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Estudio de propiedades magnéticas de materiales mesoscópicos

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En el marco del “Ciclo de entrevistas a Investigadores/as directores/as de Proyectos/Laboratorios de la Facultad” hoy dialogamos con el Dr. Federico Romá, director del Proyecto “Materiales magnéticos desordenados y nano-estructurados de tamaño mesoscópico” del Departamento de Física.

¿Qué investigaciones se realizan desde el Proyecto que dirige en la UNSL? 

Nuestro proyecto de investigación se enfoca en estudiar las propiedades magnéticas de materiales “mesoscópicos”.  Estos sistemas tienen dimensiones que los sitúan en un punto intermedio entre el nivel macroscópico, el cual está bien descrito por la física clásica, y el nivel atómico, el cual está dominado por los fenómenos cuánticos.  Un ejemplo de ello son los nano-tubos o nano-hilos que hoy en día se pueden sintetizar a partir de diferentes tipos de materiales magnéticos.  

En nuestro grupo realizamos estudios tanto experimentales como de simulación.  En los experimentos empleamos micro-sensores para medir las propiedades magnéticas de este tipo de sistemas.  En particular, bajo el microscopio y usando un micro-manipulador hidráulico, una muestra es depositada sobre un micro-sensor y todo el conjunto (el micro-sensor y la muestra) es enfriado cerca del cero absoluto (hasta una temperatura de aproximadamente 4 Kelvin) y sometido a un campo magnético intenso.  Los resultados que se miden son comparados con aquellos que se calculan usando simulaciones micro-magnéticas de modelos complejos.  Esto permite obtener información sobre fenómenos que no son posible medir directamente.

Adicionalmente, en el proyecto se diseñan y prueban nuevos tipos de micro-sensores con los cuales se están intentando realizar mediciones más precisas y detalladas de las que se pueden efectuar hoy en día.

¿Puede describir las escalas a las que trabajan?

Las muestras que estudiamos suelen tener al menos una dimensión del orden de unos pocos nanómetros, mientras que las otras longitudes características pueden ser aún mayores, del orden de unos micrómetros.  Por ejemplo, unos nano-tubos granulares de manganita que hemos podido medir recientemente están constituidos por nano-partículas cuyos diámetros rondan los diez nanómetros.  Estas nano-partículas se aglomeran para formar las paredes del nano-tubo, las cuales son muy delgadas.  Sin embargo, la longitud total de este arreglo puede alcanzar los diez micrómetros. 

A su vez, los micro-sensores tienen dimensiones micrométricas.  Por ejemplo, los micro-sensores Hall y los micro-osciladores mecánicos de silicio que usamos tienen longitudes características que alcanzan unas pocas decenas de micrones.       

¿Cualés investigadores forman parte del Laboratorio de bajas temperaturas y desarrollo de sistemas micromecánicos?, ¿En este Laboratorio realiza investigación teórica, experimental o ambas?

En el proyecto tenemos la infraestructura y los recursos humanos especializados necesarios para realizar este tipo de estudios. La Dra. Moira Dolz, co-directora del proyecto, es la responsable de la realización o supervisión de los experimentos científicos. El Ing. Carlos Devia, profesional de CONICET que pertenece al grupo, presta apoyo técnico para que estas tareas se puedan realizar eficientemente.  Además, el Ing. Sergio Calderón Rivero, quién está finalizando su Doctorado en Física, logró diseñar y probar un nuevo micro-magnetómetro de gradiente de campo.  Recientemente, también empezamos a colaborar con el Dr. Marcelo Nazzarro con la idea de usar esta misma tecnología para estudiar el proceso de adsorción en muestras microscópicas.  Finalmente, yo soy el responsable y por ahora el único miembro del grupo que realiza cálculos micro-magnéticos y simulaciones de Monte Carlo para estudiar modelos complejos de sistemas magnéticos.       

¿Cuál es el equipamiento necesario para llevar adelante sus investigaciones?, ¿Está disponible en el INFAP o UNSL?

Para realizar los experimentos usamos una variedad de equipos.  Empleamos un micro-manipulador hidráulico para mover y depositar las muestras sobre los micro-sensores.  Este procedimiento se realiza bajo un potente microscopio óptico de 500x.  El micro-sensor con la muestra se introducen  luego en un crio-generador de helio de ciclo cerrado que permite equilibrar al sistema en un rango que va desde los 4 Kelvin hasta temperatura ambiente.  Simultáneamente, usando un electroimán se aplica un campo magnético estático de hasta medio Tesla.  La excitación de los micro-sensores se realiza empleando diferentes equipos electrónicos, mientras que la detección de la señal que producen es medida con un amplificador lock-in.  Parte de este proceso de medición fue automatizado, por lo que es posible realizar experimentos de larga duración (algunos demoran días) que son controlados por una computadora. 

Las simulaciones que realizamos en general son cálculos micro-magnéticos que efectuamos con códigos computacionales propios escritos en lenguaje C++. Estos programas se corren en un cluster de computadoras de nuestra universidad que se denomina BACO.  El cluster posee una gran cantidad de nodos que son administrados por un sistema CONDOR bajo linux, lo que permite alcanzar un nivel de eficiencia muy alto. 

La física es un terreno fértil desde donde entusiasmar a muchos jóvenes, a la hora de elegir una carrera ¿Qué puede decirnos sobre las posibilidades de divulgación científica que tiene la física?

Lo que más atrae a los jóvenes es la parte experimental.  Asistir a la realización de un experimento tiene un impacto duradero en ellos.  En este sentido, nuestro grupo participó varias veces en este tipo de actividades.  Recientemente, la Dra. Moira Dolz dio una charla en un colegio primario donde realizó algunos experimentos simples de magnetismo y el entusiasmo de los niños fue notorio.  Estas mismas experiencias son mostradas casi todos los años a chicos de secundaria que visitan nuestra universidad.  Además, Moira dicta frecuentemente un taller para los ingresantes a la Licenciatura en Física.  Finalmente, también como grupo recibimos alumnos de grado de la Universidad de Cuyo que están cursando las últimas materias de carreras con orientación científica, quienes pasan una semana en San Luis participando de los experimentos que se realizan en nuestro laboratorio.

¿Cómo nació su vocación?, ¿Cuáles fueron sus primeros pasos por la física y cuál es su experiencia como docente-investigador, su trayectoria por la FCFMyN y la UNSL y CONICET?

No recuerdo exactamente cómo nació mi vocación por la física.  Sí, tengo presente que desde muy joven, durante mi niñez en Mendoza, empecé a sentir una gran curiosidad por los temas científicos.  Y no me interesaba algo en especial; todo me parecía muy interesante y devoraba lo que tenía a mano: miraba los pocos documentales que pasaban por la televisión y releía varias veces los libros o enciclopedias que me compraban mis padres.  No había mucho de ciencia alrededor y menos en la escuela a la que asistía. 

Luego en 1992 empecé a estudiar aquí en San Luis la Licenciatura en Física.  Los primeros años de estudio fueron realmente muy felices, pues por primera vez me podía dedicar de lleno a una actividad que me apasionaba.  Por supuesto, el paso de los años me obligó, como a todos, a poner los pies sobre la tierra.  En mi caso, afortunadamente, ese proceso de crecimiento sirvió para modelar ese idilio inicial, sin llegar a matar mi amor por la profesión.  Como docente e investigador cada vez que me siento a estudiar, a resolver un problema de física o a dictar una clase, me es posible revivir brevemente esa satisfacción que sentía cuando era joven y aprendía algo nuevo e interesante casi todos los días.    

¿Tiene algún próximo objetivo por alcanzar?

Actualmente mi esfuerzo está puesto en consolidar a largo plazo el grupo de investigación.  La ambición es mantener un ambiente de trabajo cordial y, a la vez, científicamente sólido, que ayude a que cada uno de nosotros pueda crecer profesionalmente.  Siendo que gran parte de nuestra labor es experimental, y que mantener tal actividad es costoso y muchas veces hasta frustrante (hay veces que los experimentos pueden llegar a ser difíciles de realizar), el crecimiento del grupo fue lento aunque afortunadamente nunca detuvo. 

¿Cuál es el grado de cooperación interinstitucional con laboratorios e investigadores de otras instituciones de la Argentina y del mundo?, ¿Con cuáles?

Las características de nuestra actividad científica nos facilita e incluso nos obliga a cooperar con otros investigadores.  Por ejemplo, muchas de las muestras magnéticas que estudiamos son o fueron en algún momento sintetizadas por otros grupos (por ejemplo de la Universidad Nacional de Córdoba, del Centro Atómico Constituyentes o del Centro Atómico Bariloche) que se especializan en diferentes procesos de fabricación.  Debido a que el tipo de mediciones y simulaciones que realizamos en nuestro laboratorio no están disponibles en la mayoría de las instituciones del país, la colaboración con estos proyectos conduce a beneficios mutuos.

Adicionalmente, y gracias al asesoramiento técnico del Dr. Hernán Pastoriza del Centro Atómico Bariloche, el Ing. Sergio Calderón pudo diseñar un nuevo micro-magnetómetro de gradiente de campo.  El principal problema con este tipo de desarrollos es que la fabricación de tales dispositivos es muy costosa.  Afortunadamente, a través de una colaboración con el Dr. Daniel López, egresado de nuestra Universidad que actualmente es Profesor de Penn State University, EEUU, hemos podido llegar a fabricar un primer diseño que ya fue probado. 

Recientemente establecí una colaboración con la Dra. Leticia Cugliandolo de la Universidad Pierre et Marie Curie de París, Francia, y con el Dr. Eduardo Bringa y el Dr. Gonzalo Dos Santos de la Universidad de Mendoza, Argentina.  En particular, desde mi modesta experiencia en la temática estoy ayudando a Gonzalo a realizar simulaciones realistas de sistemas magnéticos nanoscópicos (simulaciones en donde la dinámica molecular de la red está acoplada a la dinámica micro-magnética de los espines atómicos).        

Si su grupo de investigación realiza una mirada en retrospectiva, ¿Surgen nombres de referentes destacados (nacionales y/o internacionales) que desean reconocer por la contribución que hicieron al desarrollo de la ciencia y en la formación de investigadores de la Facultad?

Son numerosos los investigadores e investigadoras tanto del Departamento de Física y del Instituto de Física Aplicada de San Luis, como de la División de Bajas Temperaturas y el Grupo de Teoría de Sólidos del Centro Atómico Bariloche, que nos brindaron su apoyo científico para que hoy podamos estar acá. Por supuesto, están todos aquellos que de una u otra forma nos enseñaron a trabajar en ciencia, o que en su momento nos dieron una cuota de confianza o un impulso para que podamos avanzar con nuestras carreras científicas. El aporte de cada uno de ellos, haya sido grande o pequeño, sin duda fue fundamental.

Dada la temática en la que trabajamos, en especial quisiera mencionar al Dr. Hernán Pastoriza del Centro Atómico Bariloche, quien nos aportó toda su experiencia y puso a nuestra disposición todo el instrumental que hemos necesitado para avanzar con nuestras investigaciones científicas.  Sin esta ayuda, hubiese sido casi imposible instalar un laboratorio de bajas temperaturas en nuestra Universidad.

También quiero reconocer el apoyo de la Universidad Nacional de San Luis, del CONICET y del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Nación, que a través de diferentes proyectos financiaron la construcción y la adquisición del instrumental científico con el que cuenta nuestro laboratorio.  

El fenómeno del hidrógeno verde analizado por nuestros investigadores

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Actualmente el hidrógeno verde ha adquirido un notable protagonismo en el marco de la actual transición energética. 

La necesidad de sustituir las fuentes de energía más empleadas en la actualidad (carbón, petróleo y sus derivados, gas natural) por fuentes de energía renovables y sin emisiones de dióxido de carbono (CO2), introdujo nuevos desafíos a nivel internacional. Uno de ellos es la necesidad de almacenar los excedentes de energía eléctrica generada en momentos de picos de producción para poder emplearla en momentos de baja producción.

Desde varias esferas influyentes, científicas, empresariales y políticas  aseguran que si se quieren evitar los peores impactos del cambio climático se deberá encontrar la manera de que las temperaturas globales no sigan subiendo.  En particular el empresario Bill Gates definió al hidrógeno verde, también conocido como hidrógeno renovable o e-Hydrogen, como “la mejor innovación de los últimos años para combatir el efecto invernadero”, en su libro llamado “Cómo evitar un desastre climático”.

Para profundizar sobre este tema presente en los medios de comunicación de Argentina,  dialogamos con el Dr. Daniel Guerreiro y el Dr. Andrés García Blanco, docentes del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales.

¿Por qué cobró auge el hidrógeno verde recientemente?

Andrés: Podemos decir que las principales fuentes de energía renovable que se están instalando actualmente para alimentar las redes eléctricas (solar fotovoltaica y eólica) justamente presentan estas características de intermitencia. Es preciso indicar que el hidrógeno es un vector energético capaz de ser producido a partir de la energía eléctrica obtenida de fuentes renovables en momentos de excedentes y, luego, generar energía eléctrica en momentos que se requiera, empleando celdas de combustible.

Otro aspecto que se puede mencionar es la necesidad de producir hidrógeno mediante procesos libres de emisiones de CO2. El hidrógeno es muy importante para la industria, siendo materia prima de numerosos procesos. Sin embargo, en la actualidad en su mayoría es obtenido mediante el reformado de gas natural, en un proceso que libera CO2. Por tanto, buscar fuentes de producción de hidrógeno libres de emisiones de CO2 es una necesidad. Por último, por su capacidad de almacenamiento de energía, es un vector que se plantea para uso en dispositivos móviles, como pueden ser autos, barcos, entre otros.

Daniel: En mi caso, considero que el hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero en la Tierra no está libre y disponible como tal, sino que siempre está asociado a otros elementos formando compuestos químicos. El más accesible o abundante es el agua (una molécula muy particular por sus propiedades fisicoquímicas) y que a través del proceso de electrólisis (se separa el hidrógeno del oxígeno) utilizando las energías eólicas, fotovoltaica y termosolar es posible obtener hidrógeno sin afectar el medio ambiente. Luego, disponiendo del hidrógeno molecular (como un gas purificado) y basado en su alta reactividad y contenido energético potencial es posible convertirlo en energías útiles tales como por ejemplo térmica o eléctrica.

Desde su punto de vista, ¿Cómo definen al hidrógeno verde?, ¿Cuál es la finalidad de su uso?

Andrés: La etiqueta hidrógeno verde se le dio recientemente al hidrógeno producido mediante electrólisis de agua, empleando energía eléctrica obtenida a partir de fuentes de energías renovables, sin emisiones de CO2. Estas etiquetas se crearon en un contexto preocupado por controlar las emisiones de CO2 a la atmósfera, considerando la cadena completa de producción. Por mucho tiempo, se asoció el uso del hidrógeno como un vector energético “limpio”, sin tener en cuenta si para obtenerlo se emitían grandes cantidades de CO2, como ocurre en la producción mediante reformado del gas natural. Ahora, a éste tipo de hidrógeno (el obtenido a partir del gas natural), se le denomina hidrógeno gris y en caso que se incluyan tecnologías de captura de CO2 de manera que se disminuyan las emisiones de CO2 en el proceso, se etiquetó como hidrógeno azul.

Con respecto a los principales usos del hidrógeno verde están relacionados con su capacidad de almacenamiento de energía. En este sentido, destaco el papel que va a tener para otorgar robustez a las redes eléctricas con generación a partir de fuentes de energía renovables. Sin embargo, es también importante para aplicaciones de movilidad y donde es actualmente empleado como materia prima a nivel industrial (refinerías, producción de fertilizantes).

Daniel: Es interesante mencionar otros dos usos que están tomando mucha importancia como parte de la transición energética dado que se pueden usar en los motores convencionales existentes en los vehículos terrestres, marítimos o aéreos (los llamados motores ICE – motores de combustión interna). En un caso el hidrógeno puede utilizarse como combustible, es decir que reemplazaría a los actuales como por ejemplo las naftas. Esto significa que es un combustible con un alto contenido energético (mayor que los hidrocarburos convencionales) y que los productos de la combustión son fundamentalmente agua en forma de vapor.  Otro caso, en los que existen varios proyectos a nivel mundial muy avanzados o ya produciendo a escala industrial (tal es el caso del proyecto Haru Oni en el sur de Chile donde participan empresas europeas de tecnología junto al gobierno) para la obtención de los e-combustibles para uso en motores convencionales (ECI). Estos e-combustibles son el producto de hidrógeno verde obtenido por electrólisis de agua combinado por  reacciones químicas catalizadas con el dióxido de carbono capturado del aire (atmosférico, el mismo que produce el efecto invernadero y como consecuencia el calentamiento global) para dar como resultado combustibles líquidos que reemplazan en forma directa a los combustibles líquidos (naftas y gasoil)  sin  que sea necesaria modificación alguna a los sistemas de distribución (la red logística de camiones tanques, estaciones servicio, etc.)  ni en los motores ICE actuales de los vehículos.  Esta tecnología tiene además la ventaja de que captura el dióxido de carbono del aire transformándolo en un proceso llamado “carbono neutral” o neutro en carbono.

¿Esta temática se incluye dentro de la materia “Biomasa” de la carrera Tecnicatura Universitaria en Energías Renovables (TUER) de la FCFMyN?

Daniel: Sí, efectivamente la temática se incorporó en el programa de la materia Biomasa.  El año pasado trabajando en una actualización del programa decidimos darle un lugar importante dado que tiene una conexión directa con el alcance de esta materia en la carrera.

De hecho, aparte de todos los procesos y usos explicados en párrafos anteriores, hay otra manera de obtener hidrógeno aún más directamente vinculado con los materiales biomásicos residuales y que tendría un interés especial para nuestro país. Estos son los procesos de gasificación de biomasa a alta temperatura a través de los cuales se puede obtener gas de síntesis (una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono) que por reacciones químicas posteriores permiten sintetizar productos como combustibles líquidos o materias primas químicas.

¿Existen empresas que ya comenzaron a explorar el potencial del hidrógeno verde?

Andrés: Actualmente vemos a muchas empresas del sector energético, no solamente en etapa de exploración, puesto que hablamos de una tecnología totalmente madura. En estos momentos hay varios proyectos aprobados, en construcción o por comenzar a construirse. En el caso puntual de España, hay varios proyectos aprobados de empresas como Repsol, Iberdrola, Acciona, entre otras. En localidades a lo largo del país (A Coruña, Ciudad Real, Mallorca). 

Daniel: Hay empresas trabajando fuertemente en todas las opciones disponibles tanto para la obtención, la distribución y almacenamiento, así como para el uso o aplicación del hidrógeno. Esto se debe en buena medida a que la buena noticia es que es una fuente de energía (fuente propiamente dicha o como vector energético) que es “democrática” en el sentido que muchos más países, sino todos de alguna manera, tienen la posibilidad de obtener hidrógeno y sus derivados, disponiendo solo de suficiente agua, viento, radiación solar o biomasa.

¿A qué se refiere el concepto “Descarbonizar” la industria?

Andrés: Se refiere a suprimir o disminuir las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero (GEI) como el metano, de los procesos industriales. En el contexto actual, con la decisión política de muchos países (no todos) en disminuir las emisiones de CO2, con metas concretas hacia 2050, es necesario revisar todas las fuentes de emisiones de GEI a la atmósfera. El sector energético ha sido uno de los principales generadores de emisiones de GEI, pero hay otros sectores, como la producción de cemento y la industria del acero, que también son grandes emisores de GEI.

Con respecto al medio ambiente, ¿En qué aspectos beneficia la utilización del hidrógeno verde?

Daniel: el mayor beneficio es que contribuyen a reducir el efecto invernadero debido a que las emisiones directas no son contaminantes y no producen gases de efecto invernadero (GEI). Además, las emisiones indirectas (del uso de los productos obtenidos a partir de la combinación de hidrógeno y gases como el dióxido de carbono) son neutras en carbono.  

¿Cuál sería el impacto positivo para luchar contra el cambio climático?

Andrés: La actual transición energética fue motivada principalmente por la necesidad de sustituir fuentes de energía no renovables como el carbón y el petróleo, debido a las emisiones a la atmósfera del CO2 producido en la combustión, reacción química necesaria para la generación de energía eléctrica a partir de estos recursos. Como se mostró, el incremento de la concentración de CO2 en la atmósfera por la actividad humana es responsable del efecto invernadero y el cambio climático asociado. Por tanto, ante un nuevo panorama donde es fundamental descarbonizar la industria para disminuir la cantidad de emisiones de GEI a la atmósfera, el hidrógeno verde es un recurso muy importante para lograr estos objetivos.

Daniel: La ciencia lo dijo claramente hace mucho tiempo que si se quieren evitar los peores impactos del cambio climático debemos encontrar la manera de que las temperaturas globales no sigan subiendo. El desafío es hoy y es inmenso.

Las temperaturas ya están 1 grado centígrado por encima de los niveles preindustriales y, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), con solo elevarse otros 0.5 ºC los efectos podrían ser devastadores y en muchos aspectos irreversibles.

Entonces, se hace urgente resolver cómo cubrir las necesidades energéticas actuales y futuras sin seguir dañando al medioambiente. Así, una de las tantas soluciones que se están desarrollando es la del hidrógeno verde o correctamente denominado hidrógeno renovable.

 ¿Considera que el hidrógeno verde es la energía del futuro?

Andrés: En el contexto actual de una transición energética veremos el empleo de numerosas fuentes de energía eléctrica y de sistemas de almacenamiento de la misma. Vale la pena destacar que el hidrógeno no es considerado como una fuente de energía eléctrica, sino como un vector energético, por esta capacidad de almacenar energía y luego suministrar de manera controlada. Con seguridad, el hidrógeno será un protagonista del sector energético en el futuro próximo y mediano. A largo plazo, quizás tendremos que esperar a ver cómo será la próxima transición energética.

Entrevista: Esp. Francisco Vidal Sierra


La simulación, entre la teoría tradicional y el experimento

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En el marco del “Ciclo de entrevistas a Investigadores/as Directores/as de Proyectos/Laboratorios de la Facultad” hoy dialogamos con el Dr. Antonio José Ramirez Pastor, Director del Proyecto de Investigación “Simulación y Mecánica Estadística de Sistemas Complejos” del Departamento de Física.

Sus primeros pasos en la investigación comenzaron cuando realizó su tesis de Licenciatura en Física en la FCFMyN durante el año 1993 con dirección del Dr. José Luis Riccardo. A partir de ese momento, el Dr. Ramirez Pastor inició su carrera científica y su investigación se desarrolló dentro del grupo Físico-Química de Superficies, que en ese momento dirigía el Dr. Jorge Zgrablich.

¿Cuál es la línea de investigación del proyecto que dirige?

Se trata de Simulación y Mecánica Estadística de Sistemas Complejos. El título ya nos anticipa sobre las herramientas que utilizamos. Teniendo en cuenta que la física tiene distintos campos, nosotros en particular nos dedicamos a la mecánica estadística. Somos un grupo que hace teoría en el sentido de “lápiz y papel” y también hace simulaciones computacionales.

¿De qué tratan este tipo de simulaciones?

Actualmente en la ciencia se dice que las simulaciones computacionales han llenado un espacio entre la teoría tradicional y el experimento. Dicho en otras palabras, los resultados de la simulación pueden ser comparados con aquellos predichos por una teoría, utilizando el mismo conjunto de fuerzas intermoleculares. Esto provee un test exacto de la teoría, evitando apartamientos de las hipótesis teóricas que generalmente aparecen en los experimentos. En otras ocasiones las simulaciones computacionales se pueden utilizar con el fin de estudiar situaciones muy complejas y que no permiten su abordaje con herramientas teóricas analíticas. En nuestro grupo las simulaciones computacionales son usadas en los dos sentidos, como “experimento de máquina” y como herramienta de cálculo para modelar situaciones experimentales complejas.

¿Cuál es el objeto de estudio del grupo de investigación?

Tiene que ver con los sistemas complejos. Esto engloba una gran cantidad de problemas que abarcan disciplinas diferentes entre sí como la física, química, biología, sociología, entre otras. Se trata de sistemas que están compuestos por muchos elementos (o unidades) y cuya característica principal es que, si uno analiza las interacciones locales que hay entre estos componentes individuales, esa interacción local no alcanza para describir las propiedades que tiene el sistema como un sistema global o propiedades emergentes. Podríamos resumir diciendo que para entender el comportamiento de un sistema complejo se requiere algo más que la simple suma de la contribución de cada elemento. Por ejemplo, uno de los sistemas complejos más sofisticados es el cerebro, cuya principal propiedad emergente es la capacidad de pensar. Esta capacidad de pensar se debe a un conjunto de neuronas que trabajan juntas. Se conoce el funcionamiento de una sola neurona aislada, pero el comportamiento colectivo de un gran número de neuronas no es tan simple como simplemente sumarlo. La capacidad de pensar no está entonces en una neurona aislada sino en un conjunto de ellas,  siendo el pensamiento el resultado de la interacción de un gran número de neuronas. En nuestro grupo estudiamos sistemas complejos vinculados principalmente a problemas de superficies y magnetismo. 

¿Existe alguna otra línea de investigación en el grupo?

Sí, somos un grupo muy amplio en cuanto a los intereses y formación de sus integrantes. Físicos, químicos, matemáticos, biólogos, e ingenieros usamos el lenguaje común de la mecánica estadística para abordar un extenso abanico de sistemas. Entre ellos se destacan el problema de adsorción de gases sobre superficies sólidas; adsorción de proteínas en solución; fases superficiales autoensambladas; robustez en sistemas interconectados con aplicaciones al problema de ataques sobre redes eléctricas, de internet, etc.; sistemas magnéticos desordenados; modelos sociales de opinión de agentes y hasta problemas de optimización en modelos económicos simples. Aún cuando hacemos ciencia básica y nuestro principal objetivo es contribuir al avance general del conocimiento, en el último tiempo estamos  interesados en desarrollar algunas aplicaciones. A través de un convenio firmado con una empresa local dedicada a la producción de hormigón, estamos colaborando en el desarrollo de un material mixto constituido por hormigón reforzado con fibras plásticas. Estamos aplicando nuestra experiencia en el tratamiento de sistemas compuestos por dos fases, el hormigón y las fibras plásticas en este caso, para determinar los valores óptimos del tamaño y la densidad de fibras, de acuerdo a las propiedades requeridas para el material. Tenemos muchas expectativas en concretar con éxito este proyecto.

¿En qué aspecto se relaciona su grupo con las investigaciones de Giorgio Parisi, recientemente ganador del Premio Nobel en Física?

Todos los que pertenecemos a la comunidad de la mecánica estadística recibimos con gran alegría la noticia que señalaba a Giorgio Parisi como uno de los ganadores del Premio Nobel de Física 2021. Fue muy emocionante, se trata de un investigador muy cercano a lo que hacemos nosotros en el grupo. Justamente el galardón tuvo que ver con los aportes realizados por el Prof. Parisi a la descripción teórica de los sistemas complejos. A modo de anécdota, puedo mencionar que los papers de Mézard, Parisi y Virasoro sobre sistemas magnéticos desordenados fueron los primeros trabajos que comencé a estudiar, cuando iniciaba mis labores como alumno de maestría a principios de los años 90’. Mi director de maestría, y actual colaborador de nuestro grupo, Dr. Eugenio Vogel, ya había tenido contactos con el Prof. Parisi. Estos contactos se extendieron más tarde a otros miembros del grupo, quienes tuvimos la suerte de compartir congresos con el Prof. Parisi e incluso asistir a alguna de sus clases en el Centro Internacional de Física Teórica de Trieste, Italia. El merecido premio obtenido por Giorgio Parisi es también un importante reconocimiento a esta rama de la física vinculada a la mecánica estadística y los sistemas complejos.

¿Dónde se aplica la mecánica estadística principalmente?

Aborda una amplia variedad de sistemas uniendo las teorías microscópicas como física clásica, mecánica cuántica, relatividad y electromagnetismo con las teorías macroscópicas, principalmente la termodinámica. Podemos decir que la mecánica estadística aporta una interpretación microscópica a nivel de átomos y moléculas de cantidades termodinámicas macroscópicas tales como trabajo, calor, energía libre y entropía. Siempre un ejemplo resulta útil para asimilar mejor estos conceptos. Pensemos en un recipiente que contiene un gas, podría ser el tubo de un vehículo que funciona con GNC. Hagamos ahora un experimento midiendo algunas cantidades macroscópicas después del proceso de carga del tubo. Obtendremos así valores para la presión, temperatura, volumen de gas cargado, etc. A partir de aquí, es la termodinámica quien nos brinda las ecuaciones que nos permiten relacionar entre sí las cantidades medidas. Sin embargo, nada nos dice la termodinámica sobre lo que está ocurriendo a nivel microscópico dentro del tubo. Es en este punto en donde la termodinámica se complementa con la mecánica estadística. Esta última, a partir de ciertas hipótesis sobre los elementos que conforman un sistema y sus interacciones mutuas, nos brinda las bases físicas a nivel microscópico que dan origen al comportamiento macroscópico descrito por la termodinámica. El poderoso marco teórico que ofrece la mecánica estadística resulta en múltiples aplicaciones que incluyen desde pequeños sistemas físicos hasta galaxias, sistemas biológicos, químicos, e incluso aparecen aplicaciones en campos tan ajenos a la física como la economía y la sociología.

A través del tiempo los aportes realizados por la física permitieron significativos desarrollos en la generación de nuevas tecnologías, en forma recíproca, ¿Cómo impacta en el desarrollo de sus investigaciones en Simulación los importantes avances tecnológicos?

Los avances y mejoras que día a día tienen lugar en los sistemas de computación son cruciales para el desarrollo de las investigaciones que hacemos en el campo de las simulaciones en física. En la Facultad contamos con un clúster computacional de alto desempeño, constituido en este momento por aproximadamente 400 nodos, en donde nuestro equipo de investigadores realiza sus experimentos de máquina. De alguna manera tratamos de reproducir en un programa lo que hace la naturaleza, en lugar de hacerlo en un laboratorio tradicional. Cada avance tecnológico en ciencia computacional mejora nuestra capacidad de cálculo, brindando mayor precisión al resultado de nuestras investigaciones.

¿Se dificultó esa tarea en la época de aislamiento?

Quienes hacemos teoría no fuimos los más perjudicados durante la pandemia. Nuestro principal equipamiento de cálculo es el clúster “BACO”, una facilidad computacional de alto desempeño que funciona las 24 horas del día y a la que puede accederse de forma remota. Durante el periodo más crítico del aislamiento tuvimos algunos problemas puntuales como cortes de luz u otras fallas técnicas, pero en todos los casos el sistema pudo ser restablecido rápidamente. De todos modos, la vuelta a la presencialidad es de gran valor para nuestra tarea cotidiana. Es altamente aceptado que el trabajo cara a cara tiene un impacto positivo sobre las actividades de investigación.

Usted dirige el Instituto de Física Aplicada (INFAP), ámbito desde el cual la UNSL es reconocida por sus aportes a la generación de conocimientos tanto en la Argentina como fuera de ella, ¿Cómo se fomenta el desarrollo de recursos humanos calificados y cuál es la incidencia de CONICET en la formación de becarios y científicos en la UNSL?

El grupo de investigación que dirijo se generó a principios del año 2000, en el ámbito del Departamento de Física.  A partir de la creación en el 2007 del Instituto de Física Aplicada (INFAP), un instituto de doble dependencia UNSL-CONICET, nuestro grupo pasó a formar parte del Instituto, como una de sus líneas iniciales. En la actualidad, el  INFAP cuenta con ocho líneas de investigación y una de ellas es la de Simulación y Mecánica Estadística de Sistemas Complejos. Con respecto a la formación de recursos humanos, uno de los cinco objetivos generales del INFAP establece como prioritario el contribuir a la formación de académicos altamente especializados en el campo de la Física Aplicada. Esto implica colaborar con la UNSL en la organización y dictado de cursos de posgrado, seminarios y cursos especiales tendientes al mejoramiento de las carreras de grado y posgrado que se dictan en nuestra universidad. De esta manera, la UNSL brinda el respaldo académico y su tradición en carreras científicas, y el CONICET contribuye con becas y subsidios de investigación que posibilitan un mejor desarrollo de las actividades de grado y posgrado. El resultado de esta labor conjunta se refleja en el excelente desempeño de las carreras de posgrado vinculadas a las temáticas del INFAP, Doctorado en Física, Doctorado en Química y Maestría en Ciencias de Superficies y Medios Porosos, las tres categorizadas “A”, máxima categoría establecida por CONEAU.

¿Cómo es la relación del INFAP con el Departamento de Física y las carreras que se dictan?

Es una relación absolutamente estrecha, trabajamos casi de forma indistinguible. Los investigadores del INFAP son en su mayoría docentes-investigadores de la UNSL y nos sentimos muy involucrados con la Universidad y sus carreras. En mi caso particular, no sólo realizo mis actividades de docencia en el Departamento de Física, sino que también soy director del Doctorado en Física. Actualmente nuestro Instituto funciona en instalaciones del Departamento de Física, y estamos iniciando el proceso de construcción de un edificio propio. La concreción de esta anhelada meta tendrá un impacto muy positivo sobre todas las líneas de investigación que se desarrollan en el ámbito del INFAP.

Fotos: Prensa UNSL

Nuevo aniversario de la Fototeca “José La Vía” de la Facultad

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El Fondo Fotográfico José La Vía, perteneciente a la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales (FCFMyN) de la Universidad Nacional de San Luis (UNSL), celebra el 11° aniversario de su creación.

La Fototeca está ubicada en el antiguo edificio de Chacabuco y Pedernera en la ciudad de San Luis. Actualmente, está conformada por más de 17.000 negativos, la mayoría en soporte de vidrio, 148 rollos de película provenientes de un relevamiento fotogramétrico encargado por la provincia de San Luis entre 1961 y 1962. Podés visitar su sitio web en este hipervínculo.

Foto: Archivo José La Vía

Sobre estos once años preservando la memoria gráfica, el Lic. José Luis Rezzano, uno de los responsables del Fondo Fotográfico y director de la Tecnicatura Universitaria en Fotografía, expresó: “A pesar de esta pandemia es un motivo de alegría cumplir un nuevo aniversario trabajando para la preservación de la memoria de la comunidad de San Luis. Esto fue posible gracias a la conjunción de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales, Asociación Pircas y la Fundación Antorchas. Quiero destacar que lo nuestro se realiza bajo las directivas de trabajo del Señor Hugo Gez, un especialista en conservación de reconocida trayectoria. También forman parte del Fondo Fotográfico los profesores Orlando Sacomandi, Hugo Saavedra y Javier Garcés, quienes se incorporaron al poco tiempo de creada la fototeca”.

Los objetivos de esta fototeca se centran en resguardar y conservar acervos fotográficos, difundir y asesorar en lo que respecta a tareas de conservación y guarda de éstos; difundir y visibilizar por diferentes medios el contenido de estas colecciones. Una acción a futuro es efectuar relevamientos de otras colecciones existentes en el territorio provincial.

Asimismo, el profesor y fotógrafo hizo mención al 10° aniversario de la Tecnicatura Universitaria en Fotografía, carrera de la FCFMyN que se dicta en el ámbito del Departamento de Física: “Desde que estamos en dicho Departamento hemos tenido muy buena respuesta en la inscripción de estudiantes. Lo complicado es que la última cohorte que ingresó en el año 2020 fue justo con el inicio de la pandemia, por lo tanto las clases tuvieron que ser no presenciales. Ya veníamos trabajando en espacios virtuales desde que dependíamos del IPAU, así que tratamos de trabajar de la mejor manera posible para que se sigan motivando en estudiar. Ahora, estamos muy ilusionados con respecto a las inscripciones para el 2022”.

Entrevista a la física Moira Dolz: “La investigación me genera un gran sentimiento de libertad y compromiso”

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En el “Día del Físico y la Física”, entrevistamos a la Dra. Moira Dolz, quien se desempeña como docente investigadora del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales.

La profesional nos comentó sobre sus inicios en esta ciencia, también explicó lo que hace como física experimental y opinó sobre la importancia del rol de las mujeres en la ciencia.

-¿Por qué eligió estudiar física? ¿Qué temas le apasionaban desde chica?

-De chica me gustaba mucho estudiar y aprender de lo que fuera, pero me inclinaba más por las ciencias duras. Mis padres, atentos a estos gustos, me regalaban revistas y videos VHS con esas temáticas, o por ejemplo, recuerdo que me sacaron del horario de la escuela para ver desde la plaza un eclipse solar.

Me crié en Mendoza y me inscribí en Astronomía en San Juan y en Física en San Luis, y me decidí por Física porque era una carrera más amplia y si quería, luego, podía especializarme en Astronomía, cosa que finalmente no hice.

-¿Cómo fueron sus comienzos en la FCFMyN? ¿Le costó insertarse en una carrera que comúnmente era elegida por varones?

-Vine a estudiar a San Luis en el año 1997. Y si, la carrera era comúnmente elegida por varones, por ejemplo en Física I éramos 6 alumnos, yo la única mujer, pero por suerte eso ha cambiado con los años y ahora en la carrera están equiparados. La inserción fue fácil, se dio naturalmente, y aparte hice muchos amigos y amigas que no eran de la carrera, así que fueron muy buenos años universitarios.

-¿Cuándo comenzó su carrera docente? ¿En qué materias trabaja en la actualidad?

-Empecé muy jovencita, al comenzar el tercer año de la carrera, en marzo de 1999, con una ayudantía de segunda. Desde entonces siempre me he desempeñado como docente, salvo los 5 años en los que me fui para hacer el doctorado.

Trabajo todo el año en materias experimentales. En el primer cuatrimestre doy laboratorios de física para diferentes materias de servicio, en general estoy con los estudiantes de las Ingenierías y de la Tecnicatura en Energías Renovables. En el segundo cuatrimestre doy Física Experimental I, para los estudiantes de la licenciatura en física.

– ¿Qué significa transmitir sus conocimientos en el aula y laboratorio?

-Lo más lindo de la física experimental es que los resultados pueden ser muy variados para una misma experiencia porque depende de muchos factores, por lo que intentamos que los y las estudiantes se acostumbren a no desechar un resultado porque no dio exacto o no dio como ellos creían que tenía que dar. Para mí más que transmitir conocimientos se trata de darles herramientas para pensar, que empiecen a palpar e intuir cómo resolver el problema con el que se encuentran, a que traten de comprender los fenómenos físicos analizándolos desde diferentes ángulos.

-Con respecto a la investigación, ¿cuál es su línea?

-Soy física experimental dentro del área de materia condensada a bajas temperaturas. En particular, en nuestro grupo de investigación, estudiamos el comportamiento magnético de muestras nanoestructuradas de tamaños microscópicos, como superconductores y nanotubos de manganita. También, con el propósito de medir estas muestras, diseñamos, caracterizamos y utilizamos micro-sensores magnéticos, ya que no existen equipos comerciales con la sensibilidad necesaria para detectar las bajas señales que emiten estas muestras.  Así que, pasé del amor a la astronomía al estudio de lo “nano”. Sin duda la física es muy amplia.

– ¿Por qué considera importante el rol de las mujeres científicas en el país?

-Ha sido importante el rol de todas las mujeres que de alguna manera han esquivado los mandatos sociales. Gracias a ellas y a la lucha colectiva, hoy hay más conciencia sobre la paridad de género, tenemos más derechos y presencia. 

-¿Qué es lo que más le gusta de su profesión?

-Trabajar en un laboratorio, armar una experiencia y estudiar un problema lo más profundamente posible para sus posibles aplicaciones o simplemente para entenderlo y aportar al conocimiento, a la ciencia. La investigación es lo que me apasiona y me genera, entre otras cosas, un gran sentimiento de libertad acompañado de compromiso. En nuestro grupo de investigación complementamos la física experimental con simulaciones, de esta manera podemos entender mejor el problema y hasta ir más allá de lo que el experimento permite, es la conjunción ideal.

-¿Por qué recomienda estudiar el Profesorado en Física, Licenciatura en Física o Doctorado en Física en la FCFMyN?

-El mundo está experimentando muchos cambios profundos, y hay profesiones que no sabemos si van a sobrevivir luego de este proceso. Pienso que las carreras que proporcionan una formación más básica y amplia, no solo no sufrirán este destino, sino que proporcionan las herramientas necesarias para que los egresados y las egresadas se adapten exitosamente a este nuevo futuro.

Entrevista: Lic. Francisco Vidal Sierra

7 de junio: Día Nacional del Físico y la Física

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Con motivo de celebrarse hoy 7 de junio el “Día del Físico y la Física”, la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales saluda muy especialmente a quienes se desempeñan en la docencia e investigación en esta unidad académica.

Cabe mencionar que esta fecha se instituyó en Argentina para reconocer la labor fundamental que realizan los/las profesionales de la física en el desarrollo de la ciencia y la tecnología.

Estudiante de la TUER hizo sus Prácticas en el Parque Solar Fotovoltaico

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El estudiante Antonio Lorenzo realizó la presentación de las Prácticas Técnicas Supervisadas de la Tecnicatura en Energías Renovables (TUER), carrera de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales que se dicta en el ámbito del Departamento de Física.

Las actividades se llevaron a cabo en las instalaciones del Parque Solar Fotovoltaico Terrazas del Portezuelo. La duración fue de dos meses con un total de 200 horas y el director de dichas prácticas fue el Mg. Ing. Germán Ostoich.

El estudiante se encargó de tareas de mantenimiento y control, tales como la limpieza de los módulos solares y el reemplazo de las unidades descompuestas.

El estudiante nos comentó lo siguiente: “Elegí esta carrera porque es un área de interés actual y porque brinda la posibilidad de una inserción laboral relativamente rápida. Ahora, me queda comenzar los trámites para obtener la titulación. Me gustaría trabajar en un lugar donde pueda desarrollar lo aprendido y que me permita crecer profesionalmente”.

Con un evento internacional se lanzó la Red AMARU – Red Iberoamericana para el Saneamiento de Recursos Hídricos mediante Tecnologías Innovadoras y Sustentables

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El 8 de abril se realizó la presentación oficial de la Red Iberoamericana en Saneamiento de Recursos Hídricos mediante Tecnologías Innovadoras y Sustentables (AMARU).

Dicha presentación estuvo a cargo del Dr. Gilberto de Jesús Colina Andrade, Coordinador General de la RED Cyted.

Por Argentina participó el rector de la Universidad Nacional de San Luis, C.P.N. Víctor Moriñigo; la decana de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales (FCFMyN), Dra. Marcela Printista y el coordinador por el país, el Dr. Karim Sapag, investigador del Departamento de Física de la FCFMyN. 

Durante el evento “Kick off meeting”, además de la UNSL por Argentina, participaron instituciones académicas y de gestión de Brasil, Colombia, Ecuador, Chile, Nicaragua, Perú, Paraguay, Uruguay, Venezuela y España, 

“Ser coordinador nacional implica tener la responsabilidad de acercar, invitar y contactar a distintos grupos, empresas, laboratorios y entidades, de nuestro país, que estén interesados en participar dentro de la temática, tanto como para aportar como para recibir conocimiento y experiencias de los distintos actores de la Red. Además de conformar la mesa ejecutiva de la Red donde se toman las decisiones de las actividades a ejecutar y de ser el nexo a nivel nacional en la ejecución de las mismas”, sostuvo el científico Dr. Sapag. 

El objetivo es promover la cooperación científica en investigación, desarrollo e innovación sobre el acceso al agua de alta calidad, saneamiento e higiene.

Es importante mencionar que la Red AMARU fue seleccionada por el Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (Cyted) para el Saneamiento de Recursos Hídricos, mediante tecnologías Innovadoras y Sustentables.

Las 14 Instituciones de 11 países de Iberoamérica, buscarán desarrollar tecnologías de tratamiento innovadoras, sustentables,  eficientes y de bajo costo. Mediante el intercambio de conocimiento y la transferencia tecnológica se pretenderá atender a las necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de Iberoamérica. En este sentido, se fomentarán las sinergias entre los países miembros de la Red y se llevarán a cabo análisis sobre las dimensiones económicas de los servicios de acceso al agua segura.

La Red AMARU, está integrada por las siguientes universidades: el Estado de Río de Janeiro (Brasil), de la República de Uruguay (Uruguay), Rey Juan Carlos (España), Del Atlántico (Colombia), Tecnológica Metropolitana de Chile (Chile), Del Zulia (Venezuela), Nacional San Luis (Argentina), Nacional Autónoma de Nicaragua y la Nacional de Ingeniería  (Nicaragua), Técnica de Manabí (Ecuador), Del Este y la Nacional de la Asunción (Paraguay) y la Católica de Santa María (Perú), como Empresa Asociada SEDAPAR.

Se pondrá el foco en la vigilancia epidemiológica de las aguas, teniendo en cuenta criterios de calidad ambiental, y en la detección de contaminantes emergentes, inorgánicos y microbiológicos.

Entrevista al Dr. Karim Sapag

–¿Cómo se dio la posibilidad de formar parte de la Red AMARU?

-El contacto se inició con el Coordinador de la Red, Gilberto Colina, quien conoce nuestro expertise y le pareció adecuado sumarnos al proyecto. En particular, me conoce desde hace tiempo, ya que años atrás participamos juntos en un proyecto similar, yo como representante nacional de otra Red Cyted. En esos momentos era de materiales adsorbentes, que es justamente mi temática. Adicionalmente a ello, hace tiempo que venimos trabajando con grupos iberoamericanos, por lo que en el ámbito científico-académico de la región conocen bien lo que hacemos desde la Facultad.

– Desde su profesión, ¿En qué consistirá su aporte científico?

-El aporte del Laboratorio de Sólidos Porosos (LabSoP) de la FCFMyN, que está bajo mi dirección, es el desarrollo de materiales porosos con propiedades específicas para mejorar la calidad del agua. En particular, en estos momentos estamos con varias tesis y Proyectos, por ejemplo para remover Arsénico en particular, y otros contaminantes orgánicos y metálicos en general. Pero además, nuestro Laboratorio es reconocido a nivel internacional por nuestra experiencia en la caracterización textural de sólidos mediante el proceso de Adsorción de Gases, lo que nos compromete a realizar talleres y cursos sobre la temática. Por último, a nivel Académico, proponer temas de Maestría y Doctorado, es uno de los objetivos de la Red, que pueden ser en colaboración con distintos grupos.

-¿Por qué es un logro importante para la Red la financiación del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED)?

-Obtener una aprobación de una Red Cyted significa que la propuesta es de interés iberoamericano y que los grupos que la conforman tienen la capacidad y la formación para llevarlo adelante con éxito. No es algo sencillo, ya que se presentan numerosos Proyectos, pero se escogen los que presentan una temática relacionada con un problema o necesidad de los países de la región, donde se propongan aportes académicos, científicos, tecnológicos e industriales que sean realmente relevantes.

– Mediante el intercambio de conocimiento y la transferencia tecnológica, ¿Qué necesidades se atenderán?

-La temática de la Red es referida al AGUA, en cuanto a su acceso, saneamiento e higiene, en las condiciones adecuadas. Todo ello involucra el estudio, conocimiento y aprovechamiento de este recurso natural, desde su fuente de producción, su manejo, su potabilización y análisis, además de su aprovechamiento para otros procesos. O sea, un estudio total sobre todo lo que involucra este preciado y vital recurso, para su uso eficiente en las distintas aplicaciones. Los países que componen la Red AMARU tienen conocimientos, experiencias y tecnologías, incluso realidades con problemas y prioridades un poco diferentes, relacionadas con esta temática Todo ello servirá como base de discusión de la red, identificando las necesidades que surjan, planteando cómo afrontarlas, ya sea con el apoyo de transferencias de conocimientos o tecnologías existentes, o incluso con la generación de  innovaciones.  También hay necesidades de enriquecer y fortalecer los conocimientos adquiridos en las distintas instituciones participantes , lo que nos conlleva a organizar una importante colaboración académica, con la consecuente formación de recursos humanos.

Docente de la Facultad integra proyecto que desarrolla la vacuna contra el Chagas

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El Dr. Rodolfo Porasso, docente del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales (FCFMyN), forma parte del proyecto internacional CHAVAX de la Comunidad Europea que trabaja en el desarrollo de una vacuna para prevenir el Chagas.

El Dr. Porasso es subdirector del mencionado Departamento. También se desempeña como Investigador en el Instituto de Matemática Aplicada San Luis (IMASL)-(CONICET-UNSL). El profesional se especializa en Física de macromoléculas y sistemas supramoleculares, empleando técnica de simulación por Dinámica Molecular.

– ¿En qué consiste su trabajo en el programa de investigación internacional de la Comunidad Europea? ¿Desde qué tiempo participa usted en el proyecto?

-Este proyecto lleva varios años de gestación por los investigadores Dr. Diego Guerin (del Instituto de Biofisika del País Vasco, España) y la Dra. María Marta Branda (del INFAP-CONICET-UNSL). A partir del año 2019, comenzamos el intercambio de ideas para poder llevarlo a cabo y durante las reuniones esbozamos el plan general del desarrollo inteligente de la vacuna. El diseño de esta vacuna es en base a VLP (siglas en inglés de partículas cuasi virales) y, en nuestro caso, esta VLP es la cápside del virus de Triatoma (TrV). Por tanto, lo primero que haremos desde el punto de vista teórico, será estudiar cuales podrían ser los mejores sitios en esta cápside viral para insertar los péptidos inmunogénicos, ya conocidos. Estudiaremos también la estabilidad de esta cápside considerando condiciones de ambiente extremas, variando temperaturas y pHs. Estas simulaciones las realizaremos en conjunto con la Dra. Branda y el Dr. Pantano (Instituto Pasteur de Montevideo, Uruguay). A partir de la técnica de Simulación por Computación pretendemos aportar a la propuesta de uno o más prototipos de vacuna contra Chagas; luego comenzará el arduo camino de diseño genético, que estará a cargo del Dr. Guerin y ensayos experimentales in-vivo e in-vitro a cargo de los Dres. Silva (Brasil) y Rojas de Arias (Paraguay).

– Ha sido muy difícil en la historia el intento de lograr la vacuna contra el Chagas, ¿qué objetivos tiene el proyecto?

-Efectivamente, y pese al esfuerzo de muchos investigadores alrededor del mundo, la búsqueda de la vacuna contra Chagas aún no ha sido exitosa. Este proyecto tiene como objetivo principal lograr una vacuna, aunque sabemos muy bien que para el tiempo que dura el proyecto CHAVAX (2 años) nuestra pretensión es alcanzar la etapa de prueba en ratones.

-¿Cuántos profesionales integran el proyecto de investigación y a qué países pertenecen?

-Este es un proyecto de colaboración internacional, el cual está integrado por 10 investigadores pertenecientes a: España, Argentina, Brasil, Haití, Paraguay y Uruguay.

– ¿En qué fase se encuentra la vacuna? ¿Cuál será la población donde se probará?

-Aún estamos en etapas iniciales de la vacuna, falta mucho camino por recorrer antes de poder aplicarla a seres vivos. En las últimas etapas de su desarrollo, las autoridades sanitarias serán las encargadas de definir la estrategia vacunal.

-¿Quién financia el proyecto? ¿Recibe algún aporte de la UNSL?

-Este proyecto por lo pronto está financiado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC). Pero, dado que parte del desarrollo se hace dentro de la UNSL en un proyecto que dirijo, existe cierto aporte. Cabe aclarar que no se ha presentado un proyecto formal para el desarrollo de la vacuna en la UNSL. Asimismo, los Dres. Guerin y Branda acaban de recibir un PICT Raíces (FONCyT) con este mismo propósito.

– ¿Por qué es importante la sinergia de conocimientos de investigadores de distintos campos?

-La importancia de trabajar con investigadores formados en otras áreas del conocimiento -como la Química, Biología, Bioquímica, Física, Computación, Matemática- radica en que cada especialista tiene un enfoque particular de la misma problemática. Es como ver la misma obra de arte, pero con distintas perspectivas y “ojos”. Así el abordaje y resolución del problema resulta mucho más enriquecedor, y seguramente más amplio que el que se pueda obtener trabajando solamente desde un campo del conocimiento.

-¿Cuál es su aporte desde la física?

-Aquí es donde no existe un límite perfectamente definido entre las distintas especialidades. Si bien yo soy Físico, trabajo muy próximo a este borde, lo que se conoce como Físico-Química. Esto no es más que abordar un sistema que tiene algún tipo de reacción química, pero con un enfoque a partir de las interacciones específicas, que son de origen netamente físico. Aquí es donde se potencia la sinergia de las multidisciplinas.

Entrevista: Lic. Francisco Vidal Sierra

La primera dominicana en ingresar a la Facultad se recibió de “Doctora en Física”

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Nelphy DE LA CRUZ defendió su tesis del Doctorado en Física, carrera que se dicta en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales.

La defensa se llevó a cabo de manera virtual y se tituló “Adsorción secuencial aleatoria de k-meros lineales formando multicapas: cinética de llenado cubrimiento de saturación y propiedades percolativas de la fase adsorbida”.

Dicha tesis de posgrado fue dirigida por el Dr. Antonio José RAMIREZ PASTOR y co-dirigida por el Dr. Paulo CENTRES.

El jurado estuvo conformado por:

PRESIDENTE: Ing. Alfredo Debattista (Vicedecano)

TITULARES: Dra. Inna Fedorovna SAMSÓN (UASD); Dr. Fabricio Olando SANCHEZ VARRETTI

(UNSL) y Dr. José Luis RICCARDO (UNSL).

La nueva Doctora en Física comentó cómo fue su experiencia en la Facultad.

– ¿Qué significa haber finalizado esta etapa en la FCFMyN?

-Fui la primera dominicana en ingresar a la FCFMyN y debo confesar que fue inicialmente un reto enorme. Sin embargo, resultó una muy grata experiencia haber cursado estudios doctorales en esta institución. Mi defensa significa un antes y un después para mí, ya que tuve la posibilidad de conocer otro país, otro ambiente de trabajo, otra cultura y personas maravillosas en esta Facultad. Me ofrecieron excelente calor humano, vocación de servicio e interés personal, en fin, con palabras no lograré describir todo lo que recibí, por eso lo agradezco infinitamente.

– ¿En qué consiste su investigación?

-Nuestro trabajo de tesis se realizó en el Grupo de Mecánica Estadística y Simulación de Sistemas Complejos del Instituto de Física Aplicada (INFAP) y fue dirigido por el Dr. Antonio Ramírez y co-dirigido por el Dr. Paulo Centres.

Estuvo enmarcado en el diseño de modelos adsorción sobre de redes regulares. Consistió en diseñar un modelo numérico para modelar la adsorción de objetos lineales semirrígidos que se depositan irreversiblemente formando multicapas en una y dos dimensiones. Evaluamos el cubrimiento límite por capas del sistema, el cubrimiento crítico de percolación y estudiamos la cinética de crecimiento.

– ¿Fue difícil plantear este tema? ¿Le implicó mucho tiempo el desarrollo de la tesis?

-La mayor dificultad para realizar el trabajo fue el financiamiento de mis estancias de Investigación y cursado de las asignaturas de doctorado, ya que para ello tenía que viajar desde República Dominicana a Argentina. El trabajo de tesis nos tomó unos tres años desde el diseño de los algoritmos y códigos hasta la escritura final de la tesis. Esta etapa de mis estudios fue financiada por una beca de posgrado de la Organización de Estados Americanos de dos años.

– ¿Cómo fue el acompañamiento de su director y co-director en la etapa de virtualidad del 2020?

-Fue una experiencia excelente. El trabajo de acompañamiento de mi asesor fue determinante para que pudiéramos cumplir el programa justo a tiempo, a pesar de la pandemia. Mediante videoconferencia realizamos los trabajos finales de los artículos de la tesis y trabajamos la tesis página a página.

– ¿En qué ámbito se desempeña profesionalmente?

-Actualmente me desempeño como investigadora con docencia del Instituto de Física en la Universidad Autónoma de Santo Domingo. También, recientemente, como encargada de programas del Ministerio de la Juventud de República Dominicana.

– ¿Por qué razones recomienda cursar el Doctorado en Física? 

-Lo recomiendo por varias razones:

1. La calidad del programa doctoral. Con categoría A por parte de la Comisión Nacional de Evaluación y Acreditación Universitaria (CONEAU).

2. El excelente acompañamiento del director del doctorado, el Dr. Antonio Ramírez Pastor.

3. La excelente calidad humana personal del Instituto de Física Aplicada y de la Facultad. Todos los miembros del grupo de Investigación y de la Facultad que conocí de alguna manera aportaron para el éxito de esta meta cumplida.