investigador de frontera
 
El nombramiento reconoce la carrera orientada a la innovación de este profesor, quien se ha dedicado a estudiar la interacción entre radiación y materia, área que lo ha acercado a la física cuántica.
 
Dentro de sus hallazgos está asociado a las microcavidades ópticas orgánicas. Su interés era poder controlar la interacción, como se observa en estas estructuras inorgánicas, donde el mejor ejemplo es el LED. En colaboración con Frank Spano, propusieron una teoría que permitía pensar este sistema cuántico de otra forma, para interpretar la radiación que sale de las microcavidades en diferentes frecuencias. 
 
La investigación da cuenta de su capacidad de innovación, no solo asumiendo un problema que no había sido solucionado en más de una década, sino por lograr replantearlo desde cero, dando respuestas que hoy lo ubican en su frontera. 
 
“Los desafíos de la física cuántica hoy están muy vinculados al desarrollo de dispositivos de comunicación, información y metrología para que tengan un desempeño muy superior a las tecnologías que están actualmente disponibles en el mercado”, expresó el docente, quien sigue trabajando para dar respuestas a estos nuevos retos.
 

Académica del Departamento de Física, Dra. Marina Stepanova, destaca en iniciativa “Igualmente Sabias” 2021

Académica del Departamento de Física, Dra. Marina Stepanova, destaca en iniciativa “Igualmente Sabias” 2021

En 2021, la segunda versión de la actividad realizada por el Proyecto Asociativo Regional Metropolitana Norte, “Igualmente sabias”, buscará resaltar el trabajo de doce científicas migrantes que desarrollan su investigación en Chile.

Un grupo de destacadas investigadoras provenientes de Perú, Venezuela, Colombia, Rusia, Alemania, Paraguay, Cuba, Argentina y Dinamarca, serán las protagonistas, en el que se encuentra la doctora en Física y Matemática de la Facultad de Ciencia de la Usach, Marina Stepanova, parte del Consorcio Science Up.

La doctora Marina Stepanova comenzó su carrera en el Instituto Skobeltsyn de Física Nuclear de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, uno de los principales centros de investigación en Física Espacial. En 1995 arribó a Chile y se integró al Departamento de Física de la Universidad de Santiago, donde ha desarrollado diversos lazos de colaboración con Rusia y Estados Unidos, a partir de sus investigaciones sobre plasmas astrofísicos y espaciales,

Esta iniciativa de divulgación de la cual es parte, persigue acercar a mujeres, niñas y jóvenes a las disciplinas de las áreas de la Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (CTCI). Inspirar, derribar prejuicios y acortar la brecha de género, es su motivación.

Dentro de las actividades que buscan dar cuenta de su trabajo y contribución de estas investigadoras, se encuentran: Cápsulas informativas que revelan datos curiosos de las científicas; mural dedicado al trabajo científico de migrantes, ubicado en el Paseo Puente de la comuna de Santiago.

A estas acciones, además se sumarán exposiciones virtuales en Mall Vivo Imperio (hasta el 30 de noviembre), Mall Barrio Independencia (30 de noviembre al 19 de diciembre),  Mall Arauco Quilicura (19 de diciembre al 3 de enero de 2022), Municipalidad de Pudahuel y Cultura Recoleta (10 de noviembre al 8 de enero de 2022).

 

 

Proyecto del Departamento de Física se adjudica apoyo financiero del Comité Mixto ESO-Gobierno de Chile

Proyecto del Departamento de Física se adjudica apoyo financiero del Comité Mixto ESO-Gobierno de Chile

Una buena noticia recibió el Departamento de Física de la Facultad de Ciencia de nuestra Universidad, al adjudicarse apoyo financiero para el proyecto Equipo Pedagógico CIRAS: cerrando brechas entre la astronomía y el aula,  proveniente de la Organización Europea de Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur, a través del Comité Mixto ESO (Observatorio Europeo Austral)-Gobierno de Chile.

El objetivo de este proyecto es potenciar el aprendizaje de la astrofísica en el nivel escolar, creando un equipo pedagógico a nivel piloto que será parte del nuevo Centro de Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica y Exploración Espacial (CIRAS) de la Usach.

El equipo está compuesto por tres profesores de Física para esta primera etapa: Ignacia Benito del colegio San Ignacio El Bosque; Fernanda Alarcón del Colegio Agustín Edwards de Valparaíso; y Patricio Farfán del Colegio Internacional SEK Austral. Ellos trabajarán en conjunto con investigadores en astronomía y didáctica de las ciencias del Departamento de Física: Sebastián Pérez, Cristóbal Espinoza y Carla Hernández. 

La doctora Hernández destacó la relevancia de esta adjudicación. “Vivimos en una zona privilegiada para hacer observación e investigación astronómica, sin embargo, son escasas las instancias educativas que tiene el estudiantado para aprender sobre la diversidad de fenómenos y, en particular, para conocer los últimos hallazgos de la astronomía de frontera que se genera a partir de la investigación realizada en Chile. Desde CIRAS queremos abordar estos temas en las aulas, siendo un desafío que requiere de un esfuerzo compartido y un proceso de co-creación de actividades donde confluyen las diversas experticias del equipo”, señaló

¿Qué relación tiene este proyecto con el eje de vinculación en entorno social del Consorcio Science Up?

El proyecto nace del interés por reducir la brecha entre la investigación científica y lo que se enseña en el aula. Para ello, se requiere del trabajo colaborativo y horizontal entre investigadores y profesoras/es que se encuentran en el sistema escolar. Por ello, en esta primera etapa, nos vinculamos con docentes de escuelas de la Región Metropolitana y Valparaíso. Además, las actividades incluirán recursos audiovisuales que serán desarrollados en conjunto con la productora audiovisual El Viento Estudio, que está enfocada exclusivamente en la comunicación científica. Al finalizar el proyecto, tanto las actividades como los recursos audiovisuales creados estarán disponibles para todas las escuelas y docentes del país a través del sitio web ciras.cl.

¿Cuáles serán los siguientes pasos de esta iniciática tras la adjudicación?

La implementación de actividades en aulas. Con ello podremos hacer nuevas y mejores orientaciones que ayuden al profesorado a utilizarlas en el futuro. El proyecto considera un modelo de masificación para transferir sus resultados y productos por todo el país. En este proceso, trabajaremos con la Sociedad Chilena de Enseñanza de la Física (SOCHEF) y el equipo NAEC en Chile, para organizar una jornada de capacitación gratuita en modalidad virtual, donde podamos compartir orientaciones y resultados de la implementación con otras/os profesores. Esperamos sumar más integrantes al equipo, tanto docentes como investigadores, para que nuestra comunidad vaya creciendo y podamos abordar nuevas líneas de investigación de CIRAS.

Para el decano de la Facultad de Ciencia de nuestra Universidad, Dr. Juan Escrig, no es un misterio que el país cuenta con todas las condiciones para el desarrollo de la astronomía, reconocido como un laboratorio natural, lo que favorece la instalación de nuevos observatorios astronómicos.

“Recientemente se han incorporado a nuestra Facultad destacados académicos del área de Astrofísica, que, sumados a colegas de otras unidades permitieron establecer el primer centro de investigación relacionado con esta temática en la Usach, el Programa CIRAS. Además, nos permitió abrir la primera carrera de Astrofísica del país: Astrofísica con mención en Ciencia de Datos", expresó.

 

Académicos y egresados del Departamento de Física reciben reconocimiento internacional por proyecto que financió ENAP

Académicos y egresados del Departamento de Física reciben reconocimiento internacional por proyecto que financió ENAP

Implementar una micro red operativa para la vigilancia espacial (Mapa) ciudadana de calidad del aire en la comuna de Concón, es el objetivo central del recientemente premiado proyecto "Microred de Vigilancia Ciudadana de la Calidad del Aire en la comuna de Concón", en el que participan académicos y egresados de la Universidad de Santiago de Chile.

“Con ese fin se diseñaron y construyeron equipos electrónicos de bajo costo para el monitoreo de la calidad, es decir material particulado fino (MP2, 5), grueso (MP10), temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento”, explicó  el Dr. Ernesto Gramsch, académico del Departamento de Física; como asimismo, se implementó y validó una red de monitoreo para el seguimiento espacial en tiempo real de la calidad del aire; y se desarrolló un sistema web intuitivo para la consulta ciudadana a nivel de barrio de la calidad del aire para computadores y celulares. 

Los proyectos premiados debían representar iniciativas innovadoras con impacto y aplicación a escala municipal actual o futura. Además, deben aclarar su conexión con un socio municipal o municipal similar, como un condado, región, campus, instalación, base o complejo de instalaciones.

Los premios Smart 50 entregaron a 50 proyectos a nivel mundial, reconociendo iniciativas de Canadá, Japón, España, EEUU, Israel, Alemania, Suecia, Bulgaria y Hong Kong, siendo la de nuestra Universidad  la única perteneciente a América Latina.

El proyecto

La iniciativa nace desde la División Comunidades de ENAP Refinerías Concón, ante la preocupación que generaron las diferentes manifestaciones, protestas y hasta presentación de recursos en la justicia en contra de la empresa estatal, debido a la nula comprensión de los vecinos sobre la información que entregaban las estaciones oficiales de calidad del aire, lo que provocó el crecimiento de la desconfianza en cuanto a su veracidad.

Por ello, las autoridades de la Empresa Nacional del Petróleo quisieron acercar la información ambiental a la población, y se les propuso la idea de crear una red de monitoreo que estuviera localizado en la comunidad.

“Es decir, los monitores, el mantenimiento y parte de la operación estaría a cargo de la gente que vivía en el sector, de tal manera que ellos mismo pudieran visualizar cómo se realizaba, cómo salen los datos y qué significado tienen”, aseguró el profesor del Departamento de Física, Ernesto Gramsch.

El académico indicó que este premio es muy significativo porque en el equipo de trabajo participan Cristian Ayala y Cristian López, dos ex egresados del Departamento de Física que en la actualidad cuentan con sus propias empresas y trabajan de forma independiente.

“Ellos son egresados que han mantenido un lazo con la Universidad para postular y trabajar en proyectos en los cuales haya sinergia y podamos apoyarnos mutuamente. Por otro lado, han seguido utilizando el laboratorio de la Usach para las actividades que necesiten”, precisó.

En este sentido, el egresado de nuestra Casa de Estudios, Cristian Ayala, sostuvo que fue un honor participar en este proyecto que involucra a la Universidad de Santiago, al Laboratorio de Óptica y Semiconductores del Departamento de Física y a ENAP, en función de mejorar la entrega y transparencia de la información, oportuna y de calidad, a los distintos vecinos de la comuna de Concón.

“Como usachino siento la fuerte necesidad y ganas de trabajar en proyectos que permitan avanzar hacia una sociedad más justa, informada y empoderada para que sean los ciudadanos quienes verifiquen en el tiempo, si las medidas adoptadas por los organismos son realmente y eficientes en la disminución de la contaminación del aire”, concluyó.

Buscan crear dispositivo que reemplace a las baterías y disminuya el impacto ambiental

Buscan crear dispositivo que reemplace a las baterías y disminuya el impacto ambiental

En el laboratorio de Nanosíntesis que dirige el Dr. Dinesh Pratap Singh, del Departamento de Física, se trabaja en diversas líneas de investigación y una de ellas se orienta al desarrollo de un supercapacitor que pueda realizar el buen trabajo que hacen las baterías, pero sin sus perjudiciales efectos en el medio ambiente.
 
Los supercapacitores o supercondensadores son dispositivos para el almacenamiento de energía que, a diferencia de las baterías convencionales, basan su funcionamiento en los principios físicos de los materiales en lugar de los químicos, disminuyendo la generación de desechos tóxicos para el planeta.
 
El Dr. Leonardo Vivas tiene una posición postdoctoral en el laboratorio y está dedicado a este proyecto: “estamos buscando nuevos dispositivos con un alto impacto tecnológico en el almacenamiento de energía, que puedan retener más carga, que el proceso de cargarlos se realice en pocos segundos y que sean amigables con el medio ambiente. El laboratorio tiene como filosofía de trabajo: que nuestras líneas de investigación, y resultados, sean lo más amigables con el medio ambiente posible”. 
 
El proyecto pretende desarrollar un aparato capaz de cargar energía en muy poco tiempo y almacenarla. La diferencia con las baterías estaría en su distinto funcionamiento: las baterías, cargan lentamente, pero pueden almacenar bastante energía mediante un proceso electroquímico; mientras que en los súpercapacitores el proceso de carga ocurre en segundos, ya que utiliza las propiedades de la superficie de los materiales mediante el efecto físico llamado electroestática que ocurre instantaneamente, pero no pueden almacenar tanta carga. Ahí es donde la nanotecnología ofrece una solución, ya que justamente en los tamaños nano (10-9 m) los materiales se vuelven muy reactivos porque se aprovechan las propiedades de los átomos de la superficie. Es como extender una torta de panqueques lámina por lámina: la superficie resultante es mucho mayor. Por eso la idea es que los nanomateriales favorezcan esa interacción de capas con superficies muy reactivas.
 
“Estamos apostando al futuro del almacenamiento de energía. Se habla mucho de la conversión de energía eólica o solar en energía eléctrica, pero se habla poco de cómo almacenar esa energía”, advierte el Dr. Vivas, quien reconoce que este tipo de desarrollos podría complementar los sistemas de energía renovable no convencionales en los momentos en que no se está generando esa energía, por ejemplo, almacenar energía solar para usarla en las noches.
 
Nanomateriales
 
Para dotar al dispositivo de materiales adecuados, el investigador explica que utilizan óxido de grafeno reducido, que cuenta con casi todas las atribuciones del grafeno propiamente tal, pero con un método de obtención más económico y cuya obtención es mucho menos compleja. Ambos derivados del carbono, considerados nanomateriales por tratarse de láminas muy, muy delgadas, disponen de gran área superficial, como si fueran cada lámina de la torta de panqueques. Sin embargo, a diferencia de las complejidades para conseguir grafeno puro (láminas de hasta un átomo de espesor), el óxido de grafeno se obtiene al separar las láminas de grafito mediante la inyección de grandes cantidades de oxígeno. 
 
Volviendo al ejemplo de la torta de panqueques, sería como despegar cada lámina y procurar que quedaran separadas para aprovechar la superficie de cada capa. Esas láminas separadas por oxidación, son luego “decoradas” con nanopartículas de diversos materiales con el objetivo de poner separadores que impidan que se vuelvan a pegar. El procedimiento concluye con la “reducción” o eliminación del oxígeno sobrante del procedimiento, dejando como resultado, oxido de grafeno reducido decorado, es decir, grafeno con restos de óxigeno que son irrelevantes, y decorado con nanopartículas que contribuyen significativamente en las propiedades propias del grafeno.
 
“En este tipo de dispositivos es importante que el área superficial sea grande”, sostiene el Dr. Vivas agregando que el material se enriquece con la adición de nanopartículas que pueden ser de oro, plata, manganeso, cromo, “con propiedades electromagnéticas que funcionen bien para la conducción eléctrica”.
 
El proyecto busca producir nuevo conocimiento y compartirlo a través de publicaciones científicas en revistas indexadas, sin embargo, no descartan que de obtener buenos resultados puedan también generar patentamiento.
 
El Dr. Leonardo Vivas se especializó en física de la materia condensada y acumuló experiencia en la preparación de materiales, con propiedades eléctricas y magnéticas durante sus estudios de pregrado y doctorado en Venezuela. Llegó al país hace tres años y ha estado trabajando con el Dr. Dinesh P. Singh. Recientemente, obtuvo una beca postdoctoral de la Anid para continuar su investigación. 
 
“El laboratorio tiene varias líneas de investigación, colaboramos con mucha gente en muchas cosas: además de los supercapacitores, también hay investigaciones con celdas solares, síntesis de materiales, óptica y se hacen cristales MOFs que se utilizan en comunicación cuántica”, indica el Dr. Vivas destacando el trabajo colaborativo: “trabajé con un postdoc de la U. de Chile que es ecólogo y que usaba nanopartículas que sintetizamos acá, para controlar el tiempo de floración de ciertas plantas”. 
 
Actualmente el laboratorio está funcionando por turnos, siguiendo las medidas de protección y, por razones de seguridad, han reducido la cantidad de personas que puede acceder, por eso, la colaboración se ha hecho más importante, ya que quien asiste de forma presencial también apoya algunos procedimientos de otros investigadores: “trabajamos entre todos ayudándonos”.

Exitoso primer examen de grado de Magíster en Ciencia, con mención en Física, a través de plataforma virtual

Exitoso primer examen de grado de Magíster en Ciencia, con mención en Física, a través de plataforma virtual

El pasado jueves 16 de abril,  el programa de Magíster en Ciencia, con mención en Física del Departamento de Física de la Universidad de Santiago de Chile, tuvo una gran jornada al graduar a su primera egresada desde el comienzo del programa en el primer semestre de 2018.

Para el Dr. Samuel Baltazar, director del magíster, el programa corona este proceso  con dos grandes noticias: el primer examen de grado exitoso y la acreditación del magíster por parte de la Comisión Nacional de Acreditación (CNA-Chile).

“Estos logros permiten darnos un mejor posicionamiento en el contexto nacional. Junto con lo anterior, cumplimos con el objetivo de fomentar la participación tanto de mujeres y de hombres en la ciencia, lo que esperamos mantener en el futuro”, señaló.

Añadió que pese a la contingencia sanitaría, el Magíster en Ciencia ha impulsado la continuidad de sus actividades, a fin de no perjudicar el desarrollo académico de las y los estudiantes.

“En este contexto, la Vicerrectoría de Postgrado ha definido un protocolo para permitir la graduación oportuna de los candidatos a examen de grado vía videoconferencia”, informó el Dr. Baltazar.

Vanessa Olaya Agudelo, presentó su tesis denominada "Van der Waals interaction between Rydberg atoms and polar molecules" en la que estudió “la interacción entre dos partículas o moléculas diatómicas, es decir moléculas compuestas por dos átomos, y la otra partícula son átomos alcalinos, altamente excitados que son conocidos como átomos de  Rydberg. Básicamente fue estudiar como interaccionan estas partículas a muy larga distancia”, enfatizó

La investigadora fue aprobada con nota 7.0 y la defensa pública se realizó a través de la plataforma Zoom, espacio virtual que contó con la presencia vía Internet de 22 personas, entre ellos destacados académicos y académicas del Departamento de Física.

Defensa de tesis virtual

Para Vanessa dar este examen de grado en medio de la situación del COVID-19 y el aislamiento social fue todo un reto, pero también insistió en recalcar lo satisfactorio de haber tenido la posibilidad de hacer la defensa a través de una plataforma virtual.

“Digamos, no es lo que una espera, una quiere hacerlo de forma pública y tradicional como son todas las defensas de tesis, compartir con los amigos, con los profesores, celebrar con todo el grupo que ha colaborado con este proceso, pero a pesar de la situación se me dio todo para continuar con mi desarrollo profesional”, puntualizó Vanessa Olaya.

El Dr. Felipe Herrera, profesor guía de la tesis, dijo que “las defensas privadas y públicas estuvieron muy bien. Sin embargo, extrañamos poder aplaudir fuertemente a Vanessa por su logro y celebrar junto al resto del grupo y su familia. Eso quedará pendiente para cuando sea seguro volver al campus universitario”.

Mujer científica

Esta defensa de tesis fue un hito en muchos sentidos: la primera estudiante en conseguir el grado de magíster, el ser parte de las unidades pioneras en cuanto a su formato virtual y también el ser la primera mujer en egresar de este programa.

Refiriéndose a este tema, la nueva magíster expresó que si bien es un hecho relevante ella no será la última persona que se gradué del programa. “Tengo excelentes compañeros que están desarrollando sus proyectos y están cercanos a tener su grado. Siento orgullo de abrir esta lista, así que enhorabuena para el departamento y para el programa de magíster”, indicó.

Su profesor guía se sumó a estos comentarios opinando que “el hecho que una mujer sea la primera egresada del programa es positivo desde la visión que existan más investigadoras en ciencias físicas y matemáticas”.

Además agregó que, “Vanessa es una estudiante muy capaz, disciplinada y dedicada. Ahora estamos trabajando en un problema que se deriva de los resultados que se obtuvieron: la foto-asociación de una molécula diatómica con un átomo de Rydberg a temperaturas ultrafrías”, concluyó el académico.

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