• El desarrollo de Pedro A. Quinto Su, investigador del ICN, es un pequeño artefacto que opera con luz. Es similar a un motor de pistón y consta de una esfera de entre una y tres micras de diámetro, que se mueve dentro de un rayo láser
• La innovación fue publicada en la revista Nature Communications Continue reading Investigador mexicano crea motor microscópico de vapor
12 de julio de 2014
Al caminar por algunas calles donde abundan tiendas comerciales, como en el centro histórico de la Ciudad de México, es común encontrarse con zonas de joyerías, de libros usados o de vestidos de novia. En contraste, casi nunca están juntas o cercanas panaderías, carnicerías o farmacias, que buscan distanciarse para garantizar sus ventas.
¿Por qué ocurre este fenómeno si todos los negocios, independientemente de su giro, pretenden las mejores ventas?, se preguntó Hernán Larralde Ridaura, investigador del Instituto de Ciencias Físicas (ICF) de la UNAM.
La búsqueda de respuesta la realiza en el ámbito de la econofísica, disciplina puente que aplica métodos de la física para entender fenómenos de la economía. Esa área interdisciplinaria cobró auge hace un par de décadas, especialmente para explicar los comportamientos de los mercados financieros y la fluctuación de precios.
“Mi interés surgió al observar que ciertas tiendas, como las joyerías, se agrupan, mientras otras, como las panaderías, buscan separarse. En la física pasa algo parecido con los fluidos, que están formados por moléculas que interaccionan unas con otras y podrían identificarse como las tiendas de un giro”, explicó en entrevista.
Según las condiciones de densidad y temperatura, un fluido puede pasar de una fase gaseosa, en la que las moléculas están separadas y ocupan uniformemente el recipiente que las contiene, a una fase condensada, donde tienden a agregarse, de manera parecida a como ocurre con las tiendas.
“El entendimiento de las transiciones de fase es uno de los grandes éxitos de la física estadística, rama que estudia el comportamiento de sistemas macroscópicos a partir de sus componentes microscópicos, con el uso de métodos estadísticos”, detalló.
Las transiciones de fluidos pueden ocurrir de manera continua, al pasar por un punto crítico que es un estado muy particular del sistema, o de manera discontinua, como ocurre al hervir el agua.
Bajo ciertas condiciones, dos fases distintas del mismo material (gas y líquido) pueden coexistir en equilibrio. Si se pudieran entender las distintas distribuciones de los negocios como las fases de un fluido, también sería factible aplicar las herramientas de la física para decidir la ubicación óptima de una tienda y, una vez cubierto ese requisito, estimar la probabilidad de éxito de un negocio, explicó.
En su estudio, Larralde simplifica el problema en la computadora. “Abstraemos muchas cosas, nos centramos en lo esencial y descartamos lo demás para analizar el fenómeno, pero se intenta incluir variables importantes, como el costo de transporte y el comportamiento de los consumidores, que generalmente buscan el producto más barato si se trata de comprar un pan o un refresco, pero que están dispuestos a adquirir uno más caro si se trata de un anillo de compromiso, por ejemplo, que se adquiere en una joyería”, finalizó.
Créditos:UNAM-DGCS-399-2014
14 de junio de 2014
Por su trayectoria académica y aportaciones, Karen Patricia Volke Sepúlveda, del Instituto de Física (IF) de la UNAM, obtuvo la Cátedra de Investigación Marcos Moshinsky en Ciencias Físicas.
A través de este apoyo, otorgado por la Fundación Marcos Moshinsky, desarrollará el proyecto Diseño de Nuevas Técnicas Fotónicas Basadas en el Estudio y Aplicación de Luz Estructurada, mediante la adquisición de equipo para el Laboratorio de Micromanipulación Óptica.
Con esta iniciativa, la académica, junto con su equipo de trabajo, diseñarán distribuciones de intensidad y fase de haces de luz para aplicarlas en micromanipulación óptica y en óptica no lineal.
“Analizar las propiedades de estos haces generará conocimiento en física fundamental”, resaltó.
“Nos hemos diversificado, sobre todo en sistemas aplicados. Por ejemplo, en los últimos años hemos propuesto modelos experimentales de sistemas de dinámica compleja y una línea nueva en óptica no lineal en nanosuspensiones o coloides”, acotó.
La universitaria resaltó que siempre se ha sentido atraída por el área de óptica, que ha evolucionado de manera vertiginosa desde el desarrollo del láser.
“Sus aplicaciones no sólo abarcan la física, sino la química y la biología, donde ha permitido crear importantes herramientas para su desarrollo”. No sólo se puede hacer ciencia básica en óptica, sino instrumentar tecnología, por lo que cada vez hay más grupos y espacios de indagación, indicó.
Prueba de ello es que los estudios realizados en México son del más alto nivel y no sólo en la UNAM, sino en lugares como el Centro de Investigaciones en Óptica en León, Guanajuato; el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior (CICESE), en Ensenada, así como en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), en Puebla, por mencionar algunos.
La cátedra
La Cátedra Moshinsky consiste en el apoyo a siete proyectos de investigación originales de diferentes áreas que contribuyan al desarrollo científico del país. En este caso, Volke decidió emplear los fondos para equipar el recientemente inaugurado Laboratorio de Micromanipulación Óptica, cuyo origen se remonta al de Pinzas Ópticas, fundado en 2004.
“Con ello tendremos más posibilidades para realizar investigación y explotar la capacidad de este nuevo espacio”, subrayó.
La Fundación Marcos Moshinsky hace una destacada labor al respaldar el trabajo de jóvenes investigadores, porque así se impulsa el quehacer científico. Recibir esta distinción es un logro porque quienes compiten por este apoyo son académicos de alto nivel. Me siento honrada de ser una de las beneficiadas, concluyó.
Créditos: UNAM-DGCS-341-2014
Fue designada por el rector José Narro Robles.
11 de Diciembre del 2012
El coordinador de la Investigación Científica, Carlos Arámburo de la Hoz, dio posesión a Julia Tagüeña Parga como directora del Centro de Investigación en Energía (CIE), designada por el rector José Narro Robles.
Arámburo recordó que esa instancia ha madurado desde que se formó, en 1979, como laboratorio dentro del Instituto de Investigaciones en Materiales; se mudó a Temixco en 1985 y se convirtió en Centro en 1996.
“En estos 16 últimos años se ha consolidado como una entidad completa en investigación y docencia, con un buen promedio de productividad y un alto índice de formación de doctores por investigador al año”, destacó.
Organizado en tres departamentos de investigación, los académicos del CIE abordan temas de termociencias, sistemas energéticos y materiales solares, con trabajos de vanguardia que van de teóricos, al desarrollo de nuevas tecnologías.
“Este centro investiga, enseña y difunde diversos tópicos en un área estratégica, en donde las energías renovables son un tema de futuro y de sustentabilidad”, subrayó Arámburo.
Entre los logros del CIE, resaltó sus dos laboratorios nacionales, el incremento de la vinculación con sectores empresariales, gubernamentales e industriales externos a la UNAM, su contribución al desarrollo de políticas públicas y su participación en consorcios académicos mexicanos e internacionales.
Al asumir el cargo, en el auditorio Tonatiuh de esa entidad académica, Tagüeña Parga agradeció la confianza y puso de relieve los intereses que comparten los integrantes del CIE.
“Somos una comunidad consciente del cambio climático, de las crisis energéticas y la inequidad social. Nos interesa cuidar a los seres vivos, tenemos un compromiso planetario y amamos a este país y a Morelos”, dijo.
Trayectoria
Tagüeña estudió la licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, y el doctorado en Física del Estado Sólido en la Universidad de Oxford en Gran Bretaña (1976). Es investigadora titular C del Departamento de Termociencias del CIE, investigadora nacional nivel III y nivel D del PRIDE.
Labora en física del estado sólido. Ha estudiado las propiedades electrónicas de materiales semiconductores desordenados y amorfos y las propiedades optoelectrónicas del silicio poroso, material semiconductor con el que pueden construirse multicapas como espejos y filtros. Otra área de su especialidad es la comunicación de la ciencia, donde ha investigado el comportamiento y la dinámica de las redes de conocimiento.
Ha publicado 59 artículos en revistas internacionales, tiene una patente en proceso sobre la fabricación de multicapas luminiscentes, ha publicado 21 libros y contribuido con 20 capítulos de libros, además de 32 memorias arbitradas de congreso. Ha sido responsable de 16 proyectos patrocinados. En cuanto a la comunicación de la ciencia, tiene 83 publicaciones, ha impartido numerosos seminarios y participa en programas de radio y televisión.
Boletín UNAM-DGCS-764
Temixco, Morelos.
La acústica física se refiere a fenómenos en los que un efecto físico genera sonido, como la termoacústica, que es la conversión de calor en ondas de sonido.
26 de Noviembre del 2012
Investigadores del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, laboran en nuevas aplicaciones del sonido, a partir de los efectos de la acústica física.
“Esta última se refiere a fenómenos en los que un efecto físico genera sonido, como la termoacústica, que es la conversión de calor en ondas de sonido”, señaló Ricardo Ruiz Boullosa, uno de los científicos que conforman el equipo de trabajo.
Ocasionalmente, algunos focos y los transformadores producen un sonido casi imperceptible debido, en parte, a cambios en la temperatura y, en parte, a otros efectos electrónicos.
“Nos ocupamos en ciertas fuentes termoacústicas, a las que les aplicamos una corriente eléctrica alterna que calienta una película metálica muy delgada (de mucho menos de una micra de espesor) que actúa como una resistencia. Esta variación u oscilación en la temperatura hace que el aire que está en contacto con la resistencia se expanda y contraiga repetidamente, lo que genera ondas sonoras”, explicó.
Máquina termoacústica
Los investigadores universitarios trabajan también con una máquina termoacústica que transforma la luz solar en sonido. Está formada por un tubo de vidrio pyrex, que concentra los rayos solares en cierta región llamada foco y por una pieza cerámica, que es un regenerador, y que finalmente es la que produce el efecto termoacústico.
Al oscilar el aire dentro del tubo de vidrio, éste entra en resonancia porque es una cavidad que funciona como un oscilador, de modo similar a una flauta.
“Los rayos solares se concentran en el tubo, y al alcanzar cierta temperatura, el oscilador empieza a funcionar por un efecto de acústica física, se auto regenera y produce ondas sonoras. Es un prototipo que esperamos mejorar”, sostuvo.
Linternas acústicas
Las linternas acústicas son dispositivos con los que se envían haces hacia un punto determinado, por ejemplo, los oídos de una persona o una pared. El individuo escuchará como si trajera audífonos, o si pasa junto a la pared, como si estuviera cerca una bocina.
Las linternas envían haces de luz que, al chocar con una superficie, permiten ver una mancha o círculo de luz. La “mancha” de sonido de una linterna acústica se escucha, de la misma manera que una de luz se observa en cualquier superficie.
“El primero que empleó la denominación de linterna acústica fue un japonés, en 1986. Un nombre que yo uso también es el de bocina virtual, porque ahí no hay nada, pero escuchas algo”, apuntó el investigador.
La linterna produce un haz ultrasónico de 40 mil hertz, muy arriba del sonido que percibimos. Está modulado en amplitud, como las ondas de radio en amplitud modulada.
“Como la onda ultrasónica es muy intensa, se demodula a través del aire; así, lo que escuchamos como sonido es la envolvente de aquélla. Es un proceso no lineal, por eso es un poco difícil de explicar. Demodular significa quitar la modulación a la onda, recuperar la señal de audio”, explicó Ruiz Boullosa.
Al igual que ocurre con todas las ondas, mientras más alta es la frecuencia de las del sonido, más direccionales son, es decir, se pueden dirigir con mayor exactitud, como los apuntadores láser.
El sonido que se genera de una bocina normal es muy difuso, se oye en todos lados, en tanto que un haz ultrasónico es muy enfocado. Precisamente es su direccionalidad lo que se aprovecha en las linternas.
La señal de audio puede salir de una grabadora, una computadora o un iPod; entra en un circuito que genera una onda ultrasónica, la modula y la envía por un amplificador y, posteriormente, por un transductor ultrasónico, un cristalito conectado a un cono. Las vibraciones del cristal se comunican al cono y eso hace que funcione como una bocina en miniatura.
“Las linternas pueden tener muchas aplicaciones. Por ejemplo, en un museo se podría enviar el haz hacia cierto espacio para que la gente escuchara la explicación de lo que se expone. Y al caminar se dejaría de oír”.
También, para medir la absorción acústica de un material que no se puede quitar para llevarlo a un laboratorio. “Por ejemplo, en el caso de un techo, se podrían hacer las mediciones in situ. Una vez que conozco la señal que se manda, mido con un micrófono lo que rebota, analizo, comparo y obtengo el resultado. A una frecuencia absorbe tanto, y a tal, tanto. Esto es muy esquemático, pero en esencia es lo que haríamos”, concluyó.
Boletín UNAM-DGCS-734
Ciudad Universitaria.