Noticias

De Sacramento a Santiago: explorando soluciones colaborativas aplicadas a energía sostenible

 

colaboracion Takamuraa

 

 

Hace algunos meses el profesor del Instituto de Física Heman Bhuyan recibió a Yayoi Takamura, profesora y presidenta del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de California Davis como visitante en el Instituto de Física.

 

A partir de su experiencia, la casa de estudios escribió la siguiente reseña en su sitio web:

 

"Santiago está en medio de un valle plano con los Andes al este, muy parecido a la ciudad de Sacramento, que tiene la Sierra. Si vas hacia el oeste, llegas a una región vitivinícola, similar a Napa, y luego, si vas a la costa, tienes Valparaíso, que es muy parecido a San Francisco”, explica la académica.

 

Yayoi Takamura viajó a Santiago para reunirse con  el académico Heman Bhuyan, profesor de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile, para discutir la colaboración en un proyecto (FONDECYT 1220359) que investiga películas delgadas de óxidos complejos, como el dióxido de titanio y el pentóxido de tantalio, para su uso en tecnologías de energía sostenible, como la energía solar fotovoltaica, celdas y baterías.

 

El prometedor proyecto recibió una subvención inicial de UC Davis Global Affairs para actividades internacionales durante los años 2023 y 2024. Con este fondo inicial, la profesora Takamura y el profesor Bhuyan colaborarán para ampliar el conocimiento fundamental de estos óxidos complejos cuando se sintetizan a bajas temperaturas. La técnica propuesta permitiría la incorporación de estos óxidos complejos en una amplia gama de sustratos incluso a temperaturas de síntesis más bajas.

 

Heman Bhuyan es un experto en Física del Plasma y ha desarrollado un sistema de deposición por láser pulsado mejorado por plasma deradiofrecuencia dual financiado por FONDECYT 1220359 y 1170261, ANID,que permite sintetizar películas delgadas a temperaturas tan bajas como 300 grados Celsius en comparación con los 700 grados Celsius necesarios para la deposición por láser pulsado convencional.

 

Esta ventaja surge debido a dos fuentes de radiofrecuencia que pueden controlar las características de la pluma de láser, que se evapora del material sólido y se deposita sobre el sustrato, en lugar de depender únicamente del láser. La energía adicional de las fuentes de radiofrecuencia implica que no es necesario calentar el sustrato a temperaturas tan altas para lograr películas delgadas con las propiedades físicas, químicas y ópticas deseadas.

 

Los investigadores pretenden aprender cómo las condiciones de deposición del láser pulsado mejorado porplasma cambian las propiedades de las películas delgadas y si los materiales siguen siendo buenos candidatos para tecnologías energéticas sostenibles.

 

Además de lo que esperan obtener de la investigación,  Yayoi Takamura dijo que espera darle la bienvenida a Bhuyan o a uno de sus estudiantes de posgrado a UC Davis y regresar a Santiago este otoño.

 

La profesora Takamura reflexiona sobre la importancia de abordar un tema de interés compartido con investigadores internacionales que aportan sus propias perspectivas únicas,lo que permitirá seguir avanzando en esta área de investigación.

 

"Cada persona tiene diferentes puntos de vista y diversas maneras de abordar los problemas. Poder compartir estas visiones es realmente valioso, ya que a veces simplemente es necesario probar un enfoque diferente, para romper los límites, y resolver problemas difíciles", concluye la académica.

 

Fuente:

https://mse.engineering.ucdavis.edu/news/sacramento-santiago-exploring-shared-solutions-sustainable-energy

 

 

Profesor Jorge Alfaro participa de la dirigencia de la Academia Senior UC

Academia senior

 

 

La Academia Senior UCes una comunidad interdisciplinaria de académicos jubilados o en vías de jubilarse que dan continuidad a su identidad universitaria, creando iniciativas y participando en actividades que aporten al desarrollo de la Universidad y el país.

 

Esta academia busca ser reconocida como una comunidad activa y vital de académicos mayores que, a través de sus contribuciones continuas, fortalezca los lazos entre generaciones, impulse la investigación interdisciplinaria, y se convierta en una fuente de inspiración para nuevos académicos. Aspira a ser un modelo replicable que inspire la formación de academias similares en otras instituciones, creando así una red nacional e internacional de colaboración senior.

 

Académicos que se han formado en las mejores universidades del mundo, están jubilando. Sin embargo, ellos siguen activos en su producción científica, educativa, de difusión o en el ámbito administrativo. Es en este contexto que me parece relevante implementar esta organización, ya que con su partida se perdería una significativa ventana al conocimiento. Ellos han formado una considerable cantidad de doctores y publicado una multitud de trabajos especializados, en los más diversos ámbitos del saber; mantienen una copiosa agenda internacional, con sus pares situados en puestos de relevancia en centros mundiales; han inventado nuevas formas de mirar la sociedad y el mundo; han creado nuevas empresas y escrito libros que han cambiado nuestra cosmovisión”, reflexiona Jorge Alfaro, Profesor Titular del Instituto de Física UC.

 

La academia fue propuesta por el profesor Alfaro al Rector Ignacio Sánchez el año 2015, comenzando a implementarse en 2022. Fue inaugurada oficialmente por el Rector el 10 de mayo recién pasado.

 

Profesor Dardo Goyeneche es convocado por el Gobierno a la Comisión Experta de Tecnologías Cuánticas

 

Diseno sin titulo 5

Foto:  https://www.minciencia.gob.cl/ 

 

Las ministras de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación, Aisén Etcheverry, y de Interior y Seguridad Pública, Carolina Tohá, presentaron esta semana la nueva Comisión Experta en Tecnologías Cuánticas, creada con el objetivo de hacer una hoja de ruta que proponga los pasos y prioridades a seguir para el desarrollo cuántico nacional.

 

La comisión está compuesta por 8 expertos y expertas, nombrados mediante decreto, entre los que se encuentra el académico del Instituto de Física y líder del grupo de computación cuántica QuDIT en la UC, Dardo Goyeneche.

 

Para mí es un honor formar parte de la comisión de tecnologías cuánticas. Como comisión tenemos la tarea de generar 15 recomendaciones para el futuro de desarrollo de las tecnologías cuánticas en Chile, lo que incluye a las áreas de computación cuántica y óptica cuántica, en un plazo de 120 días. Asumimos el compromiso con una gran responsabilidad, ya que de las recomendaciones que le hagamos al Gobierno, saldrán decisiones importantes a tomar a futuro en el área de las tecnologías cuánticas”, explica el investigador.

 

La ministra Carolina Tohá valoró la iniciativa: "Es importante prepararnos para el día en que la cuántica, realmente, pase a tener un rol más protagónico. Eso no está en el horizonte lejano, sino bastante inminente, y coincide con el momento en que estamos empezando a implementar la Ley de Ciberseguridad y a generar los equipos y los dispositivos de trabajo. Con el Ministerio de Ciencia estamos trabajando de cerca en varias iniciativas para ir incorporando avances, tecnologías o dispositivos, por ejemplo de inteligencia artificial, a distintas políticas públicas. Esta comisión y las recomendaciones que puedan salir de ella pueden ser un aporte en muchas dimensiones, en base a todas las potenciales que tiene la tecnología cuántica, pero desde el punto de vista nuestro hay un foco muy importante en los temas de ciberseguridad, porque ahí hay oportunidades, pero lo que vemos más inminente hoy es la importancia de enfrentar los riesgos asociados".

 

El contexto

Las tecnologías cuánticas empezaron a desarrollarse aproximadamente hace una década a nivel mundial y América del Sur comenzó a integrarse a estos desarrollos recientemente.

 

Esta revolucionaria tecnología ofrece una capacidad de procesamiento que multiplica las capacidades de cómputo de los computadores actuales, pero también plantea interrogantes y desafíos en materia de ciberseguridad, ya que, a futuro, tendrá el potencial para desencriptar las claves y los datos almacenados con computación tradicional.

 

Yo siento mucho entusiasmo por lo que se viene. Este tipo de tecnologías están emergiendo a un ritmo exponencial, pero todavía no se ha llegado al peak.  Entonces, la idea es tener un fuerte desarrollo, tanto teórico como experimental, así como de aplicaciones a la industria y a problemas de la sociedad, considerando tecnologías cuánticas. Después de Brasil, somos el siguiente país de la región en tomar acción. Creo que estamos en el momento preciso para subirse a "la ola", porque mientras ántes lo hagamos, más chances tendremos de convertirnos en líderes regionales en vez de ser usuarios de tecnología”, reflexiona Dardo.

 

La ministra Aisén Etcheverry explicó la importancia de esta comisión: “En el mundo, los países que no tengan una estrategia de tecnologías cuánticas van a quedar fuera, porque sus desarrollos prometen traer cambios exponenciales en industrias como la financiera, la farmacéutica, la de desarrollo de nuevos materiales, la detección de enfermedades, y muchas otras. Es clave, entonces, ir avanzando a la misma velocidad que otros países, sobre todo porque tenemos una gran conexión con el resto del mundo. Un área fundamental es la de la ciberseguridad: necesitamos generar capacidades para aprovechar las posibilidades que abre esta tecnología, pero también para protegernos cuando la computación cuántica avance hasta ser capaz de vulnerar cualquier clave o sistema de protección. De lo mismo se desprende otro tema clave: los países desarrollados están haciendo estándares de ciberseguridad mucho más sofisticados para enfrentar Quantum y si, como país, no estamos a esa altura, vamos a perder los espacios de colaboración que hoy tenemos en distintas industrias.

La comisión

La comisión de tecnologías cuánticas ha quedado conformada por cinco representantes de universidades con líneas de investigación en cuántica: Stephen Walborn de la Universidad de Concepción, Dardo Goyeneche de la Pontificia Universidad Católica de Chile, Carla Hermann de la Universidad de Chile, Francisco Albarrán de la Universidad de Santiago de Chile y Claudio Torres de la Universidad Técnica Federico Santa María. Además, se suma un representante de un centro de investigación nacional, Aldo Delgado, director del Millennium Institute for Research in Optics (MIRO), y una representante de un emprendimiento de base científico-tecnológico nacional, Paulina Assmann, CEO y cofundadora de la empresa SeQure Quantum. Completando el equipo, Sabina Torres Figueroa, del Ministerio de Interior y Seguridad Pública, aportará su expertise en un área estratégica para los fines de esta comisión.

 

 

Te invitamos al XX Encuentro con Gauss (16.05.24, 16.00 hrs.)

Como todos los años, queremos invitar a la comunidad del Intituto de Física a participar del  un nuevo Encuentro con Gauss a realizarse el jueves 16 de mayo a partir de las 16 hrs. en el Auditorio Ninoslav Bralic, de la Facultad de Física y la Facultad de Matemáticas UC. Como es habitual contaremos con dos interesantes charlas, en esta ocasión a cargo de los académicos Alejandro Clocchiatti y Dieter Mitsche

Reservar tu cupo presencial inscribiéndote aquí.

 

invitacion-gauss-inscripcion2024 1

 

Publicación en revista PNAS da luces sobre el potencial de materiales auxéticos en la reología de sistemas granulares

 El profesor del Instituto de Física, Gustavo Düring, publicó recientemente el artículo "Elasticity and rheology of auxetic granular metamaterials" en la destacada revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Este aborda el trabajo experimental y de simulación en materiales auxéticos realizado en colaboración con Corentin Coulais, de la Universidad de Ámsterdam, junto a los estudiantes de doctorado de ambos académicos.  La investigación desarrollada permitió demostrar el potencial de utilizar materiales auxéticos en sistemas granulares para mejorar su reología o flujo promedio.

¿Qué caracteriza a un material auxético?

Lo principal es que, al ser comprimido en una dirección, se comprime paralelamente en la otra.

En el estudio se trabajó con medios granulares, comparando la variación del comportamiento del flujo al usar materiales normales (que al comprimir un lado, se expanden en la dirección opuesta) versus a los materiales con un comportamiento elástico auxético.

Auxeticos

En la imagen se observa la diferencia en el comportamiento de un grano regular versus un grano de un material auxético al ser comprimido.

Como no existían muchos modelos de este tipo de comportamiento, nos propusimos estudiar desde el punto de vista experimental y con simulaciones numéricas sencillas el comportamiento de estos materiales. Lo primero que concluimos es que lo reología de los granos, no depende del tipo de material del que están hechos ya que el flujo promedio de un sistema granular es similar en ambos. Sin embargo, el comportamiento auxético genera grandes diferencias en la fluctuación en el sistema, por lo que se puede modificar de manera importante las respuestas mecánicas en ellos”, explica el investigador.

Para entenderlo mejor podemos pensar en la descarga de un silo, que tiene un medio granular en su interior. Los gránulos de materiales normales tienden a grandes fluctuaciones en las que se forman arcos de fuerza que atascan y generan un bloqueo que impide el flujo del material.  Para disolverlos es necesario aplicar mucha presión sobre el sistema. Esto mismo podemos observar en casa, cuando usamos un embudo y un medio granular como azúcar, que tiende a quedarse atascada.

Sin embargo, los investigadores demostraron que con materiales auxéticos, estas fluctuaciones se producen más frecuentemente, pero son de menor magnitud por lo que rápidamente se rompen las cadenas de fuerza y tiende a menores niveles de atascamiento del material.

auxeticos silo

En esta imagen se observa el impacto en el flujo granular al usar un material normal, un material compuesto en un 50% por granos normales ,y la otra mitad por auxéticos y por último en un material 100% auxético. 

Lo que es interesante es que basta con agregar una pequeña fracción de materiales auxéticos en un medio granular normal para fluidizar todo el material. Entonces es una técnica relativamente sencilla que podría aplicarse a la descarga de silos eliminando el problema del jamming o atascamiento, en que las cadenas de fuerza disminuyen su performance”, explica el investigador.

 

 

 

 

Subcategorías

Página 1 de 70