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30 Octubre 2023

Nuevos desafíos en colaboración experimental entre equipo de plasmas UC e investigadores de Universidad de Notre Dame

 

Plasma 2

Imágenes extraídas de P Rumbach et al, Plasma Sources Sci Technol 28, 105014 (2019)

 

 

Durante los últimos días de octubre el grupo de Plasmas de la Pontificia Universidad Católica de Chile recibió la visita del Profesor David Go, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Notre Dame, en el marco de un proyecto conjunto de colaboración entre nuestras universidades.

 

El académico del Instituto de Física Felipe Veloso y el Profesor Go han desarrollado una estrategia particular, montando un experimento idéntico en cada uno de sus laboratorios, en Estados Unidos y Chile. De esta forma, pueden replicar los resultados de investigación y evaluar su validez, así como optar por caminos experimentales diferentes y comparar los resultados obtenidos.

 

Trabajar con experimentos gemelos no es tan común, pero en cierto tipo de investigación es fácil de implementar. En nuestro caso, el experimento que tenemos y las técnicas de medición que utilizamos son sencillas de replicar.  Lo que hace interesante a nuestra colaboración, más allá del equipamiento, es la pregunta científica que tratamos de responder y las hipótesis que logramos formular en conjunto”, explica David Go.

 

La interrogante que mueve esta colaboración es entender la naturaleza de los patrones que se generan en la interfaz entre un plasma y un medio líquido que interactúan entre sí.  

 

¿Qué es un plasma?

 

Un plasma es un gas ionizado. Se puede ejemplificar con un rayo, que ioniza el aire de la atmósfera, y nuestro Sol, que es una gran esfera de plasma.

 

En esta colaboración han optado por utilizar plasmas de baja temperatura, que son particulares, porque incluso bajo ciertas condiciones, se pueden tocar y mirar a simple vista. En estos casos, se caracterizan por generar una gran variedad de reacciones físicas y químicas, lo que permiten el funcionamiento de objetos tan cotidianos como los televisores de plasma.

 

La ciencia ha demostrado que se puede ir mucho más allá, y tener nuevos métodos de síntesis con estos plasmas para estudiar formación de nanomateriales o compuestos químicos. En el caso de esta colaboración, usamos plasmas en contacto con líquidos con ciertas características. “Una de las formas de hacerlo es poniendo el químico o el elemento en el que quieres generar una reacción en un medio líquido, como agua. Luego, lo expones al plasma y se genera una interacción en la superficie, en la que se observan una serie de patrones. Junto a los investigadores chilenos buscamos entender cuál es la naturaleza de esa interacción desde una perspectiva física, con el objetivo de diseñar sistemas que permitan generar nuevos químicos de una forma óptima”, afirma el académico de la Universidad de Notre Dame.

 

Al ejecutar este tipo de experimentos se observa que el plasma se autoorganiza en patrones y formas vistosas, como anillos, manchas y flores. Lo mismo sucede en otros casos de la naturaleza, como por ejemplo las venas de las hojas de los árboles, que se autoorganizan para movilizar nutrientes de forma eficiente.  

 

¿Por qué se generan esos patrones en la naturaleza, y particularmente en la interfaz del plasma con un medio líquido? ¿Qué determina la transición de un patrón a otro?  ¿Es posible manipularlos para optimizar su eficiencia de transporte de elementos? ¿Podría la comprensión de estas dinámicas permitir su uso para sintetizar químicos que permitan aplicaciones como atacar células tumorales o purificar agua? Estas son las interrogantes que mueven esta colaboración y el estudio de este sistema complejo en el que interactúan ambos elementos.

 

24 Octubre 2023

Académica Hilde Harb Buzzá, junto a la estudiante de su laboratorio, Suyay Huichacura, participan en Global UC validar la tecnología desarrollada en los laboratorios de Física Médica

 

 

Diseno sin titulo

 

El programa busca crear capacidades emprendedoras en los equipos académicos de la universidad, con el fin de acercar sus innovaciones al mercado

 

La iniciativa Ciencia 2030 se hizo parte del programa Global UC, impulsando la participación del equipo del Instituto de Físicaintegrado por la profesora Hilde Harb Buzzá, de la Facultad de Física, junto a Suyay Huichacura, estudiante de su laboratorio.

 

La iniciativa Programa Global UC es impulsada por la Dirección de Transferencia y Desarrollo para ayudar a investigadores-emprendedores a validar sus tecnologías, conocer potenciales socios e inversionistas, afinar la estrategia de protección intelectual y explorar nuevos mercados.

 

En esta instancia, el equipo de la Facultad de Física buscó impulsar el desarrollo de BiOPI, tecnología para el tratamiento de heridas crónicas a través de un innovador parche de gel que se activa mediante la exposición a la luz.

 

Te invitamos a revisar la entrevista a Hilde Harb Buzzá y a Suyay Huichacura en nuestro Canal de YouTube.

 

24 Octubre 2023

Ignacio Jiménez, estudiante de pregrado publica paper junto al profesor Sascha Wallentowitz

 

Ignacio

 

El estudiante del Instituto de Física UC,  Ignacio Jiménez,inició una práctica de verano en enero del año 2022,  junto al profesor  Sascha Wallentowitz.

 

Al terminar el periodo de práctica, decidieron seguir trabajando en el desarrollo de un novedoso sistema donde la luz solar bombea un cristal láser en una cavidad óptica, aumentando la eficiencia total de una celda solar.

 

Demostramos teóricamente que pese a la baja eficiencia de la celda fotovoltaica con la que trabajamos, este sistema en el que usamos la luz del sol permite que la celda alcance hasta una eficiencia total de 44% en la conversión de potencia de energía solar a energía eléctrica. Todo por el efecto láser dentro de la cavidad”, explica el profesor Sascha Wallentowitz.

 

Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Journal of the Optical Society of America B (https://doi.org/10.1364/JOSAB.493727). Además, Ignacio tuvo la oportunidad de presentar el trabajo en el workshop QUOST en Puerto Varas y en julio participó en la reconocida Siegman School on Lasers en Dublin, Irlanda.

 

Junto a Ignacio seguimos trabajando y estamos en la busqueda de un material láser adecuado para este sistema, como, por ejemplo, un Metal-Organic-Framework MOF, ya que queremos establecer una técnica para medir materiales y evaluarlos para esta aplicación de conversión de energía solar”, concluye el investigador.

 

Te invitamos a revisar la entrevista al profesor Sascha Wallentowitz y a Ignacio Jiménez en nuestro Canal de YouTube.

 

24 Octubre 2023

Más de setenta investigadores presentaron sus trabajos en la cuarta versión del Workshop MIRO

 

miroEl evento congregó a la comunidad de óptica y fotónica en la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Por cuarto año, y por tercera vez de manera presencial, el workshop MIRO reunió a investigadores(as) posdoctorales, estudiantes y académicas(os) de las cinco universidades que albergan al Instituto Milenio de Investigación en Óptica, MIRO. En esta ocasión asistieron más de noventa participantes, se presentaron treinta posters y cuarenta y tres charlas en cuatro jornadas realizadas entre los días 10 y 13 de octubre.

Adicionalmente, la versión 2023 del workshop tuvo un poster contest en el cual un jurado de cinco investigadores asociados premió los trabajos presentados por Kei Braz Sawada, de la Universidad de Concepción (primer lugar), Vicente Muñoz (segundo lugar) y Paloma Vildoso (tercer lugar), ambos de la Universidad de Chile. Junto a ellos, el poster del estudiante Bilal Kostet de la Université Libre de Bruxelles fue reconocido como “favorito del público”.

Para el director de MIRO y académico de la Universidad de Concepción, Dr. Aldo Delgado, esta instancia es clave para fomentar el trabajo colaborativo, conocer los trabajos que cada grupo de investigación está realizando y crear lazos entre las y los integrantes de las diferentes universidades albergantes, en este caso: Universidad de Chile, Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Concepción, Universidad de Santiago y Universidad de los Andes.

“Dado que el instituto está ubicado en dos ciudades, el contacto directo entre los investigadores de las distintitas áreas es más difícil, de modo que con este workshop nosotros esperamos que las comunidades se conozcan y se empiecen a formar redes entre los investigadores más jóvenes”, explica el director del MIRO.

Para comenzar a rotar las sedes entre cada universidad albergante en 2022 se escogió a la Pontificia Universidad Católica de Chile como universidad anfitriona y se sumaron cuatro expositores invitados de esa casa de estudios, entre ellos, la académica del Instituto de Física UC, Melissa Maldonado.

“Es súper importante conocer qué se está trabajando en otros laboratorios, a nivel de país en el área de la óptica (…) Me parece una actividad muy provechosa, no solamente para mí, sino para estudiantes de pre y posgrado, donde se enteran de otras investigaciones, pueden eliminar dudas o mejorar sus trabajos”, destacó la Dra. Maldonado.

Bajo la dirección académica de los investigadores asociados del MIRO Birger Seifert (Instituto de Física UC) y Felipe Herrera (USACH) se definió un conjunto de treinta y cinco charlas contribuidas y nueve presentaciones de expositores invitados en líneas de investigación variadas como la química orgánica y los cristales líquidos ( Paulina Hidalgo, UdeC), desarrollo de baterías cuánticas (Felipe Barra, del Núcleo Milenio de la Materia Activa y la U. de Chile) o los estudios en el área de la computación cuántica (Dardo Goyeneche, Instituto de Física UC).

La próxima edición del Workshop MIRO se realizará en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile y estará bajo la dirección académica de los investigadores Dr. Aldo Delgado y el subdirector de MIRO y académico de la U. de Chile, Dr. Marcel Clerc.

Si deseas ver los trabajos presentados en la versión 2023, te invitamos a leer el Book of abstracts en https://www.miroptics.cl/workshopmiro2023/

 

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