Datos abiertos
LXVII Congreso
Nacional de Física
Trabajos presentados
Trabajos a lo largo de los años
Distribución de trabajos
| Disciplina | Aprobados | Pláticas | Murales |
|---|---|---|---|
| Astrofísica | 128 | 48 | 80 |
| Ciencias de la Tierra | 35 | 0 | 35 |
| Dinámica de Fluidos | 29 | 7 | 22 |
| Enseñanza | 126 | 19 | 107 |
| Estado Sólido | 115 | 37 | 78 |
| Física Atómica y Molecular | 31 | 15 | 16 |
| Física Cuántica | 28 | 5 | 23 |
| Física de Plasmas | 18 | 7 | 11 |
| Física de Radiaciones | 25 | 6 | 19 |
| Física de Sistemas Complejos | 24 | 6 | 18 |
| Física Estadística y Termodinámica | 65 | 19 | 46 |
| Física Médica | 88 | 18 | 70 |
| Física Nuclear | 20 | 7 | 13 |
| Gravitación y Física Matemática | 92 | 13 | 79 |
| Historia y Filosofía de la Física | 14 | 0 | 14 |
| Información Cuántica | 44 | 13 | 31 |
| Instrumentación | 42 | 0 | 42 |
| Materia Condensada y Nanotecnología | 106 | 38 | 68 |
| Óptica | 185 | 36 | 149 |
| Otro | 34 | 0 | 34 |
| Partículas y Campos | 65 | 17 | 48 |
| Rayos Cósmicos | 24 | 6 | 18 |
| Sistemas no Lineales | 36 | 6 | 30 |
Todos los trabajos
| Clave única | Título | División | Tipo de presentación | Nombre del presentador | Horario | Lugar | Opciones |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LXVII-009140 | Análisis fotométrico de estrellas RR Lyrae en regiones cercanas al Bulbo Galáctico | Astrofísica | Póster | Ulises Diaz Arellano | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008672 | Resolved Stellar Population studies using JWST NIR CMDs | Astrofísica | Plática | Avinash Chandrakumar | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008807 | Estudio de galaxias con líneas de emisión extrema usando modelos de fotoionización. | Astrofísica | Póster | Luis Martín Chavelas Astudillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009047 | eBETIS: spatially resolved spectroscopy of extraplanar diffuse ionized gas in nearby star-forming galaxies | Astrofísica | Plática | Fernando Fabián Rosales-Ortega | miércoles, 09 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009810 | En la busqueda de Variables Cataclismicas y de estrellas sybioticas, usando Machine Learning. | Astrofísica | Plática | Christophe Morisset | jueves, 10 de octubre de 17:00 a 17:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009430 | Estudio de abundancias químicas en cúmulos estelares jóvenes con APOGEE y BACCHUS | Astrofísica | Póster | Itzarel Hernández Aburto | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009670 | Interacción de galaxias con paredes en la red cósmica utilizando Illustris TNG | Astrofísica | Póster | Joel Alberto García Parra | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008551 | Remanentes de supernova y vientos magnetizados: emisión sincrotrón, mapas sintéticos y partículas lagrangianas | Astrofísica | Póster | Arturo Emmanuel Cruz Alvarez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009265 | Monitoreo fotométrico de los asteroides (941) Murray, (2410) Morrison y (1417) Walinskia | Astrofísica | Póster | Enrique Mayoral Salgado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008982 | Estudio de las abundancias químicas en galaxias con líneas de emisión extrema | Astrofísica | Póster | Angel Alejandro Rea Aguilar | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008614 | Modelando la curva de luz BVRI de sistemas binarios en contacto utilizando PHOEBE | Astrofísica | Póster | Landy Roxana Gómez López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009405 | Estudio de las propiedades de GHIIRs y HIIGs como progenitoras de sistemas esferoidales | Astrofísica | Póster | Kevin Ulises Martínez Vieyra | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009778 | Observaciones y análisis de la variación secular de la estrella (HADS) $\textbf{SZ Lyncis}$. | Astrofísica | Póster | Jhonnayker David Paredes Márquez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009480 | Dinámica estelar en cúmulos compactos con un agujero negro central. | Astrofísica | Plática | José De Jesús Velázquez Marín | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009403 | Bright Spots on the Solar Limb Chromosphere at Sub-millimeter wavelengths | Astrofísica | Plática | Mona Arjang | viernes, 11 de octubre de 10:15 a 10:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008910 | El Universo en el aula: transformando la educación con astronomía | Astrofísica | Póster | María Magdalena Martínez Frias | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009987 | FSRQ como progenitores de neutrinos de altas energias | Astrofísica | Plática | Antonio Galván | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008765 | Seguimiento fotométrico del comportamiento evolutivo de sistemas variables. Caso de estudio: V589 Her | Astrofísica | Póster | Altai López Ramos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008897 | ESTUDIO CINEMÁTICO DE NEBULOSAS PLANETARIAS CON ALTO INDICE DE DISCREPANCIA DE ABUNDANCIAS | Astrofísica | Póster | Lesly Corina Castañeda Carlos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010252 | Caracterización del polvo en nebulosas alrededor de estrellas evolucionadas: un estudio multifrecuencia | Astrofísica | Plática | Palmira Jiménez Hernández | viernes, 11 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008395 | Applications of Machine Learning in Astrophysics | Astrofísica | Póster | Carlos Andrés Chavira Ceballos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009716 | SCI-HI: Levantamiento de Sitios, medición de la contaminación electromagnética en los alrededores del Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano”. | Astrofísica | Póster | Raúl Ochoa Valiente | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009382 | Detección de emisión molecular en galaxias Seyfert | Astrofísica | Póster | Tania Mayte Buendia Rios | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009811 | Un enfoque de ciencia de datos para la identificación de exoplanetas rocosos | Astrofísica | Póster | Melissa Adriana Millan Milan | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008577 | Modelando la curva de luz VBRI de sistemas binarios utilizando PHOEBE | Astrofísica | Póster | Alejandro López Alavez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009906 | LBT IR observations of candidate super-Eddington quasars | Astrofísica | Plática | Tania M. Buendia Rios | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008598 | Clasificación taxonómica de asteroides de la familia Flora | Astrofísica | Póster | José Eduardo Vega García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009754 | El papel del campo magnético y la escala de inyección de energía en la regulación de la fracción de masa de gas atómico frío a distintos radios galactocéntricos. | Astrofísica | Plática | Adriana Gazol Patiño | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008523 | Revelando los efectos de la interacción de marea estrella-planeta durante la evolución dinámica de sistemas planetarios | Astrofísica | Plática | Raúl Felipe Maldonado Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008436 | Campo de mareas de un modelo realista de la Vía Láctea. | Astrofísica | Póster | Hilario Texcahua Escobar | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009412 | Subestructuras en Galaxias de Cúmulos de Abell | Astrofísica | Plática | Cabello López Marco Antonio | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008833 | Estructura interna de supercúmulos de galaxias: cores, filamentos y sistemas de galaxias | Astrofísica | Plática | César Augusto Caretta | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009106 | Astrometría de asteroides con la Cámara Schmidt de Tonantzintla | Astrofísica | Póster | Néstor Alan López López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009142 | Clasificación taxonómica de Asteroides Cercanos a la Tierra (NEAs) | Astrofísica | Póster | Maximiliano Villatoro López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009993 | Comparación entre tres técnicas para estimar corrimientos al rojo fotométricos de galaxias SDSS (z < 1) basadas en aprendizaje automático. | Astrofísica | Póster | Milagros Zeballos Rebaza | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009769 | Aplicación de la Programación Genética en la interpretación de observaciones cosmológicas. | Astrofísica | Póster | Mario Atzin Nataren Elizalde | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009310 | Emisión de sincrotrón de electrones relativistas. | Astrofísica | Plática | Jhonnayker David Paredes Márquez | jueves, 10 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009621 | Global Kinematics of the OH masers at W49N | Astrofísica | Plática | José Eduardo Mendoza Torres | miércoles, 09 de octubre de 17:15 a 17:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-010159 | Estudio preliminar de estrellas centrales de nebulosas planetarias con alto ADF | Astrofísica | Póster | Rodrigo Sánchez Ruvalcaba | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009749 | Galaxy Maquila: bulbos, seudolbulbos y discos en el cúmulo de Virgo | Astrofísica | Póster | Carol Edith Quiñones Sánchez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009332 | Estructura Morfocinemática de la Nebulosa Planetaria M\,3-28. | Astrofísica | Plática | Amairani León García | viernes, 11 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009336 | Estudio espectroscópico de nebulosas planetarias reportadas en catálogos recientes | Astrofísica | Plática | Daniel Alberto Beleño Molina | viernes, 11 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009042 | Evolución numérica de los choques de arco internos en el jet protoestelar IRAS 04166+2706 | Astrofísica | Plática | Geovanni Rangel Cortes | miércoles, 09 de octubre de 17:00 a 17:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009083 | Comportamiento de materia luminosa sobre estructuras de materia oscura bosónica | Astrofísica | Plática | Francisco S. Guzman | martes, 08 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008724 | Asymmetric Galaxies in TNG50 | Astrofísica | Plática | Juan Pablo Oritz Jiménez | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008671 | Determinación automatizada de parámetros atómicos astrofísicos en el ultravioleta | Astrofísica | Póster | Joshua Emanuel Lara Sabala | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008542 | La Cámara Schmidt del INAOE en la búsqueda de Exoplanetas | Astrofísica | Póster | Carlos Preciado Nava | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009413 | Función de Luminosidad de Nebulosas Planetarias en M81 | Astrofísica | Póster | David Fernández Ramírez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010083 | Clasificación de Galaxias en Cúmulos mediante la Secuencia de Hubble y Algoritmos de Aprendizaje Automático. | Astrofísica | Póster | Aarón Gilberto Shimizu Cázares | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009945 | Estudio de Agujeros Negros Supermasivos mediante el uso de Mapeo de Reverberación como un medio de estudio entre evolución galáctica y actividad nuclear entre $0.1\leq z \leq 0.8$ | Astrofísica | Póster | Raquel Baza Medina | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010102 | Análisis de observaciones Interferométricas de Estrellas Binarias: Procesamiento y Reducción de datos | Astrofísica | Póster | Landy Roxana Gómez López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010266 | The NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory and The Legacy Survey of Space and TIme | Astrofísica | Plática | Alan Strauss | lunes, 07 de octubre de 13:00 a 14:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-010267 | LSST: Ventana Digital al Universo | Astrofísica | Plática | Octavio Valenzuela | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009569 | Contribución de un modelo Afterglow observado fuera de eje de la emisión Sincrotrón sefl-Compton inverso en Destellos de Rayos Gamma. | Astrofísica | Póster | Álvaro Samuel Montalvo Félix | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009129 | Deblending Type-1 AGNs from MaNGA with Starlight and QDeblend3D | Astrofísica | Plática | Edgar Cortes Suárez | miércoles, 09 de octubre de 10:15 a 10:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009441 | The ngVLA and its antenna sites in Mexico | Astrofísica | Plática | Alfonso Trejo Cruz | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009812 | En la busqueda de proto-exo-planetas usando tecnicas de Machine Learning | Astrofísica | Póster | Christophe Morisset | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008987 | Estallidos en Radio Solares: escuchando las emisiones del Sol con las antenas Callisto | Astrofísica | Póster | Marina Martinez Tavira | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008518 | Análisis espectroscópico de cuasares en el Universo lejano a través de una secuencia principal. | Astrofísica | Plática | Nancy Jenaro Ballesteros | martes, 08 de octubre de 10:15 a 10:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-010094 | Machine leraning para el analsiis y clasisificacion de imagenes astronómicas | Astrofísica | Póster | Cristian David Ibarra Murillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008645 | ¿Cómo Van der Waals habría modelado la expansión del universo? | Astrofísica | Póster | Jesús Abraham Salinas Sánchez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009729 | Estudio multifrecuencia de emisión polarizada en M1, la nebulosa del cangrejo. | Astrofísica | Póster | Alejandro García Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008777 | Espectrógrafo TARSIS: fabricación de lentes con superficies anesfericas | Astrofísica | Póster | Rafael Izazaga | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009176 | Analisis sismológico de estrellas pulsantes gigantes rojas usando las relaciones de escala. | Astrofísica | Póster | Jose Luis Ramírez Monsibais | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009092 | Explorando las regiones HII: condiciones físicas, abundancias químicas y su papel en la evolución galáctica | Astrofísica | Póster | Areli De Rosas Alvarez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009989 | Emisión electromagnética de altas energías de Destellos de Rayos Gamma. | Astrofísica | Póster | Antonio Galván | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009428 | Estudio de Nebulosas Planetarias con Estrellas Centrales Binarias | Astrofísica | Póster | Luis Felipe Luna Niño | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009616 | Modelos numéricos de flujos moleculares | Astrofísica | Póster | Erika Alquicira Peláez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009315 | Estudio Fotométrico de Galaxias con Líneas de Emisión Extremas (EELG) | Astrofísica | Póster | Donovan Hernandez Manuel | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009137 | Estrellas RR Lyrae cercanas al Bulbo Galáctico: ajuste y obtención de sus parámetros físicos. | Astrofísica | Póster | Balam Kaled Moreno Amaro | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009672 | Análisis del brillo superficial en 2D de galaxias cercanas ricas en gas | Astrofísica | Plática | Mayra Mabel Valerdi Negreros | jueves, 10 de octubre de 10:15 a 10:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009488 | Ensamblaje de agujeros negros supermasivos en grupos compactos | Astrofísica | Plática | Diana Paola López Pérez | miércoles, 09 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009744 | Parámetros Atmosféricos de Estrellas Gigantes Rojas en el Campo de KEPLER Usando la Fotometría Strömgren | Astrofísica | Póster | Lester Fox-Machado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008499 | Cosmologías $f(T)$: Estatus y perspectivas | Astrofísica | Plática | Rodrigo Sandoval-Orozco | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008539 | Análisis de la acreción de gas y vientos galácticos en NGC 3109 | Astrofísica | Póster | Malinalli Pérez Nieto | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009515 | Simulación Temporal de un Halo de Materia Oscura utilizando el Método de Runge-Kutta de Cuarto Orden: Una Exploración Científica | Astrofísica | Póster | Mariana González Mitchel | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009163 | Líneas moleculares en regiones de formación estelar de estrellas masivas | Astrofísica | Plática | Miguel A. Trinidad Hernández | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009147 | Evaluación del MAHM para predecir posiciones de los cuerpos celestes conocido por los griegos | Astrofísica | Póster | Luis Carlos Díaz Gutiérrez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008969 | Mediciones de opacidad atmosférica con radiómetro de 210 GHz | Astrofísica | Póster | Jesús David Rojas Méndez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008449 | Cuásares Rojos en el Campo Cosmológico de Lockman | Astrofísica | Póster | Lizeth Salazar | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008677 | Identificación de objetos -jóvenes- seleccionados en placas astronómicas -antiguas-. | Astrofísica | Póster | Hugo Sánchez Aragón | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009843 | Galaxy Maquila : La relación Tully-Fisher para el cúmulo de Virgo. | Astrofísica | Póster | Diego De Ramon Tadeo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008473 | Predicciones para la Observación de la Formación de Estrellas Masivas con el Next Generation VLA | Astrofísica | Plática | Roberto Galván Madrid | martes, 08 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009849 | Galaxy Maquila : proyecciones del plano fundamental para los bulbos de las galaxias en el cúmulo de Virgo | Astrofísica | Póster | María Elí Anzures Gutiérrez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009981 | Polarimetría milimétrica de objetos extendidos con TOLTEC+GTM | Astrofísica | Plática | Abraham Luna | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009036 | La explosión volcánica de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai registrada por las estaciones meteorológicas ubicadas en el observatorio astronómico del Volcán Sierra Negra | Astrofísica | Póster | Xavier Kevin Alcántara Méndez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009759 | Tratamiento de imágenes en python de un cúmulo de galaxias | Astrofísica | Póster | Judith Sanchez Tepal | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009842 | Caracterización de Grupos Móviles Jóvenes con el Método del Cono en el Programa Milky Way Maper. | Astrofísica | Póster | Sergio González Barrón | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009263 | Modelando el flujo no simétrico observado en el viento de NGC253 | Astrofísica | Plática | Jorge Alberto Osorio Caballero | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008591 | Reconstructing Cosmic History: JWST-Extended Mapping of the Hubble Flow from z$ \sim $0 to z$ \sim$7.5 with HII Galaxies | Astrofísica | Plática | Ricardo Chávez Murillo | martes, 08 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009803 | Holm 15A the largest UMBH | Astrofísica | Plática | Omar López-Cruz | miércoles, 09 de octubre de 10:00 a 10:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008594 | Pipeline para la reducción automática de espectros ópticos del Telescopio de 2.1m OAN-SPM | Astrofísica | Póster | Luis Daniel Serrano Félix | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008896 | Análisis espectral de asteroides en la vecindad de la familia Flora | Astrofísica | Póster | Luis Enrique Buendia Verdiguel | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008846 | 50 años de la Revista Mexicana de Astronomia y Astrofísica y 29 años de la Revista Mexicana de Astronomia y Astrofísica Serie de Conferencias | Astrofísica | Plática | Silvia Torres Castilleja | miércoles, 09 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009429 | Exploración de la Formación Estelar en Galaxias mediante Redes Neuronales Interpretables y Simulaciones Cosmológicas | Astrofísica | Póster | Vanessa Enríquez Hernández | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008519 | Un nuevo diagrama de índices para cuantificar la contribución de la galaxia anfitriona en espectros de galaxias con actividad nuclear | Astrofísica | Plática | Castalia Alenka Negrete Peñaloza | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008673 | Spectroscopic study of globular and fuzzy clusters in the Lenticular NGC1023 | Astrofísica | Póster | Miguel Angel López Santamaría | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009540 | DISEÑO DE UN ESPECTRÓGRAFO DE BAJA RESOLUCIÓN PARA LA CLASIFICACIÓN ESPECTRAL PRECISA DEL SOL | Astrofísica | Póster | Joannes Bosco Hernández Águila | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008472 | Emisión de rayos X alrededor de Enanas Blancas como firma de compañeras sub-estelares | Astrofísica | Plática | Sandino Estrada-Dorado | jueves, 10 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008363 | MODELANDO LA EMISIÓN EN RADIO-CONTINUO DE LA ESTRELLA TIPO BETA CEFEIDA V2187 CYG | Astrofísica | Plática | Ricardo F. González | martes, 08 de octubre de 17:15 a 17:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009431 | Análisis de la relación entre el ambiente cósmico y las propiedades de las galaxias del catastro CLASSY | Astrofísica | Póster | Cinthia Guadalupe Hernández Díaz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009144 | Monitoreo fotométrico de asteroides con la Cámara Schmidt de Tonantzintla | Astrofísica | Póster | Mytzi Yael Munguía Cuatlayotl | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009018 | Estrangulamiento gravitacional en nubes moleculares y el retraso en la formación de estrellas masivas | Astrofísica | Plática | Gilberto Carlos Gómez Reyes | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009591 | Dinámicas de los flujos explosivos asociados a la formación estelar | Astrofísica | Póster | Fabián Vargas Gaytán | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009269 | Estatus actual de MEGASTAR: la biblioteca estelar espectral de MEGARA en GTC | Astrofísica | Plática | Marco Antonio Lira Franco | jueves, 10 de octubre de 17:15 a 17:30 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009009 | Morfocinemática del par de galaxias en interacción Arp 83 | Astrofísica | Póster | Isaac Daniel Aguilar Camargo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009905 | Constelación de profesores: la red para transformar la enseñanza astronómica en niveles básicos de educación | Astrofísica | Póster | Tania Abril Ortiz Roldán | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008375 | Propagación de CMEs asféricas: Fuerza de arrastre y evolución morfológica durante el mínimo solar | Astrofísica | Póster | John Jairo Correa Guzmán | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009279 | Identificación de estrellas jóvenes en la región del Escorpión | Astrofísica | Póster | Isaac Castillo Soto | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009035 | Análisis de parámetros climáticos durante los eclipses solares de 2023 y 2024 desde el observatorio astronómico del Volcán Sierra Negra | Astrofísica | Póster | Xavier Kevin Alcántara Méndez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009110 | Estudio espectroscópico de estrellas brillantes en cúmulos abiertos jóvenes | Astrofísica | Póster | Maximiliano Cañedo Verdugo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008532 | Recubrimientos antirreflejantes de alto rendimiento para el instrumento TARSIS en el Blue-UV | Astrofísica | Plática | Yaritza Borroel | jueves, 10 de octubre de 17:30 a 17:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009894 | Análisis de la geoefectividad de las tormentas solares: correlación con la configuración de las regiones activas | Astrofísica | Plática | Daysi Aleida Martínez Salazar | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009682 | Active Galactic Nuclei Feedback Effects On Their Host Galaxies Through Their Morphological Structural Properties | Astrofísica | Plática | Emanuel Rodríguez Flores | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-010012 | POLARIZACIÓN INFRARROJA EN NEBULOSAS PRE-PLANETARIAS: EL RECTÁNGULO ROJO Y LAS PISTAS DE SU EVOLUCIÓN HALLADAS EN SU ENVOLVENTE | Astrofísica | Póster | Enrique Omar Serrano Bernal | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009141 | Actividad y rotación en estrellas jóvenes. | Astrofísica | Plática | Jesus Omar Hernández Alarcón | jueves, 10 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009416 | Tonalli: Un modelo MHD 3D NLTE para modelar cromósferas estelares. | Astrofísica | Plática | Elizandro Huipe Domratcheva | viernes, 11 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009888 | Caracterización del Instrumento 2CAN para la clasificación taxonómica de Cuerpos Menores | Astrofísica | Póster | Ana Leticia De La Llata Zurita | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010153 | Estudio de la cinemática espacial de las nebulosas planetarias He 2-287, IC 4191 y NGC 2867, buscando el origen del de ADF | Astrofísica | Plática | Ricardo Patiño Anaya | martes, 08 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009303 | Un método iterativo para separar las contribuciones de AGN Tipo I y de la galaxia anfitriona en observaciones espectroscópicas de campo integral. | Astrofísica | Plática | Hector Javier Ibarra Medel | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009788 | Galaxy Maquila: la formación estelar en bulbos y discos en las galaxias del cúmulo de Virgo | Astrofísica | Póster | Edgar Josuee Díaz Carriedo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009390 | El observatorio radioastronómico de nueva generación: el "ngVLA" | Astrofísica | Plática | Eric Faustino Jiménez Andrade | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:15 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-008812 | Obscured AGNs in the third Deepest XMM‐Newton Field | Astrofísica | Plática | Mauricio Elías Chávez | martes, 08 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 1 | Más información |
| LXVII-009112 | Predicción de eclipses solares con el ciclo maya de 11960 días | Astrofísica | Póster | Juan Pablo González Zazueta | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009848 | Características cinemáticas de HH-3 | Astrofísica | Póster | Jared Airy Luna Limon | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008971 | Un radio interferómetro para medir retardos de fase de señales electromagnéticas que se propagan en la atmósfera. | Astrofísica | Póster | Inés Fabiola Márquez Méndez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009230 | Comportamiento de la masa de un meteoroide en el escenario post-breakup usando el concepto de child-parent | Astrofísica | Póster | Raúl Gutiérrez-Zalapa | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009771 | Galaxy Maquila: la distribución de los agujeros negros supermasivos en el cúmulo de Virgo | Astrofísica | Póster | Carolina Caamaño García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009709 | Influencia de las Tormentas Geomagnéticas en el Telescopio de Neutrones Solares de Sierra Negra | Ciencias de la Tierra | Póster | Stephanie De La Torre Castilleja | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010162 | Enfoque desde la teoría química de grafos para la predicción de la entalpía estándar de combustión | Ciencias de la Tierra | Póster | María Fernanda Saviñon Flores | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010140 | Depósito y caracterización de capas compactas de $TiO_2$ por rocío pirolítico con aplicaciones en celdas solares sensiblizadas por colorantes. | Ciencias de la Tierra | Póster | Rubén De Jesús Sánchez Fernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008920 | “Robot Autónomo para Siembra y Fertilización en Invernaderos” | Ciencias de la Tierra | Póster | Juan Andrés Contreras Camacho | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008415 | Realización experimental de la dínamo de Bullard | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Alejandro Ávalos Zúñiga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008438 | Realización experimental de la dínamo de Bullard | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Alejandro Avalos Zúñiga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008773 | Modelado espacial de la temperatura del suelo utilizando datos de sensores remotos y técnicas de aprendizaje automático | Ciencias de la Tierra | Póster | Jorge Lucero Alvarez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009654 | CRECE | Ciencias de la Tierra | Póster | Odalis Lizeth Cruz García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008958 | TÉCNICAS DE COLORIMETRÍA, CO2 Y CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA PARA LA CARACTERIZACIÓN DE DETERGENTES COMO CONTAMINANTES EN EL AGUA RESIDUAL | Ciencias de la Tierra | Póster | Yajaira Concha Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009175 | Condiciones iniciales de composición y morfología de un meteoroide: caso de "absence-burst" | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Gutiérrez-Zalapa | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008546 | Panel Solar Automatizado | Ciencias de la Tierra | Póster | Abdías Obed Rivera Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008727 | Medición de la radiación solar en la zona conurbada de la ciudad de Zacatecas - Guadalupe: Caso de estudio | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Alberto Reyes Villagrana | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009785 | Diseño y análisis de estaciones meteorológicas para el estudio del eclipse solar del 8 de Abril del 2024 | Ciencias de la Tierra | Póster | María Isabel Pérez Martínez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008916 | Análisis de Anomalías Dieléctricas en la Caracterización del Subsuelo Mediante los Métodos de Separación de Variables y Resistividad Eléctrica con Arreglo Wenner | Ciencias de la Tierra | Póster | Liliana Andrea Salazar Sáenz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008909 | Observaciones climatológicas durante el eclipse solar del 8 de Abril del 2024 | Ciencias de la Tierra | Póster | Luis Eduardo Grijalva Santoyo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008533 | Pila galvánica con plantas vivas | Ciencias de la Tierra | Póster | Miguel Adiel Granados Barrientos | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008951 | EVALUACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUAS RESIDUALES A PARTIR DEL ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA DE LA FUNDACIÓN NACIONAL DE SANEAMIENTO USANDO REDES NEURONALES | Ciencias de la Tierra | Póster | Yajaira Concha Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008440 | Optimización de la dínamo de disco homopolar | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Alejandro Avalos Zúñiga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009532 | ¿Las técnicas no lineales nos podrían ayudar a encontrar algún precursor sísmico? | Ciencias de la Tierra | Póster | Ana María Aguilar Molina | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010059 | PRELIMINARES EN SIMULACIÓN DEL FLUJO MONOFÁSICO EN UN MEDIO SINTÉTICO DEFORMABLE COMPUESTO POR UN ARREGLO DE ESFERAS TRASLAPADAS Y SUJETO A UN ESFUERZO RADIAL DE CONFINAMIENTO. | Ciencias de la Tierra | Póster | Dennys Armando López Falcón | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008784 | Dinámica de biomasa en terrenos con pendientes | Ciencias de la Tierra | Póster | Iran Melani Melendez Hernandez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008748 | Integración Fotovoltaica para la Movilidad Eléctrica: Una Solución Sostenible | Ciencias de la Tierra | Póster | Cesar Obed Espinoza Perez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009960 | Radiación solar e insolación: actualización de datos por ciudad en México | Ciencias de la Tierra | Póster | Daniel Cano Martinez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008961 | Empleo de Pruebas Colorimétricas y Pruebas Físicas Para Evaluar la Calidad del Agua de un Manantial en Tarejero, Michoacán; México | Ciencias de la Tierra | Póster | Yajaira Concha Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009320 | Efectividad de tratamientos híbridos METHEOS-quitosano en la conservación de canteras de monumentos y sitios arqueológicos con diferentes grados de deterioro | Ciencias de la Tierra | Póster | Esmeralda Lizet Martínez Piñeiro | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008416 | Optimización de la dínamo de disco homopolar | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Alejandro Ávalos Zúñiga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009504 | Especiación de Uranio durante la meteorización de minerales expuestos a cielo abierto en el distrito uranífero de Peña Blanca. | Ciencias de la Tierra | Póster | Rene Loredo-Portales | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009185 | Efectos de la Radiación Láser en Arvenses y su Uso como Método de Control de Malezas en Producción Agrícola | Ciencias de la Tierra | Póster | Andrés León-Zenteno | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009659 | Influencia de magnetita funcionalizada con melanina en la eficiencia del electrolíto en baterías de agua. | Ciencias de la Tierra | Póster | Martha Luz Paniagua Chávez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009777 | Análisis de Campos Vectoriales para la Predicción de Supercélulas y Tornados | Ciencias de la Tierra | Póster | Marco Antonio Martínez Martínez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009194 | Invernadero Automatizado | Ciencias de la Tierra | Póster | Wendy Berenice Garcia Juan | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009838 | Automatización de la clasificación cromática del suelo: Avances en la precisión y eficiencia del análisis. | Ciencias de la Tierra | Póster | Ricardo López López | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008465 | Carbón elemental presente en las PM2.5 de la ZMVT determinado por la técnica de espectrometría de retrodispersión de Rutherford (RBS). | Ciencias de la Tierra | Póster | Raúl Venancio Díaz Goody | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009460 | ESTUDIO Y MODELADO DE INTERACCIÓN ELÉCTRICA CON LA NATURALEZA PARA SU VISUALIZACIÓN GRÁFICA | Ciencias de la Tierra | Póster | Leonardo Manuel Mendoza De La Rosa | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010166 | Análisis estadístico de variables atmosféricas involucradas en el proceso de desarrollo y generación de ciclones tropicales en la zona de la costa del Pacífico. | Ciencias de la Tierra | Póster | Miguel Angel Guerra Martínez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008376 | Análisis Teórico del Modelo Aerodinámico para Auto de Carrera (Electraton) | Dinámica de Fluidos | Póster | Bryan Cortez Alvarez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009061 | Modulación simultánea del flujo principal y del gradiente de temperatura en la covección forzada | Dinámica de Fluidos | Plática | Ildebrando Pérez Reyes | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009473 | El Efecto Suelo y Principio de Bernoulli en los Autos de Carreras | Dinámica de Fluidos | Póster | Gael Rojas Castillo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009605 | Análisis Aerodinámico de la Pelota de Béisbol | Dinámica de Fluidos | Póster | Isaac Vargas Ochoa | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010052 | Precisión de modelos de bajo orden para convección doble difusiva. | Dinámica de Fluidos | Plática | Valeria Froylán Lázaro | jueves, 10 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008633 | Comparación de los métodos de Schlieren sintético y PIV para la medición de Ondas internas en un fluido estratificado. | Dinámica de Fluidos | Póster | Vanessa Montiel Benítez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009861 | Simulación de la trayectoria de un Cohete en Fortran | Dinámica de Fluidos | Póster | Aldo Heraclio De La Isla | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010091 | Optimización de la sustentación con el método Nelder-Mead | Dinámica de Fluidos | Póster | Marcos Emmanuel Mariscal Díaz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008506 | Efecto electrostático en un fluido no newtoniano | Dinámica de Fluidos | Póster | Jonathan Jesús Calderón Rivera | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009121 | Planta tratadora de agua | Dinámica de Fluidos | Póster | Santiago Vazquez Rojas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008643 | Propagación de ondas ultrasónicas a través de materia blanda: Modelo Computacional | Dinámica de Fluidos | Póster | Raúl Alberto Reyes Villagrana | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008874 | Distribución de calor en una varilla finita de Silicio | Dinámica de Fluidos | Póster | Adrián Alfaro Aguilar | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009499 | Convección natural en una cavidad cúbica: Experimentos y simulaciones | Dinámica de Fluidos | Plática | Alberto Beltrán | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008723 | Modelado de las fuerzas de Marangoni mediante el método de diferencias finitas generalizadas (GFDM) | Dinámica de Fluidos | Póster | Miguel Daniel Treviño Martinez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009645 | Optimización de motores a reacción y sistemas de flujo supersónico. | Dinámica de Fluidos | Plática | Alejandro Sebastián Ortiz Pérez | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008634 | Comparación de los métodos de Schlieren sintético y PIV para la medición de Ondas internas en un fluido estratificado. | Dinámica de Fluidos | Plática | Daniel Juárez Cruz | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009595 | Diseño y construcción de un dispositivo para generar campos eléctricos rotantes | Dinámica de Fluidos | Póster | Ivette Arredondo Perez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008650 | Presión de radiación acústica emitida por superficies planas: caso de estudio de uno y tres emisores acústicos | Dinámica de Fluidos | Póster | Raúl Alberto Reyes Villagrana | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008550 | Optimización del diseño de turbina hidrocinética de un sistema recolector de basura autónomo y sustentable | Dinámica de Fluidos | Póster | Mariana Matamoros Juárez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009033 | Modelo de la propagación de calor en dispositivos electrónicos | Dinámica de Fluidos | Póster | César Arturo Soto Arriero | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010090 | Estudio numérico de los microjets no newtonianos con métodos sin malla | Dinámica de Fluidos | Póster | Alexis Rodriguez Olivares | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008558 | Perfiles de temperatura al exterior de cámaras de vapor perforadas en SAGD | Dinámica de Fluidos | Póster | Benjamín Castillo Morales | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009208 | Fabricación de impulsor y carcasa para bomba centrifuga impresa con filamento PETG | Dinámica de Fluidos | Póster | Julio Daniel Cabal Velarde | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009839 | Velocidad de ondas viajeras no gravitacionales en la superficie de líquidos constreñidos por membranas elásticas | Dinámica de Fluidos | Póster | Ixe Sánchez Ibarra | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009523 | Visualización del flujo en micro toberas con la técnica óptica de Schlieren | Dinámica de Fluidos | Póster | Reyna Judith Mendoza Anchondo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008573 | Movimiento de un Ludion en un fluido estratificado, Interacción Onda-Partícula | Dinámica de Fluidos | Póster | Aztlán Muriel García Tovar | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009376 | Caracterización de las oscilaciones de un líquido en estado Leidenfrost bajo confinamiento | Dinámica de Fluidos | Póster | Lorena Victoria García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010205 | Efecto Leidenfrost: de la coalescencia al diseño de gotas levitantes | Dinámica de Fluidos | Plática | Felipe Pacheco Vázquez | jueves, 10 de octubre de 13:00 a 14:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-008578 | Movimiento de un Ludion en un fluido estratificado. | Dinámica de Fluidos | Plática | Paola Danahe Cerón Celis | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008740 | Del interferómetro de Michelson al proyecto LISA en la detección de ondas gravitacionales | Enseñanza | Póster | Cristal Telpalo Islas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008751 | Integración de Tecnología de IA Generativa para la creación automatizada de contenido y evaluación en la enseñanza de materias de electrónica en la Facultad de Ciencias de la UNAM | Enseñanza | Póster | Mario Alberto Valle Zavala | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008862 | Impresión 3D como una herramienta didáctica en la enseñanza de las ciencias fisico-matemáticas | Enseñanza | Póster | Angélica Ponce Domínguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008872 | Preparación espejos calientes de Al de 99.99% de pureza. | Enseñanza | Póster | Luis Flores Morales | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008941 | La conductancia y los electrólitos del agua | Enseñanza | Póster | Adolfo Manuel Ligonio Moreno | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008997 | Método alternativo de profundidades aparentes para medir el índice de refracción | Enseñanza | Póster | Evelyn Hernandez Ramos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009341 | Innovando la Enseñanza de la Física mediante el Uso de Arduino: Un Enfoque Práctico para la Medición de Magnitudes Físicas en el Bachillerato | Enseñanza | Póster | Leo-Enver Garibay Campos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009846 | Técnicas de Visión Computacional aplicadas en física de radiación | Enseñanza | Póster | Dafne Guadalupe Flores Ramírez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009188 | Principios de Electricidad Magnetismo aplicados a la construcción de un tren de levitación magnética. | Enseñanza | Póster | Mauricio Humberto Hernandez Olvera | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009217 | Partícula cargada en un campo electromagnético cruzado, sujeta a un potencial cuadrático | Enseñanza | Póster | Luis Carlos Cruz Peralta | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009306 | Análisis de registros semióticos triádicos para la enseñanza de los conceptos de cinemática y su representación gráfica | Enseñanza | Plática | César Eduardo Mora Ley | martes, 08 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-010062 | Obtención del coeficiente de dilatación térmica y efecto de temperatura en la densidad de aceites combustibles | Enseñanza | Póster | Alexa Cano Ayon | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009451 | Determinación experimental de la Concentración micelar crítica (cmc) de tensoactivos | Enseñanza | Póster | Jesé Daniel Escárcega Irineo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009457 | MODELOS FÍSICOS Y MATEMÁTICOS DE SENSORES ESPECIALIZADOS PARA EL CUIDADO DE PLANTAS | Enseñanza | Póster | Leonardo Manuel Mendoza De La Rosa | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009875 | Prototipo de acelerador de partículas | Enseñanza | Póster | Eunice Godoy Zuñiga | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010103 | Implementación de un Arreglo Experimental para el Filtrado Óptico de Fourier | Enseñanza | Póster | Gemma Danao Pérez Hernández | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010117 | LA IMPORTANCIA DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA NUCLEAR EN LOS PROGRAMAS DE FÍSICA | Enseñanza | Póster | Kevin Yair Platas Matias | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009934 | Desarrollo de competencia en Tecnología e Ingeniería dirigido a estudiantes de educación básica por medio de proyectos de innovación social. | Enseñanza | Póster | Carolina Caamaño García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009873 | Modernización de un generador de vapor educativo obsoleto | Enseñanza | Póster | Saul Gonzalez Cerda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009847 | Prototipos instrumentales para los laboratorios de docencia de mecánica. | Enseñanza | Póster | José Luis Del Río Valdés | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008869 | Medición de la Matriz de Densidad de Estados Cognitivos Modelados Cuánticamente | Enseñanza | Plática | Osvaldo Aquines Gutiérrez | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009557 | Herramientas didácticas para el aprendizaje de las funciones de probabilidad en problemas físicos. | Enseñanza | Póster | Nahomy Alexandra Silva Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010123 | Montaje de un péndulo de Foucault para la enseñanza de las oscilaciones y el movimiento de la Tierra | Enseñanza | Póster | Inti Pineda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009324 | El decaimiento radiactivo: un estudio analítico y numérico en procesos sencillos de la física de partículas elementales | Enseñanza | Póster | Cederik León De León Acuña | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008867 | Preparación de recubrimientos de CaF2 y MgF2 sobre sustratos de vidrio; una experiencia de docencia | Enseñanza | Póster | Héctor De Jesús Cruz Manjarrez Flores Alonso | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008687 | Propuesta didáctica para la enseñanza de la cuerda vibrante utilizando registros semióticos para estudiantes de nivel Superior | Enseñanza | Plática | Rubén Sánchez Sánchez | martes, 08 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009157 | Explorando la Polarización: Métodos de Medición | Enseñanza | Póster | Alondra Santamaria Castro | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009312 | Espectroscopia óptica como una útil herramienta didáctica | Enseñanza | Póster | Luis Flores Morales | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009828 | MAQUETA DIDÁCTICA DE LA REPRESENTACIÓN DE LAS DETECCIONES DE EVENTOS EN EL OBSERVATORIO HAWC | Enseñanza | Póster | Ángel Eduardo Vargas Espinosa | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008775 | Práctica de laboratorio automatizada para observar el efecto Ramsauer-Townsend usando el thyratron 2D21 | Enseñanza | Póster | Armando Bustos Gómez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008852 | Explorando la Evolución de la Instrucción Basada en la Indagación en la Enseñanza de la Física: Del modelo 5E al modelo 7E | Enseñanza | Plática | Priscila Loya Ramírez | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009772 | Un estudio comparativo: Experimentos de física para la determinación del valor de la gravedad en el aula. | Enseñanza | Póster | Manolo Ramírez López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009318 | Estudio de la sección eficaz en procesos sencillos de la física de partículas elementales para su implementación en el contexto de un modelo de Heitler | Enseñanza | Póster | José Antonio González Cervera | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010155 | Análisis de factibilidad del experimento de Stern-Gerlach con electrones en un laboratorio universitario | Enseñanza | Póster | Rubén Valerio | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009817 | Termodinámica para explicar la economía | Enseñanza | Póster | Alfredo Raya Montaño | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008937 | Simulation of Gaussian Wave Packets used to Illustrate Elementary Quantum Mechanics Scenarios | Enseñanza | Plática | Francisco S. Guzman | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009474 | Propuesta experimental electromagnética para la determinación de la velocidad de la luz | Enseñanza | Póster | Alejandro Rosado-Fuentes | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010220 | Análisis del Efecto Fotovoltaico en Celdas Solares Caseras de Bajo Costo | Enseñanza | Póster | Rosa Berenice Rosete Mendieta | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008823 | Métodos novedosos para el análisis de patrones de interferencia | Enseñanza | Póster | Luis Felipe Gutiérrez Vilchis | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009438 | Modelación y simulación de Sistemas Mecánicos con VBA-Excel | Enseñanza | Plática | Alejandro González Y Hernández | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009786 | Desmitificando la Fricción explorando el movimiento sobre superficies y su relación con el tamaño de los objetos | Enseñanza | Póster | Manolo Ramírez López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008439 | EXPERIMENTOS CON IMANES Y CAMPO GEOMAGNÉTICO UTILIZANDO LA TAXONOMIA DE BLOOM | Enseñanza | Póster | Ana Verónica Suárez Escandón | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008620 | Graph Physics Explorer: Cómo los Grafos Pueden Modelar el Mundo Físico | Enseñanza | Póster | Maximiliano Domingo Arturo De La Hidalga Solís | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009715 | ‘‘Areciboy’’ Desarrollo un radiotelescopio de manufactura accesible para uso didáctico y mediciones radioastronómicas de un eclipse solar | Enseñanza | Póster | Sonia María Pérez Portillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009003 | Aplicación Móvil para la Enseñanza de Electrónica Básica | Enseñanza | Plática | Ximena Itzel Sastre Lira | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009409 | Física computacional en el estudio de la rotación y nutación de la Tierra | Enseñanza | Póster | Itzcóatl Romero Peláez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010064 | Estudio teórico y experimental de un péndulo físico de centro de masa variable | Enseñanza | Póster | Inti Pineda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009578 | Es momento del billar | Enseñanza | Póster | Marvin Daryl Mateo López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009427 | Diseño y simulación de la inmersión vertical de un minisubmarino con 5 motores para explorar aguas tranquilas | Enseñanza | Póster | Ismael Ramos Martinez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010057 | Herramientas didácticas para la enseñanza de la física | Enseñanza | Póster | Inti Pineda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008513 | Desafía tus límites: aprende física con Arduino | Enseñanza | Plática | Hugo Domínguez Beltrán | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-010061 | Comportamiento dinámico no lineal de una hélice para turbina eólica vertical | Enseñanza | Póster | Inti Pineda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008794 | Laboratorio de Hacking STEM | Enseñanza | Póster | Rosa Isela Robles Juarez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009459 | Caracterización y funcionamiento de un Zeusófono | Enseñanza | Póster | Damaris Amador Contreras | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009446 | Micelas de tensoactivo: propiedades y termodinámica de su formación | Enseñanza | Póster | Ángel Miguel Félix Aispuro | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009205 | Implementaciones Físicas de Computadoras Cuánticas | Enseñanza | Plática | Julieta Saraí Aguila Villicaña | jueves, 10 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009468 | Educación STEM en niños neurodiversos: Juegos matemáticos | Enseñanza | Póster | Judith Sánchez Tepal | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009280 | La Realidad Virtual como Herramienta para la Enseñanza de la Física | Enseñanza | Plática | Ayax Santos Guevara | miércoles, 09 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009985 | Visualización Educativa Oportuna herramienta analítica para el primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generaciones 2022-2023 y 2023-2024 | Enseñanza | Póster | Miguel Cuauhtli Martínez Guerrero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009202 | Automatización del experimento para determinar la relación e/m usando un diodo al vacío | Enseñanza | Póster | Armando Bustos Gómez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009653 | Sistema electromecánico de movimiento secuencial. | Enseñanza | Póster | Angel Félix Méndez Salas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009681 | Caracterización de sistema de lastre con control de posicionamiento vertical | Enseñanza | Póster | Missael Barrales Romero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009689 | Simulación Numérica para el problema de los 2 y 3 cuerpos restringidos | Enseñanza | Póster | Roberto Samuel Sanchéz Rubio Y Aguilera | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008443 | Juego de partículas para enteder la estructura de los hadrones | Enseñanza | Póster | Juan Pablo Pérez Aguilar | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008446 | Rehabilitación de una computadora EAI 185 Hybridrechner para la enseñanza de ecuaciones diferenciales en física | Enseñanza | Póster | Erick Bulmaro Lemus Ocampo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008447 | Tracker como herramienta para implementación del laboratorios virtuales de física en el nivel medio superior | Enseñanza | Póster | Alfredo Raya Montaño | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009493 | Impact of an Undergraduate Basic Physics Course on the Comprehension of Fundamental Concepts in Physical Sciences | Enseñanza | Póster | Ruth Nohemí Muñoz Rodriguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008456 | Galileo Galilei, teoría y experimentos con sus aplicaciones | Enseñanza | Póster | A. Alejandro Cornejo Rodríguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009494 | FRONTERA DE LA INTERACCIÓN NUCLEAR FUERTE | Enseñanza | Póster | Javier Soto Sifuentes | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008462 | Uso de una computadora EAI 185 Hybridrechner para la enseñanza de ecuaciones diferenciales en física | Enseñanza | Póster | Elder Anibal Andrade Valencia | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010097 | Sistemas de Indicadores para el primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generación 2022-2023 | Enseñanza | Póster | Miguel Cuauhtli Martínez Guerrero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008835 | Medidor de Fuerza | Enseñanza | Póster | Alan Pérez Sandoval | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009289 | Irradiación de películas delgadas de C60 y bicapas de C60-H2TPP por protones de baja energía. | Enseñanza | Póster | Diego Fenoglio Huergo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010231 | Capacitación a docentes para la observación de los eclipses solares en México: jornadas y un curso asincrónico | Enseñanza | Póster | Raúl Mújica García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010036 | Calorímetro portable de bajo costo | Enseñanza | Póster | Jesús Joanan Cruz Cuevas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010047 | Experimentos Ópticos con burbujas: Halos, Difracción e Interferencia. | Enseñanza | Póster | Ana Camila Grajeda Ortiz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009326 | El modelo de Heitler como herramienta básica para el estudio de cascadas atmosféricas electromagnéticas y su extensión al caso de las cascadas hadrónicas | Enseñanza | Póster | José Antonio González Cervera | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009916 | Solución numérica de modelos tipo Jaynes-Cummings mediante QuTiP. | Enseñanza | Póster | Leonardi Hernández Sánchez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009588 | La Práctica Docente en la Enseñanza de la Física en el Nivel Medio Superior | Enseñanza | Póster | Ana Griselda Salvatierra Moreno | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010190 | Ciencia ciudadana para la física: de la educación a la investigación | Enseñanza | Plática | Carmen Del Pilar Suárez Rodríguez | lunes, 07 de octubre de 18:00 a 19:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-009262 | CONTROLADOR ANALÓGICO PARA ESTABILIZAR UN SISTEMA INESTABLE USANDO IMPEDANCIAS COMPLEJAS EN EL LAZO DE REALIMENTACIÓN DE UN AMPLIFICADOR INVERSOR. | Enseñanza | Póster | Lucero Angelica Salazar Rodríguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009615 | Secuencia Didáctica para la Enseñanza de las Bases de Laboratorio de Física mediante una Estrategia de Actividades CUN | Enseñanza | Póster | Alejandra Ibarra Morales | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009174 | Caracterización de un modulador espacial de luz de transmisión LC2002 de Holoeye por medio de un arreglo interferométrico. | Enseñanza | Póster | Orlando Iven Perfecto Ventura | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008491 | Ecuación de Duffing y de Van der Pol en sistemas dinámicos no lineales. | Enseñanza | Póster | Carlos Figueroa Navarro | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010251 | Implementación de IA, como herramienta para mejorar el aprendizaje | Enseñanza | Póster | Luis David Lezama Campos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008680 | Modelando un problema de física a través del Ciclo de Deming | Enseñanza | Póster | Lamberto Castro Arce | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009984 | Correlación entre la evaluación final y extraordinaria en la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generaciones: 2022-2023 y 2023-2024 | Enseñanza | Póster | Miguel Cuauhtli Martínez Guerrero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009983 | Coherencia educativa en la evaluación final del primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generaciones: 2022-2023 y 2023-2024 | Enseñanza | Póster | Miguel Cuauhtli Martínez Guerrero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009179 | Implementación de la Psicología del Color como herramienta para mejorar la enseñanza de la física a nivel medio superior desde una perspectiva Constructivista | Enseñanza | Póster | Carlos Alfredo Romero Tapia | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009020 | Estudio de la energía mecánica aplicando los niveles taxonómicos de Bloom a nivel bachillerato | Enseñanza | Plática | Alma Gabriela Briseño De La Cruz | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008848 | Herramientas didácticas para la enseñanza de la física del ballet | Enseñanza | Plática | Pamela Abigail Garcia Santana | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008562 | Simulación del modelo de Ising bidimensional y su comportamiento bajo diferentes temperaturas y campo magnético externo en la clase de física computacional | Enseñanza | Póster | Jorge Ramón Soto Mercado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008635 | Modelos de una cuerda oscilante por medio de diferencias finitas en el dominio del tiempo | Enseñanza | Póster | Luis Daniel Villa Cortés | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008411 | “ARTICOOLO” UNA APLICACIÒN EN EL APOYO DEL ENTENDIMIENTO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS | Enseñanza | Plática | Joshua Sampayo Huerta | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008813 | DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DISPOSITIVO PARA EL REGISTRO TRIDIMENSIONAL AUTOMATIZADO DE CAMPOS MAGNÉTICOS | Enseñanza | Póster | Juan Rangel González | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010070 | Determinación del coeficiente de dilatación térmico de dos aceites comestibles | Enseñanza | Póster | Jesús Gilberto Flores Rivas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008604 | COMPARACIÓN TEORCO-EXPERIMENTAL EN PÉNDULOS ACOPLADOS | Enseñanza | Póster | Juan Carlos Neri Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008365 | Internet de las cosas y el efecto Mpemba | Enseñanza | Póster | Moisés Isaac Espinosa Espinosa | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010199 | Análisis de gafas para la observación segura de eventos astronómicos | Enseñanza | Póster | Karla Edith Lancho Carrillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009794 | DISEÑO DE UN PROTOTIPO ÓPTICO PARA EL ESTUDIO DE LAS CONICAS MEDIANTE LAS LEYES DE REFLEXIÓN DE LA LUZ. | Enseñanza | Plática | Juan Carlos Ruiz Mendoza | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009870 | La computación analógica como recurso adicional en la resolución de problemas mecánicos. | Enseñanza | Póster | Jasmin Guadalupe Rincón Cordero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009078 | Un Enfoque Geométrico para la Derivación del Período de Oscilación de un Péndulo | Enseñanza | Plática | Rodrigo Sánchez Martínez | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008940 | EXCEL COMO HERRAMIENTA MUY ÚTIL EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA. | Enseñanza | Póster | Leonardo Fidel Isasi Siqueiros | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008367 | Efectos del campo magnetico en los minerales del agua | Enseñanza | Póster | Julio Lopez Ibarra | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010079 | Estudio comparativo del coeficiente de dilatación térmico de líquidos newtonianos | Enseñanza | Póster | Maritza Callejas Cortés | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008619 | Feynman Graph: Implementación de un Sistema de IA para la Enseñanza de la Física Clásica | Enseñanza | Plática | Alejandro Cuautli Bonilla | miércoles, 09 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008691 | ¡Es posible realizar animaciones con LaTeX! (no, no es Manim) | Enseñanza | Póster | Rodrigo Sánchez Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010150 | Estudio numérico de un sistema de masa variable acoplado a un resorte | Enseñanza | Póster | Inti Pineda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008362 | Física al alcance de todos: Implementar un laboratorio de bajo costo con Arduino. | Enseñanza | Plática | Laura Muñoz Salazar | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008364 | 1. Control y operación remota de un multímetro de banco RIGOL basado en los conceptos de laboratorio remoto, y máquina de estados finitos de Mealy | Enseñanza | Póster | Moisés Isaac Espinosa Espinosa | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009348 | Primer Implementación de un toolkit educativo de física de aceleradores en hardware low cost y open source | Enseñanza | Póster | Hugo Manuel Ojendiz Lemus | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008407 | Simulación de un gas diluido con dinámica molecular en la clase de física computacional | Enseñanza | Plática | Andrés Oswaldo Rivera Hernández | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009664 | Análisis de Entropia: Información oculta en los patrones de actividad neuronal | Enseñanza | Póster | Naomi Fernanda Delgado Acero | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009844 | Modernización del método de Fizeau. | Enseñanza | Póster | Angel Israel Ortega Pazos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010138 | Implementación de un modelo de práctica de laboratorio interactiva guiada por asistente virtual. | Enseñanza | Póster | Cristian Adan Mojica Casique | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009694 | Desarrollo de una aplicación móvil basada en realidad aumentada para el estudio del comportamiento de los fluidos en la enseñanza de nivel medio superior | Enseñanza | Póster | Elias Gonzalez Vazquez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008626 | LA MATEMÁTICA COMO HERRAMIENTA PARA LA EXCELENCIA EN LA FORMACIÓN DE LOS ALUMNOS DE ESCUELA DE SUBOFICIALES FAC. | Enseñanza | Póster | Jessica Alexandra Santanilla Garcia | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008921 | Diseño y control de posición de un robot tipo scara de 3 grados de libertad para aplicaciones educativas | Enseñanza | Póster | Danna Paola Aguila Pintor | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008613 | "Análisis comparativo de contador Geiger: Evaluación de un prototipo casero en la medición de radiación en la proximidad de URAMEX, Chihuahua" | Enseñanza | Póster | David Eduardo Chavez Bracamontes | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009543 | Actividades didácticas para la enseñanza de conceptos de la fisica | Enseñanza | Póster | Francisco Morales Bernal | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009563 | El Misterio del Péndulo Doble: Descubre el Caos en Movimiento | Enseñanza | Póster | Yair Osiel Sanchez Castillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008617 | Hipertermia localizada y su ecuación de calor implementada a los cálculos teóricos de la absorción especifica. | Enseñanza | Póster | Melanie Ochoa Velazquez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009496 | RADIACIÓN TÉRMICA: UNA EXPERIENCIA EN LABORATORIO | Enseñanza | Póster | Jesús Eduardo Guzmán Elías | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008681 | Descifrar problemas de física a través de Garabatos y Paciencia | Enseñanza | Póster | Francisco Javier Castro Márquez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008710 | Laboratorio Virtual de Física en el Bachillerato Nicolaita | Enseñanza | Póster | Adrián Alonso López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009895 | Experiencias de aprendizaje de estudiantes neurodiversos relacionados con la fabricación de jabones artesanales bajo el enfoque educativo STEM | Enseñanza | Póster | Zion Eugene Gallegos Aguilar | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009295 | Estudio de Sistemas Basados en Bicapa de Grafeno Mediante la Matriz de Dispersión: Un Enfoque Numéricamente Estable | Estado Sólido | Plática | Emeril David Amezcua Robles | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010130 | Relación entre el comportamiento cristalográfico y las propiedades magnéticas de cerámicas modificadas de BiFeO3 | Estado Sólido | Póster | Estefania Venegas Contreras | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009184 | Propiedades Magnéticas para el sistema Sr2-xCexFe1+x/2Mo1-x/2O6 | Estado Sólido | Plática | D.L. García-Ruiz | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009264 | Obtención de películas de Nitruro de Silicio (Si3N4) y Óxido de Silicio (SiO2) mediante la técnica de Sputtering y su aplicación en Espejos de Bragg. | Estado Sólido | Póster | Ignacio Juárez Ramírez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009212 | Estudio del efecto Hall en películas de Mn3+xGe/GaN (0001) con antiferromagnetismo no colineal | Estado Sólido | Póster | Jenifer Priscila Sauzameda Ramírez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009232 | Síntesis y caracterización de las propiedades estructurales y magnéticas del sistema $Zr_{0.96-X}V_{0.04}B_2+X(X={Y,Ba})$ | Estado Sólido | Póster | Isaac Israel Téllez Aranda | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009628 | Caracterización de la topografía superficial y dimensión fractal electroquímica de capas delgadas de SiN formadas por medio de magnetron sputtering RF sobre aceros de uso biomédico. | Estado Sólido | Póster | Diana Pineda V | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009859 | Determinación de la estructura electrónica en pozos cuánticos mediante el método dediferencias finitas | Estado Sólido | Póster | Eddy Rabanales Márquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008832 | Estudio por microscopía de epifluorescencia del surgimiento de un grano cristalino, el cual evitó la formación de un nodo cuádruple de uniones tripes de fronteras de grano en RbI:Eu$^{2+}$ | Estado Sólido | Plática | Ángel Ángeles-Cortés | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010068 | Estudio de Perovskitas híbridas a base de formamidinio, el efecto del dopaje. | Estado Sólido | Plática | Bertha Oliva Aguilar Reyes | miércoles, 09 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008359 | Luminescent Semiconductor QDs for Biological Applications | Estado Sólido | Póster | Patricia Rodriguez Fragoso | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008803 | Emulación y caracterización elástica del CIS Poliacetileno | Estado Sólido | Póster | Jaime Alejandro Franco Medrano | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009404 | Propiedades magnéticas y de transporte eléctrico del sistema tipo pirocloro $\rm{Bi_2Ir_{2-x}Cu_xO_7}$ | Estado Sólido | Póster | Oscar Olicón Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008734 | Estudios de estructura electrónica de puntos cuánticos oblatos multicapa de GaAs/AlGaAs con campos eléctricos y magnéticos. | Estado Sólido | Póster | Hannia Soledad Barron Correa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009882 | Ceramic sintering and properties characterization based on solid mechanics | Estado Sólido | Plática | Héctor Camacho Montes | jueves, 10 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010172 | Modulación térmica en transferencia de materiales 2D | Estado Sólido | Plática | F.E. Perea-Parrales | martes, 08 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009369 | Preparación y Caracterización Óptica de Películas Delgadas de CdTe Utilizando el Método de Baño Químico (CBD) y Deposición Química de Vapor (CVD) | Estado Sólido | Póster | José Alejandro Contreras Lopez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009169 | Revisiting $XB2$ borides and compare with the new $LaBH8$ superconductor | Estado Sólido | Póster | Pedro Iván Salazar Torres | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009221 | Estudio mediante FEM de las propiedades mecánicas de los caparazones de Kinosternon acutum y Trachemys venusta | Estado Sólido | Póster | Ariadna Guerra Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009316 | Cristales Fotónicos Quirales | Estado Sólido | Póster | Andrea López Reyna | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009220 | Trayectoria de compresión por simulación en juntas atornillada para aplicaciones aeronáuticas | Estado Sólido | Póster | Julio Daniel Cabal Velarde | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010142 | Búsqueda in silico de surfactantes orgánicos para exfoliación de oro. | Estado Sólido | Póster | Alessio Palavicini Cruz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010215 | Modelado de Orientación Preferencial Mediante Armónicos Esféricos para el compuesto de TiC. | Estado Sólido | Póster | José Eduardo Banda Enríquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010221 | Matrix elements and excitonic effects in the direct gap absorption of semiconductors | Estado Sólido | Plática | Stefan Zollner | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010098 | Modulación de modo de cavidad en un cristal fotónico basado en un arreglo de celda unitaria Fibonacci | Estado Sólido | Póster | Javier Flores Avalos | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010069 | Propiedades electrónicas y de adsorción de acetona del siliceno dopado | Estado Sólido | Póster | Dinorah Romero Palacios | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010025 | PROPIEDADES ESTRUCTURALES, ÓPTICAS Y ELÉCTRICAS DE PELÍCULAS DELGADAS DE ZnO CO-DOPADAS CON Al-N | Estado Sólido | Póster | Sergio Alonso Moreno Espinosa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009978 | Studies of the Ferromagnetic Heusler Alloy Co$_2$VGa | Estado Sólido | Póster | Diego Jorge Gómez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010149 | Germaneno poroso funcionalizado con litio para el almacenamiento de hidrógeno | Estado Sólido | Póster | Germán González Ramírez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009925 | Estudio de las propiedades magnéticas y electrónicas del compuesto superconductor TaC$_x$ con $x$=0.00, 1.25 y 1.50. | Estado Sólido | Póster | Steve López Juárez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009864 | Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) en superconductores RE3Ba5Cu8O18 (RE = Y+3, Sm+3) | Estado Sólido | Póster | Julio César Reyes De León | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009808 | Propiedades electrónicas de HfTiN. | Estado Sólido | Póster | Ian Zuriel Ortiz Cristerna | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009741 | Estabilidad de películas delgadas de perovskita de calcogenuro BaTi(OS)3 a alta temperatura | Estado Sólido | Póster | Jesús Alejandro Sifuentes Alvarado | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009622 | LiFe_{1-x}Ga_{x}Cr_{4}O_{8}: obtención, propiedades estructurales y magnéticas | Estado Sólido | Póster | Rubén Valerio | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009502 | Síntesis y caracterización de la bicapa Al2O3/ MgO por depósito en baño químico para su aplicación como capacitor metal-aislante-metal | Estado Sólido | Póster | Rashid Celeste Daniela Sánchez Orbe | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009323 | Estudio del crecimiento de cúmulos de Ni$_n$ ($n=2-5$) sobre grafeno con monovacancias usando cálculos de primeros principios. | Estado Sólido | Póster | Esther Elena Hernández Vázquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009249 | Caracterización ópticas, estructural, morfológicas y eléctricas de películas semiconductoras de CdCO3:Cr elaboradas por baño químico. | Estado Sólido | Póster | Andres Misdiel Carrillo Fimbres | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009094 | Síntesis, caracterización y estudio teórico de las propiedades estructurales, vibracionales y ópticas óxido de zinc | Estado Sólido | Póster | Eduardo Carrasco Terán | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009032 | Emisión de luz blanca modulando la emisión fotoluminiscente de películas multicapas transparentes de HfO2: Eu, Tb y Sm | Estado Sólido | Póster | Enrique Camarillo García | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008470 | Solución analítica del Hamiltoniano linealizado del TQDS en el formalismo de teoría de perturbaciones | Estado Sólido | Póster | Prat Stephanía Vázquez Peralta | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008866 | Absorción perfecta de microondas | Estado Sólido | Plática | Victor Domínguez Rocha | jueves, 10 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010089 | Propiedades ópticas de monocapas y bicapas de nanopartículas de plata en arreglos periodicos: Respuesta óptica de campo lejano y cercano bidimiensionales monocapa y bicapa de nanopartículas esféricas de Plata | Estado Sólido | Plática | Alejandro Ramos Romero | jueves, 10 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008384 | Efectos de presión y dopaje en el acoplamiento electrón-fonón y superconductividad de Nb$_{1-x}$Mo$_x$B$_2$ | Estado Sólido | Plática | Omar De La Peña Seaman | jueves, 10 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010009 | Comparación de NiO y NiO/CuO para la detección de hidrógeno a temperatura ambiente | Estado Sólido | Póster | José Luis Bueno Escobedo | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009693 | Cavidades acopladas en cristales magnónicos: Oscilaciones de Rabi | Estado Sólido | Plática | Zorayda Lazcano | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010262 | Navigating the heat maze: from materials design to phononic devices | Estado Sólido | Plática | Riccardo Rurali | miércoles, 09 de octubre de 12:00 a 13:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-009997 | Estudio del efecto de Li en las propiedades electrónicas del carburo de germanio aplicado a baterías de iones de litio | Estado Sólido | Plática | Ranferi Cancino Betancourt | martes, 08 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008358 | Effect of uniform strain on graphene surface plasmon excitations | Estado Sólido | Póster | Gerardo González De La Cruz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008702 | Caracterización elástica de anillos vibrantes | Estado Sólido | Póster | Luis Angel Reynoso Cortina | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009824 | Transporte balístico y efecto termoeléctrico en superredes aperiódicas tipo Fibonacci en fosforeno. | Estado Sólido | Plática | Eric Jovani Guzmán Ortiz | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009380 | Diseño de una estructura cuasi-unidimensional con propiedades de aislante topológico | Estado Sólido | Póster | Elizabeth Flores Muñiz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010173 | Mejora de perovskita FAPbI3 con Heteroestructuras de Monocapas de WS$_2$ | Estado Sólido | Plática | Felipe Cervantes-Sodi | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010263 | Efecto de la sustitución de tierras raras en la hexaferrita de estroncio | Estado Sólido | Plática | Azdrubal Lobo Guerrero Serrano | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009226 | Diseño de O-rings para Aplicaciones Radiales de uso Aeronáutico | Estado Sólido | Póster | Javier Gustavo Cabal Velarde | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010042 | Transporte y termoelectricidad en superredes tipo Fibonacci basadas en bicapa de grafeno | Estado Sólido | Póster | José Alberto Briones Torres | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008895 | Transporte de ondas fuera del plano en guías de ondas elásticas | Estado Sólido | Póster | Brandon Luna Rivas | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008900 | Conductividad óptica y bandas de energía de la interacción de una capa de grafeno con aluminio | Estado Sólido | Póster | Eric Raymundo Garcés García | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009572 | Estudio de los efectos del tratamiento térmico posterior en películas delgadas de NbO depositadas por la técnica de erosión catódica reactiva DC para posibles aplicaciones biomédicas. | Estado Sólido | Póster | Manuel De Jesús Galicia Dávila | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010014 | Efecto del dopaje y la funcionalización en SnC bidimensional para el almacenamiento de hidrógeno | Estado Sólido | Póster | Ángel Ramón Montoya García | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010051 | Un estudio DFT de la adsorción de gases tóxicos en monocapas de SiGe decoradas con metales de transición | Estado Sólido | Póster | Brandom Jhoseph Cid | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010056 | Estudio estructural y magnético del superconductor YBa2Cu3O7-δ transformado hacia un sistema de alta entropía | Estado Sólido | Póster | Karen Yamile Sánchez Ligonio | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009935 | Método semianalítico de elementos finitos aplicado para el cálculo de propiedades efectivas en compuestos fibrosos micropolares | Estado Sólido | Plática | José Antonio Otero Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009017 | Fragmentación de las propiedades de transporte en superredes monómeras, dímeras y trímeras de siliceno. | Estado Sólido | Plática | Jose Guadalupe Rojas Briseño | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009102 | Estudio de las propiedades optoelectrónicas de bicapas de GaN bidimensional con campo electrico y diferentes apilamientos | Estado Sólido | Plática | Ruben Aron Reyna Lara | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009528 | Efecto Hall Anómalo en películas monocristalinas del antiferromagneto no colineal Mn3GaN1-δ sobre GaN (0001) | Estado Sólido | Póster | Jesús Javier Ortíz Amézquita | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009538 | Decorado de Nanotubos de Carbono con Nanopartículas de Plata y su Caracteización | Estado Sólido | Póster | Fabrizio Glinne Velasco | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009705 | Influencia del substrato en la estructura y morfología superficial de las películas de Ferrato de Bismuto dopadas con Lantano | Estado Sólido | Póster | Diana Elizabeth Vázquez Valerdi | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009420 | Depósito de películas delgadas de perovskita de calcogenuro BaTi(OS)3 por ablación laser. | Estado Sólido | Póster | Natalia Robles Alvarado | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009774 | Electromagnetic Waveguides on bilayer configurations based on phosphorene | Estado Sólido | Póster | Esmeralda Betsabe Tlaseca Mendez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008745 | Implementación de la técnica de espectroscopia acústica resonante (ARS), en laboratorios de avanzados de docencia, para caracterizar propiedades elásticas de materiales y estructuras. | Estado Sólido | Póster | Erika Sedas Santaella | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008983 | Preparación y estudio de películas de perovskita BaTi(OS)3 para celdas solares | Estado Sólido | Póster | Fatima Lizbeth González Gregorio | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009039 | Study of surface plasmonic modes in multilayers based on two-dimensional materials | Estado Sólido | Póster | Edgar Efren Tomay Tiburcio | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008815 | Estados de agregación y precipitación de la impureza en una solución sólida de KI y RbI impurificada con el ion Eu$^{2+}$ | Estado Sólido | Plática | Giovanni Misael Cordova-Rodríguez | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009206 | Investigation of Silver-Doped BaTiO$_3$ Nanoparticles: An Experimental-Theoretical Study | Estado Sólido | Plática | Edna Alheli Lupian Machuca | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009583 | Estudio de las propiedades estructurales de películas delgadas de NbO depositadas a diferentes razones de potencia y flujo de gas oxigeno por la técnica de erosión catódica reactiva DC. | Estado Sólido | Póster | Monserrat Mendoza Grijalva | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009567 | Mecanismo de sustitución de defectos puntuales en monocristales de LiNbO3 dopado con indio. | Estado Sólido | Plática | José Guadalupe Murillo Ramírez | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009086 | Desarrollo de dispositivos capacitivos basados en películas semiconductoras sintetizadas por intercambio Iónico. | Estado Sólido | Póster | Adrián Mendez Cordova | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009093 | Síntesis, caracterización y simulación de las propiedades estructurales, fonónicas y magnéticas del sistema superconductor YBa2Cu3O7 | Estado Sólido | Póster | Alfredo Armendariz Espinoza | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009911 | Adsorción de acetona por medio de nanoestructuras de germanio con dimensionalidad restringida para un posible diagnóstico de diabetes | Estado Sólido | Póster | Alejandro Barranco Sainz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008637 | Optical and Structural Characterization of Cadmium Sulphide Selenide (CdSxSe1-x) prepared by the Laser Ablation Technique. | Estado Sólido | Póster | Blanca Estela Zendejas Leal | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008917 | Piezoelectricidad del compuesto laminar La2Ti2O7 y la solución sólida La2-xEuxTi2O7 | Estado Sólido | Plática | María Eugenia Mendoza Álvarez | miércoles, 09 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010076 | Estudio teórico de modos cero de Majorana en superconductores con brecha anisotrópica | Estado Sólido | Plática | César Gabriel Galván Peña | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009752 | Estudio magneto-estructural de la fase metaestable $MnGe_{2}$ sintetizada sobre sustratos de MgO(001) mediante pulverización catódica | Estado Sólido | Póster | Adriana Alvídrez Lechuga | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009979 | Propiedades electrónicas de niquelatos de tierras raras con estructura del tipo Ruddlesden- Popper, $Tr_2NiO_4$ dopados con $Sr$ o $Ba$ | Estado Sólido | Póster | Pablo De La Mora | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008692 | Propiedades termoeléctricas del compuesto Ca$_{3-x}$Yb$_x$Co$_4$O$_9$. | Estado Sólido | Póster | Francisco Morales Leal | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009990 | Estudio mecanocuántico de aplicación del MoS2 como material de anclaje de polisulfuros de Li en baterías de Li-S | Estado Sólido | Póster | Julio Zuriel Gonzalez Vazquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009487 | Ingeniería de ancho de banda prohibida en películas delgadas de perovskita de calcogenuro $BaTi(OS)_3$ | Estado Sólido | Póster | Dominique Acuña Cortés | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009775 | Conductividad polarónica y iónica mediadas por un estado de relaxor en la weberita $Dy_{3-x}Sc_xTaO_7$ (0≤x≤0.15) | Estado Sólido | Póster | Gustavo Tavizón Alvarado | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008721 | Estudio ab initio de GaAs bidimensional con presencia de vacancias | Estado Sólido | Póster | Abigail Del Pilar Valdés Guajardo | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008735 | Efectos de campos eléctricos y magnéticos en la estructura electrónica de puntos cuánticos multicapa esféricos de GaAs/AlGaAs. | Estado Sólido | Póster | Natalia Alvarado Elias | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010124 | Efecto estructural y Ferroeléctrico de BiFeO3 por co-sustitución con Pr y Mn en películas delgadas. | Estado Sólido | Póster | Miguel Socorro Márquez Torres | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009127 | Pares y stripes en una escalera de 6-patas. | Estado Sólido | Plática | Uriel Alberto Diaz Reynoso | lunes, 07 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009807 | INFLUENCIA DE UN CAMPO ELECTRICO APLICADO SOBRE UN CRISTAL LIQUIDO PARA ANCLAJE FUERTE Y DEBIL. | Estado Sólido | Plática | Jorge Andres Robles Hernandez | jueves, 10 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009802 | Excitation of surface modes on black phosphorene configurations via ATR technique | Estado Sólido | Póster | Carlos Daniel Zúñiga Álvarez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009164 | Propiedades elásticas de barras de PLA como función del factor de llenado | Estado Sólido | Póster | Elisa Guillaumín España | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010264 | Aplicaciones recientes de películas delgadas nanoestructuradas con nanocolumnas y nanopartículas | Estado Sólido | Plática | José Miguel García-Martín | lunes, 07 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008372 | Acoplamiento electrón-fonón en monogermanidos | Estado Sólido | Plática | José Andrés Núñez Ávila | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010141 | Propiedades optoelectrónicas básicas de monocapas de pristino y con vacancias | Estado Sólido | Póster | Jose De Jesus Alvarado Goytia | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008930 | Homogenización de la respuesta óptica de metamateriales y cristales fotónicos | Estado Sólido | Plática | W. Luis Mochán Backal | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010222 | Modeling Many-body Effects in Ge Using Pump-Probe Femtosecond Ellipsometry | Estado Sólido | Plática | Carlos A. Armenta | miércoles, 09 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008972 | Aislantes topológicos elásticos : nuevos materiales ondulatorios | Estado Sólido | Plática | Maria Gabriela Baez Juarez | lunes, 07 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008991 | EFECTOS DEL DESORDEN EN LAS PROPIEDADES DE TRANSPORTE Y MAGNETORRESISTENCIA EN UNA UNIÓN DE FOSFORENO FERROMAGNÉTICO/NORMAL/FERROMAGNÉTICO CON UNA BRECHA MODULADA | Estado Sólido | Plática | Outmane Oubram | martes, 08 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010157 | Propiedades de detección de nucleobases de ADN/ARN mediante nanoalambres de silicio para aplicaciones biomédicas | Estado Sólido | Póster | Álvaro Miranda Durán | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008989 | Estudio teórico de las propiedades electrónicas y mecánicas de nanoalambres de Ge pasivados con Na | Estado Sólido | Póster | Jose Antonio Moreno Banda | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009058 | Diagrama de fases pseudo-ternario YbFeO3-YbCrO3-YbMnO3: construcción y estudio de las propiedades dieléctricas de soluciones solidas ternarias en su fase ortorrómbica. | Estado Sólido | Plática | Luis Fernando Mendívil Elias | miércoles, 09 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008954 | Estructura, propiedades ópticas y dieléctricas de las cerámicas de alta entropía (Ba$_{0.2}$Pb$_{0.2}$Sr$_{0.2}$RE$_{0.2}$K$_{0.2}$)TiO$_{3}$ con RE= La, Nd, Sm, Gd, Dy, Ho, Lu e Y. | Estado Sólido | Plática | Cristian Gabriel Herbert Galarza | miércoles, 09 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009626 | Study of the topological Hall effect on non-collinear antiferromagnetic $Mn_3Ga$ thin films | Estado Sólido | Plática | Isis María Cota Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010033 | Efecto del estado de transferencia de carga O$^{2-}$/Ti$^{4+}$ → O$^{-}$/Ti$^{3+}$ en la respuesta luminiscente del Pr$^{3+}$ en titanatos | Estado Sólido | Plática | Federico González García | miércoles, 09 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009519 | Acoplamiento de canje anisotrópico en películas de CoFeB con la fase cúbica antiferromagnética del Mn3Ga | Estado Sólido | Póster | Eduardo Maynez Hidalgo | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009509 | Análisis de las Propiedades Electrónicas y Transiciones Topológicas de los Cristales CdTe y HgTe mediante DFT | Estado Sólido | Póster | Eros Fabián Acosta Vázquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009506 | Síntesis y Caracterización de Películas Delgadas de MgO Dopadas con Lantano (MgO:La) Mediante Depósito en Baño Químico | Estado Sólido | Póster | Jorge Eduardo Mejía Alvarado | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009088 | Síntesis y caracterización de las propiedades estructurales, vibracionales y ópticas óxido de zinc | Estado Sólido | Póster | Luis Roberto Celaya Alvidrez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009750 | Acoplamiento de modos plasmónicos en multicapas de fosforeno | Estado Sólido | Póster | Saúl Antonio Martínez Melgoza | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009368 | El efecto Hall clásico como un problema de electrostática con condiciones de frontera inusuales, resuelto con el Método de Diferencias Finitas Generalizadas. | Estado Sólido | Póster | Jorge Luis Medrano Mendieta | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009132 | Bandas planas en dos teselaciones de Penrose acopladas | Estado Sólido | Plática | Ernesto Huipe Domratcheva | lunes, 07 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008820 | Ingeniería de bandas en cavidades ópticas acopladas | Física Atómica y Molecular | Plática | Rodrigo Sánchez Martínez | martes, 08 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009196 | Funciones de corte del átomo de hidrógeno confinado por una cavidad esférica impenetrable | Física Atómica y Molecular | Póster | José Roberto Reyes García | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009041 | Energía de enlace de un estado altamente mixto en Rh- y una alternativa para mejorar la resolución en Espectroscopia de Fotodesprendimiento Láser. | Física Atómica y Molecular | Póster | Yazareth Peña Rodríguez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008507 | Estudios de espectroscopía autoheterodina usando un láser de cascadeo cuántico | Física Atómica y Molecular | Plática | Antonio Marcelo Juárez Reyes | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010018 | Medición de la estructura hiperfina de los estados de Rydberg 19S, 20S y 21S en el átomo de Rubidio, y diseño de un láser para espectroscopía de los estados 18S y 19S | Física Atómica y Molecular | Póster | Leticia Cordero Cruz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008666 | Secciones transversales de despojo electrónico en el umbral del modelo del electrón libre | Física Atómica y Molecular | Plática | Aldo Angel Martínez Calderón | miércoles, 09 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008999 | Generación de un tercer estado de espín en el sistema del Laboratorio de Materia Ultrafría | Física Atómica y Molecular | Plática | Juan Pablo Lemus Saldivar | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009000 | Resonancias de potencial en modelos con espín en formulaciones no-relativistas de dispersión | Física Atómica y Molecular | Póster | Ximena De La Rosa Gómez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009364 | Distribución Maxwell - Boltzmann | Física Atómica y Molecular | Póster | José Alberto Carreón Espinosa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008747 | Coexistencia de estados ligados en condensados de Bose-Einstein, atractivos y repulsivos, en un pozo cuadrado y un pozo parabólico | Física Atómica y Molecular | Plática | Juan Pablo Cordero Santiago | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009662 | Calibración de un láser infrarrojo-sintonizable de CO$_2$, por interferometría Michelson en el visible | Física Atómica y Molecular | Plática | Hugo García Márquez | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008899 | Calculo de las bandas de energía y la Función de perdida del grafeno cuando interactúa con un material fotorrefractivo | Física Atómica y Molecular | Póster | Eric Raymundo Garcés García | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009486 | Espectroscopia Raman para la caracterización fisicoquímica y estructural de la Interleucina-6 y su anticuerpo monoclonal. | Física Atómica y Molecular | Póster | Martín Eduardo Gallinar Rodríguez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009198 | Principio de incertidumbre de Heisenberg para el átomo de hidrógeno confinado por una cavidad esférica impenetrable | Física Atómica y Molecular | Plática | José Roberto Reyes García | miércoles, 09 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009440 | ¿Cavidad cúbica o esférica? Dos posibles modelos para describir la sección eficaz de frenamiento de un átomo | Física Atómica y Molecular | Plática | Rosa María Reyes García | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009222 | Niveles de energía, funciones de onda y propiedades dipolares de un átomo de Hidrógeno y Helio embebidos en un plasma diluido | Física Atómica y Molecular | Póster | Fernando Antúnez Antonio | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008715 | Evolución dinámica y teoría de Floquet en sistemas de dos y tres niveles | Física Atómica y Molecular | Póster | Eduardo Hernández Aguilar | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008566 | Spectral results on non-orientable closed honeycombed lattices | Física Atómica y Molecular | Póster | David Condado Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008576 | Intensidad crítica para la formación de solitones brillantes y obscuros en un campo de manchas | Física Atómica y Molecular | Póster | Misael Mirón Monterrosas | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008798 | El átomo de hidrógeno en campo magnético constante: efectos del confinamiento espacial. | Física Atómica y Molecular | Plática | Angelina Nohemi Mendoza Tavera | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010169 | Estudio del Movimiento y Naturaleza de Polímeros Circulares Mediante Análisis Computacional | Física Atómica y Molecular | Póster | Raymundo De Jesús Véliz Jiménez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008824 | Perfiles de densidad de un gas de Bose cerca de la temperatura de condensación | Física Atómica y Molecular | Póster | Stephanie Dondé Rodríguez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010120 | EFECTOS DEL INFRARROJO EN LAS CÉLULAS ANIMALES | Física Atómica y Molecular | Póster | Alejandra Hernández Gómez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008731 | EFECTO DE MATERIALES EN PELICULA DELGADA SOBRE LOS PROCESOS RADIATIVOS Y NO RADIATIVOS DE MOLECULAS | Física Atómica y Molecular | Plática | Cesar Augusto Guarin Duran | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009655 | Absorción resonante láser en la determinación espectral de moléculas en estado gaseoso | Física Atómica y Molecular | Plática | Jesús Flores Mijangos | miércoles, 09 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009123 | Cadenas de espín en el modelo de Heisenberg XXZ y su dinámica temporal | Física Atómica y Molecular | Plática | Luis Eduardo Ramos Solís | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009456 | Funciones de onda con correlacion explicita para atomos artificiales. | Física Atómica y Molecular | Plática | Jesús Alfonso Segura Landa | martes, 08 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010218 | Fluidos cuánticos de luz: una ida y vuelta desde la física atómica a los semiconductores. | Física Atómica y Molecular | Plática | Miguel Angel Bastarrachea Magnani | miércoles, 09 de octubre de 11:00 a 12:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-009204 | Atrapamiento y fragmentación en la dinámica de un solitón brillante a través de impurezas en un chip atómico | Física Atómica y Molecular | Plática | Colver Emanuel De La Cruz Roman | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009630 | Caracterización de extracto etanólico de Oregano | Física Atómica y Molecular | Póster | Antonio Rodríguez Díaz De León | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009982 | Efecto de la presión y saturación en la síntesis de nanopartículas por condensación de gas inerte. | Física Atómica y Molecular | Póster | Rubén Darío Vela Martínez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008995 | Estructura fina en la difracción del campo de Schrödinger | Física Cuántica | Póster | Jaime Avendaño López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010099 | SIMULACIONES DE TUNELAJE CUANTICO EN UN POZO DOBLE SIMETRICO RECTANGULAR | Física Cuántica | Póster | Jmvd2001Damian@Hotmail.Com Vega Damian | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009814 | Grafeno en campos magnéticos generados por supersimetría | Física Cuántica | Póster | Valeria Noemi Mosquedaguzmán | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008699 | Time-dependent quantum thermal rectification | Física Cuántica | Póster | Moroni Santiago García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009366 | Borrado cuántico de interferencia en el experimento cuántico de Young | Física Cuántica | Póster | Linda Alicia López Díaz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009259 | An electron in a finite size system using the Dirac Equation | Física Cuántica | Plática | Raúl García Llamas | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008437 | Estudio del espectro físico dependiente del tiempo de un sistema optomecánico cuántico. | Física Cuántica | Póster | Marco Antonio García Márquez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008975 | Transporte de calor en el límite de acoplamiento fuerte-profundo del Modelo de Hopfield Isotrópico | Física Cuántica | Póster | Karen Stephania Palafox Sánchez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008663 | Dispersión de un electrón en la molécula de agua: Mediante un modelo dipolar | Física Cuántica | Póster | Juan Jesús Ramírez Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008538 | Oscilador armónico cuántico general conformable de masa variable y potencial asimétrico | Física Cuántica | Póster | Ernesto Alejandro Mendoza Alvarez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009668 | Determinación numérica del espectro discreto de operadores de Schrödinger unidimensionales con interacciones puntuales | Física Cuántica | Plática | Víctor Barrera Figueroa | martes, 08 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009245 | The Band theory of 2D Lithium using the Dirac equation | Física Cuántica | Póster | Raúl García Llamas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009385 | Trayectorias en un potencial de barrera usando la mecánica de Bohm. | Física Cuántica | Póster | Angel Fernando García Núñez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008929 | Límites de rapidez cuántica en sistemas de qutrits | Física Cuántica | Póster | Jesica Espino González | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
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| LXVII-008536 | Pozos Triples a Partir de la Ecuación Confluente de Heun | Física Cuántica | Póster | Jesús García Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009418 | Dinámica de sistemas cuánticos cerrados bajo reinicio estocástico | Física Cuántica | Plática | Andrea Valdés Hernández | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009815 | Tensor de polarización y absorción de luz en grafeno | Física Cuántica | Póster | Rafael Tinoco Adame | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009287 | Determinación de la Función de Green para el operador de Dirac unidimensional con potencial regular mediante el método SPPS | Física Cuántica | Póster | Jocelyn Guadalupe Hernández García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010154 | Difracción de electrones en el tiempo | Física Cuántica | Póster | Jorge Arturo Portillo Cruz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009439 | Analysis of the Spectral Singularities of Schrödinger Operator with Complex Potential | Física Cuántica | Póster | Daniel Villanueva Ortiz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009242 | Explorando el mecanismo físico que conduce a la mecánica cuántica relativista en términos de operadores | Física Cuántica | Plática | Giovani Erick Morales Hernández | martes, 08 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008624 | Estudios de Coherencia Temporal en Pares de Fotones Generados Mediante Mezclado de Cuatro Ondas en Átomos Fríos | Física Cuántica | Póster | Carlos Eduardo De León Abboud | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009362 | Dinámica de estados comprimidos en el punto crítico de un potencial cuártico | Física Cuántica | Póster | Katia Yadira Molano Toral | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009276 | Study of the Klein anomalies’ using wave packets | Física Cuántica | Póster | Lamberto Castro Arce | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008430 | Generalization of the Mehler's formula | Física Cuántica | Póster | Marco Antonio Tapia Valerdi | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009692 | Espectroscopía y Termometría Cuántica Crítica en el regimen de acoplamiento ultra-fuerte | Física Cuántica | Plática | Ricardo Román Ancheyta | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010058 | Algunas extensiones autoadjuntas del hamiltoniano de partícula libre | Física Cuántica | Póster | Jaime Avendaño López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009256 | Descargas de barrera dieléctrica planar en diferentes geometrías y frecuencias de operación. | Física de Plasmas | Plática | Jose Carlos Palomares Amado | miércoles, 09 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008892 | Estudio de equilibrios capaces de superar el límite de Greenwald | Física de Plasmas | Póster | Uriel Yafte Sánchez Almaguer | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009081 | Medición de coeficientes de enjambre en mezclas de H2O-He | Física de Plasmas | Póster | Luis Gerson Pérez Romero | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008477 | Viabilidad de la ablación láser para la purificación de arcillas rica en litio | Física de Plasmas | Póster | David Gael Paredes Chávez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008767 | COMPARACIÓN DE LA EFICIENCIA DE REMOCIÓN DEL COLORANTE AZUL ÁCIDO 9 MEDIANTE PLASMA A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE UN CATALIZADOR DE HIERRO | Física de Plasmas | Póster | Herlinda Zurisadday Pichardo Morales | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009080 | Efecto del número de periodos en el equilibrio de Stellarators | Física de Plasmas | Plática | Kassandra Salguero Martínez | miércoles, 09 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009701 | Paralelización con CUDA de simulación de partículas toroidalmente confinadas utilizando centro guía a de giro. | Física de Plasmas | Plática | Bruno Iakov Uribe Jiménez | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008793 | Ondas espejo en las fundas de la Tierra y Marte | Física de Plasmas | Plática | Diana Ivett Rojas Castillo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008836 | Expectativas y Realidades en Fusión Nuclear | Física de Plasmas | Plática | J. Julio E. Herrera Velázquez | martes, 08 de octubre de 11:00 a 12:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-010121 | Study of a charge particle beam reflection in a magnetic mirror using Montecarlo and Particle in Cell Simulations. | Física de Plasmas | Póster | Luis Ángel Fernández Ramos | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009197 | Fotodespojo de iones negativos de oxígeno ($O_{2}$) generados en la técnica pulsada de Townsend a bajos valores de E/N. | Física de Plasmas | Póster | Abdi Araceli Goroztieta Pérez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009068 | Formación de iones negativos en H2O y CO2 a energías predisociativas | Física de Plasmas | Póster | Luis Gerson Pérez Romero | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010004 | Caracterización espectroscópica de un plasma Jet de He. | Física de Plasmas | Póster | María José Rodríguez Albarrán | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009182 | Investigation on the magnetic field distortions by the ferritic steel F82H vacuum chamber for the helical fusion reactor | Física de Plasmas | Plática | Miguel Lindero | miércoles, 09 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009235 | Desarrollo de un paquete informático en Python para el análisis automático de los transitorios electrónicos del experimento Pulsado de Townsend. | Física de Plasmas | Póster | Samuel Maldonado García | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008686 | Estudio de plasma generado entre placas paralelas, con combinaciones de gases, por la técnica de OES | Física de Plasmas | Póster | Omar Alejandro Soto Cabral | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008753 | Caracterización de una plasma corona usado para la degradación de contaminantes en agua | Física de Plasmas | Póster | Dalila Martínez Molina | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009675 | Efectos de la Densidad en el Potencial del Plasma en Experimentos con Polarización en un Estelerador | Física de Plasmas | Plática | César Gutiérrez Tapia | miércoles, 09 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009687 | Determinación de uranio en suelo y especies vegetales en arroyo el Seco, Sierra Victorino, Chihuahua. | Física de Radiaciones | Póster | César Alejandro Domínguez Nava | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009193 | Determinación de la densidad de uranio particulado transportado desde los yacimientos de Peña Blanca hacia la Laguna del Cuervo, Chihuahua, México, mediante espectrometría gamma y tomografía de rayos X. | Física de Radiaciones | Póster | Cristina Hernández Herrera | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009398 | Evaluación de adsorción de uranio en agua por el sedimento (arcilla-limo) procedente de Sierra Peña Blanca, Chihuahua | Física de Radiaciones | Póster | Blanca Patricia Carmona Lara | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009470 | Germinación y absorción de plantas del desierto de Chihuahua en suelo enriquecido con uranio. | Física de Radiaciones | Póster | Marcela Carrillo Ortiz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009529 | Respuesta luminiscente de la sal comercial expuesta a diferentes campos de radiación | Física de Radiaciones | Póster | María José Rodríguez Albarrán | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008627 | SECCIONES EFICACES DE PRODUCCIÓN DE RAYOS X INDUCIDOS POR IONES PESADOS | Física de Radiaciones | Póster | Derian Leonel Serrano Juárez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009696 | Estudio de la exposición del ácido pirúvico a la radiación ionizante y su implicación en ambientes prebióticos | Física de Radiaciones | Póster | Marianna Orduña Martínez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009713 | Irradiación del sistema Ácido orótico-Saponita bajo ambientes primigenios | Física de Radiaciones | Póster | Pablo Emilio Pérez Flores | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009926 | Stochastic method for describing radiation interacting with a nonhomogeneous participating medium | Física de Radiaciones | Póster | Manira E. Narvaez Saucedo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009485 | Investigación con luz sincrotrón de las fuentes de radiactividad ambiental en el desierto de Chihuahua: distrito uranífero Peña Blanca | Física de Radiaciones | Plática | María Elena Montero Cabrera | martes, 08 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008688 | Using cellular automata to model the evolution of nuclear tracks during alkaline etching | Física de Radiaciones | Póster | Carlos Vázquez López | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009134 | Caracterización Cristaloquímica del Mineral Margaritasita-Carnotita de la Región Uranífera de Peña Blanca, Chihuahua, México | Física de Radiaciones | Póster | Fabián Guadalupe Faudoa Gómez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008877 | Propiedades termoluminiscentes de micro - diamante HPHT sometido a rayos X | Física de Radiaciones | Póster | Gloria Sarahi Flores León | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009674 | Galton y partículas elementales: Experimento Virtual en salón de clases | Física de Radiaciones | Póster | José Elías López Cruz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009707 | Reacciones químicas en disolución acuosa inducidas por radiación ionizante: una perspectiva numérica | Física de Radiaciones | Póster | Alejandro Paredes Arriaga | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009633 | Radiólisis gamma de uracilo a bajas temperaturas: Un experimento simulando las condiciones del Medio Interestelar | Física de Radiaciones | Póster | Jorge Armando Cruz-Castañeda | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009629 | Radiólisis de mezclas sólidas de arcillas-fármacos: relevancia en las ciencias ambientales | Física de Radiaciones | Plática | Adriana Leticia Meléndez López | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008493 | Design and Characterization of Eco-Friendly and Cost-Effective Photovoltaic Materials | Física de Radiaciones | Plática | Jorge Lopez | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010259 | X-ray Fluorescence based studies of particulate matter on filter | Física de Radiaciones | Plática | Diane Eichert | martes, 08 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008615 | Análisis de películas delgadas de ZnO al ser irradiadas con iones de hidrógeno de baja energía | Física de Radiaciones | Póster | Yaser David Cruz Delgado | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008782 | Colisión elástica de un electrón al interactuar con un modelo de cinco moléculas de agua | Física de Radiaciones | Póster | Alejandra Sunem Hernández Pinzón | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008459 | Obtención de Perfiles de dosis de Rayos X utilizando redes neuronales artificiales | Física de Radiaciones | Plática | Fernando Patlán Cardoso | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010011 | Evaluación del comportamiento de detectores delgados ante su interacción con un blanco en chorro supersónico. | Física de Radiaciones | Póster | Montserrat Fabiola Silva García | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010260 | X-ray microspectroscopy at ESRF beamline ID21: applications in Environmental science | Física de Radiaciones | Plática | Hiram Castillo Michel | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009074 | Experience in Calibrating the efficiency of a high resolution gamma spectrometer by a semi-empirical numerical method with the commercial software Angle® | Física de Radiaciones | Póster | Arturo Angeles Carranza | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009560 | Análisis de Redes Complejas en el Discurso Mediático Durante las Elecciones Presidenciales en México | Física de Sistemas Complejos | Póster | Noe Aranda Muñoz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009337 | Modelo con autómatas celulares de la propagación de enfermedades respiratorias virales por dispersión de aerosoles. | Física de Sistemas Complejos | Póster | Pedro Pérez Sánchez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010002 | Análisis de las Propiedades Mecánicas y Estructurales de Tabletas Farmacéuticas como un Sistema Complejo | Física de Sistemas Complejos | Póster | José Gerardo Mejía Hernández | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008413 | Modelo de Autómatas Celulares para la Simulación y Optimización de Emisiones y Flujo de Tráfico en Sistemas de Dos Rutas | Física de Sistemas Complejos | Plática | Rachid Marzoug | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008943 | Propiedades de transporte de caminatas aleatorias sobre un anillo con atajos deterministas | Física de Sistemas Complejos | Plática | Oscar Ivan Torres Mena | martes, 08 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008965 | ANÁLISIS ESPECTRAL EN SEÑALES DE EEG DE PACIENTES CON EPILEPSIA PARA IDENTIFICAR REGIONES FOCALES Y NO FOCALES. | Física de Sistemas Complejos | Póster | María Clarissa Contreras Acosta | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009521 | El Desempeño de Técnicas No Lineales en Series de Tiempo de Tamaño Pequeño | Física de Sistemas Complejos | Póster | Ana María Aguilar Molina | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008928 | Representación gráfica de la secuencia completa del Genoma Humano | Física de Sistemas Complejos | Plática | Yulian Ándres Álvarez Ballesteros | martes, 08 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009120 | Evolution of Depletion Forces During the Quenching Process | Física de Sistemas Complejos | Plática | Marco Antonio Ramirez Guizar | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009498 | Comparativa de la eficiencia de los algoritmos para resolver ecuaciones diferenciales parciales tradicionales y los métodos con redes neuronales artificiales | Física de Sistemas Complejos | Póster | Jose Eduardo Ramos Martinez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010084 | Análisis de los retornos diarios e intradía de mercados financieros. | Física de Sistemas Complejos | Póster | Luis David Aguilar Colorado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008957 | Estudio de la transición metal-aislante en el modelo de Aubry-André bajo un enfoque de series de tiempo | Física de Sistemas Complejos | Póster | Miriam Jiménez Valdez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009680 | Modelación discreta de la propagación de Dengue considerando la influencia de los cambios ambientales y meteorológicos. | Física de Sistemas Complejos | Póster | María Elena Lárraga Ramírez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009234 | Estimación algorítmica para un sistema unidimensional con diferentes formas de la probabilidad de ocupación | Física de Sistemas Complejos | Póster | Ana Luisa Delgado González | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008781 | Difusión estocástica de trayectorias bidimensionales del centro de masa del modelo de la pila de arena de Bak | Física de Sistemas Complejos | Póster | José Ángel Hernández Peredo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009658 | Modelo discreto para analizar el impacto del uso del transporte público en la propagación del COVID-19 en la CDMX . | Física de Sistemas Complejos | Póster | Fernando Reyes Gómez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009660 | Estudio del espacio vectorial generado a partir de clases de grupos de residuos en las proteínas | Física de Sistemas Complejos | Póster | Juan Martín Hernández Castillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008743 | Cadenas de Markov discretas incrustadas en redes de aminoácidos $C_{\alpha}$ en proteínas globulares. Hacia la identificación de sitios activos en proteasas virales mediante teoría de grafos y procesos difusivos en redes | Física de Sistemas Complejos | Plática | Luis Agustín Olivares Quiroz | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008963 | Funciones de distribución universales en la dinámica de sistemas cuánticos de muchas partículas | Física de Sistemas Complejos | Plática | Eduardo Jonathan Torres Herrera | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010045 | Inferencia de redes de regulación genética a partir de matrices de correlación. | Física de Sistemas Complejos | Póster | Jesus Tolentino Ramirez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008923 | Representación Genómica Binaria | Física de Sistemas Complejos | Póster | José Luis Del Río-Correa | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008960 | ANÁLISIS TOPOLÓGICO DE SEÑALES EEG DE PACIENTES CON EPILEPSIA PARA IDENTIFICAR REGIONES FOCALES Y NO FOCALES | Física de Sistemas Complejos | Póster | Ulises Piedra Guzmán | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009481 | REDUCCIÓN DEL FENÓMENO DE SOBREIMPULSO/SUBIMPULSO EN LA SERIE TRUNCADA DE PRONY MEDIANTE ALGORITMOS DE OPTIMIZACIÓN | Física de Sistemas Complejos | Póster | Gerardo Iván Torres Cisneros | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009128 | Estudio de la aparición de láminas-$\beta$ en la proteína $\alpha$-sinucleína y su relación con las áreas de mayor interés en la agregación de la proteína. | Física de Sistemas Complejos | Póster | Jahir Alfonso Rodríguez Hernández | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009829 | Difusión en mezclas acuosas sobresaturadas a bajas temperaturas: Relajaciones $\alpha$ y $\beta$ | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Adriana Andraca Gómez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008694 | Modelado de olas epidémicas de contagio usando modelos de partículas activas Brownianas. | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Arturo Daniel Jimenez Salazar | martes, 08 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009943 | Study of Li and Zn Batteries with DES as Electrolytes | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Sergio Gael Rodríguez Gallegos | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008442 | Superestructura activa formada por robots autopropulsados que se mueve a través de canales complejos parcialmente ocupados por un medio granular | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Citlalli Gabriela Vidales Hernández | lunes, 07 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009819 | Procesos de transporte en diagramas de fases complementados(SPD) en soluciones sobresaturadas: Aplicaciones | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Patricia Goldstein Menache | martes, 08 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-010000 | Simulación del Proceso de Sedimentación en Sistemas Coloides Activos mediante Dinámica Browniana | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Marco Antonio Ortega Guzmán | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009970 | Towards the description of the complete phase diagram for a two-dimensional square-shoulder pair potential | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Jorge Munguía-Valadez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008882 | Modelación y Simulación de un Intercambiador de Calor Sólido-Sólido | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Juan Pablo De La Vega Lozano | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010022 | Escalamiento de la energía libre en el modelo de ondas capilares, para gravedad tendiendo a cero. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Rodrigo Fernando Velasco Castellanos | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009148 | Geometría termodinámica y curvas de coexistencia de ferrofluidos | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Julio César López Domínguez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008883 | Código de Dinámica Molecular para la simulación de partículas cúbicas granulares en un sistema cuasi-2D | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Gustavo Manuel Rodríguez Liñán | miércoles, 09 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009833 | Estudio de telas dopadas con tungsteno para el aprovechamiento de energías renovables | Física Estadística y Termodinámica | Póster | José Pablo Leija Chaires | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009719 | Calculo de propiedades termodinámicas para trímeros usando el potencial de pozo-triangular. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Luis Enrique Alcazar Hernandez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010095 | Estudio de la dinámica de partículas dentro de un baño térmico granular | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Jorge Raul Hernández Bordier | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008593 | Autoensamblado de patchy particles en superficies curvas | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Yonatan Aldana Saldañas | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009400 | Propagación de campos electromagnéticos en medios aleatorios estratificados con simetría radial | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Karla Sofia Zavala Alvarez | martes, 08 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008942 | Estudio de la termodinámica de agujeros negros empleando termodinámica geométrica | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Gabriela Jazmín Flores Figueroa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008934 | Navegando la esfera $\mathbb{S}^2$ con movimiento browniano correlacionado | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Francisco Javier Sevilla Pérez | lunes, 07 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008936 | Movimiento activo confinado por un potencial armónico y sujeto a fluctuaciones térmicas | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Francisco Javier Sevilla Pérez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009953 | Costo nivelado de energía en unidades de almacenamiento de energía térmica por calor latente | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Ernesto Manuel Hernández Cooper | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008575 | Modelación y experimentación para el análisis del comportamiento de un colector solar de tubos evacuados para distintos flujos másicos e irradiancias | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Iván Vásquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009773 | Danza de burbujas en una superficie líquida | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Nahomy Alexandra Silva Martínez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009059 | Espectro, eigenestados y propiedades de transporte en sistemas PT-simétricos sencillos | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Francisco Ricardo Torres Arvizu | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009580 | Lipid Self-Assembly: A Coarse-Grained Perspective | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Saúl Ruano Sánchez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009711 | Estudio del control de las variables de temperatura, presión, humedad y volumen en la optimización de los procesos de cocción y destilación del agave mezcalero en Tepexi Puebla. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Jorge Cotzomi Paleta | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008555 | ¿Hielo super calentado o agua sobreenfirada? | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Isamar Amisaday Zarco Delgado | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008697 | Propiedades reológicas de un fluido coloidal bajo esfuerzo cortante uniforme | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Luis David Ávalos González | miércoles, 09 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008394 | Desacoplamiento de las difusiones rotacional y traslacional de partículas elipsoidales en un sistema de bidimensional de cubos | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Luis Palacios Razo | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009309 | Optimización de un convertidor de energía lineal bajo algunos regímenes de compromiso | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Juan-Carlos Soto-González | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008956 | Transporte balístico inducido por transiciones sin reciprocidad entre tres estados de de velocidad de partículas autopropulsadas | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Julio César Rubén Romo Cruz | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008349 | Isotermas de adsorción de un colorante aniónico sobre dióxido de titanio | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Ernesto Hernández Zapata | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009944 | "Modelo Pachwork para dinámica heterogénea de líquidos subenfriados" | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Manuel Emiliano Campos Mendoza | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008483 | Estudio de la densidad de producción de entropía en el sistema Gray-Scott reversible confinado en un canal estrecho | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Guillermo Chacón Acosta | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-010001 | Dinámica Browniana de Partículas Coloidales con Momento Magnético bajo un Campo Magnético Oscilante | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Roberto Pérez Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010020 | Study of the transport properties of ILs and DES using molecular dynamics simulation | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Antonio Reyes Obando | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009740 | Un estudio de la dinámica de dipolos magnéticos activos en campos externos utilizando Hexbugs. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Ixchel Ramírez Solano | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009396 | Brecha energética y temperatura crítica para una mezcla de bosones y fermiones distribuidos en multicapas. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Emilio Izcoatl Guerrero Cruz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009274 | Influencia de la Interacción Fluido-Pared en las Transiciones de Fase de Fluidos Confinados | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Erendira Aguilar Huerta | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008746 | Cocina Eco-Amigable | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Katherine Hernandez Frias | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010219 | Análisis del comportamiento de sustancias paramagnéticas desde la perspectiva clásica y cuántica | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Natalia Guadalupe Barboza Ávila | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008444 | Termofinanzas y la predicción de los precios de la canasta básica | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Diego Benjamín Tafolla Herrera | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009986 | Implementación de DInamica Molecular para el Estudio de Proteínas Ligadoras a Ácidos Grasos | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Salvador Monsivais Flores | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008664 | Simulación y experimento de partículas en campos de luz: confinamiento no trivial. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Natalia Margarita Zepeda Montiel | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009958 | Mezcla fluida de esferas duras polares | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Fernando Esteban De La Cruz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009969 | Predicting adsorption isotherms using a two-dimensional version of the statistical associating fluid theory for fluids interacting via a Mie pair potential. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Andrea García-Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009959 | Cálculo de paramentos de escalamiento para polímeros no ideales con métodos no convencionales | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Juan Francisco Landaverde Cañedo | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008417 | Descripción teórica de la mezcla coloide-polímero desde una perspectiva fuera del equilibrio termodinámico. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Julia Frida Vázquez Miranda | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010175 | La flecha del tiempo a lo largo de 5 siglos de música clásica | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Gustavo Martínez Mekler | miércoles, 09 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009723 | Diseño y construcción de una cámara de análisis de gases de postcombustión utilizando la plataforma arduino y diseño asistido por computadora | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Fidel Aaron Maruri Valderrabano | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009579 | Estudio experimental de las propiedades reológicas de una mermelada artesanal de Xoconostle | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Rosa Martínez Manstranzo | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009282 | Estudio de las fases ordenadas de mesógenos cuasi-esféricos aplicando la teoría de aproximación no-conformal (ANC). | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Abraham De Jesús Ríos Roldan | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008600 | Caracterización del proceso de descomposición espinodal de una mezcla ternaria líquida-polimérica. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Galo Salvador Díaz Andrade | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010174 | Entendiendo y controlando el auto ensamble: de suspensiones de nanopartículas en cristales líquidos a cápsides virales | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Orlando Guzman López | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009800 | ¿Las redes neuronales sueñan con modelos magnéticos? | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Cecilia De León Morales | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008393 | Descripción covariante de la dinámica coloidal en espacios curvos | Física Estadística y Termodinámica | Plática | César Osvaldo Solano Cabrera | lunes, 07 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009995 | Formación de patrones en sistemas fuera de equilibrio, con dominios irregulares y efectos de cooperatividad. | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Erick Felipe Serrato Garcia | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009475 | Contracción de Fuerzas Desnudas: Un Estudio de las interacciones de Vaciado en Sistemas Coloidales a Concentración Finita. | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Néstor Manuel De Los Santos López | miércoles, 09 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009596 | Adsorption in DPD model to study infection dynamics by phages | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Isael Aaron Segoviano Caudillo | lunes, 07 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009972 | Thermodynamic and transport properties of square-well fluids from Molecular Dynamics | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Alan Antonio Santoyo Noeggerath | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010176 | Entendimiento fundamental de los materiales sólidos amorfos: un espectacular logro de la comunidad mexicana de física estadística | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Magdaleno Medina Noyola | martes, 08 de octubre de 12:00 a 13:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-009971 | Molecular Dynamics simulations and discrete perturbation theory for systems interacting via the parabolic-well pair potential | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Abraham De Jesus Ríos-Roldán | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008350 | Efecto de un electrolíto en la temperatura de punto de nube de Triton X-100 en presencia de un colorante aniónico | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Araceli Arteaga Jiménez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009779 | Simulación de una danza de burbujas confinadas a la superficie de un fluido | Física Estadística y Termodinámica | Póster | Luis Gerardo Perea López | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008853 | Estructura interna y mecanismo de autopropulsión de caminantes magnéticos en dispersiones mgnetoreológicas. | Física Estadística y Termodinámica | Plática | José Luis Carrillo Estrada | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009260 | Simulaciones computacionales de gotas esferoidales de cristales líquidos nemáticos | Física Estadística y Termodinámica | Plática | Jorge Amauri Munguía Valadez | lunes, 07 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008432 | Herramientas de análisis de grafos para imágenes de cerebro obtenidas con IMRf-ER | Física Médica | Póster | Maria Del Carmen Comi Romero | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008609 | Caracterización de propiedades mecánicas de resinas para tratamientos odontológicos basados en impresión 3D | Física Médica | Póster | Joshua Rodríguez Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008649 | Estudio de las radiación UVB en la CDMX y su impacto en la salud humana en los años (2000-2022) | Física Médica | Póster | Anaid Platas Matías | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009031 | Temperatura de Curie en una muestra de Oxido del Gadolinio (Gd3+)2 (O2-)3 sólida | Física Médica | Póster | Ricardo Martín Hernández Flores | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009642 | Radiación ionizante como terapia preventiva en transfusión sanguíneas. | Física Médica | Póster | Paola Guadalupe Villa Ballesteros | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008601 | Segmentación y caracterización de volúmenes en imágenes de resonancia magnética en pacientes pediátricos con TDAH | Física Médica | Póster | Elizabel García Cedazo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008610 | RMN Para Detectar Contenido de Catecolaminas en Glándulas Adrenales Embrionarias. | Física Médica | Plática | Rodrigo Alfonso Martín Salas | miércoles, 09 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008713 | Imágenes de Resonancia Abdominal para la segmentación y cuantificación entre Grasa Subcutánea y Grasa Visceral | Física Médica | Póster | Luis Angel Herrera Rojas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009936 | Sistema de monitoreo de frecuencia cardíaca mediante Internet de las Cosas Médicas (IoMT) | Física Médica | Póster | Pedro Emiliano Walle-Tapia | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008469 | Fotoplestimógrafo con Aplicación Aeroespacial | Física Médica | Póster | Melissa Estefanía García Torres | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010255 | Analysis of the dynamics of the plasma oscillations in a glow discharge magnetized and unmagnetized plasma using the recurrence plot | Física Médica | Plática | Vramori Mitra | lunes, 07 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009700 | CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DE MÚSCULO ESQUELÉTICO DE RATAS EXPUESTAS A RADIACIÓN IONIZANTE | Física Médica | Plática | Manuel Silva Hernández | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010040 | Obtención de la energía utilizada en el tratamiento de cáncer de próstata por radiación de portones | Física Médica | Póster | Jose Alberto Villanueva Sanchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009478 | Evaluación de la Efectividad de Placas de Resina con Sulfato de Bario en la Atenuación de Rayos X | Física Médica | Póster | Alejandro Bautista Tello | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009472 | Análisis estructural y de densidad de cargas de las proteínas FABPs | Física Médica | Póster | Pablo Guillermo Nieto Delgado | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008385 | Análisis de infiltración de grasa hepática a partir de MRI en población pediátrica utilizando herramientas de aprendizaje automático. | Física Médica | Póster | Mario Alexis Ramírez Bautista | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010055 | The Recurrence Plot Applied to Physics | Física Médica | Plática | Gertrudis Hortensia González Gómez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008400 | A study for different approaches dose calculation algorithms in radiosurgery of multiple brain metastases | Física Médica | Póster | José Alejandro Rojas-López | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008522 | Espectroscopía gamma; combinaciones distintas de cristales centelladores inorgánicos basados en lutecio y fotomultiplicadores de silicio | Física Médica | Póster | Jorge Erick Rosario Galicia | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008799 | Modelado y análisis paramétrico del proceso de molienda de alimentos en el estómago y su tránsito al intestino. | Física Médica | Póster | Isabel Sosa Romo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009339 | Prototipo de Electrocardiografo Portátil con Raspberry Pi | Física Médica | Póster | Sergio Pulido Rosales | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008890 | MODIFICACIÓN DE LA LICENCIA DE OPERACIÓN DEL INSTITUTO NACIONAL DE CANCEROLOGÍA PARA EL USO DE $^{18}F$. | Física Médica | Póster | Ramses Pacheco Ortiz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010139 | Programa de análisis de vídeos de fusión de vesículas sinápticas | Física Médica | Póster | Diana Gisel Castro-Iracheta | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008881 | Dosimetría interna en terapia con $^{177}Lu-PSMA$ | Física Médica | Póster | Jimena Ciros Ortíz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008927 | Desarrollo de Protocolo con Película Radiocrómica para Verificar Tratamientos de IMRT en Radioterapia | Física Médica | Póster | Mosses Arath De La Torre Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008933 | Tractografía de las fibras musculares del corazón In Vivo: Un Enfoque en la Evaluación de Miocardiopatías a través del coeficiente de Anisotropía Fraccional. | Física Médica | Póster | Jaime Torres Juarez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009012 | Aplicación de técnicas de segmentación en imágenes mamográficas | Física Médica | Póster | Krystian Rodriguez Santos | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008435 | Segmentación de imágenes de resonancia magnética en pacientes pediátricos con tumor en cerebro usando inteligencia artificial | Física Médica | Póster | Estefania Reyes Soto | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008463 | Influencia del Tamaño e Iteraciones en los Patrones de Radiación de Antenas Pre-Fractales de Parche | Física Médica | Póster | Leticia Gonzalez Zamora | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008693 | Análisis de Imagen por Resonancia Magnética de Ceniza Volcánica del Volcán Popocatépetl | Física Médica | Póster | Julio Castillo Jimenez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009097 | Clasificación del estado de ánimo utilizando espectrogramas de Mel y aprendizaje automático en audios | Física Médica | Póster | Emmanuel Torres Sirangua | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009648 | Evaluación de Redes Neuronales para medición de hierro en tejido hepático: Estudio comparativo. | Física Médica | Plática | Gerardo Uriel Perez Rojas | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009231 | Segmentación semántica en mamografías con Deep Learning; eficiencia de CNN modificadas con DeepLabV3 | Física Médica | Póster | Luis Gerardo Hernández Román | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009238 | Estudio de la dinámica de crecimiento para esferoides de las líneas celulares de glioma mediante simulación computacional en CompuCell3D | Física Médica | Póster | Daniel Vladimir Celaya Gonzalez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009311 | Estudio de la estabilidad temporal de la asimetría térmica contralateral en las extremidades inferiores de sujetos sin enfermedades metabólicas | Física Médica | Póster | Jessica Nataly Gregoria Magallón Márquez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009347 | Diseño, desarrollo y elaboración de fantomas o maniquíes mamarios para valoración de calidad de imágenes mastográficas. | Física Médica | Póster | Guadalupe Sandoval Moreno | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009361 | Las prótesis: Un puente entre la posibilidad y la realidad. | Física Médica | Póster | Rosa Berenice Rosete Mendieta | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009735 | ESTRATEGIAS EN LA LUCHA CONTRA EL CANCER DE MAMA EN MÉXICO | Física Médica | Póster | Stephani Vianey Francisco Limón | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009389 | Detección de micro y nano vesículas en macrófagos gamma irradiados mediante DLS y AFM | Física Médica | Póster | Sarai Ballesteros Martinez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009379 | Estudio longitudinal basado en el método estadístico N-of-1-trial aplicada a imagenología biomédica de infrarrojo | Física Médica | Póster | Sandra Ximena Morales Vargas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009408 | Prototipo de sensor no invasivo para la detección de glucosa | Física Médica | Póster | Aide Belen Gonzalez Sanchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009424 | Evaluación de métodos de reducción de dosis en microtomografía de haz cónico con rayos X | Física Médica | Póster | Gemma Aiddé Osorio Durán | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009497 | Analysis of the Influence of Microgravity and Space Radiation on Astronauts’ Gene Expression: An Approach Using Quantum Simulations and Fuzzy Logic. | Física Médica | Póster | Miguel Angel Vargas Cruz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009258 | Evaluación del efecto de la radiación gamma en células de cáncer de mama por Microscopía de Fuerza Atómica | Física Médica | Póster | Martha Anahí Iñiguez Beltrán | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008461 | Modelado numérico de la invasión de células cancerigenas por el método GFDM | Física Médica | Póster | Gema Rubí Ramírez Ramos | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008845 | Clasificación de potenciales evocados visuales para el reconocimiento de caracteres usando redes neuronales artificiales | Física Médica | Póster | Sara Nayely Vélez Montesinos | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009966 | Evaluación de la microarquitectura ósea en cabeza de fémur de ratas sanas in vivo mediante imágenes de micro-tomografía computarizada | Física Médica | Póster | Abril Damaris Iglesias Ojeda | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
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| LXVII-008398 | Commissioning of MRI-guided gynaecological brachytherapy using an MR-linac | Física Médica | Plática | José Alejandro Rojas-López | martes, 08 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009868 | Evaluación dosimétrica en irradiación a cuerpo total en un LINAC con MCNP5 | Física Médica | Plática | Ismael Cuen Galindo | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009030 | Función de onda y niveles de energía del átomo de hierro en un campo magnético variable. | Física Médica | Póster | Brian Dalí Arduser Villanueva | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
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| LXVII-008608 | Resaltador de venas para imágenes médicas con Matlab | Física Médica | Póster | Dhayana Julissa Rodriguez Bueras | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008689 | Estudio de las características del programa de código abierto MatRad | Física Médica | Póster | Angel Benjamin Roldan Rivera | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
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| LXVII-010008 | Verificación de dosis en radiocirugía funcional en un equipo CyberKnife con SRS MapCheck. | Física Médica | Póster | Miguel Angel Martínez Guerrero | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010044 | Linealidad y repetibilidad de la señal de yodo en tomografía computada por energía dual | Física Médica | Póster | Jimena Ciros Ortíz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010063 | Medición de dosis en tratamiento de Braquiterapia de alta tasa de dosis usando películas Radiocrómicas EBT3 | Física Médica | Póster | Carlos Jesús Nava Tejedor | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010132 | Cálculo de dosis en estudios de microtomografía computacional en ratón adulto | Física Médica | Póster | Luis David Padilla Almaraz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008397 | Risk analysis for a workflow in MR-linac in the context of radiotherapy in Mexico | Física Médica | Póster | José Alejandro Rojas-López | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008886 | Evaluación de la Precisión de Modelos Generadores de Imágenes de Tomografías Computarizadas Sintéticas 2.5D Creadas con una Red Adversaria Generativa Condicional a Partir de Variar sus Hiperparámetros. | Física Médica | Póster | Braian Adair Maldonado Luna | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010257 | Dynamics of heart rate variability in aortic valve disease | Física Médica | Plática | Itayetzin Beurini Cruz Vega | lunes, 07 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009963 | Poder de frenado electrónico de partículas cargadas en LiF en tiempo real usando ondas planas. | Física Médica | Plática | Guerda Massillon-Jl | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008584 | La Maestría en Física Médica de la Universidad Autónoma del Estado de México | Física Médica | Plática | Eleni Mitsoura | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009950 | Segmentación automática empleando redes neuronales en imágenes de próstata de Tomografía Computarizada (TC) para la valoración y planeación de radioterapia en pacientes del Instituto Nacional de Cancerología (INCAN) | Física Médica | Plática | Uciel Aviud Paso Ramos | martes, 08 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008647 | Enhanced Image Reconstruction Using an Artificial Intelligence Framework in a Dual-Panel Positron Emission Mammography Scanner | Física Médica | Plática | Fernando Gonzalo Moncada Gutierrez | miércoles, 09 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008399 | The introduction of isotropic optimized PTV margins for multiple metastases via artificial intelligence and their evaluation in healthy tissue | Física Médica | Plática | José Alejandro Rojas-López | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009952 | Asistente médico virtual en dispositivos móviles para la valoración y manejo oportuno en heridas de pie diabético mediante algoritmos de inteligencia artificial | Física Médica | Plática | Regina Rios López | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010258 | Dynamic behavior of heart rate variability in women with diabetes mellitus | Física Médica | Plática | Adriana Robles Cabrera | lunes, 07 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-010256 | The recurrence plot analysis of cardiovascular time series / Nonlinearity in heart rate variability evaluated by the recurrence plot | Física Médica | Plática | Claudia Lerma | lunes, 07 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008808 | Análisis de los rendimientos en la producción de $^{18}F$ en el ciclotrón de la UNAM | Física Médica | Póster | Armando Méndez Rivera | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009637 | El Modelo Optico Extendido aplicado al sistema $^{14}$N +$^{9}$Be. | Física Nuclear | Plática | Enrique Martinez Quiroz | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:15 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009271 | Reevaluación de fuentes alfa de Pu para medición por espectrometría de masas con aceleradores. | Física Nuclear | Póster | Livia Regina Romero Martínez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010195 | La serendipia en la física nuclear y subnuclear: ¿cuál es su destino en la era de la IA? | Física Nuclear | Plática | Leonid Serkin | jueves, 10 de octubre de 12:00 a 13:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-010233 | Análisis de muones con detectores MRPC: Estudiando el plasma de quarks y gluones para el experimento ALICE | Física Nuclear | Póster | Nelly Melissa Martín Del Campo Orozco | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008618 | Caracterización de haces con Espectrometría de Masas con Aceleradores | Física Nuclear | Plática | Araceli García Flores | viernes, 11 de octubre de 09:10 a 09:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010216 | Progress on Constraining the Strange Quark Contribution to the Proton Axial Form Factor | Física Nuclear | Plática | Stephen Steve Pate-Morales | viernes, 11 de octubre de 10:15 a 10:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008531 | Reacciones de doble intercambio de carga y el modelo IBM | Física Nuclear | Plática | Javier Mas Ruiz | viernes, 11 de octubre de 08:30 a 08:50 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009885 | Nuevas aplicaciones en el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA). | Física Nuclear | Póster | Arcadio Huerta Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009831 | Daño de un plástico centellador sometido a altas dosis de radiación gamma. | Física Nuclear | Póster | Frida Teresita Rojas Hernandez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008639 | Caracterización del primer estado excitado $\tfrac{1}{2}^+$ en $^9B$ por análisis con R-matrix | Física Nuclear | Plática | Oscar Eduardo Lopez Lopez | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008749 | Modelos sencillos de masas nucleares | Física Nuclear | Póster | Ezequiel Martinez Resendiz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008762 | Dos estrategias de diseño de los últimos cinco ciclos de operación para un reactor de agua en ebullición | Física Nuclear | Póster | Daniel Tonalli Castillo Salinas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008644 | Análisis de NORM en sedimento del Golfo de México afectado por la Industria Petrolera | Física Nuclear | Póster | Ana Valeria Flores Esparza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008947 | Caracterización de centelladores recubiertos con diferentes materiales para su aplicación en detectores de reacciones nucleares en Astrofísica. | Física Nuclear | Póster | Jonathan Méndez García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009855 | Caracterización y simulación de un detector de neutrones rápidos. | Física Nuclear | Póster | Luis Yaid Reyes Miranda | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008838 | Estructura nuclear del $^{10}$Be y $^{10}$B en el marco del CSM | Física Nuclear | Plática | Omar Alejandro Díaz Caballero | viernes, 11 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009825 | Prototipo de un arreglo de detectores para espectroscopía de rayos gamma para experimentos de física nuclear a bajas energías. | Física Nuclear | Póster | Frida Quintero Villegas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009854 | Medición "in situ" de campos intensos de radiación gamma con un centellador orgánico | Física Nuclear | Póster | Luis Enrique Martínez Navarro | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009166 | Espectro tipo mesónico a bajas energías: Uso de métodos de muchos cuerpos para la descripción de masas de estados y sus anchos asociados. | Física Nuclear | Póster | Octavio Augusto Rico Trejo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009739 | Reactores de neutrones rápidos modelo BN-800 | Física Nuclear | Póster | Emanuel Leon Matias | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010046 | Evolución Dinámica de Estrellas de Bosones en Simetría Esférica | Gravitación y Física Matemática | Póster | Carlos Enrique Escobar Santiago | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008843 | Modos cuasi normales para un agujero negro de Schwarzschild con un déficit de ángulo y materia tipo quintaesencia: Método de iteración asintótica mejorado | Gravitación y Física Matemática | Póster | Roberto Arceo Reyes | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009593 | Estudio y solución exacta de la ecuación de Fokker-Planck en una dimensión con operadores de reflexión | Gravitación y Física Matemática | Póster | Didier Ojeda Guillén | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010146 | Gravitoelectromagnetismo de Weyl: Analogías entre Gravitación y Electromagnetismo | Gravitación y Física Matemática | Póster | Armando Garza Ocañas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009393 | Dissipative dynamics in the early universe | Gravitación y Física Matemática | Plática | Rafael Hernández Jiménez | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009600 | Derivación de la ecuación diferencial asociada a la propagación de una onda electromagnética en una región con simetría cilíndrica. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jesús Manuel Larreta Núñez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009118 | Análisis cualitativo del escenario fantasma $\rho_{de}=3\alpha^2H^4$ | Gravitación y Física Matemática | Póster | Deryan Ivan Alvarado Morales | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008537 | Gas de Chaplygin como modelo de energía oscura | Gravitación y Física Matemática | Póster | David Andrés López Magaña | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010228 | Gravedad cuántica y perturbaciones cósmicas en el formalismo de momentos. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Gustavo Alejandro Sánchez Herrera | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008561 | Sobre la física y la termodinámica de modelos cosmológicos con materia oscura inestable. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Javier Juárez Jiménez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009286 | Simetrías y grados de libertad en la frontera para la Electrodinámica en 4 dimensiones | Gravitación y Física Matemática | Póster | Juan Manuel Badillo Serrano | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008579 | Agujero negro como un medio fractal aproximado por un modelo diferencial fraccional continuo | Gravitación y Física Matemática | Póster | Julio Cesar Campos García | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010229 | SOBRE LAS TEORÍAS DE CONEXIONES COVARIANTES CUANTIZADAS POR LAZOS EN 2 DIMENSIONES: BF Y RG | Gravitación y Física Matemática | Póster | Benjamín García Contreras | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008674 | Estrellas de Dirac: Análisis y comparación de sus estados base y excitados | Gravitación y Física Matemática | Póster | Axel Eduardo Rangel Altamirano | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008706 | Materia oscura inestable y su correspondencia con un campo escalar | Gravitación y Física Matemática | Póster | Estefany Ruiz Ramos | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010230 | Límite inferior de la auto-interacción de la materia oscura a partir de las curvas de rotación | Gravitación y Física Matemática | Póster | Néstor Andrés Montiel Hernández | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009489 | Naturaleza de la Ley de Hubble de Primeros Principios | Gravitación y Física Matemática | Póster | Sergio Bernardo Robles Delgado | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008797 | Análisis de modos cuasinormales y campos escalares en un agujero negro tipo Schwarzschild | Gravitación y Física Matemática | Póster | Irving Alexis Hernández Gómez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008915 | Programación Genética Aplicada a la Cosmología Observacional | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jimena Vazquez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008950 | Modificación de la ecuación de estado del gas de Chaplygin vía un término de viscosidad para describir la densidad de energía del universo a tiempos tardíos | Gravitación y Física Matemática | Póster | Héctor Jesús Padrón Torres | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009453 | Estudio de un fluido de Van der Waals en Termodinámica Geométrica | Gravitación y Física Matemática | Póster | Emmanuel Muñoz Gómez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009527 | Análisis de Transiciones de Fase de un Agujero Negro AdS en un Fluido Oscuro Generalizado de Chaplygin-Jacobi | Gravitación y Física Matemática | Póster | Marcos Hirám Cruz Mejía | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009539 | Ondas Monocromáticas y su Impato en Gravedad Linealizada. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Fernando Aarón Castillo Aguilar | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009561 | Estudio de propiedades de sistemas de lentes gravitacionales bajo la influencia de subestructura compuesta de materia oscura | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jose Salvador Negrete Serrato | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009665 | Geometría Simpléctica en Mecánica Clásica | Gravitación y Física Matemática | Póster | Edgar Ivan Hinojosa Saldaña | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009619 | Redes Neuronales Informadas en Física para resolver problemas cosmológicos. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Norberto Rubén Torres Castillejos | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010027 | Geodésicas para agujeros negros de Euler Heisenberg en gravedad cúbica einsteiniana. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Christopher Emmanuel Zavala Martinez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010028 | Radiación de Hawking por el método de anomalías gravitacionales | Gravitación y Física Matemática | Póster | Julio César De Luna Flores | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010118 | The graviton Compton mass as Dark Energy | Gravitación y Física Matemática | Póster | Laura Luz Parrilla De La O | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008998 | Frecuencias cuasi normales de un agujero negro bidimensional | Gravitación y Física Matemática | Póster | Júkari Nieto Peña | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010184 | MOVIMIENTO COLINEAL DE TRES CUERPOS DE EULER CON INTERACCIÓN NEWTONIANA | Gravitación y Física Matemática | Póster | Eduardo Piña Garza | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009168 | Hamiltonianos cuadráticos dependientes del tiempo y transformadas de Fourier fraccionarias tipo wavelet. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Alfonso Moisés Anzaldo Meneses | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008486 | Metamateriales correspondientes a agujeros negros cargados no conmutativos | Gravitación y Física Matemática | Póster | Marco Antonio García Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009261 | Termodinámica irreversible en fluidos no relativistas | Gravitación y Física Matemática | Póster | Valente Emmanuel Morgado Morales | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009635 | Divulgación científica en la colaboración LIGO | Gravitación y Física Matemática | Póster | Laura Olivia Villegas Ornelas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008918 | Cáusticas en el problema de Kepler | Gravitación y Física Matemática | Póster | Oscar Daniel Flores Jiménez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008919 | Transformaciones canónicas mediante la segunda ley de Newton | Gravitación y Física Matemática | Póster | Ozni Gadiel Reyes Ruiz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009500 | Existencia y unicidad de la solución de Chapman-Enskog para la ecuación de Boltzmann relativista. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Ana Laura García-Perciante | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009414 | Aproximación Post-Newtoniana para teorías escalares tensoriales | Gravitación y Física Matemática | Póster | José Ángel Viveros Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009624 | Algunos aspectos de la inestabilidad gravitacional en cosmología | Gravitación y Física Matemática | Póster | Daniel Ocampo Hernandez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009542 | Curvas de rotación galáctica sin materia obscura. | Gravitación y Física Matemática | Plática | Carlos Alberto Ortiz González | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009161 | Cíclidas de Darboux e invariante de Hopf en sistemas clásicos. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Alfonso Moisés Anzaldo Meneses | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010226 | Cuantización por deformación y geometría cuántica del espaciotiempo. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Mario Rivera Ortega | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010225 | TEORÍA EFECTIVA PARA GRAVEDAD CUÁNTICA: EL CASO DE 2 MASAS PUNTUALES | Gravitación y Física Matemática | Póster | Francisco Campos Oliden | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009158 | Integración de sistemas de N niveles dependientes del tiempo sobre el grupo de Heisenberg. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Alfonso Moisés Anzaldo Meneses | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008678 | Supersimetría (SUSY) aplicada en sistemas cuasi-exactamente solubles | Gravitación y Física Matemática | Plática | Adrián Escobar Ruiz | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008482 | Revisión de la distribución invariante de Lorentz dependiente de la rapidity desde la perspectiva de la teoría cinética | Gravitación y Física Matemática | Plática | Guillermo Chacón Acosta | jueves, 10 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009419 | ANÁLISIS EFECTIVO DE UNA PARTÍCULA CUÁNTICA EN EL HORIZONTE DE EVENTOS DE AGUJEROS NEGROS EN BAJAS DIMENSIONES | Gravitación y Física Matemática | Póster | Balam Arturo Sotelo Cortez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009860 | ESTUDIO DE ONDAS GRAVITACIONALES: SIMULACIÓN DE LIGO CON INTERFERÓMETRO MICHELSON Y ONDAS SONORAS | Gravitación y Física Matemática | Póster | Nadia Murrieta Aguilar | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010107 | Modelo fenomenológico de supernova por colapso de núcleo | Gravitación y Física Matemática | Póster | Tania Karina Gutierrez Frias | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009887 | Fijación Magnética | Gravitación y Física Matemática | Póster | Roberto Beltran Aburto | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008642 | Descripción de acciones de gravedad en el lenguaje de formas diferenciales. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Eduardo Cuevas Gómez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009038 | Solutions of the Schroedinger-Poisson equations for $n-$dimensional states | Gravitación y Física Matemática | Plática | Francisco S. Guzman | jueves, 10 de octubre de 17:15 a 17:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009618 | Proyectos y perspectivas de la colaboración LIGO-VIRGO-KAGRA | Gravitación y Física Matemática | Plática | Claudia Moreno Gonzalez | jueves, 10 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008514 | La Física y Cosmología del Fondo de Ondas Gravitacionales | Gravitación y Física Matemática | Plática | Tonatiuh Matos | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008612 | Modelos generalizados de Jaynes-Cummings a través del oscilador de Dirac | Gravitación y Física Matemática | Póster | Juan Carlos Vega Pacheco | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009585 | Ecuación de Dirac en espacio-tiempo curvo sin usar vierbeins | Gravitación y Física Matemática | Póster | Aldayr De Jesús Silva Contreras | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008565 | $S_n$ en un sistema de $n$ cargas eléctricas | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jose Pablo Flores Saldaña | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008563 | Neuronas y Genes en el Universo oscuro | Gravitación y Física Matemática | Plática | Alberto Vazquez Gonzalez | jueves, 10 de octubre de 17:00 a 17:15 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009117 | MCMC aplicado a la energía oscura | Gravitación y Física Matemática | Póster | José Ángel Aké Jiménez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009897 | Fijación Magnética un Fenómeno Fascinante | Gravitación y Física Matemática | Póster | Roberto Beltran Aburto | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009190 | Selección Bayesiana de modelos cosmológicos con observaciones recientes | Gravitación y Física Matemática | Plática | Luis Arturo Ureña Lopez | jueves, 10 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009582 | Ecuaciones de movimiento para Galileones vectoriales en gravedad de Rastall | Gravitación y Física Matemática | Póster | Antonio Rodríguez Díaz De León | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008959 | Limitaciones de la teoría de gravedad cuántica de bucles | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jorge Andrés García Monroy | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008922 | Avances en la construcción de una descripción hamiltoniana y covariante de Lorentz de la interacción entre una partícula puntual y el campo electromagnético | Gravitación y Física Matemática | Póster | José Francisco Pérez Barragán | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010203 | Soluciones exactas a las ecuaciones de Einstein: SO | Gravitación y Física Matemática | Plática | Ignacio Abraham Sarmiento Alvarado | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008822 | Análisis del momento angular para un gas diluido en espacios-tiempos curvos | Gravitación y Física Matemática | Póster | Alma Rocío Sagaceta Mejía | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008979 | Producción no perturbativa de partículas en la inflación Higgs-$R^2$ | Gravitación y Física Matemática | Póster | Flavio Joao Pineda Arvizu | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009510 | Análisis de la estructura a gran escala en modelos de energía oscura | Gravitación y Física Matemática | Plática | Flor De María Lozano Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008885 | Creación de partículas vía una ecuación de estado politrópica | Gravitación y Física Matemática | Póster | Miranda Gabriela Martínez Parra | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010038 | Evolución dinámica de estrellas de Dirac | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jesús Aaron Flores Prudente | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010034 | Geodésicas de un agujero negro de Kerr-Newmann | Gravitación y Física Matemática | Póster | Daniel Alberto Mijares Acosta | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009467 | The matching conditions in non-equilibrium thermodynamics | Gravitación y Física Matemática | Plática | José Félix Salazar Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010024 | Revisión de la deducción heurística de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein | Gravitación y Física Matemática | Póster | Alicia Esmeralda Espinoza Pérez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008471 | Solución numérica de la ecuación de Wheeler-DeWitt para un campo escalar en un fondo FRW | Gravitación y Física Matemática | Póster | Stephanie Daniela Enríquez Durán | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010003 | Condiciones para que una estrella bosónica rotante genere un agujero negro | Gravitación y Física Matemática | Póster | Ricardo Misael Caballero Cárdenas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010227 | Aproximación semiclásica en cuantización polimérica: integral de trayectoria | Gravitación y Física Matemática | Póster | Angel Joel Sanjuán Garcia | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008524 | Evolución cosmológica de un universo descrito por fluidos con ecuación de estado politrópica | Gravitación y Física Matemática | Póster | Daniel De Jesús García Castro | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009191 | Scalarization in Gauss-Bonnet gravity | Gravitación y Física Matemática | Póster | Roberto Daniel Alba Quiñonez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009082 | Formalismo de Newman-Penrose en gravedad modificada | Gravitación y Física Matemática | Póster | Manuel Ariben Aviña Corral | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008662 | Formalismo Hamiltoniano ADM de la Relatividad General | Gravitación y Física Matemática | Póster | Ernesto Sánchez Silva | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010217 | Comprendiendo el Universo con el Dark Energy Spectroscopic Instrument: Resultados del Primer Año y Perspectivas a Futuro. | Gravitación y Física Matemática | Plática | Alma Xóchitl González Morales | jueves, 10 de octubre de 11:00 a 12:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-009581 | Formulación de la gravedad en haces fibrados | Gravitación y Física Matemática | Póster | Carlos Adrian Leon Higuera | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008540 | Álgebras de Jordan Lie para módulos de $\mathfrak{so}(1,4)$ | Gravitación y Física Matemática | Póster | Manuel Ibarra Granillo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010078 | Orbifolios en cristales | Gravitación y Física Matemática | Póster | Luis Eduardo Sánchez González | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009503 | Principio de Incertidumbre Generalizado y Cosmología | Gravitación y Física Matemática | Póster | Manuel Martínez Guevara | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008901 | Espectro de Potencias en Modelos Cosmológicos Bajo Esquemas de Termodinámica Causal | Gravitación y Física Matemática | Póster | Marco Alaín Durán Torres | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009277 | Campos escalares complejos en modelos de materia oscura | Gravitación y Física Matemática | Póster | Jacqueline Cimental Chávez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010030 | Mecanica Cuántica Estocástica en Espacios Curvos: Agujero negro de Schwarzschild. | Gravitación y Física Matemática | Póster | Juan Sebastian Jerez Rodriguez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008854 | Efectos de la curvatura del espacio ambiente en el universo brana | Gravitación y Física Matemática | Póster | Alvaro Palet Martínez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009294 | Probando teorías de gravedad modificada mediante el uso de sombras y propiedades del disco de acreción | Gravitación y Física Matemática | Póster | Benito Rodríguez Fraire | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009355 | Análisis de estabilidad de geodésicas circulares en Agujeros Negros Dinámicos de Chern Simons | Gravitación y Física Matemática | Póster | Tonatiuh Manuel Tiscareño Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008967 | Colaboraciones internacionales en los inicios de la construcción del Gran Telescopio Milimétrico (GTM) | Historia y Filosofía de la Física | Póster | María De La Paz Ramos Lara | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008453 | El transistor, parteaguas de la electrónica de semiconductores | Historia y Filosofía de la Física | Póster | José Luis Del Río Valdés | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008361 | "La cosmología pitagórica" | Historia y Filosofía de la Física | Póster | José Luis Álvarez García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009685 | Orígenes antiguos de la gravitación universal | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Daniele Colosi | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009798 | Un lector en Nueva Galicia de la Física de Duns Scoto | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Durruty Jesús De Alba Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008383 | Giordano Bruno y su relevancia en el libre pensamiento científico | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Braulio Daniel Gálvez Méndez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009601 | La Dialéctica de la Física: Un Enfoque desde el Pensamiento de Elí de Gortari | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Christian Sierra Aguilera | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008355 | "Cosmología y física" | Historia y Filosofía de la Física | Póster | José Luis Álvarez García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009270 | Formación en astrofísica de Paris Pishmish, y sus primeros trabajos astronómicos | Historia y Filosofía de la Física | Póster | María De La Paz Ramos Lara | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008606 | Levitación Acústica: Una Semblanza de su Origen | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Raúl Alberto Reyes Villagrana | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010053 | El papel de la experiencia en el fundamento ontológico de la mecánica cuántica | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Ricardo Esquivel Cervantes | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009272 | Estudio del Tránsito de Venus por el disco del Sol de 1882 desde el Observatorio Astronómico Nacional | Historia y Filosofía de la Física | Póster | María De La Paz Ramos Lara | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010185 | Sobre un Antiguo trabajo de Historia de la Astronomía Griega | Historia y Filosofía de la Física | Póster | Eduardo Piña Garza | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008354 | "Tales de Mileto" | Historia y Filosofía de la Física | Póster | José Luis Álvarez García | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010165 | Algoritmos variacionales para sistemas abiertos | Información Cuántica | Póster | Rodrigo Segura Moreno | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008484 | Estudio semiclásico del modelo de Dicke de dos fotones | Información Cuántica | Póster | Felix Maldonado | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008585 | Autoorganización y Transición de Fase Estructural de Átomos Ultrafríos en Redes Ópticas y Cavidades | Información Cuántica | Póster | Adrián Ulises Ramírez Barajas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010253 | Build your own quantum network - What, why, and how? | Información Cuántica | Plática | Daniel Oblak | viernes, 11 de octubre de 12:00 a 13:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-008683 | Utilidad del entrelazamiento cuántico para mejorar la precisión en la estimación de frecuencias | Información Cuántica | Plática | Marco Antonio Rodríguez García | viernes, 11 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009452 | Señales de resonancias KAM en sistemas cuánticos de muchos cuerpos. | Información Cuántica | Póster | Jesús Alfonso Segura Landa | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008978 | Dinámica de entrelazamiento interrumpida por procesos de reinicio estocástico | Información Cuántica | Póster | Víctor Manuel Reza Estrada | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008641 | Análisis semiclásico predictivo para eigenestados cuánticos | Información Cuántica | Póster | Adair Campos Uscanga | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009402 | On feedback control of limit cycles in a driven-dissipative Bose Einstein Condensates | Información Cuántica | Póster | Brahyam Ríos Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009357 | Dinámica de la función de Wigner de una partícula en un potencial de doble pozo. | Información Cuántica | Póster | Gustavo Rodríguez Espejo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008360 | Estudio de Invariantes de Lewis-Ermakov en Múltiples Esquemas de Atajos a la Adiabaticidad | Información Cuántica | Póster | Montserrat Huerta Sandoval | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009967 | Modulador de fase electroóptico basado en guías de onda híbridas de nitruro de silicio y titanato de bario. | Información Cuántica | Póster | Guillermo Itzcualt Acosta Armenta | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008652 | Preparación de estados mágicos en el modelo de Rabi asimétrico | Información Cuántica | Póster | Adair Campos Uscanga | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008433 | Universalidad tomográfica de la función discreta de Wigner | Información Cuántica | Plática | Andrés García Sandoval | jueves, 10 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008871 | Efectos colectivos y selección de velocidades en mezclado de cuatro ondas con rubidio atómico | Información Cuántica | Póster | Diana Guadalupe Corona González | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009008 | Variational Quantum Crank-Nicolson and Method of Lines for the Solution of Initial Value Problems | Información Cuántica | Póster | Francisco S. Guzman | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010183 | Estudio de patrones de Faraday en superfluidos atómicos | Información Cuántica | Plática | Jorge Amin Seman Harutinian | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009374 | Enredamiento Gaussiano tripartito en la medición simultánea de las observables de posición y momento | Información Cuántica | Póster | Julio Abraham Mendoza Fierro | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009011 | Nested Quantum Repeater Protocol | Información Cuántica | Póster | Jose Angel Perez Noriega | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009071 | Fenómenos colectivos de las interacciones mediadas por fotones en sistemas de átomos multinivel y sus efectos en el mezclado de cuatro ondas | Información Cuántica | Póster | Daniel Sahagún Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008938 | La no-estabilización o magia como recurso físico, una revisión y extensión a sistemas híbridos | Información Cuántica | Póster | Ernesto Benítez Rodríguez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008705 | Corrección cuántica de errores, perspectivas y ejemplo de aplicación: Códigos de 3 qubits y CSS. | Información Cuántica | Póster | César Omar Mendoza Rodríguez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008660 | Fluidos cuánticos de luz interactuantes con acoplamiento luz-materia disipativo | Información Cuántica | Plática | Areli Jael Vega Carmona | viernes, 11 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008581 | Formación de solitones brillantes y oscuros en trampas atómicas | Información Cuántica | Póster | César Enrique Terán Cisneros | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008527 | Correlaciones de polarización en pares de fotones generados mediante mezclado de cuatro ondas en átomos fríos | Información Cuántica | Plática | Irvin Fermín Angeles Aguillón | jueves, 10 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008466 | Simulación del Problema de “Pozo de potencial Finito” mediante técnicas de Quantum Computing | Información Cuántica | Póster | Simón Xolocotzi Muñoz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008868 | Certificación de correlaciones cuánticas por medio de procesos no lineales | Información Cuántica | Plática | Laura Rosales Zárate | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009851 | Dinámica de entrelazamiento entre un par de modos, inducida por bosones en interacción que transitan entre los modos de una cadena lineal con atajos | Información Cuántica | Póster | Sebastián Alvarado Pérez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008990 | Exponentes de Lyapunov en un billar suave de geometría sintonizable | Información Cuántica | Póster | Adán González Andrade | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008703 | Criptografía cuántica basada en series de fotones unitarios. | Información Cuántica | Póster | Rafael Andrés Valadez Ramírez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010234 | Gravimetría simplificada para su uso en aplicaciones de campo | Información Cuántica | Plática | Eduardo Gómez García | jueves, 10 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009351 | Avances en el Laboratorio de Óptica Cuántica de Rydberg | Información Cuántica | Póster | Fernando Flores Mendoza | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009352 | Desfasador óptico de alta precisión controlado por frecuencia mediante dispositivos acusto-ópticos | Información Cuántica | Póster | Leonardo Uhthoff Rodríguez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010136 | Multi-plexación espectral de parejas de fotones, mediante modulación electro-óptica, aplicada a la Tomografía de Coherencia Óptica Cuántica | Información Cuántica | Plática | Pablo Daniel Yepiz Graciano | viernes, 11 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008628 | Fidelidad de teleportación en un estado clúster de dos modos de variable continúa vía una medición insuficientemente selectiva | Información Cuántica | Póster | Jorge Luis Toral Gamez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009530 | Búsqueda de arquitecturas en redes neuronales cuánticas para la clasificación de datos. | Información Cuántica | Póster | Emmanuel Isaac Juárez Caballero | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009159 | Redes fotónicas programables basadas en nitruro de silicio para la implementación de operaciones de computación cuántica | Información Cuántica | Plática | Francisco Antonio Domínguez Serna | viernes, 11 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009667 | Qubits coherentes, Fidelidad y transiciones de fase en el modelo Lipkin-Meshkov-Glick | Información Cuántica | Plática | Enrique López Moreno | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-009632 | Átomos en cavidades interactuando con pares de fotones | Información Cuántica | Póster | José Fabrizio Ramírez Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008592 | Stability of Majorana zero modes with quantum optical lattices | Información Cuántica | Plática | Santiago Francisco Caballero Benitez | jueves, 10 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008419 | Generación óptima de enredamiento tripartito en estados tipo GHZ | Información Cuántica | Póster | Luis Joel Hernández Martínez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008709 | Criptografía cuántica basada en el uso de series de tiempo de fotones: Implementación experimental y simulación de estrategia de ataque. | Información Cuántica | Póster | Leonardo López Hernández | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009678 | Estudio del tensor métrico cuántico para el oscilador cuártico | Información Cuántica | Póster | Jose Francisco Arvizu Vega | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009304 | Propuesta para la detección del caos cuántico de muchos cuerpos | Información Cuántica | Plática | David Abraham Zarate Herrada | jueves, 10 de octubre de 17:45 a 18:00 | Salón 3 FCA | Más información |
| LXVII-008984 | Caracterización de transductores de diversas configuraciones con fibras ópticas estructuradas para el monitoreo de desplazamiento en ingeniería civil | Instrumentación | Póster | Luis Enrique Guillen Ruiz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010074 | Diseño y Construcción de un Impactador por Caída Para Lesiones de Médula Espinal | Instrumentación | Póster | Gerardo Muñoz Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009949 | Sistema wearable basado en unidades de medición inercial para el análisis automatizado de la marcha humana mediante la estimación de los arcos de movilidad (AM) en miembros inferiores | Instrumentación | Póster | José Armando Cerros Tlaxca | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
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| LXVII-009240 | Instrumento para Ilustrar el Protocolo BB84 de Transmisión Cuántica de una Llave Criptográfica | Instrumentación | Póster | Carolina Marisol Aguilar Rivera | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
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| LXVII-009442 | Construcción de un Zeusófono | Instrumentación | Póster | Judith Cortés Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009821 | Desarrollo de una configuración de un sensor de fibra óptica para medir vibración en estructuras. | Instrumentación | Póster | Jesús Pérez-Toalá | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009040 | Construcción de un spin coater casero pero funcional | Instrumentación | Póster | Diego Gael Vazquez Reyes | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008770 | Generador de Energía Eólica con Purificación de Aire | Instrumentación | Póster | Gabriel Mendez Figueiras | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009213 | Ixnamiki Rescue Robot platform development | Instrumentación | Póster | Víctor Alejandro Pérez Vital | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008757 | Diseño y construcción de un Robot programable para la enseñanza de la física y la electrónica. | Instrumentación | Póster | José Luis Del Río Valdés | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010105 | Dispositivo automático para medir estados de polarización con los parámetros de Stokes. | Instrumentación | Póster | Sofia De La Luz Martínez Onofre | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009172 | Dispositivo Termoestimulador | Instrumentación | Póster | Giselle Alejandra Román Chong | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008492 | Implementación de un invernadero con microclima controlado a través de sensores de control de riego, humedad, temperatura y luz para el desarrollo de plantas nativas atrayentes para polinizadores | Instrumentación | Póster | Maria Graciela Hernandez Y Orduña | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009004 | Experimento de medición de la distancia Tierra – Luna por emisión de pulsos láser. | Instrumentación | Póster | Juan Carlos Castaño Ramírez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010171 | Diseño y construcción de un espectrofotómetro de bajo costo para análisis de muestras. | Instrumentación | Póster | Víctor Hugo Meza Laguna | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009565 | Implementación de una Interfaz Automatizada para el Estudio del Efecto Hall | Instrumentación | Póster | Luis Antonio Madrigal Butrón | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009367 | Desarrollo de un Sistema de Arreglos de Bobinas Helmholtz para Estudios Magnéticos de Compuestos en Medios Líquidos | Instrumentación | Póster | Javier Gustavo Cabal Velarde | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010101 | Visión computacional como herramienta auxiliar en la física biomédica | Instrumentación | Póster | Pamela Ixchel Torres Hernández | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009880 | Mejoras en el diseño y construcción de un espectroscopio acústico | Instrumentación | Póster | Fernando Guerrero Enriquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009708 | En búsqueda de la capacitancia del Hilbertrón, capacitor coplanar para la medición de humedad y permeabilidad del suelo, resolución por método numérico, comparación experimental y curvas de caracterización de un suelo | Instrumentación | Póster | Julio Alfonso Pérez Flores | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008454 | Diseño y construcción de un Electrocardiógrafo Portátil con microcontroladores | Instrumentación | Póster | José Luis Del Río Valdés | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009973 | Diseño y construcción de espectrómetro UV-Vis con técnicas de impresión 3D | Instrumentación | Póster | Eddye Carlos Murillo Meraz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008855 | Caracterización de sensores de resonadores de cuarzo de alta sensibilidad con diferentes espesores de poli(ferrocenilmetilfenilsilano) expuestos a etanol. | Instrumentación | Póster | Sergio Alejandro Galindo Aguilar | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009722 | Sistema optomecatrónico para cuantificar la rotación de la polarización lineal de la luz en materiales cromoactivos para aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos | Instrumentación | Póster | Alfredo Rossel Morales Navarro | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008756 | Dispositivo para muestras con control de temperatura y su análisis luminiscente. | Instrumentación | Póster | Carlos Eduardo Cabello Vazquez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009384 | Sistema de Control y Calibración del Observatorio Mexicano de Radiofrecuencias | Instrumentación | Póster | Victor De La Luz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009514 | Efectos de no localidad espacial en la transferencia de momento por electrones rápidos a metales | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Daniel Espinosa González | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009896 | Estudio de la adsorción de las moléculas contaminantes CO2 y NO2 sobre la superficie BaTiO3(001) mediante cálculos de DFT | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Paola Macías Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009937 | Localización espectral de resonancias plasmónicas en nanoesferas tipo Drude de tamaño arbitrario | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Dana Larissa Luna González | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009224 | ¿Cómo atrapan un electrón pequeños cúmulos de agua? | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Ian Zuriel Ortiz Cristerna | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009370 | Efectos de forma en los espectros ópticos de elastómeros cristalinos líquidos híbridos | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Rebeca Salgado Escalante | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009764 | Perspectiva Histórica: Nanopartículas con Aplicaciones en Biomedicina | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Claudia Garcia Rodriguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009449 | Absorción de Azul de Metileno por síntesis reusable de nanopartículas de SiO2 utilizando Larrea Tridentata (Gobernadora) | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Eleazar Gandara Martinez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009116 | Efecto de las nanopartículas de $MnFe_2O_4$ sobre las propiedades dieléctricas de películas delgadas de PVDF. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Arturo Guevara Barrios | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009146 | Efecto local de la composición en la deformación y distribución de esfuerzos en nanopartículas policristalinas de Pt-Ni: Predicciones de dinámica molecular y simulaciones STEM | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Jairo Andrés Martínez Uribe | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009178 | Propiedades Optoelectrónicas y Fotocatalíticas de Nanoestructuras de ZnO:Ga: Un Estudio de Correlación | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Hector Tepech Blas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009254 | Síntesis de ferrofluidos con aplicaciones medioambientales | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Christopher Josemir Hernández Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009553 | Investigación experimental del efecto de la oxidación dependiente del espesor en las propiedades ópticas y superficiales de películas delgadas de níquel | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Dylan Antonio Huerta Arteaga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009278 | Puntos Cuánticos de Carbono para Detección de Ácido Úrico en Orina | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | René Sánchez Vázquez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009556 | Nanomateriales de óxido de hierro: Síntesis, Caracterización y Aplicaciones | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Tommy Kevin Merino Alama | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009305 | Diseño de cerámicas dieléctricas/ferroeléctricas de alta-entropía: Síntesis, caracterización estructural y de propiedades dieléctricas | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Diana Sánchez Ramírez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010109 | Efecto de la concentración de cloro en las propiedades luminiscentes de perovskitas de Cs$_2$ZrCl$_6$ | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Raúl Sánchez Zeferino | miércoles, 09 de octubre de 10:00 a 10:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009052 | Nanocompositos Magneto-Fluorescentes y Biocompatibles Basados en Magnetita Recubierta con Dióxido de Silicio, Puntos Cuánticos y Quitosano para la Purificación de Agua y Detección de Metales Pesados | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Mitchel Abraham Ruiz Robles | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009566 | Desarrollo de un sistema de evaporación catódica: Sputtering | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Jesus Eduardo Guzmán Elías | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009834 | Sintonización elástica de la estructura de bandas en cristales fotónicos elastoméricos unidimensionales | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Carlos Gabriel Avendaño López | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009325 | Propiedades electrónicas de ZrN y los efectos generados por dopado de Au | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Juan Andrés Orozco Dueñas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009820 | Estudiando la interacción electromagnética entre electrones rápidos y nanopartículas | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Alejandro Reyes Coronado | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009104 | Análisis estructural del acople molecular entre Fullereno y porfirinas en películas delgadas. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Uriel Isaac Ruíz Jacinto | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009501 | Caracterización de las propiedades ópticas y eléctricas de nanopartículas de ZnO por el método de poliol | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Alejandra Hernández Gómez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008640 | Síntesis y caracterización de películas delgadas de Al y aleación Al-Cr crecidas mediante sputtering | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Reiner Ramos Blazquez | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009296 | Girando nanopartículas mediante haces de electrones: impacto del tamaño, la forma y el material | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Jorge Luis Briseño Gómez | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009513 | Síntesis de nanoestructuras tipo core/shell de plata y óxido de hierro para remover contaminantes del agua | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Jahir Alejandro Flores Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010193 | Estructura electrónica del material LK-99 dopado con níquel: cálculos Ab Initio | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Ernesto Alonso Guerrero García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009651 | Estabilidad del efecto Hall cuántico con orbitales no ortogonales | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | José Guadalupe Santiago García | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-010186 | Development of a cathode of LiFe$_{1-x-y}$MxN$_y$PO$_4$ (M=Ni, N=Co) for lithium-ion batteries | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Santos Marin Silva | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009666 | Fabricación de acarreadores de quitosano trimetilado por microfluídica | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Plinio Aldana Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009218 | Efectos estructurales de cúmulos compactos de 13 átomos y sus orbitales moleculares | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Elver Juárez Loera | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009479 | Fabricación de fibras basadas en el sistema PCL/colágeno/elastina fabricadas por la técnica de electrohilado | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | María Fernanda Méndez Juárez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009661 | Evaluación de propiedades físico-químicas de nanocápsulas basadas en carbono | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Santos Adriana Martel Estrada | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009114 | MAGNETIZACIÓN REVERSIBLE DESDE YbCrO3 HASTA LA CERÁMICA DE ALTA ENTROPÍA Yb0.2Tm0.2Gd0.2Ce0.2La0.2CrO3 | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Juan Guillermo García Posada | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009434 | Propiedades termoeléctricas y de transporte electrónico en superredes de germaneno | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Brian Daniel Gutierrez Reyna | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008480 | Síntesis y propiedades electroquímicas de LiCoO2, LiMn2O4 y LiFePO4 | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Oswaldo Sánchez Dena | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009156 | Efecto de la incorporación de Dy$^{3+}$ sobre las propiedades luminiscentes de nanopartículas de Mn:ZnS | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Luis Alfredo Gonzalez Lopez | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009805 | Estudio teórico sobre el secuestro de metales pesados por medio de zeolitas | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Alan Mendoza Zosayaz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009290 | Nanoestructuras de Carbono decoradas con NiO para aplicaciones a energias. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Alejandro Enriquez Aguirre | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009505 | Síntesis y caracterización por espectroscopía Raman de nanopartículas de óxidos de hierro | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Kitzia Fernanda Román Carrasco | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009511 | Estudio computacional de las curvas de fusión de nanopartículas de Oro-Paladio | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Antonio Ruiz Aldana | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008912 | Adsorción de BSA sobre fibras compositas de óxido de poletileno/hidroxiapatita por microscopia de fuerza atómica | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Josué Cruz Galindo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009552 | Síntesis y caracterización de películas delgadas de óxido de indio dopado con estaño para detección de gases | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Daniel Isac Martínez Navallez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009835 | Espectro óptico de un medio quiral estructural nanocompuesto con inclusiones metálicas y un defecto de torsión | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Carlos Gabriel Avendaño López | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008810 | Materiales Cerámicos de Alta-Entropía: Una aproximación hacia el desarrollo de Materiales Avanzados. | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Alejandro Duran | miércoles, 09 de octubre de 17:30 a 17:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009761 | Celdas solares basadas en colorantes: El estado del arte | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Adolfo Collado Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008520 | Sobre la estructura de los cúmulos de oro $Au_{13}(SR)_{11}$ y $Au_{11}(SR)_{9}$ | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | César Emilio Cárdenas Zavala | lunes, 07 de octubre de 17:45 a 18:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008526 | Nuevo algoritmo para acelerar la predicción estructural de cúmulos de oro protegidos con tioles | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Alfredo Tlahuice Flores | lunes, 07 de octubre de 16:30 a 16:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008716 | Tecnologías de Deposición para Espejos de Bragg: Hacia el desarrollo de detectores en chip | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Bartolome Reyes Ramírez | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008741 | NANO FILMS OF TIN FOR THE GENERATION OF PHONON-POLARITON | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Sergio Alonso López Fuentes | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010119 | Búsqueda de análogos a condensados de Bose Einstein en la respuesta optica de sistemas metálicos nanoestructurado | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | José Humberto Parrilla De La O | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009836 | Estudio teórico de la superficie (0001) del $Bi_2Te_3$, efecto de la relajación estructural y del acoplamiento espín-orbita | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Edgar Daniel Sanchez Ovalle | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008763 | Influencia de condiciones electroquímicas y microestructurales en las propiedades magnéticas de arreglos de nanoalambres de Ni embebidos en alumina porosa | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Joaquín De La Torre Medina | martes, 08 de octubre de 17:45 a 18:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009748 | Síntesis de nanopartículas de oro utilizando un reactor continuo de tanque agitado | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Gabriel Alonso Gallardo | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009856 | Caída de potencial en cavidades caóticas con simetría de reflexión | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Moisés Martínez Mares | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008515 | Propiedades de detección de radiación UV y fotocatálisis del óxido DyCoO3 | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Carlos Rafael Michel Uribe | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008590 | Influencia del nitrato de cerio III hexahidratado en la permeabilidad de membranas fabricadas a partir de fibras coaxiales de quitosano-óxido de polietileno | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Stephani Vianey Francisco Limon | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010191 | Non-covalent interactions as design principle for novel materials | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Raúl Hernández Sánchez | martes, 08 de octubre de 13:00 a 14:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-008371 | Actividad fotocatalítica en luz visible de nanopartículas de SrTiO$_{3}$ mediante la inserción de iones Co$^{2+}$ y Co$^{3+}$ | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Luis Alfredo Gonzalez Lopez | lunes, 07 de octubre de 17:30 a 17:45 | Académicos FCA | Más información |
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| LXVII-008786 | Investigación computacional de los plasmones superficiales y las transiciones interbanda de las películas delgadas de cobre producidas mediante depósito láser pulsado | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Luis Guillermo Mendoza Luna | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Académicos FCA | Más información |
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| LXVII-009445 | Estudio del efecto de distintas cantidades de Au o Ag (0.5, 1 y 2 wt%) sobre titanatos nanotubulares para la producción fotocatalítica de hidrógeno . | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Paulina Fernández Alonzo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009932 | Predicción de nuevas monocapas Janus de TMCSe(TM=Mn,Cr,Ni) semiconductores y metálicos: Estudio por la Teoría Funcional de la Densidad | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Luis Angel Campos Ortiz | viernes, 11 de octubre de 10:30 a 10:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-010065 | Incorporación selectiva de Fe3+ en andamios de crecimiento celular de hidroxiapatita | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Karime Itzel Carrera Gutiérrez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009099 | Redes nanoestructuradas tipo ópalos inversos decoradas con hidróxidos de manganeso para electrodos supercapacitivos | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Joaquín De La Torre Medina | jueves, 10 de octubre de 10:00 a 10:15 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009216 | Estudio de [V(H2O)6]2+ y su espectro de absorción con primeros principios | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Julio César Reyes De León | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008826 | Estructuras $0D$ de $X_{20}C_{48}Y_{12} (X= Sc, Ca, Ti, V, Y= C, P, N)$ interaccionando con moléculas contaminantes $NO_{x}, CO_{x}, SO_{x} (X= 1, 2)$ | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Maria Guadalupe Salas Zepeda | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008825 | Estructuras bidimensionales de $X_{2}C_{10} (X= Ca, V)$ interaccionando con moléculas contaminantes $CO_{x}, SO_{x} (X=1, 2)$ | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Maria Guadalupe Salas Zepeda | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010080 | ESTUDIO DEL EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE NaBH4 Y DE AgNPs EN LA REDUCCION DE 4-NITROFENOL | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Ismael Santos Ramos | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009115 | Efecto de la concentración sobre la luminiscencia de conversión ascendente y descendente en vidrio de Telurio dopado con Er$^{3+}$ | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Mario Enrique Álvarez Ramos | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008564 | Adsorbentes nanoestructurados base hierro: una opción prometedora para tratamiento de agua | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Patricia Amézaga-Madrid | lunes, 07 de octubre de 16:45 a 17:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008422 | Síntesis verde de nanopartículas de plata usando azúcar e inulina agave como agentes reductores y su efecto bactericida contra la Escherichia Coli | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | David Omar Oseguera Galindo | lunes, 07 de octubre de 17:00 a 17:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-010129 | Estudio de propiedades magnéticas de nanopartículas bimetálicas $Fe_{0.14}Pt_{0.86}$ sintetizadas por reducción química a alta presión de hidrógeno. | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Carlos Reyes Damián | viernes, 11 de octubre de 08:30 a 09:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009340 | Optimización de Calderas de Vapor mediante Sensores Magnéticos Avanzados con Nanopartículas de Magnetita | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Javier Gustavo Cabal Velarde | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008849 | Fabricación y caracterización de nanofibras de un nanocompuesto con nanotubos de carbono | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Leonardo Nicolás Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009996 | Respuesta óptica del modelo $\alpha-\mathcal{T}_3$ con periodicidad Kekulé | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Luis Eduardo Sánchez González | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008429 | Estudio DFT-D de un nuevo alótropo de nitruro de carbono 2D reaccionando con contaminantes | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Rodolfo González González | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-010161 | Crecimiento y caracterización de películas delgadas de ZnO-Al mediante pulverización catódica asistida por radiofrecuencia | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Diana Pineda Vázquez | jueves, 10 de octubre de 10:15 a 10:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008816 | Propuesta de sensor óptico basado en nanopartículas plasmónicas depositadas sobre una película delgada en un sustrato de vidrio. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Arturo Leonel Mendoza Martínez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008595 | Photocatalytic CO$_2$ Reduction and water splitting of 2D Janus-type by using density functional theory | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Mourad Boujnah | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009991 | Síntesis de Nanopartículas magnéticas (Core@Shell) recubiertas de sílice para la separación material biológico (RNA). | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Flavio Manuel Nava Maldonado | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010145 | SÍNTESIS DE NANOFIBRAS CONDUCTORAS CON INCORPORACIÓN DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS DE $SrFe_{12}O_{19}$ POR LA TÉCNICA DE ELECTROHILADO | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Jesús Francisco Navarro García | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009327 | Consolidantes nanoparticulados derivados del cascarón de huevo para la conservación del mármol con aplicaciones en patrimonio Cultural | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Esmeralda Lizet Martínez Piñeiro | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009107 | Síntesis de sustratos híbridos nanoestructurados, análisis de sus propiedades estructurales, térmicas y sus aplicaciones biomédicas. | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Edgar Alvarez Zauco | viernes, 11 de octubre de 09:00 a 09:15 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-008343 | Propiedades electrónicas de perovskitas dobles 2D | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Luis Angel Santillan Lara | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008382 | Efecto de la temperatura en la síntesis de nanoaprtículas de plata y su efecto bactericida contra la Eschericia Coli | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Alexa Carrillo Mercader | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 16:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009549 | Impacto de las variables: tiempo/temperatura en la síntesis de esferas de carbono a partir de dos precursores distintos | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Juan Luis Ignacio-De La Cruz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008525 | Predicción teórica de estructuras de Oro protegidas con Azufre en dos dimensiones. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | César Emilio Cárdenas Zavala | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010122 | Nanoestructuras de Carbono Decoradas con Nanopartículas de $Co_3 O_4$ para Aplicaciones en Supercapacitores | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Luis Alfonso Ponce Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009105 | Estudio de la movilidad y cantidad de portadores de carga en interfaces de películas delgadas orgánicas. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Marianne Solano Billot | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008556 | Nano-compositos CdTe@CaCO$_3$. Síntesis y aplicación para LEDs. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Juan Carlos Gil Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008587 | FABRICACIÓN DE PELICULAS DE MWCNTs/SDS/PEDOT POR SPRAY COATING | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Omar Cruz Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010060 | Reciclaje de Fósforos Luminiscentes de Lámparas Fluorescentes para la Generación de Nuevos Materiales por Electrohilado | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Gerardo Muñoz Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008980 | Síntesis simplificada de nanopartículas de sulfuro de cadmio. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Beatriz Guadalupe Zaragoza Palacios | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009015 | ADN Hiperestructurado | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Gemma Ivette Miranda Mazón | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009103 | Análisis de la respuesta óptica de películas orgánicas multicapa. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Jorge Martínez Garfias | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009930 | Propiedades organolépticas y anti-microbianas del extracto etanólico de Ruta graveolens y su sinergia con Nitrato de Plata. | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Octavio Sebastián Hernández Álvarez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010126 | Síntesis de Nanoestructuras de Carbono para Detección de Ácido Úrico | Materia Condensada y Nanotecnología | Póster | Evelin Martínez Valdivia | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010245 | Puntos cuánticos como agentes teranósticos para terapia fototérmica e imágenes fluorescentes simultáneas | Materia Condensada y Nanotecnología | Plática | Imelda Olivas Armendáriz | miércoles, 09 de octubre de 17:15 a 17:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-010180 | Desarrollo de un láser sintonizable de fibra dopada con erbio para detección de compuestos orgánicos volátiles | Óptica | Póster | Andrés Zuriel Grijalva López | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009919 | Estudio de la dependencia temporal de la respuesta nolineal de arreglos ordenados de nanoprismas metálicos | Óptica | Plática | Yolotzin Mariana Morales Pacheco | martes, 08 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009491 | Polariton Bose-Hubbard dimer with $\mathcal{PT}$-symmetry | Óptica | Póster | Isaac Jesán Velázquez Reséndiz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010032 | Terapia fototérmica plasmónica mediante haces convergentes en maniquíes ópticos en normotermia | Óptica | Póster | Jimena Carolina Nuño Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008837 | Rotador de Faraday Utilizando un Cristal Paramagnético | Óptica | Póster | Oscar Alcaraz Gutiérrez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010026 | ESTUDIO ÓPTICO DE META-ÁTOMOS CON SIMETRÍA ROTACIONAL PARA TERAHERTZ | Óptica | Póster | David Zárate Villegas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010167 | Generación de un láser pulsado de fibra óptica empleando la oscilación de una micro-burbuja como mecanismo de conmutación | Óptica | Póster | César Amaxal Cuatetl | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009902 | Estudio del Comportamiento de la Polarización de la Luz en Presencia de Azúcar en una muestra controlada. | Óptica | Póster | Alan Ivan Reyes Briones | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009782 | Spectral Parameter Power Series for non-homogeneous optical waveguides | Óptica | Póster | Angel Omar De Luna Gallardo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009248 | Diseño e implementación de un sistema vertical de transformada de Fourier para el análisis de la respuesta en frecuencia de muestras de PDMS que han sido expuestas a Bacillus clausii | Óptica | Póster | Sonia Hernández Mota | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008597 | Medición absoluta de esferas cóncavas usando un interferómetro tipo Fizeau | Óptica | Póster | María Elizabeth Percino Zacarías | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009956 | Análisis Teórico-Experimental de los Coeficientes de Fresnel y su Potencial Aplicación en la Optimización de Paneles Solares | Óptica | Póster | Edgar Eduardo Ontiveros Lara | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008583 | Caracterización, cálculo de espesor y ajuste del proceso de evaporación de SiO2 mediante Cañón de Electrones | Óptica | Póster | Benito Canales Pacheco | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008830 | Reconstrucción 3D a partir de patrones concéntricos | Óptica | Plática | Mario Alberto Martínez Herrera | miércoles, 09 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009695 | Digitalización de objetos puramente de fase por medio de la perfilometría de Fourier y del efecto Talbot | Óptica | Póster | Cinthia Edith Adame Téllez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009939 | Metodología para diseñar moldes con forma libre para fabricar lentes sintonizables | Óptica | Póster | Agustin Santiago Alvarado | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009688 | Digitalización 3D de la superficie de microorganismos vivos usando técnicas ópticas no-destructivas | Óptica | Póster | Pablo Sánchez Coria | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009187 | Obleas ultra-delgadas usadas como filtros ópticos modulables | Óptica | Póster | Christian Alexis Salcedo Rodriguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009877 | DISEÑO DE SUPERFICIES ESTOCÁSTICAS CON ESTRUCTURA MARKOVIANA | Óptica | Póster | Carlos Amador Meléndez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009931 | Holografía accesible: Creación de imágenes 3D con un interferómetro Mach-Zehnder portátil | Óptica | Póster | José Armando Escamilla Ángeles | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009683 | Caracterización de la gelatina mezclada con tintes orgánicos e inorgánicos como material fotosensible | Óptica | Póster | Ana Laura Madrigal García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009917 | Impacto de las condiciones iniciales atómicas en el modelo de Jaynes-Cummings de tres niveles tipo escalera. | Óptica | Póster | Leonardi Hernández Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009929 | Propuesta de un método de pulido para una superficie plana de resina fabricada mediante manufactura aditiva. | Óptica | Póster | Pedro Cebrian Xochihuila | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008373 | Exploring the Dynamics of Micro-sized Liquid Particles in a Double Potential Optical Trap | Óptica | Póster | Ricardo Méndez Fragoso | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009918 | Estudio de transmisión de luz en diferentes objetos translucidos y sus aplicaciones. | Óptica | Póster | Octavio Abdala Carranza Ortega | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009571 | Aplicaciones del Cálculo Vectorial en Óptica: Un Estudio de Polarizadores y el Efecto Twisted Nematic | Óptica | Póster | Adriana Montserrat Ledezma De La Rosa | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010182 | Combinación monomodo y multimodo en fibra óptica para la detección de acetona como biomarcador de la diabetes mellitus | Óptica | Póster | Mónica Sofía García Ruiz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009673 | Simulación numérica de la difracción de una rejilla senoidal de fase | Óptica | Póster | Verónica Yuritzi Sandoval Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009703 | Estructuras de bandas de cristales fotónicos dispersivos con constantes dieléctricas experimentales | Óptica | Póster | Jesús Daniel Valenzuela Sau | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008572 | Sensor de Etanol basado en fibras ópticas como posible aplicación de un alcoholímetro | Óptica | Póster | María Fernanda Hernández De La Cruz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008744 | Optimización en el seguimiento solar como una herramienta que usa motores a paso y Arduino en la captación y conversión de energía solar | Óptica | Póster | Alejandro Flores Mayorga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009450 | Cauchy-Riemann beams | Óptica | Plática | Iran Ramos Prieto | miércoles, 09 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009818 | Caracterización fotométrica y radiométrica de películas híbridas de imidazol y $Bi (NO3)3$ en la generación de luz blanca cálida. | Óptica | Póster | Marcoantonio Ramírez Morales | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010236 | La prueba de Ronchi con infrarrojo térmico | Óptica | Plática | Esteban Luna Aguilar | miércoles, 09 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008412 | PPBS usando interferómetro de Mach-Zender | Óptica | Póster | Edaurdo Hernández Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009795 | Creación de arte mediante la difracción de la luz | Óptica | Póster | Daniel Vieyra Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009010 | Perfilometría de proyección de franjas de desplazamiento lateral | Óptica | Plática | Miguel Angel Navarro Ahuatl | lunes, 07 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009285 | Caracterización óptica del índice de refracción de un polímero potencialmente biocompatible con variación en la temperatura de curado y razón de mezcla. | Óptica | Póster | Daniela Karen Reyes Rivera | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009183 | Transformadores de polarización sintonizables en el rango de frecuencias ópticas. | Óptica | Póster | Karla Daniela Herrera Durazo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009903 | Estudio del modelo de esparcimiento caótico con luz láser y tres cilindros metálicos bajo variaciones en el diámetro del haz. | Óptica | Póster | Edgar Tonatiuh Santiago Lobato | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010071 | Generación de pulsos cortos mediante cavitación óptica y una solución orgánica | Óptica | Plática | R. Zaca-Morán | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009079 | Reconstrucción del patrón de difracción de fuentes microscopicas de luz usando Machine Learning | Óptica | Plática | César Alberto Torres Solís | miércoles, 09 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010239 | Fabricación de prototipos mediante impresión 3D: retos y avances actuales | Óptica | Plática | Brenda Villalobos Mendoza | martes, 08 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008495 | Implementación de una cámara de cultivo ambiental con tecnología optoelectrónica | Óptica | Póster | Daniel Osmar García-García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008570 | Estudio comparativo entre PCR y PLS en un sensor OF-Taper para la detección de acetona | Óptica | Póster | Estefania Ramírez Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008529 | INTERFERÓMETRO DE MICHELSON EN FIBRA ÓPTICA UTILIZANDO UNA REJILLA DE PERIODO LARGO PARA LA DETECCIÓN DE ACETONA. | Óptica | Póster | Angélica Ruíz Márquez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009186 | Caracterización y control de la interferencia modal en sistemas de fibras ópticas con diferentes diámetros para interferometría de Mach-Zehnder | Óptica | Póster | Alan Ivan Reyes Briones | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009790 | Uso de una pantalla LCD de raspberry pi como generadora de elementos ópticos difractivos dinámicos | Óptica | Póster | Luis Gustavo Espinoza Tapia | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010213 | Desarrollo de un polarímetro para estudiar estados de polarización | Óptica | Póster | Dan Imer Madrid Gutierréz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008370 | Diseños de lentes de Gutman Plasmónicas | Óptica | Plática | Jesús Emmanuel Gómez Correa | lunes, 07 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009236 | Uso de Machine Learning en la identificación de aberraciones en sistemas ópticos. | Óptica | Póster | Moisés Hernández Romero | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008834 | Generación de aberración de coma controlada utilizando un par de elementos plano-freeform impresos en 3D | Óptica | Póster | Daniel Martínez-Rodríguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009641 | Efecto de coincidencia del índice refractivo en maniquíes ópticos. | Óptica | Plática | Eduardo Ortiz Rascón | miércoles, 09 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009170 | Relación de transmitancia y absorbancia para sólidos no disueltos en líquidos. | Óptica | Póster | Yajaira Concha Sanchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009780 | Medición de superficies no convencionales por refracción utilizando una pantalla LCD | Óptica | Póster | Oliver Huerta Carranza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009034 | Espectroscopía por absorción de dos fotones en semiconductores $m\bar{3}m$ y $\bar{4}3m$ | Óptica | Plática | Ramón Carriles Jaimes | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008817 | Fabricación de superficies de Aluminio funcionalizadas con láser de pulsos ultra-cortos para desalinización de agua. | Óptica | Póster | Leydy Velasco Pardo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008903 | Cambio en la Reflectividad óptica y bandas de energía de una capa de grafeno cuando interacciona con una molécula de Aluminio | Óptica | Póster | Eric Raymundo Garcés García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010152 | Propuesta de solución a la ecuación de transporte de intensidad en simetría cilíndrica. | Óptica | Póster | Pablo Omar Ortega Escorza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009119 | Hologramas de abrasión | Óptica | Póster | Carlos Guadalupe Pazos Herrera | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009620 | Estudio de un derivado de imidazol para aplicaciones en el desarrollo de sensores | Óptica | Póster | Pedro Marcos Velasco Bolom | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009145 | Control de acceso biométrico a base de correlador de transformada conjunta | Óptica | Póster | Jorge Angel Rodríguez Basto | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009136 | Reconstrucción Holográfica Digital a Color | Óptica | Póster | Mariana Romero Tafoya | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010212 | ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL ACEITE DE OLIVA VIRGEN MEDIANTE LÁSERES DE DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA | Óptica | Póster | Roberto Angel Ramos González | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009676 | Implementación y caracterización de una capa blanca reflectaste en una cocina solar | Óptica | Póster | Mario Pérez Cortés | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010235 | Técnicas avanzadas de escaneo tridimensional para micro y macro objetos | Óptica | Plática | Amalia Martínez García | lunes, 07 de octubre de 12:00 a 13:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-010244 | Sistema de Identificación de vinos tintos | Óptica | Plática | Roberto Rojas Laguna | viernes, 11 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009718 | Diseño de un Sistema Óptico para Medir la Sedimentación del Lodo | Óptica | Póster | Mario Pérez Cortés | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008898 | DESARROLLO EXPERIMENTAL DE UN SENSOR DE FRECUENCIAS DE VIBRACIÓN UTILIZANDO LA ESTRUCTURA MCM DE FIBRA ÓPTICA | Óptica | Póster | Eric Didier Galván Navarro | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009111 | EFICIENCIA DE LOS PROTECTORES SOLARES CONTRA UVA Y UBA | Óptica | Póster | Jose Rodolfo Reyes Ramirez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009954 | Realce de fotoluminiscencia con metasuperficies aleatorias | Óptica | Plática | Jorge Alberto Betancourt Delgadillo | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009436 | INSTRUMENTACIÓN DE TELESCOPIOS GALILEANOS HÍBRIDOS EN PACIENTES CON DIAGNÓSTICO DE BAJA VISIÓN | Óptica | Póster | Itzel Muñoz Juárez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008955 | Concentrador Solar de lente de Fresnel | Óptica | Póster | María José Cervantes Oropeza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008545 | Estudio de las propiedades lineales y no lineales de nanolaminados de dos dieléctricos alternados | Óptica | Póster | Emmanuel Alfonso Rodríguez Juárez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010248 | Láseres fibra óptica y sus aplicaciones en la región de 1500 y 2000 nm | Óptica | Plática | Baldemar Ibarra Escamilla | jueves, 10 de octubre de 08:30 a 09:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009057 | Análisis de imágenes a través de YUV en la determinación de homogeneidad e interfaces en sólidos presentes en líquidos | Óptica | Póster | Itzel Luviano Soto | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009207 | Monitoreo de gases contaminantes utilizando una fuente de supercontinuo basada en pulsos de ruido | Óptica | Póster | Daniel Alejandro Ramos González | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009677 | Efectos de la Polarización en Soluciones de Sacarosa | Óptica | Póster | Gustavo Aarón Vallejo Salgado | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009671 | Solución numérica de la reflexión totalmente atenuada de sistemas metafotónicos multicapa | Óptica | Póster | Emmanuel Velázquez Hermenegildo | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010261 | manueld@inaoep.mx | Óptica | Plática | Manuel Duran Sánchez | jueves, 10 de octubre de 10:00 a 10:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008457 | Uso de redes neuronales predictivas en láseres de amarre de modos pasivo | Óptica | Póster | Maximino Roberto Tapia García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009477 | Medición de una superficie de forma libre con un sensor de Shack-Hartmann | Óptica | Póster | María Guadalupe Bribiescas Chávez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008712 | Evaluación de Radiopacidad con un teléfono móvil | Óptica | Póster | Estefania Gallegos Tochimani | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008498 | Sistema automatizado para fabricar rejillas de periodo largo mecánicas en fibra óptica plástica | Óptica | Póster | Jesus Alejandro Torres-Morales | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010242 | Solución de la interacción de campos cuantizados con decaimiento | Óptica | Plática | Héctor Manuel Moya Cessa | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010048 | Caracterización de taper con recubrimiento de grafeno | Óptica | Póster | Adriana Sofía Vázquez Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008409 | Espectros ópticos de medios estructuralmente quirales con periodo espacial graduado. | Óptica | Póster | Laura Olivia Palomares Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009871 | Control de la polarización en la región focal de una placa zonal binaria ortogonal y fuera de fase. | Óptica | Póster | Isis Scarlet Beltrán Muñoz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009201 | Caracterización óptica no lineal de nanocubos de plata suspendidos en diferentes medios liquidos | Óptica | Póster | Athziri Zúñiga Méndez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009745 | Sintonización laser basada en la posición de dobles de una microfibra que construye un interferómetro Mach-Zehnder | Óptica | Plática | Guillermo Salceda-Delgado | miércoles, 09 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009143 | Diseño e implementación de un microscopio holográfico para el análisis de muestras biológicas | Óptica | Plática | Paulina Davila Arroyo | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009617 | Caracterización de las vibraciones mecánicas mediante el diseño de un interferómetro de Michelson fabricado con impresión 3D | Óptica | Póster | Mario Pérez Cortés | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009180 | Propagación de haces vectoriales en medios esparcidores. | Óptica | Póster | Joaquín García García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009545 | Biostimulación laser de una muestra orgánica usando haces con momento angular orbital. | Óptica | Póster | María Montserrat Vargas Camacho | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009465 | Curvas de Z-scan de Ftalocianina impurificada con Hierro (F16FePc) variando potencias en la longitud de onda de 633 nm | Óptica | Póster | Jafet Eduardo Luna Dominguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008905 | Cálculos AB Initio para la obtención de bandas de energía y función de perdida de la interacción de una capa de grafeno con aluminio | Óptica | Póster | Ceciah Gutiérrez Rodriguez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009526 | Análisis de sensitividad de metasuperficies desordenadas para biosensado mediante teorías de esparcimiento múltiple | Óptica | Póster | Jonathan Alexis Urrutia-Anguiano | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009781 | Pulsos con resonancia de solitón disipativo en un láser de amarre de modos en forma de mancuerna con fibra de doble revestimiento dopada de Er/Yb | Óptica | Póster | Alejandro Reyes Mora | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009461 | Estudio de las propiedades no lineales de sistemas con dos capas de nanopartículas metálicas embebidas en un dieléctrico | Óptica | Póster | Cristian Camilo Barrero Jimenez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009924 | Determinación experimental y comparación de propiedades ópticas lineales en diferentes marcas de miel | Óptica | Plática | Ricardo René Martínez Melchor | lunes, 07 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010241 | De las franjas de Young al control de la Polarización: usos de la interferometria | Óptica | Plática | Carlos Ignacio Robledo Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 10:00 a 10:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010249 | Fabricación con manufactura aditiva de un telescopio Galileano para pacientes con baja visión | Óptica | Plática | Daniel Aguirre Aguirre | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009267 | ANÁLISIS DE LA RESPUESTA ESPECTRAL DE UN SENSOR DE FIBRA ÓPTICA HETERO NÚCLEO MODIFICADO CON NANOESTRUCTURAS DE ORO PARA UNA MEJORA EN LA MEDICIÓN REFRACTOMÉTRICA | Óptica | Plática | Karla Ivonne Serrano Arévalo | jueves, 10 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010073 | Prueba de una superficie convexa no especular mediante deflectometría óptica | Óptica | Póster | Tyra Delgadillo Mendoza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009060 | Análisis espectral atómico por plasma para limos granulometricamente tamizados | Óptica | Póster | Itzel Luviano Soto | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009321 | Análisis de la respuesta de un sensor de acetona mediante Análisis de Componentes Principales | Óptica | Póster | Faustino Moises Amador Garcia | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008661 | Detección de micropartículas en suspensión utilizando la técnica de resonancia de plasmones superficiales y la teoría de esparcimiento | Óptica | Póster | Osvaldo Rodríguez Quiroz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009921 | Recuperación de parámetros ópticos en tejidos sintéticos de bajo costo imitando las características ópticas de un tejido mamario sano y oncológico | Óptica | Póster | Jose Eduardo León Leyva | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009928 | Reflectividad de metasuperficie desordenada: un enfoque numérico | Óptica | Plática | Isabel Yajaira Rojas Martinez | viernes, 11 de octubre de 09:15 a 09:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010006 | Exploración para la generalización de acoplamiento en un enrejado de semiconductores | Óptica | Plática | Alejandro Padrón Godínez | miércoles, 09 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010240 | Hacia donde va el diseño óptico | Óptica | Plática | Sergio Vázquez Y Montiel | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009373 | Pulidor de lentes | Óptica | Póster | Diego Arcos Nava | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009650 | Correlación de la Concentración de Cafeína y el Grado de Tueste del Café mediante Espectrofotometría UV-Vis | Óptica | Póster | José Eduardo Banda Enríquez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010100 | Construcción de dermatoscopio multiespectral con luz polarizada para pruebas de control de calidad de productos cosméticos. | Óptica | Póster | Manuel Abraham López Pacheco | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009381 | Análisis de principios de conservación en ondas evanescentes en reflexión total interna | Óptica | Póster | Yuli Gabriela Rodriguez Ruiz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008682 | Una técnica novedosa para la separación de contribuciones electrónicas y térmicas para el estudio de la respuesta óptica no lineal de sistemas nanoestructurados | Óptica | Póster | Marco Antonio Hernandez Acosta | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008719 | Variación del ancho espectral del pico de potencia alrededor de 632 nm al aplicar fuerza en una fibra óptica de plástico | Óptica | Póster | Yeraldyn Guzmán Castro | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009349 | Evaluación de superficies rugosas por proyección de puntos | Óptica | Póster | Irán Robles Gutiérrez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008607 | Caracterización por escáner 3D de elementos ópticos mediante impresión 3D | Óptica | Póster | Leonardo Daniel Duran Leal | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008738 | CAPTACIÓN DE VIBRACIONES MECÁNICAS POR MEDIO DE UN INTERFEROMETRO MULTIMODAL MACH-ZEHNDER BASADO EN FIBRA ÓPTICA | Óptica | Póster | Mario Piña Moncada | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009328 | Sensor de medición de ángulo basado en un interferómetro Mach-Zehnder de fibra óptica adelgazada | Óptica | Póster | Dylan Antonio Huerta Arteaga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008841 | Modificación de los radios de curvatura locales, en lentes planocóncavas mediante simulación y depósito de películas delgadas. | Óptica | Póster | Hiram Guatemala Vera | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009425 | Errores en la topografía corneal cuando la lente de la cámara del topógrafo está afectada por la aberración de distorsión | Óptica | Póster | Oliver Huerta Carranza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008859 | Desarrollo de sensores para la detección de compuestos orgánicos volátiles usando un amplificador de fibra dopada con Iterbio | Óptica | Póster | Gabriel García Morales | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009791 | Generación de estados de polarización no convencional mediante una placa s-wave | Óptica | Póster | Rafael Gracida Zapata | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009422 | La Técnica de Impacto Acústico y su Aplicación Para la Caracterización Mecánica de Una Mezcla Asfáltica con Colillas de Cigarro | Óptica | Póster | Yajaira Concha Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008931 | Cristales Fotónicos en Camaleones Pantera | Óptica | Póster | Salvador Perez Chavez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008625 | Refractómetro de Fibra No-Core Adelgazada Con Offset a Base de Interferencia Multimodal y Efectos en la Sensibilidad Debido al Posicionamiento del Adelgazamiento | Óptica | Plática | Abraham Alejandro Quiñones Flores | jueves, 10 de octubre de 09:00 a 09:15 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009314 | PRUEBAS DESTRUCTIVAS Y NO DESTRUCTIVAS EN CONCRETO ASFÁLTICO CON ADICIÓN DE CAUCHO | Óptica | Póster | Yajaira Concha Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010238 | Desarrollo de elementos ópticos con forma libre por la técnica de inyección por molde | Óptica | Plática | Agustín Santiago Alvarado | lunes, 07 de octubre de 17:00 a 17:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008804 | Interferómetro de Mach-Zehnder de doble paso en fibra óptica para la detección de acetona como biomarcador de la diabetes mellitus | Óptica | Póster | Juan Omar Alcocer Victorín | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008875 | Sistema de Control Automatizado para Experimentos de Óptica | Óptica | Póster | Danna Itzel Hernández García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009783 | Medición interferométrica de superficies de forma libre. | Óptica | Póster | Oscar Eduardo Mani Cano | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009165 | Medición de distancia focal efectiva usando difracción | Óptica | Póster | Angélica Giovanna León Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008769 | Regresión de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS) aplicado a sensores de Fibra Óptica para Detección de Acetona | Óptica | Póster | Leonardo David Hernández Guerrero | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010178 | Evaluación de la Efectividad del Recubrimiento Antirreflejante en Lentes Oftálmicas para la Filtración de la Luz | Óptica | Póster | David Victoria Tellez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009233 | Pulsos de alta energía similares a ruido en un láser de fibra dopado con tulio/holmio | Óptica | Plática | Manuel Durán-Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010137 | Caracterización de intensidad óptica a través de un material termocrómico empleando polarizadores lineales. | Óptica | Póster | Ariel Fong González | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009639 | Láser de fibra conmutable de múltiples longitudes de onda basado en un interferómetro Fabry-Perot | Óptica | Póster | Adriana Bueno Gasca | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009904 | Study of Nonlinear Properties of $Au/TiO_2$ Hyperbolic Materials | Óptica | Plática | Fernando Arturo Araiza Sixtos | viernes, 11 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008759 | Estudio y Diseño de Guía Óptica Cónica para Aplicaciones en Iluminación | Óptica | Póster | Alejandro Flores Mayorga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009827 | Tomografía de Coherencia Óptica aplicada al análisis de hojas de plantas | Óptica | Póster | José Eduardo Lomán Córdova | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009338 | Influencia de la forma del filtro en la técnica de contraste de fase. | Óptica | Póster | Tania Beatriz Martínez Hernández | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008864 | Sensor interferométrico de fibra óptica para medir la respuesta a temperatura y humedad usando el pilidemetilsiloxano PDMS. | Óptica | Póster | José Luis Ocampo Landa | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008857 | Rejillas de periodo largo apodizadas en fibras ópticas como aplicación en sensores distribuidos para la detección de acetona | Óptica | Póster | Bibian Israel Sosa Rincón | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009435 | Simulación numérica de un filtro Lyot dinámico con ancho de banda reducido | Óptica | Póster | Baldemar Ibarra Escamilla | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010237 | Corrección de la aberración esférica y cromática del ojo usando lentes de contacto híbridos y su impacto en la agudeza visual. | Óptica | Plática | Omar García Liévanos | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008475 | Sistemas de comunicación óptico inalámbricos | Óptica | Póster | Catherine Paola Sánchez García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008552 | Esparcimiento de luz por esferoides oblatos de dióxido de titanio en recubrimientos de pintura blanca | Óptica | Póster | Edwin Ignacio Ramos Zacarías | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009266 | Modifcación de pulsos temporales triangulares en un laser de fibra mediante un controlador de polarización | Óptica | Póster | Francisco Javier Valle Atilano | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010179 | Análisis de curvas de z-scan de un colorante orgánico obtenidas con un láser pulsado ultrarrápido bajo diferentes regímenes de iluminación | Óptica | Póster | Diana Lizeth García Pérez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010243 | Técnicas de aprendizaje profundo en sistemas de codificado del frente de onda | Óptica | Plática | Carina Toxqui Quitl | miércoles, 09 de octubre de 17:00 a 17:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008458 | Desarrollo de sensor de vibración mediante interferómetros todo fibra | Óptica | Póster | Juan Carlos Hernández García | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009555 | Implementación de un interferómetro Michelson de bajo costo para medir el índice de refracción de un vidrio y la expansión térmica de uno de los espejos. | Óptica | Póster | Arturo Guzmán Barraza | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009444 | Optimización de un Sensor Basado en Resonancia de Plasmones de Superficie para la Medición de Concentraciones en Soluciones Binarias | Óptica | Póster | Daniel Alberto Mijares Acosta | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010128 | Pulsos cortos de un láser de Er tipo “Q-switch” utilizando tinta china como absorbente saturable | Óptica | Póster | Carlos Eduardo Rivera Ortiz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010133 | Caracterización de las propiedades ópticas de PEDOT: PSS/PVA para su aplicación en la fotónica como sintonizador. | Óptica | Póster | Carlos Alberto Megchum Ruedas | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009302 | Láser de fibra dopado con Tulio con Conmutación-Q basado en glicerina como el absorbente saturable. | Óptica | Póster | Edwin Addiel Espinosa De La Cruz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009335 | IMPLEMENTACIÓN DE UN DOBLE INTERFERÓMETRO MACH-ZEHNDER UTILIZANDO FIBRA ÓPTICA SIN NÚCLEO. | Óptica | Póster | J.M. Estudillo-Ayala | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009726 | Desarrollo de guía óptica novedosa con capacidad de captación incrementada para aplicaciones de iluminación solar | Óptica | Póster | Daniel Toral Acosta | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008517 | Diseño, fabricación e implementación de un telescopio de dos espejos “Kutter-Schiefspiegler/Oblicuo” | Óptica | Plática | Jorge De Jesús Alvarado Martínez | lunes, 07 de octubre de 17:30 a 17:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009126 | Implementación de la técnica de interferometría electrónica de speckles y análisis de Fourier para la detección de modos de vibración | Óptica | Póster | Daniela Jazjanny Pedro Trujano | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008588 | Interferómetro de Sacnag con fibra óptica como sensor para la detección de acetona, metanol y etanol como biomarcadores de células cancerígenas. | Óptica | Póster | Gibran Cruz Cruz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009730 | Diferenciación de imágenes realizadas mediante dos técnicas, FFT y XFT usando técnicas de redes neuronales | Óptica | Póster | Mario Pérez Cortés | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008764 | Sistema óptico de captura de imágenes retinianas de alto contraste y amplio campo. | Óptica | Póster | Yoandy Pérez Peñate | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008582 | Reconstrucción de rostros usando Fourier | Óptica | Póster | Martha Edali Barreiro Ortíz | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009915 | Solución exacta del modelo de Jaynes-Cummings Impulsado | Óptica | Póster | Leonardi Hernández Sánchez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010197 | Reconstrucción 3D de piezas patrimoniales por medio proyección de franjas de luz estructuradas empleando el algoritmo de reconstrucción de fase temporal. | Óptica | Póster | Luis Alberto Romero Leon | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010106 | Cuantificación de la constante de Verdet en distintas concentraciones de jarabe de maíz diluido en agua a partir del efecto Faraday | Óptica | Póster | Ángel Gabriel Munguía Velázquez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010050 | Formación de cristales coloidales utilizando fibra óptica y corrientes convectivas | Óptica | Póster | Xochiquetzal Lopez Simon | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009858 | Diseño y construcción de un analizador de espectro óptico para el análisis de diferentes fuentes de luz | Óptica | Póster | Alfredo Enrique Medellin Calderon | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009738 | LOS HACES HERMITE-GAUSS Y LAGUERRE-GAUSS. | Óptica | Póster | Ricardo Alejandro Reyes Changin | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009547 | Campos ópticos con polarización espacialmente variante aplicados en biostimulación de semillas ornamentales y/o de consumo. | Óptica | Póster | Zulena Robles Morán | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010088 | Película delgada plasmónica como sensor: Análisis de sensibilidad | Óptica | Póster | Fernando Gabriel Ortiz Vega | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008476 | Sensor de fibra óptica tipo Mach-Zehnder para la detección de pH en soluciones de Alizarin Red S. | Óptica | Póster | Mario Angel Rico Mendez | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008742 | Caracterización y generación de la superposición de dos haces Bessel experimental, numérico. | Óptica | Póster | Ian Gámez Santamaría | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009865 | Surface characterization of dielectric thin films | Óptica | Póster | Ruben Omar Esquivias Salazar | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009200 | Medición de torsión por medio de interferencia super-modal en fibra multinúcleo | Óptica | Póster | Ana Lucía Martínez-De-León | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008497 | Interfaz móvil para un sistema optoelectrónico de medición del índice de refracción en líquidos | Óptica | Póster | Carlos Emanuel Ruiz-Colunga | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010017 | Diseño de un inteferometro de fibra optica para operar en el rango visible y su aplicación como sensor de curvatura con alta sensiblilidad | Óptica | Plática | Enrique De La Cruz Mendoza | miércoles, 09 de octubre de 17:30 a 17:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010066 | Uso del plasmón de resonancia superficial como biosensor en la detección de los tipos de VPH 6,11, 16 y 18 | Óptica | Póster | Víctor Gómez Flores | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009941 | Metodología de maquinado de moldes con fresadora CNC | Óptica | Póster | Agustin Santiago Alvarado | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008638 | Comparación y compensación de un escalón de λ/4 | Óptica | Plática | Reyna Cornelio De Jesús | jueves, 10 de octubre de 10:45 a 11:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-009570 | Espectroscopia de Fourier Infrarroja aplicada al monitoreo no Invasivo de glucosa. | Óptica | Póster | Josseline Juárez Galán | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009933 | Análisis de la geometría de los frentes de onda y de los patrones de interferencia Producidos en el Interferómetro con Filo de Navaja (IFN). | Óptica | Plática | Pedro Cebrian Xochihuila | jueves, 10 de octubre de 10:30 a 10:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010116 | Aisladores Sísmicos Tipo Péndulo de Fricción | Otro | Póster | Alexander Pérez Degante | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009789 | CONTROL DE INERCIA ADAPTIVA DE BRAZO ROBÓTICO | Otro | Póster | Ricardo César Arzate Trujillo | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009951 | Sistema integral de evaluación y monitoreo en tiempo real de la marcha humana mediante tecnologías de visión computacional, ambientes virtuales e inteligencia artificial | Otro | Póster | Misael Saúl Ávila López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010113 | Estudio del movimiento de gotas de pvc en el agua y experiencia IPT | Otro | Póster | William Castillo Cabrera | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008778 | Síntesis de mezclas de CuFeS$_2$ (Calcopirita) Y ZnS (Wurtzita) por radiación de microondas | Otro | Póster | Isaí Raya Farías | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008478 | Criterios de convergencia y de veracidad para la caracterización básica composicional de arcillas ricas en litio con base en refinamientos estructurales por método de Rietveld | Otro | Póster | Michelle Pamela Hidalgo Martínez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008403 | Simulación de Señales Ultrasónicas de una Placa entre dos Sólidos para Detección de Características Mecánicas Interfaciales | Otro | Póster | Eduardo González Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009055 | Aplicación de modelos termodinámicos en la dinámica entre especies en un ecosistema | Otro | Póster | Adrián Alonso López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009948 | Sistema de visión artificial para el reconocimiento y vocalización de la Lengua de Señas Mexicana incorporando la gesticulación facial | Otro | Póster | Héctor Gerardo Martínez Fuentes | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008427 | Museo Virtual de Aparatos y Experimentos de Fisica de la UMSNH INNYV | Otro | Póster | Grecia Itzel Colín González | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009454 | Análisis de la Cinemática y Dinámica de un Robot de 5 Grados de Libertad | Otro | Póster | Carlos Alfonso Alcalá Calzadillas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008377 | Análisis Teórico del Sistema de Suspensión Electromagnética en Auto de Carrera (Electraton) | Otro | Póster | Ramiro Alberto Rosas Chávez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009908 | Las amplias posibilidades de una técnica experimental simple: La Espectroscopia Acústica Resonante | Otro | Póster | Arturo Arreola Lucas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009151 | Fenomenología con materia oscura que decae | Otro | Póster | Ana Fernanda San Juan Villegas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010114 | JUMPY HOOP: Análisis del movimiento de un anillo con una masa incrustada | Otro | Póster | Jesús Eduardo Mejía Alvarado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008801 | Solamente enfriando | Otro | Póster | Isamar Amisaday Zarco Delgado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008405 | Analizando Daños en Cables Multialámbricos con Sensores Ultrasónicos | Otro | Póster | Eduardo González Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009863 | Clasificación de emociones utilizando EEG y algoritmos de aprendizaje máquina. | Otro | Póster | Etna Lizbeth Gutierrez Rodriguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008406 | Descripción de características mecánicas de una fruta usando Impulso Acústico y Sensor de Textura | Otro | Póster | Eduardo González Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010196 | Implementación de un algoritmo de machine learning para la predicción de concentración de sensores de gas ante compuestos orgánicos volátiles en un sistema estático | Otro | Póster | Luis Manuel Zamudio Domínguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009758 | Clasificación de TEA y TDAH mediante Machine Learning | Otro | Póster | Gabriel Armando Mar Paredes | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009345 | Simulación de trayectorias de partículas relativistas con carga en campos electromagnéticos | Otro | Póster | Ricardo Rivera Rosas | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010019 | Aislamiento de exosomas por microfluídica como método novedoso para diagnóstico de cáncer. | Otro | Póster | Alejandro Estrella Valdez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009845 | Beneficios en el desempeño de la simulación en 2 dimensiones del problema de los N-cuerpos con el uso de una arquitectura GPU Ada Lovelace (Nvidia RTX). | Otro | Póster | Ricardo López López | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010082 | Estudio Comparativo de Capacitores de Placas Paralelas con y sin Espesor utilizando Transformaciones de Schwarz-Christoffel | Otro | Póster | José Luis Adame Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008925 | Diseño y construcción de una estufa solar parabólica empleada para la cocción y destilación de agua en zona andina de Colombia | Otro | Póster | Beatriz Cruz Muñoz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008386 | Modelando interfaces que cambian abruptamente la impedancia acústica usando operadores Sobel | Otro | Póster | Eduardo González Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008829 | Propiedades topológicas de hidruros de lutecio, lantano e itrio. Un estudio a primeros principios. | Otro | Póster | Gustavo Melendez Valentin | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008684 | Predicción de la sequía hidrológica por SPEI en la ciudad de Chihuahua utilizando algoritmos de machine learning | Otro | Póster | Javier Alejandro Melchor Varela | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009350 | DETECCION DE PORCENTAJE DE AZUCAR EN MUESTRAS LIQUIDAS MEDIANTE EL USO DE ONDAS DE RADIO | Otro | Póster | José Ramón Aviña Ortiz | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008404 | Estudio de discontinuidades de estructuras usando caos | Otro | Póster | Eduardo González Pérez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010031 | Materia oscura y formación de estructuras cósmicas. | Otro | Póster | Jassuri Lizzeth Sanchez Miranda | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009901 | Efecto del pH en las propiedades mecánicas y biológicas del óvulo del del erizo de mar Echinometra vanbrunti. | Otro | Póster | Jorge Eduardo Mejía Alvarado | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008554 | DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA EMISIVIDAD TÉRMICA DE RECUBRIMIENTOS SOBRE SUSTRATOS METÁLICOS UTILIZANDO TERMOGRAFÍA INFRARROJA | Otro | Póster | Rubén José Dorantes Rodríguez | lunes, 07 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009353 | Search for \( J/\psi \) final states using CMS Open Data | Partículas y Campos | Póster | Jesse Moisés Carrillo Onchi | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009816 | Materia quarkiónica para modelar núcleos de estrellas de neutrones | Partículas y Campos | Póster | Guadalupe Vianey Jimenez Nieto | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009942 | PRODUCCI\'ON DE BOSONES DE HIGGS h Y BOSONES Z EN LA RESONANCIA DEL BOS\'ON $Z^{\prime}$ EN UN FUTURO COLISIONADOR DE MUONES | Partículas y Campos | Póster | Francisco Magallanes Miranda | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009900 | Exotic atoms in momentum space | Partículas y Campos | Póster | Luis Carlos Díaz Gutiérrez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010023 | Búsqueda de eventos con estados finales a cuatro leptones en datos abiertos del CMS | Partículas y Campos | Póster | Aldo Santiago Márquez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009862 | Prefiltrado de Datos para el LHC Utilizando Redes Neuronales en un Árbol de Decisión | Partículas y Campos | Póster | Irving Castro Miramontes | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009938 | Producción de Higgs $H_0$ vía fusión de gluones en el LHC en el contexto del modelo Bestest Little Higgs | Partículas y Campos | Póster | Francisco Javier Gutiérrez Gómez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009869 | Decaimiento del bosón de Higgs a dos quarks bottom en el modelo Bestest Little Higgs | Partículas y Campos | Póster | Tzihué Cisneros Pérez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009576 | El decaimiento raro del quark top masivo en el escenario del Bestest Litle Higgs | Partículas y Campos | Póster | Cinthia Edith Adame Téllez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009100 | Cálculo del momento dipolar débil de un neutrino | Partículas y Campos | Plática | Eduardo S. Tututi | martes, 08 de octubre de 16:45 a 17:00 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009122 | Técnica basada en cuasi-invariantes para aumentar la apertura dinámica | Partículas y Campos | Póster | Jorge Isaí Fuentes García | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008760 | Prospectos para la detección de neutrinos de reactores con Skipper-CCD en México | Partículas y Campos | Plática | Julio Cesar Sánchez Gutiérrez | martes, 08 de octubre de 16:30 a 16:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010086 | Producción de Higgs $H_0$ y bosones $Z$ en un futuro colisionador de muones en el contexto del modelo Bestest Little Higgs | Partículas y Campos | Póster | Natalia Robles Alvarado | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010110 | La producción Higgs-strahlung $\ \mu^{+} \mu^{-} \to Z h_0 \ $ en el futuro colisionador de muones | Partículas y Campos | Póster | Eligio Cruz Albaro | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009613 | Búsqueda de Materia Oscura en el modelo 2S-SM | Partículas y Campos | Póster | Alejandra Sabed Cervantes Perdomo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008567 | Valores esperados de lazos de Wilson en el modelo $\mathbb{Z}_2$ con el algoritmo de Wolff. | Partículas y Campos | Póster | Alan Gabriel Martínez Castro | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008970 | Analysis of the di-muon spectrum using CMS Open Data | Partículas y Campos | Póster | Any Yanel Morales Guevara | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008560 | Efecto dipolar cromomagnético en el proceso $gg\to t\bar{t}$ | Partículas y Campos | Póster | Victor Manuel Torres Dominguez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008708 | Simulación de procesos de ionización en detectores gaseosos usando GARFIELD++ | Partículas y Campos | Plática | Michell Alejandra Osornio Plancarte | viernes, 11 de octubre de 10:30 a 10:45 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008574 | Efectos del decaimiento de la materia oscura en el proceso de nucleosintesis primordial de elementos ligeros | Partículas y Campos | Póster | Fernando Morales Diaz | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008510 | Propagadores para soluciones taquiónicas y de energía negativa en ecuaciones relativistas | Partículas y Campos | Póster | Patricio Arellano Bautista | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009203 | Estudio de modelos fenomenológicos para bariones pesados con support vector machines. | Partículas y Campos | Plática | Alejandra Dávila Rivera | viernes, 11 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-010005 | RPC mejorados para la etapa de alta luminosidad del LHC | Partículas y Campos | Póster | Fernando Téllez Zarate | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009189 | Búsqueda del espacio de parámetros de modelos de extensión mediante $SpaceMath$ | Partículas y Campos | Póster | María Guadalupe Villanueva Utrilla | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009378 | Background studies for new physics searches with the CMS and PPS detectors | Partículas y Campos | Plática | Nadia Mariana Leal Reyes | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009867 | Ajuste del modelo dipolo GBW a los datos combinados del colisionador HERA | Partículas y Campos | Póster | Jorge Eduardo Romero Nava | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008952 | Nuevos resultados sobre partículas evanescentes | Partículas y Campos | Plática | Daniele Colosi | jueves, 10 de octubre de 16:00 a 16:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008888 | Cromodipolos magnéticos de quarks ligeros en el Modelo Bestest Little Higgs. | Partículas y Campos | Plática | Sara Elizabeth Solís Núñez | jueves, 10 de octubre de 17:45 a 18:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008654 | Sobre la autoenergía del fermión a un lazo en una norma covariante arbitraria en RQED | Partículas y Campos | Póster | Jorge Alberto Cedeño Vazquez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009333 | Caracterización de barras de plástico centellador para el detector Muon IDentifier (MID) de la fase 3 de actualización de ALICE. | Partículas y Campos | Plática | Iván Jair Díaz Reyes | viernes, 11 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-008914 | Momento dipolar cromomagnético anómalo del quark top en el modelo Bestest Little Higgs | Partículas y Campos | Póster | Sara Elizabeth Solís Núñez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009647 | Presente y Futuro de la Hadroterapia | Partículas y Campos | Póster | Roberto Oropeza Fulgencio | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010125 | Estudio de la tasa de decaimiento de una partícula pseudo escalar en presencia de campo magnético. | Partículas y Campos | Póster | Ingrid Chávez Cisneros | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010164 | Acotando el espacio de parámetros del Modelo Sigma Lineal usando la velocidad del sonido | Partículas y Campos | Plática | Saul Fernando Hernández Ortiz | martes, 08 de octubre de 17:30 a 17:45 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-008879 | Implementación de TDCs utilizando FPGAs para la caracterización de detectores gaseosos tipo RPC | Partículas y Campos | Póster | Beymar Mamani Mamani | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009426 | Dinámica de partículas de Dirac en espacio-tiempo curvos | Partículas y Campos | Plática | Emerson Miguel Díaz Jiménez | jueves, 10 de octubre de 16:30 a 16:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008788 | Decaimiento del Higgs $h^0 \to \gamma Z$ en el modelo Bestest Little Higgs | Partículas y Campos | Plática | Angelica Yulissa Ojeda Castañeda | jueves, 10 de octubre de 17:30 a 17:45 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-010096 | Closing the dark photon window to thermal dark matter | Partículas y Campos | Plática | Patrick Fitzpatrick | martes, 08 de octubre de 17:00 a 17:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-009644 | ADAPTACION DE LA CELDA DE SOLEIL-U PARA EL POYECTO DE LA FUENTE DE LUZ MEXICANA | Partículas y Campos | Póster | Luis Sebastian Zamora Pacheco | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009072 | Constraints from Cosmic Rays to Tensor Dark Matter | Partículas y Campos | Plática | Haydee Hernández Arellano | martes, 08 de octubre de 16:00 a 16:30 | Salón 4 FCA | Más información |
| LXVII-010265 | Estudiando la naturaleza del Universo: buscando materia oscura y detectando neutrinos | Partículas y Campos | Plática | Eric Vázquez Jáuregui | viernes, 11 de octubre de 11:00 a 12:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-009085 | Analysis of $e^+ e^- \to \bar{\nu_e} \nu_e H, H \to \bar{b}b$ Process at Future Circular Collider (FCC-ee) at $\sqrt{s}$ = 365 GeV with a Luminosity of 2.4 ab$^{-1}$ | Partículas y Campos | Póster | Felipe De Jesús Martinez Tapia | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008481 | Decaimiento $t\rightarrow c\gamma$ a un lazo en teorías efectivas | Partículas y Campos | Póster | Ronaldo Jardiel Miranda Guevara | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009471 | Paradigma actual de las oscilaciones de neutrinos | Partículas y Campos | Póster | Daniel Alberto Mijares Acosta | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009067 | Caracterización y eficiencia de un detector RPC de 2 gaps de 0.5 mm | Partículas y Campos | Póster | Ángel De Jesús Sánchez Silva | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008911 | Efecto Schwinger en Regiones Confinadas | Partículas y Campos | Póster | Perla Patricia Escobedo Villaneda | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008805 | Decaimientos raros del quark top en el modelo Bestest Little Higgs | Partículas y Campos | Póster | Angélica Yulissa Ojeda Castañeda | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009002 | Lagrangiano de Dirac: Introducción a QFT | Partículas y Campos | Póster | Antonio De Jesus Calvillo Chavez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008468 | Producción de bosones de Higgs predichos por el Modelo B-L | Partículas y Campos | Póster | Fernando Jesus Hernandez Tiscareño | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008926 | Quantum Generative Adversarial Networks for Particle Identification in Proton Collisions. | Partículas y Campos | Póster | Lázaro Raúl Díaz Lievano | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010043 | Dinámica no lineal de modelos basados en el esquema del ESRF-EBS y su posible corrección. | Partículas y Campos | Plática | Harim Josafat Villarreal Miranda | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 2 FCA | Más información |
| LXVII-009291 | Estudio de obtneción de imágenes de grandes estructuras empleando muones | Partículas y Campos | Póster | Mateo Ramírez García | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009912 | Catálisis magnética y catálisis magnética inversa en un plasma holográfico | Partículas y Campos | Plática | Daniel Kosoi La Mont | jueves, 10 de octubre de 16:45 a 17:00 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008795 | Simulación de detector de muones para el experimento ALICE 3 | Partículas y Campos | Póster | Carlos Leonardo Fernandez Luna | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008676 | Simulaciones tipo Monte Carlo para la obtención de observables físicas en el espectro de energía del decaimiento neutro del kaón | Partículas y Campos | Póster | Carlos Juárez León | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010081 | Análisis numérico de los ángulos de mezcla de los neutrinos en el SM$S(3)$ usando una parametrización general de la matriz de masa $M_{\nu}$ | Partículas y Campos | Póster | Marlon David Ramos Martínez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008548 | Fijación covariante de la norma para estudiar los vértices $WW\gamma^*$ y $WWZ^*$ en el Modelo Estándar con Dimensiones Extras Universales | Partículas y Campos | Póster | Alfonso De Jesús Correa León | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010144 | Reconstrucción de masa invariante de dos muones con CMS Open Data | Partículas y Campos | Póster | Emiliano Aguilar | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009293 | Estudio de la transición gas-líquido de los sistemas creados en colisiones de iones pesados | Partículas y Campos | Póster | Pablo Darío Rivera Avelino | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008657 | Estudio experimental de pulsos inducidos por imanes en caída libre por un tubo aislante recubierto de espiras | Partículas y Campos | Póster | Joel David López Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008986 | Geometría a partir de D-branas en teoría de cuerdas no relativistas | Partículas y Campos | Plática | Igmar Cedrell Rosas López | jueves, 10 de octubre de 17:00 a 17:30 | Seminarios FING 2 | Más información |
| LXVII-008779 | Producción de luz en colisiones de neutrinos | Partículas y Campos | Póster | Norma Tututi Guillén | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009386 | Caracterización de detectores de centelleo embebidos con fibra óptica y lectura con fotodiodos de avalancha | Partículas y Campos | Póster | Karla Sánchez Peña | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009516 | Estudio de la celda 7BA-I adapatado al sincrotrón mexicano | Partículas y Campos | Póster | Luis Antonio Hipolito Alvarez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009024 | Estudio del modelo bestest little Higgs con support vector machines. | Partículas y Campos | Póster | Carlos Alexis Guerrero Villegas | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009411 | Mecanismos de aceleración de Fermi: eficiencia y transición | Rayos Cósmicos | Póster | Ayax Santos Guevara | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009914 | Variaciones en el flujo de muones detectadas por el SciCRT en Sierra Negra durante tormentas geomagnéticas | Rayos Cósmicos | Póster | Olaf De Jesús Enriquez Lizama | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009463 | Estudio del efecto del Campo eléctrico atmosférico en partículas relativistas | Rayos Cósmicos | Póster | Jesús Iván Santamaría Najar | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008913 | Resolución temporal en un prototipo de detector de tiempo de vuelo (TOF) | Rayos Cósmicos | Póster | José Reyes Castillo | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008907 | Producción y propagación de antinúcleos en la Galaxia | Rayos Cósmicos | Plática | Luis Fernando Galicia Cruztitla | viernes, 11 de octubre de 10:45 a 11:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008504 | Utilizando CORSIKA para estudiar chubascos atmosféricos extensos. | Rayos Cósmicos | Póster | Victor Garmendia Fuentes | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010214 | Rayos cósmicos de altas energías: últimos resultados | Rayos Cósmicos | Plática | Juan Carlos Arteaga Velázquez | viernes, 11 de octubre de 13:00 a 14:00 | Auditorio Seminarios FCA | Más información |
| LXVII-008351 | Variaciones de tiempo corto en el flujo de rayos cósmicos galácticos y decrecimientos Forbush NO asociados a eyecciones de masa coronal interplanetarias | Rayos Cósmicos | Plática | Eduardo Tirado Bueno | viernes, 11 de octubre de 09:00 a 09:15 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008646 | Rayos Cósmicos y Clima Espacial: La Tormenta Geomagnética del 10 de mayo de 2024 | Rayos Cósmicos | Plática | Luis Xavier González Méndez | viernes, 11 de octubre de 08:30 a 09:00 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-009437 | Estudio de factibilidad, mediante simulación, de instalar un detector de rayos cósmicos solares en Iturbide, Nuevo León. | Rayos Cósmicos | Plática | Adolfo Garza Salazar | viernes, 11 de octubre de 09:15 a 09:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-010087 | Reconstrucción de las propiedades de las cascadas, optimizadas para rayos cósmicos mediante aprendizaje automático con HAWC | Rayos Cósmicos | Plática | Ibrahim Torres | viernes, 11 de octubre de 10:00 a 10:30 | Salón 1 FCA | Más información |
| LXVII-008873 | Simulación de detectores RPC y comparación de su respuesta a espesores de GAP de 1 mm, 0.5 mm y 0.3 mm | Rayos Cósmicos | Póster | Pedro Antonio García Parra | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008685 | Profundizando en el Origen de los Rayos Cósmicos: Innovaciones en la Detección de Muones Mediante Cámaras de Placas Resistivas. | Rayos Cósmicos | Póster | Christian Sierra Aguilera | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008580 | Efectos de la Temperatura y Presión Atmosférica en los Rayos Cósmicos detectados por el Telescopio de Neutrones Solares de Sierra Negra | Rayos Cósmicos | Póster | Bertha Jania Newton Bosch | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008605 | Respuesta de Detección del Telescopio Centellador de Rayos Cósmicos de Sierra Negra: Resultados Preliminares | Rayos Cósmicos | Póster | Fernando Monterde Andrade | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008451 | Uso de Aprendizaje Estadístico en el estudio del espectro de rayos cósmicos usando datos abiertos del Observatorio Pierre Auger | Rayos Cósmicos | Póster | José Fernando Chavez Vazquez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009610 | MiniTrasgo: un nuevo detector para el estudio de rayos cósmicos de bajas energías | Rayos Cósmicos | Póster | Ricardo Del Bosque Luna | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009697 | Simulación de la medición del flujo de radiación cósmica del detector Escaramujo - Chiapas comparando datos experimentales en función de la altura. | Rayos Cósmicos | Póster | Daniel Alberto García Sánchez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010041 | Simulación de la producción de antiprotones albedo | Rayos Cósmicos | Póster | Jesús Esteban Fosado Jiménez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008452 | Estudios de composición de rayos cósmicos usando aprendizaje de máquina. | Rayos Cósmicos | Póster | Eira Toral Mora | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010143 | Reconstrucción de Datos del Mini Detector de Partículas cósmicas Secundarias | Rayos Cósmicos | Póster | Ingrid Joseline Salazar Ramirez | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010093 | Detector de Rayos Cósmicos a Base de una Barra de Polimetacrilato de Metilo | Rayos Cósmicos | Póster | Salvador Orlando Aguilar Castro | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008865 | Análisis Fiducial de $𝑋_{𝑚𝑎𝑥}$ en Lluvias de Partículas mediante Aprendizaje Profundo | Rayos Cósmicos | Póster | Diego Ramos Moreno | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008502 | Simulando rayos cósmicos con CORSIKA 7 y 8: un estudio comparativo. | Rayos Cósmicos | Póster | Andrea Corona Hernández | miércoles, 09 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009599 | Análisis de estabilidad del sistema Lotka-Volterra con extensión espacial 1-D | Sistemas no Lineales | Póster | Daria Daniela Gómez Orozco | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009883 | Reconstrucción de ecuaciones dinámicas no lineales usando machine learning. | Sistemas no Lineales | Plática | Mario Alan Quiroz Juarez | martes, 08 de octubre de 10:00 a 10:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009160 | Análisis de acoplamiento de sistemas caóticos idénticos sin puntos de equilibrio. | Sistemas no Lineales | Póster | Rogelio Cuevas Torres | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009130 | ESTUDIO NUMÉRICO DE LA DINÁMICA DEL SISTEMA DE CHUA SUJETO A EFECTOS DE RETRASO | Sistemas no Lineales | Póster | Gabriel Arroyo Correa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008792 | Desarrollo de Redes Neuronales Artificiales para la reconstrucción de Sistemas Hamiltonianos | Sistemas no Lineales | Póster | Luis Damián García Vega | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008994 | MODELOS MATEMÁTICOS PARA DESCRIBIR LA DINÁMICA DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS | Sistemas no Lineales | Póster | Karla Araceli Molina Chavez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008718 | CORRELACIÓN ENTRE EL PROMEDIO DEL INTERVALO ENTRE LATIDOS Y LA RECUPERACIÓN CARDIACA EN MUJERES. | Sistemas no Lineales | Póster | Araceli Torres Pérez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009053 | Caracterización de la dinámica caótica de una variante del sistema de Lorenz y su implementación electrónica | Sistemas no Lineales | Póster | Juan Jose Miranda Romero | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-010007 | Análisis de estabilidad por Lyapunov de sistemas de potencia interconectados. | Sistemas no Lineales | Póster | Omar Fernando Ruiz Martínez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009686 | Interacción y evolución adiabática de impulsos ortodrómicos y antidrómicos en el fluido axoplasmático | Sistemas no Lineales | Plática | Omar Pavon Torres | martes, 08 de octubre de 10:30 a 10:45 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009284 | Sistemas dinámicos de orden fraccional. | Sistemas no Lineales | Póster | Tonatiuh Manuel Tiscareño Sánchez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009753 | Estudio de estabilidad de oscilaciones auto excitadas, enfoque de altas derivadas | Sistemas no Lineales | Póster | Alejandro González Ramírez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009760 | Transmision de información mediante solitones en el axon de la celula nerviosa | Sistemas no Lineales | Póster | Diana Estefani Lara Siete | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009062 | Conteo de ciclos límite en los sistemas de Lienard. | Sistemas no Lineales | Póster | Emmanuel Rodriguez Ortiz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009045 | Sistema tipo Jerk - Vand der Pol | Sistemas no Lineales | Póster | Alma Lilia Deni Flores Tinoco | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009135 | ESTABILIDAD DE LOS CICLOS LÍMITES DE UN SISTEMA POLINOMIAL EN EL PLANO SUJETO A PERTURBACIONES ARMÓNICAS MONOCROMÁTICAS Y BICROMÁTICAS | Sistemas no Lineales | Póster | Gabriel Arroyo Correa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009684 | Caracterización del asentamiento de partículas en un modelo matemático unidimensional mediante la ecuación Jerk. | Sistemas no Lineales | Plática | Stephanie Esmeralda Velázquez Pérez | martes, 08 de octubre de 09:00 a 09:15 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009073 | Control impulsivo del sistema de Chen | Sistemas no Lineales | Póster | Adrián Gutiérrez Ruiz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008993 | ESTUDIO NUMÉRICO Y ANALÍTICO DE LA SINCRONIZACIÓN DE TRES SISTEMAS CAÓTICOS USANDO ACOPLAMIENTO ELÁSTICO-GIROSCÓPICO | Sistemas no Lineales | Póster | Zharky Ali Valdes Garcia | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009228 | Impresión 3D de andamios compuestos de ácido poliláctico/alginato de sodio/hidroxiapatita con morfología de tejido trabecular diseñados mediante el modelo extendido Komarova - Hohenberg | Sistemas no Lineales | Plática | Rebeca Franco Reyes | martes, 08 de octubre de 08:30 a 09:00 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009046 | Sincronización maestro - esclavo de sistema caotico Chua - Chua | Sistemas no Lineales | Póster | Casandra Herrejon Calderón | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009048 | Caracterización de la Dinámica del Sistema de Rössler para la Encriptación Segura de Imágenes Digitales | Sistemas no Lineales | Póster | Rafael Carreño Bolaños | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008996 | Conteo de ciclos límite en los sistemas de Liénard | Sistemas no Lineales | Póster | Emmanuel Alfredo Rodríguez Ortiz | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009051 | Multiestabilidad en una variante de un sistema Jerk Van der Pol | Sistemas no Lineales | Póster | Alma Lilia Deni Flores Tinoco | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008739 | Análisis en frecuencia de la dinámica de neuronas | Sistemas no Lineales | Póster | Alejandro Macías Carlos | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008878 | El problema armónico bidimensional (clásico y cuántico) de dos centros fijos | Sistemas no Lineales | Póster | Jorge Ivan Chavez Nuñez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008758 | ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE IMÁGENES ENCRIPTADAS MEDIANTE SISTEMAS CAÓTICOS | Sistemas no Lineales | Póster | Alejandro Bucio Gutiérrez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009768 | Solitones No Autónomos de la Ecuación No Lineal de Schrödinger con Potencial Lineal | Sistemas no Lineales | Plática | Felix Enrique Mendez Zuñiga | martes, 08 de octubre de 09:15 a 09:30 | Académicos FCA | Más información |
| LXVII-009133 | DINÁMICA DE UNA VARIANTE DE MAPAS SENOIDALES | Sistemas no Lineales | Póster | Gabriel Arroyo Correa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-008819 | Modelado de la actividad eléctrica del corazón usando redes neuronales | Sistemas no Lineales | Póster | Iván Uriel Olvera Pérez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009054 | Análisis de la Dinámica Caótica en Sistemas Hamiltonianos Periódicamente Perturbados y su Representación Geométrica | Sistemas no Lineales | Póster | Pablo Coria Sanchez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009520 | Resolución y Análisis de Sistemas Dinámicos de Primer y Segundo Orden | Sistemas no Lineales | Póster | Grecia María Hernández Sánchez | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009518 | Sincronización de Sistemas Dinámicos con Multiestabilidad | Sistemas no Lineales | Póster | German Alcántar Serrrato | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009731 | Estructuras no lineales compactas en teoría de campos clásicos | Sistemas no Lineales | Póster | Jose Blancas Espinoza | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009138 | ESTUDIO DE LA DINÁMICA DE UNA VARIANTE DEL MAPA LOGÍSTICO BASADA EN LA SERIE GEOMÉTRICA | Sistemas no Lineales | Póster | Gabriel Arroyo Correa | martes, 08 de octubre de 16:00 a 18:00 | Poliforum Fac. De Medicina | Más información |
| LXVII-009559 | Redes Neuronales Informadas por la Física Aplicadas a Sistemas Dinámicos | Sistemas no Lineales | Plática | Paini Miguel Juarez Flores | martes, 08 de octubre de 10:45 a 11:00 | Académicos FCA | Más información |
Trabajos presentados por día
Detalles del trabajo
Análisis fotométrico de estrellas RR Lyrae en regiones cercanas al Bulbo Galáctico
Una forma de estudiar la Vía Láctea es mediante las estrellas variables en los cúmulos globulares, puesto que estos se crearon casi al mismo tiempo que la Galaxia. Al realizar un análisis, particularmente de estrellas como RR Lyrae y Cefeidas tipo II, podemos obtener información sobre su origen y evolución. En las Zonas cercanas al Bulbo Galáctico tenemos algunos cúmulos globulares con estrellas variables, pero debido a la gran concentración de estrellas en estas zonas es difícil estudiarlas. Afortunadamente existen bases de datos que con series temporales de estas estrellas variables.
Haciendo uso de la base de datos del Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), analizamos las curvas de luz en los filtros V e I de algunas de las estrellas variables (particularmente RR Lyrae) de la región del Bulbo Galáctico. Mediante un ajuste de Fourier obtenemos los parámetros físicos de estas estrellas, tales como: [Fe/H], M$_V$, T$_{eff}$, L$_\odot$, masa, radio y distancia. Con base en esto podemos dar argumentos sobre la pertenencia o no de estas estrellas a algún cúmulo globular.
Detalles del trabajo
Resolved Stellar Population studies using JWST NIR CMDs
The advent of the JWST has revolutionized astrophysical observations, enabling spatially resolved studies of stellar populations at previously unreachable distances. We used the high-resolution JWST NIRCAM (Near-Infrared Camera) images in the F115W, F150W, and F200W filters to carry out a comprehensive analysis of stellar populations in the disk of the late-type spiral galaxy NGC 628 using the color-magnitude diagram (CMD). The CMD clearly shows features
characteristic of old stellar populations such as the Red Giant Branch (RGB), Asymptotic Giant Branch (AGB), red Carbon stars, etc., with the Tip of the Red Giant Branch (TRGB) located 3-4 magnitudes above the completeness limit. We constructed CMDs in square areas of 24 arcseconds a side (1.2 kpc) and compared the CMDs with theoretical isochrones from PARSEC 1.2S of a range of metallicities. We found that the color of the TRGB systematically changes with the galactocentric distance, which provides a new way to determine stellar metallicities in the disks of galaxies. Leveraging the PARSEC isochrones, we employed Bayesian star formation history analysis and obtained spatially resolved age distributions. I plan to share the detailed results of this study at the LXVII Congreso Nacional de Física.
Detalles del trabajo
Estudio de galaxias con líneas de emisión extrema usando modelos de fotoionización.
Se presentan modelos de fotoionización para el estudio de las características en emisión de una
muestra compuesta por 15 galaxias con líneas de emisión extrema (elegidas por tener una emisión
dominante de oxigeno) que presentan un EW para [O III] alto. La muestra fue tomada del catalogo
SDSS a partir del DR7 para redshift Z<0.3 con diferentes morfologías y colores. Los modelos se
generaron considerando la emisión proveniente de regiones HII super gigantes centradas en las
galaxias, tomando las temperaturas efectivas para el cúmulo de estrellas ionizantes en el rango 52,000
K < Teff < 60,000 K correspondientes a parámetros de ionización en el rango de -2.00 < U(H) < -1.00.
Se considera la densidad de hidrógeno con un valor de n_H = 10 cm^-3, y el radio interno de la
nebulosa r = 120 pc. Además se consideran abundancias en fase gaseosa típicas para regiones HII. Los
resultados obtenidos a partir de los modelos codificados se dividieron de acuerdo con ciertas líneas de
emisión para los elementos [O III], [N II], [O II], y [Ar III], cuyos valores teóricos se ajustaron lo
mejor posible a las observaciones que se tienen para estas galaxias. Se observó que para los elementos
en la zona de alta ionización, modelos con temperaturas de T = 58,000 K - 60,000 K ajustan mejor a los
datos observacionales, mientras que para la zona de baja ionización se tienen T = 52,000 K - 56,000 K.
El parámetro de ionización presentó valores altos (U(H) = -1.00) para el [O III] mientras que para los
demás elementos se tuvo una dispersión mayor de valores en el rango trabajado.
Detalles del trabajo
eBETIS: spatially resolved spectroscopy of extraplanar diffuse ionized gas in nearby star-forming galaxies
The physical processes driving the exchange of gas, metals and energy between the galactic disk and halo are crucial for understanding the evolution of disk galaxies. The observational study of extraplanar diffuse ionized gas (eDIG) is essential for elucidating the nature of gaseous halos and the disk-halo connection. In this study, we present eBETIS: a deep spatially-resolved spectroscopic analysis of eDIG in a sample of eight edge-on (i > 75°) nearby galaxies (z < 0.01) observed with the VLT-MUSE instrument, as part of the Bidimensional Exploration of the warm-Temperature Ionised gaS (BETIS) project. We use emission line maps for eDIG-sensitive species with a signal-to-noise threshold based on adaptive binning of the [SII] line. Our findings reveal complex and asymmetrical structures of eDIG reaching up to 6 kpc from the midplane. As previously known, eDIG-sensitive line ratios increase with height from the galactic plane. However, contrary to previous studies, we observe that low-ionization line ratios vary distinctively depending on the location along the major axis and the presence of HII regions along the midplane. We argue that the physical conditions in the eDIG are influenced by the distribution of HII regions within the galactic disks. The [NII] and [SII]/Hα ratios appear to be dependent on electron temperature, increasing linearly with height. The S+/S ionization fraction and the [OIII]/Hβ ratio suggest that a secondary ionization mechanism coexists with Lyα continuum photons from leaky HII regions. We propose a hybrid model in which the expansion of ionization fronts in the form of shocks potentially contributes as an ionization mechanism of eDIG. We show that tailored hybrid models can reproduce both high- and low-ionization eDIG line ratios with a shock contribution ranging from 30-50%, depending on the line-of-sight distribution of HII regions in the galactic plane, which directly influences the ionization conditions of the extended eDIG.
Detalles del trabajo
En la busqueda de Variables Cataclismicas y de estrellas sybioticas, usando Machine Learning.
Presentamos nuevas técnicas de Aprendizaje Profundo para clasificar objetos astrofísicos basadas en observaciones en el Infra-Rojo. Entrenamos modelos de clasificación para separar Variables Cataclismicas, Nebulosas Planetarias, Regiones HII, Estrellas simbióticas, Miras, AGBs y post-AGBs. Comparamos los resultados obtenidos con varias librarías : Keras/TensorFlow, Scikit-Learn, para Artificial Neural Network, y también Catboost, Random Forest, etc. El método esta aplicado a centenas de miles de objetos observados. Reportamos resultados preliminares muy prometedores.
Detalles del trabajo
Estudio de abundancias químicas en cúmulos estelares jóvenes con APOGEE y BACCHUS
La determinación precisa de las propiedades de las estrellas jóvenes a través de la espectroscopía es altamente relevante para comprender mejor la historia de la formación y evolución estelar, así como la evolución de la Vía Láctea a lo largo del tiempo. Dichas propiedades incluyen la determinación de abundancias de elementos pesados presentes en las atmósferas de las estrellas, las cuales se relacionan directamente a la evolución química reciente en nuestra Galaxia.
Describimos el análisis de datos espectroscópicos de una muestra de estrellas jóvenes en una colección de regiones de formación estelar con distancias entre 0.1 y 2 kpc exploradas en los programas APOGEE-2 y Milky Way Mapper del sondeo Sloan Digital Sky Survey. Se estimaron parámetros atmosféricos precisos y abundancias químicas. Para la determinación de parámetros atmosféricos empleamos el código TONALLI (Adame et al. en rev), que proporciona, entre otros datos, temperaturas efectivas, gravedades superficiales y velocidades de rotación, parámetros fundamentales para la estimación de abundancias químicas, la cual se llevo a cabo con el código BACCHUS (Masseron et al. 2016).
El proyecto tiene como meta dos productos principales: un catálogo de propiedades estelares, que incluye las abundancias químicas de todas las regiones estudiadas, y un análisis de cómo las abundancias que medimos en la atmósfera de las estrellas jóvenes concuerdan con otras medidas, como las realizadas a partir de las líneas de emisión en el medio interestelar local de las mismas regiones de formación estelar.
Detalles del trabajo
Interacción de galaxias con paredes en la red cósmica utilizando Illustris TNG
El mecanismo por el cual los núcleos de galaxias se activan sigue siendo un área de estudio con gran actividad. En este caso, la hipótesis es que la interacción de las galaxias con la red cósmica influye en la adquisisión de gas primordial, por ende la activación del AGN.
La red cósmica está compuesta por diferentes estructuras: nodos, filamentos, vacíos y paredes. Siendo el objetivo el entendimiento de cómo las galaxias embebidas en paredes adquieren gas y la interacción de estas dos estructuras.
Para esto se utilizarán datos de la simulación cosmológica Illustris TNG con el fin de encontrar y diferenciar paredes del resto de las estructuras cósmicas y así estudiar la interacción de las galaxias con su fuente de material.
Se espera encontrar un indicio de que la interacción de galaxias con la red cósmica (en este caso con paredes) es un mecanismo de activación de AGN.
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Remanentes de supernova y vientos magnetizados: emisión sincrotrón, mapas sintéticos y partículas lagrangianas
Se realizaron simulaciones de la evolución temprana de un remanente de supernova cuya progenitora corresponde a una supergigante roja de unas 11 masas solares en secuencia principal y sobre un campo magnético uniforme correspondiente a la galaxia. Se impone la explosión sobre la simulación de la evolución de un viento lento magnetizado de un tiempo de integración de 30k años para 4 casos: cuando la progenitora tiene campo magnético sobre la superficie de intensidad a) nula, b)5G, c)20G, d)40G. Se realizan cortes temporales para observar la evolución del remanente y su interacción con la burbuja formada por el viento, así como su emisión debida a los campos magnéticos del viento y del fondo. Se comparan los resultados de la luminosidad total sobre el plano del cielo de la emisión en radio por sincrotrón obtenida mediante la integración de mapas sintéticos obtenidos mediante interpolación de estados a cortes temporales (y asignación de parámetros usuales tales como: -distribución y fracciones de electrones relativistas en la superficie -relación entre presión termodinámica y magnética) con los obtenidos mediante las simulaciones con trazados de partículas lagrangianas. Los resultados permiten concluir que los mapas sintéticos son útiles para una aproximación general del comportamiento, tienen el sentido esperado, sin embargo dejan de ser viables cuando la distancia temporal entre dos estados de la evolución simulada son muy cercanos; por otro lado el método de partícula lagrangiana únicamente necesita la extrapolación/interpolación espacial en un estado temporal de la evolución.
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Monitoreo fotométrico de los asteroides (941) Murray, (2410) Morrison y (1417) Walinskia
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de la fotometría diferencial realizada a los asteroides (941) Murray, (2410) Morrison y (1417) Walinskia con observaciones entre los meses de febrero y abril de 2024 con la cámara Schmidt de Tonantzintla, operada por el INAOE.
Los asteroides fueron seleccionados principalmente porque los parámetros reportados en el Minor Planet Center, el portal que recopila los asteroides descubiertos y sus parámetros calculados, fueran de baja confiabilidad, además de su visibilidad en los meses de observación mencionados. Tras la obtención de los datos se realizó el estudio fotométrico diferencial, se trazaron sus curvas de luz con el apoyo el software MPO Canopus.
Como resultado, se obtuvo una curva de luz con mayor confiabilidad del asteroide (941) Murray, de tal manera que fue posible determinar con mayor precisión su periodo y amplitud. Para los asteroides (2410) Morrison y (1417) Walinskia, la amplitud de sus curvas es muy pequeña, por lo que que en el MPC no cuentan con parámetros, pero se espera con los datos obtenidos de mayor calidad dar algún valor con mayor confiabilidad.
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Estudio de las abundancias químicas en galaxias con líneas de emisión extrema
La naturaleza de las galaxias con líneas de emisión extrema o también llamadas galaxias oxígeno dominadas aún no se ha podido resolver totalmente. Estas son galaxias en donde la línea de emisión, generalmente [O III]$\lambda$5007 es muy intensa, con una anchura equivalente mayor a la presente en las galaxias con líneas de emisión normales. Algunos autores proponen que son galaxias con una alta formación estelar o galaxias de muy baja metalicidad. En este trabajo se presentan las abundancias de varios elementos químicos para un total de 27 galaxias EELG, obtenidas a partir de los espectros reducidos del SDSS y medidos por los autores con MIDAS y IRAF. Como se pudo detectar las líneas aurorales de varios elementos, se pudo determinar la temperatura electrónica y obtener las abundancias por el llamado método estándar o directo. Se obtienen también los parámetos físicos ($T_{e}$ de alta y baja ionización, $n_{e}$). Los resultados más reseñables son que ninguna de las galaxias estudiadas con de muy baja metalicidad (las llamadas XMP), sino que los valores están entre los de la SMC y LMC. También comentar que las abundancias determinadas con MIDAS y IRAF no son muy parecidas.
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Modelando la curva de luz BVRI de sistemas binarios en contacto utilizando PHOEBE
Se presentan observaciones fotométricas en los filtros BVRI de binarias de contacto de periodo corto con el propósito de derivar sus parámetros físicos como temperatura, masa y radio. Este proyecto es parte de un programa de caracterización de sistemas binarios que se está desarrollando en el Observatorio Astronómico Universitario de la Universidad Autónoma de Nuevo León (OAU-UANL).
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Estudio de las propiedades de GHIIRs y HIIGs como progenitoras de sistemas esferoidales
Las regiones HII gigantes (GHIIR) así como las galaxias HII (HIIG) son objetos que tienen poblaciones estelares jóvenes capaces de ionizar el gas circundante y así producir espectros dominados por líneas de emisión estrechas. Sin embargo, su evolución fotométrica y dinámica modifican las propiedades observacionales de estos objetos. Por ejemplo, la luminosidad o magnitud absoluta y la dispersión de velocidades del gas ionizado de las GHIIR y las HIIG muestran una excelente correlación, la cual con el paso del tiempo y dependiendo de su masa inicial, puede llegar a coincidir con las de objetos esferoidales viejos, lo cual lleva a pensar que este tipo de regiones y/o galaxias con formación estelar intensa pueden ser las progenitoras o se encuentran en etapas tempranas de la evolución de sistemas tales como cúmulos globulares, bulbos de galaxias espirales o galaxias elípticas enanas.
En este trabajo se presenta un análisis de datos fotométricos y espectroscópicos para obtener parámetros tales como cinemática, composición química, masas y tamaños del gas ionizado y del cúmulo estelar de GHIIR y HIIG, con el objetivo de explorar si son consistentes con las predicciones de los modelos evolutivos de formación y evolución de cúmulos globulares.
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Observaciones y análisis de la variación secular de la estrella (HADS) $\textbf{SZ Lyncis}$.
El propósito de este trabajo es inferir nuevos parámetros orbitales que expliquen el comportamiento de un sistema binario en esta estrella. Dicho fenómeno ya había sido determinado previamente a través del "Light Time Travel Effect" (LTTE). Nuevos datos extienden la base temporal y, por ende, se espera que los nuevos tiempos de máximos determinados sigan el patrón previsto, incrementando la precisión y permitiendo inferir parámetros orbitales con mayor exactitud. Las nuevas observaciones de la estrella SZ Lyncis fueron realizadas en el Observatorio Astronómico Nacional de Tonantzintla (OAN-TNT) utilizando un telescopio Meade de 10'' equipado con una cámara CCD. Los nuevos tiempos de máximo permiten extender el estudio de su variación secular mediante el diagrama O-C. Este diagrama muestra un patrón periódico en los residuos, el cual ha sido estudiado previamente por diversos autores a través del (LTTE). Estos estudios sugieren que la configuración del sistema binario permite la determinación de parámetros orbitales que han cambiado con el tiempo. Se espera que los nuevos tiempos de máximos sigan la tendencia prevista, lo que permitirá mejorar la precisión de los parámetros orbitales actuales.
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Dinámica estelar en cúmulos compactos con un agujero negro central.
El estudio de la dinámica estelar en cúmulos estelares densos (cúmulos globulares y nucleares) es esencial para comprender la formación y evolución de estos sistemas, así como de las galaxias que los contienen.
El objetivo del trabajo es determinar la dinámica de las estrellas en cúmulos densos en presencia de un objeto masivo central con masa entre $10^3$ y $10^6$ masas solares.
Mediante simulaciones de N-cuerpos con el código GADGET-4, se analizan cúmulos con distribuciones de densidad estelar representativas, como los perfiles de Plummer, King y Schuster. Además, los cálculos consideran las funciones de masa inicial de tipo Salpeter y Kroupa para determinar la masa de las estrellas en el cúmulo.
Realizando una serie de simulaciones y haciendo un barrido del espacio de parámetros, se obtuvieron datos de la dispersión de velocidad de las estrellas en diferentes escenarios, se confirmó la segregación de masa en todos los cúmulos. Los datos obtenidos permiten calcular las órbitas de estrellas individuales, resultados que podrían contrastarse con datos de cúmulos estelares que son candidatos a albergar agujeros negros de masa intermedia o supermasivos en el caso de los cúmulos nucleares.
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Bright Spots on the Solar Limb Chromosphere at Sub-millimeter wavelengths
PakalMPI is a numerical model that calculates the electron and ion densities within each layer of the atmospheric model. It then solves the radiative transfer equation to determine the brightness temperature of the solar disk at various wavelengths. This code is particularly suited for simulating the solar chromosphere.
We employed PakalMPI on a high-performance computing cluster with 128 nodes for approximately 1000 CPU hours.This computational effort enabled the generation of high-resolution images of the solar chromosphere at interested frequencies: 17 GHz, 100 GHz, 212 GHz, 405 GHz, 672 GHz, and 868 GHz based on the classic VAL models and VAULT observations as spatial distribution model
The availability of contemporary observations from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) allows for a direct comparison between our synthetic emission results and ALMA multifrequency observations. We utilize modern techniques to evaluate the correspondence between the observed structures of the chromospheric network and our model predictions, particularly at sub-millimeter frequencies.
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El Universo en el aula: transformando la educación con astronomía
En este trabajo se presentan los progresos alcanzados en la elaboración de un programa integral de capacitación dirigido a docentes, desde preescolar hasta preparatoria, ofrecido tanto en modalidad presencial como virtual. El propósito fundamental de este curso es facilitar la efectiva implementación de los temas relacionados con la astronomía, los cuales ya están incorporados en los planes y programas de estudio de los niveles educativos mencionados.
Esta propuesta se deriva de la creación de la Oficina de Astronomía para la Educación de la Unión Astronómica Internacional, cuyo objetivo es respaldar el intercambio de conocimientos entre astrónomos profesionales, expertos en pedagogía y docentes en activo.
Esta labor se desarrolla a través de los Coordinadores Nacionales de Educación en Astronomía (NAECs) de cada país y se justifica ya que frecuentemente los docentes abordan los temas astronómicos de manera superficial, por lo que es necesaria una capacitación. Además, se proponen nuevos contenidos para contribuir a la educación integral de los estudiantes. El objetivo final es fomentar un auténtico interés por la astronomía, y por las ciencias, desde las primeras etapas de la enseñanza.
Esta propuesta está respaldada por el éxito de las “Jornadas de capacitación a personal docente para la observación de los eclipses solares", que puso de manifiesto, a nivel nacional, el notable interés por la astronomía entre los docentes y estudiantes. Esto fue reforzado con el desarrolló de un curso asincrónico, en colaboración con la VIEP y la FCFM de la BUAP, y el INAOE, orientado a capacitar de manera virtual a los participantes en la observación segura de los eclipses.
En este contexto presentamos este programa de formación, el cual ha sido concebido después de que los NAECs-México llevaran a cabo un análisis exhaustivo, a través de los planes y programas de estudio, de la situación de la astronomía en la educación en nuestro país.
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FSRQ como progenitores de neutrinos de altas energias
IceCube ha demostrado la existencia de fuentes extra galácticas progenitoras de neutrinos de altas energías (E > 80 TeV). Por un lado, la detección del neutrino IC170922A, cuya reconstrucción de arribo es consistente en el cielo con la del Blázar TXS 0506+056, el cual se encontraba en periodo de “flare” al momento en que se detectó el neutrino por parte de IceCube es evidencia de que se esperan neutrinos de fenómenos transientes. Por otro lado, la detección continua de neutrinos en dirección de la galaxia tipo Seyfert NGC1068 cuya significancia estadística de 4.2$\sigma$ provee evidencia de los progenitores de neutrinos pueden emitirlos de manera estable. Este trabajo analiza los cuásares de rayos $\gamma$ detectados por Fermi-LAT encerrados en las regiones de incertidumbre sobre la mejor posición reconstruida del neutrino. Derivamos el espectro Fermi-LAT para ocho Cuásares y buscamos emisión de rayos-$\gamma$ en ventanas temporales de escalas de semanas, meses y años alrededor de la detección del neutrino. Utilizando las observaciones en múltiples longitudes de onda, modelamos las distribuciones de energía espectral de banda ancha mediante un modelo leptohadrónico de una zona y estimamos el flujo de neutrinos esperado. Aunque estos cuásares coinciden espacialmente con los eventos de neutrinos, el flujo de neutrinos esperado es inferior en al menos un orden de magnitud al flujo de neutrinos registrado por IceCube.
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Seguimiento fotométrico del comportamiento evolutivo de sistemas variables. Caso de estudio: V589 Her
El presente trabajo tiene como objetivo el seguimiento evolutivo de la variable cataclísmica (VC) V589 Her. La variable cuenta con pocas referencias y fue observada en el Observatorio Astronómico Nacional (OAN – SPM) en mayo de 2017 empleando el telescopio de 0.84 m equipado con una rueda de filtros MEXMAN. Al momento de obtener las observaciones, el objeto se encontraba en su estado de quietud. Con dichas observaciones se presentó un estudio fotométrico del sistema en el CNF 2022 que permitió determinar su periodo orbital y comparar los resultados con la literatura científica existente. Se tiene la oportunidad de continuar su estudio evolutivo en las instalaciones del Observatorio Astronómico Universitario de la UANL ubicado en el cerro el Picacho en el Municipio de Iturbide Nuevo León, haciendo un monitoreo del sistema en varios filtros (sistema BVRI). El objetivo es determinar el estado de la VC y catalogar si ha tenido cambios evolutivos, lo cual es una oportunidad para contribuir a la comprensión sobre la evolución general de estos sistemas. Lo anterior, ya que el análisis de las VCs dentro de la brecha de tiempo (VCs con periodos cortos, de 2.1 a 2.8 horas) como V589 Her, representa una oportunidad de estudio para la evolución entre los sistemas SU UMa y SW Sextantis.
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ESTUDIO CINEMÁTICO DE NEBULOSAS PLANETARIAS CON ALTO INDICE DE DISCREPANCIA DE ABUNDANCIAS
Las nebulosas planetarias son esenciales para comprender las etapas finales de la evolución estelar y el enriquecimiento químico del medio interestelar. Sin embargo, presentan discrepancias en las abundancias determinadas mediante líneas prohibidas y permitidas. En particular, las nebulosas con altos factores de discrepancia de abundancia (ADF) son intrigantes debido a sus propiedades anómalas poco comprendidas. Este estudio examina la cinemática y las condiciones físicas de dos nebulosas planetarias con alto ADF, Hf 2-2 y M 1-42, utilizando técnicas observacionales y analíticas.
El objetivo es investigar los movimientos de iones mediante las líneas emitidas y determinar si comparten una estructura cinemática coherente. La selección de los objetos se basó en la disponibilidad de datos espectroscópicos de alta resolución del Observatorio Europeo Austral (ESO). El análisis detallado reveló una clara distinción entre las regiones externas e internas de las nebulosas y un gradiente de temperatura en el plasma normal. Ambas nebulosas presentan dos componentes de plasma: uno de alta temperatura y baja densidad, y otro con temperaturas más bajas y densidades más altas (especialmente en Hf 2-2). La presencia de una componente de plasma adicional subraya la complejidad del proceso de expulsión de material.
Este trabajo contribuye significativamente a nuestra comprensión de la cinemática y las condiciones físicas de NP’s con alto ADF.
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Caracterización del polvo en nebulosas alrededor de estrellas evolucionadas: un estudio multifrecuencia
Las estrellas en sus etapas finales de evolución, independientemente de su masa (baja, media o alta), pueden desarrollar vientos estelares densos y/o eyecciones de material. En estos entornos se pueden alcanzar temperaturas y densidades óptimas para la formación de granos de polvo. Por otro lado, la emisión en el infrarrojo (IR) de las nebulosas que rodean a las estrellas evolucionadas confirma la presencia de polvo. La distribución espectral de energía en el IR de estas nebulosas está determinada por las características físicas de los granos de polvo (composición química, abundancia, tamaños, etc.), las cuales dependen tanto del camino evolutivo de la estrella como de los procesos de formación y evolución de los granos. En esta plática, se revisará el estado actual del conocimiento sobre el polvo alrededor de estrellas evolucionadas, incluyendo los resultados de estudios realizados en nebulosas asociadas con estrellas que han tenido diferentes etapas evolutivas (como las estrellas Wolf-Rayet y las born-again), utilizando análisis multifrecuencia con datos del óptico, IR y radio. Estos estudios resaltan la importancia de considerar la distribución del gas y la naturaleza del sistema estelar central de la nebulosa al caracterizar las propiedades físicas del polvo.
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Applications of Machine Learning in Astrophysics
En la búsqueda de exoplanetas, el machine learning ha sido
utilizado en diversas áreas. Por ejemplo, los algoritmos de
machine learning pueden entrenarse para identificar patrones
en las curvas de luz de las estrellas, lo cual indica la pres-
encia de exoplanetas en tránsito. El machine learning se ha
convertido en una herramienta esencial para la búsqueda de
exoplanetas, permitiendo analizar grandes conjuntos de datos
y obtener información valiosa sobre los sistemas planetarios.
En este proyecto, se utilizó un modelo de machine learning
clásico (bosque aleatorio y vecinos más cercanos) para la de
tección de exoplanetas, centrándose en el análisis de datos
del telescopio espacial Kepler.
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SCI-HI: Levantamiento de Sitios, medición de la contaminación electromagnética en los alrededores del Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano”.
El Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano” es el instrumento astronómico de mayor importancia para la ciencia mexicana. La capacidad de resolución en el rango de ondas milimétricas y submilimétricas permiten la exploración extragaláctica, obtención de información relevante con respecto al centro de galaxias. Este instrumento participó en la obtención de la imagen del agujero negro Sagitario A*.
La instrumentación requerida para obtener las señales es altamente susceptible de interferencia electromagnética. La localización geográfica del GTM en el centro del país lo coloca en una zona circundada de emisoras de radio AM/FM y televisión, además de señales de telefonía celular, enlaces de microondas, entre otros. Estos tienen el potencial de inducir señales eléctricas en los instrumentos que perturben la información obtenida por el radiotelescopio. Es importante caracterizar las frecuencias externas que puedan causar interferencias
El INAOE en colaboración con otras universidades del país y de Norteamérica, trabajan en el proyecto SCI-HI (Sonda Cosmológica de las Islas para la detección del Hidrógeno Neutro). La Fac. de Ciencias Físico Matemáticas de la UAdeC ha desarrollado en colaboración a este proyecto, el equipo de prueba de sitios. Este realiza dos mediciones de la potencia del espectro electromagnético en los rangos de 40 a 120 MHz y en el rango de 40 MHz a 1.4 GHz, registrando la posición geográfica y la intensidad del espectro en las frecuencias antes mencionadas. La información recolectada permite la creación de un mapa de distribución de la potencia alrededor de la zona. En este trabajo se presentan las mediciones obtenidas alrededor del radiotelescopio y la creación de los mapas correspondientes utilizando QGIS mediante la interpolación Kriging. Se hace un análisis de los resultados, enfatizando en su potencial para el levantamiento de sitios para este y otros telescopios que se instalen en nuestro país y el resto del mundo.
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Detección de emisión molecular en galaxias Seyfert
Presentamos las primeras observaciones de gas molecular con el GTM-50m para una muestra de 10 galaxias Seyfert intermedias (con línea ancha en Ha, y en algunos casos en Hb) que nos ayudará a conocer la huella de la actividad nuclear en las líneas de emisión molecular responsables de la formación estelar en galaxias con actividad nucelar (AGN). Los objetos fueron seleccionados del catálogo del SDSS-MaNGA observadas con espectroscopia de campo integral a bajo z (0.04-0.13), el cual nos permite separar la contribución de la galaxia anfitriona y la emisión nuclear. La importancia de este estudio con el GTM-50m radica en que la detección de líneas de emisión moleculares débiles en AGN de línea ancha es un reto debido a la intensa contribución nuclear que puede eclipsar la emisión de la galaxia anfitriona. Con estas detecciones, podremos estudiar posibles correlaciones entre tres componentes principales de la galaxia: la emisión molecular, la actividad nuclear y la Galaxia Anfitriona.
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Un enfoque de ciencia de datos para la identificación de exoplanetas rocosos
El Satélite de Exploración de Exoplanetas en Tránsito (TESS, por sus siglas en inglés), fue lanzado en 2018 con la misión de detectar planetas pequeños orbitando estrellas brillantes, logrando transformar por completo la búsqueda de exoplanetas (Ricker et al, 2014, Proceedings of the SPIE, Vol. 9143, id. 914320 15 pp). No obstante, a pesar del éxito del TESS en recabar datos de exploración, en la actualidad sigue siendo un desafío el clasificar los exoplanetas rocosos de manera exacta debido a la complejidad de los datos.
Para enfrentar esta problemática, en este trabajo se presenta una metodología enfocada en la ciencia de datos que facilita la identificación de exoplanetas similares a la Tierra, empleando técnicas de minería de datos para su preprocesamiento y la selección de características a evaluar, que sirven de entrada al entrenamiento de algoritmos de aprendizaje automático para obtener una mejor tasa de clasificación de los planetas extrasolares en función de sus características.
Los resultados del proyecto se presentan para demostrar la efectividad de la metodología propuesta, concluyendo con una discusión referente a los hallazgos, implicaciones e importancia de este tipo de algoritmos para la clasificación de datos astronómicos, y el futuro de esta área de investigación.
Detalles del trabajo
Modelando la curva de luz VBRI de sistemas binarios utilizando PHOEBE
Se presenta un análisis fotométrico en los filtros BVRI del sistema binario de periodo corto V579 Lyr como punto de partida para la modelación numérica empleando el código PHOEBE, el algoritmo Wilson-Devinney junto con MCMC (Markov Chain Monte Carlo). Nuestro objetivo es derivar los parámetros de esta binaria en contacto como parte de un programa piloto que se está desarrollando a partir de observaciones en el Observatorio Astronómico Universitario de la Universidad Autónoma de Nuevo León (OAU-UANL).
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LBT IR observations of candidate super-Eddington quasars
High accreting quasars are characterized also by extreme radiative and mechanical output, and are explored for their crucial role in galactic evolution. They are known for nuclear outflows, contributing to feedback effects on host galaxies. We present new observations at the Large Binocular Telescope (LBT, z ∼ 2) covering a sample of 6 high accreting quasars in the Hβ region. The analysis covered the data reduction of the observed quasars and redshift estimation of the IR/LBT sample and its UV counterpart, multi-component fitting at the quasar RF of the most prominent emission lines in the UV-optical ranges, estimation of the physical parameters (black hole mass and Eddington ratio) using Civ, Siiv, Aliii, Mgii, Hβ, as well as the computations of the outflows/winds properties using Civ and [Oiii]. The Hubble diagram was estimated for the LBT sample, and it was observed to be in agreement with current cosmological models.
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Clasificación taxonómica de asteroides de la familia Flora
En este trabajo se presenta la clasificación taxonómica de una muestra de 163 asteroides de la familia Flora mediante espectros de reflectancia obtenidos en el Observatorio Astrofísico Guillermo Haro (OAGH) en Cananea, Sonora. Este programa es parte de los compromisos que el INAOE adquirió como socio fundador de la Red Internacional de Alerta de Asteroides (IAWN). La clasificación está basada en los esquemas propuestos por Bus & Binzel (2002), que proporcionan un marco sólido para la asignación de tipos taxonómicos a los asteroides estudiados. Esto permite estudiar sus abundancias para tratar de resolver interrogantes sobre la historia evolutiva y la dinámica de la familia Flora. Los espectros fueron obtenidos en diversas temporadas de observación en los años 2020 y 2021 con el telescopio de 2.1m del OAGH, operado por el INAOE. Como instrumento dispersor se utilizó un espectrógrafo Boller & Chivens con una rejilla de difracción de 50 líneas por milímetro, proporcionando una dispersión de 10 Angstroms/píxel y una cobertura espectral de 4,000 a 9,500 Angstroms. Para la clasificación se utilizó el método de la distancia euclidiana, observando que los asteroides asociados al tipo S predominan. Aunque se debe destacar la identificación de una diversidad de tipos taxonómicos dentro de la familia Flora. La presencia de otros tipos sugiere una composición más variada de lo que se pensaba inicialmente. Bien puede tratarse de intrusos, pero este hallazgo también plantea interrogantes sobre la historia evolutiva y la composición inicial de la familia Flora, sugiriendo la posibilidad de diferenciación o evolución de algunos asteroides a lo largo del tiempo. Estos resultados no sólo contribuyen al entendimiento de la composición y dinámica de la familia Flora, sino que sientan las bases para investigaciones futuras. En particular, la identificación de asteroides con tipos taxonómicos menos comunes sugiere la necesidad de explorar la diversidad y evolución de esta familia.
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El papel del campo magnético y la escala de inyección de energía en la regulación de la fracción de masa de gas atómico frío a distintos radios galactocéntricos.
Resultados observacionales recientes sugieren que la fracción de masa del gas atómico neutro frío, CNM por sus siglas en inglés, con respecto a la masa total de gas atómico neutro (HI), se mantiene aproximadamente constante con la distancia galactocéntrica distancias mayores a aproximadamente 10kpc. Este comportamiento es inesperado considerando los importantes cambios que tienen las condiciones físicas del Medio Interestelar con R. En el presente trabajo se estudia el papel del campo magnético y de la escala característica de inyección de energía en la regulación de dicha fracción. Para esto se construyeron y analizaron modelos magnetohidrodinámicos que simulan el HI interestelar a distintos radios galactocéntricos, con distintas escalas de inyección de energía y con distintos valores del campo magnético inicial. Se encuentra i) que la escala de inyección de energía parece ser crucial para mantener la fracción de masa del CNM aproximadamente constante a radios grandes; ii) el campo magnético parece crucial para obtener fracciones de masa de CNM comparables con las observadas a todos los radios; iii) cuando se considera el gradiente radial en la intensidad del campo magnético, el número de Mach alfvénico y el parámetro beta del CNM se mantienen aproximadamente constantes para todos los radios explorados; y iv) en el caso descrito en el punto anterior, los valores de la fracción de masa de CNM son similares a los observados y tienen el comportamiento descrito al inicio.
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Revelando los efectos de la interacción de marea estrella-planeta durante la evolución dinámica de sistemas planetarios
En esta charla presentamos la evolución dinámica de sistemas con un planeta orbitando estrellas de 1 y 3 M$_\odot$ bajo la influencia de fuerzas de marea con el objetivo de entender el papel que juega el parámetro de marea Love $k_2$ en la dinámica del sistema. Realizamos varias simulaciones numéricas con los paquetes de N-cuerpos REBOUND y REBOUNDx para calcular las interacciones de marea estrella-planeta con planetas tipo Tierra y Júpiter posicionados a diferentes distancias iniciales. Siguiendo la evolución detallada de la estrella desde la secuencia principal hasta la fase de enana blanca con el código de evolución estelar MESA, calculamos la evolución del número Love, el cual es evolucionado simultáneamente junto con el radio y masa estelar. Al comparar con simulaciones donde $k_2$ es constante a lo largo de toda la evolución estelar, encontramos que mientras más grande sea el número Love, el planeta es arrastrado más rápido hacia la estrella, independientemente de la masa del planeta y la estrella central. Simulaciones adicionales muestran la fuerte dependencia de la interacción de marea con la masa planetaria porque encontramos que la distancia para evitar la colisión planeta-estrella es más grande para planetas masivos, en comparación con sus contrapartes de baja masa. Además, el destino final de los planetas es determinado durante la fase de gigante roja en una estrella central de 1 M$_\odot$ mientras que la supervivencia planetaria para una estrella de 3 M$_\odot$ se decide principalmente durante la fase asintótica de pulsos térmicos de la estrella.
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Campo de mareas de un modelo realista de la Vía Láctea.
Los cúmulos estelares de la Vía Láctea se mueven bajo la influencia del potencial gravitacional de esta. Dicho potencial se puede dividir para su estudio en sus principales componentes: bulbo, disco, halo de materia oscura, barra central y brazos espirales. Estas dos últimas componentes, al ser las que exhiben menor simetría en su morfología, inducen una gran variedad de órbitas en los objetos del disco estelar. El objetivo de este proyecto es construir un modelo galáctico realista con la superposición de sus diferentes componentes. Además, construir un mapa de las mareas Galácticas y determinar la evolución temporal de las mismas para objetos moviéndose en órbitas simples.
Se construyó un modelo del potencial de una galaxia tipo Vía Láctea de acuerdo con las más recientes determinaciones de sus propiedades morfológicas y dinámicas. Se usaron los potenciales de Plummer (1911), Miyamoto-Nagai (1975), y Navarro et al. (1996) para las componentes del bulbo, disco y halo de materia oscura, respectivamente. Para los brazos espirales se reprodujo el modelo propuesto por Li et al. (2022), basado en observaciones de Reid et al. (2019), mientras que para la barra se usó el potencial de Ferrers (Binney & Tremaine, 1987). Se implementó una rutina numérica para construir un mapa de las mareas gravitacionales en este modelo Galáctico. Además, a través de órbitas simples se determinaron las regiones donde se encuentran los máximos eigenvalores del tensor de mareas.
A partir del mapa de mareas Galácticas se obtuvo la evolución de las mismas a lo largo de órbitas de cúmulos abiertos que cruzan el disco, los brazos espirales y la barra. El tipo de mareas y su intensidad dependen de la órbita del objeto.
A través de un análisis del campo de mareas de la Vía Láctea se determinaron las regiones de la Galaxia donde los cúmulos estelares son más propensos a ser perturbados. Estos objetos experimentan una acelerada pérdida de masa, disminuyendo así su tiempo de vida.
Detalles del trabajo
Subestructuras en Galaxias de Cúmulos de Abell
En este proyecto se realiza un análisis fotométrico y morfológico de galaxias de una muestra de datos de la investigación Low-Redshift Cluster Optical Survey en común con el Sloan Digital Sky Survey, así como de Hubble Space Telescope en diversos cúmulos de galaxias en el rango de redshift 0.02 < z < 0.20. Se estudian 200 galaxias en los cúmulos de COMA ( Abell 1656) y A2052.
Para el análisis se usa el Driver for GALFIT for Cluster Galaxies, DGCG, el cual es un código que se usa para controlar GALFIT casi automáticamente en campos densos. DGCG fue optimizado para campos densos como los cúmulos de galaxias. Ambas son herramientas de gran utilidad para el modelado bidimensional del brillo superficial y también de los parámetros estructurales de cada miembro (galaxia) del cúmulo. Para realizar el análisis mencionado se utiliza el algoritmo de ajuste GALFIT. Esté código es un software de análisis de datos astronómicos que se utiliza para ajustar funciones bidimensionales a imágenes digitales de galaxias y fuentes puntuales. GALFIT permite modelar la forma y la estructura de las galaxias, a través de una variedad de funciones predefinidas para definir discos, bulbos, barras, halos y brazos espirales. Finalmente se elaboran diagramas de color-magnitud de los cúmulos de galaxias de bulbo y disco, el plano fundamemtal, la relación de Kormendy, relación Faber-Jackson y la relación tamaño luminosidad.
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Estructura interna de supercúmulos de galaxias: cores, filamentos y sistemas de galaxias
El modelo estándar de formación de estructuras en el Universo considera, por su carácter jerárquico (asociado con el dominio de la materia oscura fría), que estructuras mayores a cúmulos de galaxias no tuvieron todavía tiempo de colapsar gravitacionalmente en la edad actual del Universo. Además, evidencias observacionales nos indican que la expansión del Universo se acelera (por la presencia de energía oscura), dispersando la masa e dificultando la formación de futuras estructuras más grandes. Luego, la Estructura a Gran Escala actual, formada por una red cósmica de paredes, filamentos, nodos y vacíos cósmicos, marca la "última frontera" de la formación de estructuras, siendo que los supercúmulos de galaxias están justo en el límite de lo que todavía tiene oportunidad de colapsar en nuevas estructuras. En ese contexto, su estructura interna es la clave tanto para la formación de sistemas ligados gravitacionalmente y, eventualmente, relajados dinámicamente, como para caracterizar los ambientes en los cuales evolucionan las galaxias. Hemos estudiado los \textit{cores} de supercúmulos, los filamentos y los sistemas de galaxias, en el Universo Local, buscando entender esos procesos. Se presentará un resumen de los avances alcanzados hasta el momento, especialmente en trabajos de detección de filamentos y \textit{cores} en supercúmulos, estudio del estado dinámico y de ensamblaje de sistemas (grupos y cúmulos) de galaxias y efectos ambientales sobre la evolución de galaxias en esos ambientes.
Detalles del trabajo
Astrometría de asteroides con la Cámara Schmidt de Tonantzintla
En este trabajo se presenta la astrometría de un conjunto de asteroides observados con la Cámara Schmidt de Tonantzintla, con la finalidad de obtener el código de observatorio del Minor Planet Center (MPC) para este observatorio. Para ello, se obtuvieron imágenes de siete asteroides, en pares de noches consecutivas. Posteriormente fueron procesadas y analizadas para obtener sus posiciones celestes. Para el análisis astrométrico se utilizó el software MPO Canopus, diseñado para este propósito. El reporte con las medidas astrométricas fue enviado al Minor Planet Center.
Con el impacto en 2013 de un meteorito en Cheliábinsk, Rusia, las agencias involucradas en el monitoreo de Objetos Cercanos a la Tierra (NEOs) reafirmaron el riesgo que representa el impacto de un asteroide contra la Tierra, de modo que el estudio de los cuerpos menores del sistema solar ha adquirido cada vez una mayor relevancia, por lo que cualquier información – ya sea astrométrica, fotométrica o espectroscópica – que contribuya en un mayor conocimiento de estos objetos, es de suma importancia.
Gracias a ello, el grupo de trabajo sobre Objetos Cercanos a la Tierra (NEOs) comandó la creación de la Red Internacional de Alerta de Asteroides (IAWN), un equipo conformado por instituciones alrededor del mundo que se encargan del descubrimiento, monitoreo y caracterización tanto de los NEOs como de los Asteroides Cercanos a la Tierra y los Asteroides Potencialmente Peligrosos (NEAs y PHAs, respectivamente), así como del mantenimiento de una red de comunicación internacional para la recepción, reconocimiento y procesamiento de las mediciones y parámetros encontrados, como es el Minor Planet Center.
El INAOE es una de las instituciones fundadoras de la IAWN, con lo cual ha contraído responsabilidades en el monitoreo de estos objetos. Dentro de este programa es que se incluye el presente trabajo.
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Clasificación taxonómica de Asteroides Cercanos a la Tierra (NEAs)
En este trabajo se reportan los resultados del análisis espectroscópico de una muestra de Asteroides Cercanos a la Tierra (NEAs, por sus siglas en inglés). Los NEAs fueron observados, en diferentes temporadas entre 2017 y 2020, en el Observatorio Astrofísico Guillermo Haro (OAGH) ubicado en Cananea, Sonora y operado por el INAOE.
El INAOE, al ser uno de los firmantes iniciales de la Red Internacional de Alerta de Asteroides (IAWN, por sus siglas en inglés), tiene como cmompromiso usar sus observatorios para monitorear y estudiar asteroides de nuestro sistema solar, en especial aquellos que comparten una órbita parecida a la Tierra, es decir, de una órbita cercana a una unidad astronómica, ya que al tener, estos NEAs, una cierta probabilidad de impactar contra la Tierra, es importante conocer sus características y composición, lo cual se puede lograr mediante observaciones espectroscópicas.
Las observaciones se llevaron a cabo con un espectrógrafo Boller & Chivens. Las imágenes se procesaron con Pyraf. La clasificación taxonómica de cada objeto en la muestra, según las características de su espectro en el intervalo de 4000 a 9500 Å, se realizó calculando la distancia euclidiana y siguiendo los esquemas de Bus-DeMeo y Bus & Binzel.
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Comparación entre tres técnicas para estimar corrimientos al rojo fotométricos de galaxias SDSS (z < 1) basadas en aprendizaje automático.
En esta plática utilizaremos datos de los filtros ugriz del Sloan Digital Sky Server para entrenar y comparar resultados de las siguientes técnicas de aprendizaje automático para estimar corrimientos al rojo fotométricos de galaxias con corrimientos al rojo menores a 1: combinación entre red neuronal y árboles de decisión potenciados (ANNz, Sadeh et al. 2016), red neural propia implementada en Keras, y el algoritmo Extra Trees Regressor, que es un metaestimador que ajusta una serie de árboles de decisión aleatorios en varias submuestras del conjunto de datos.
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Aplicación de la Programación Genética en la interpretación de observaciones cosmológicas.
El avance tecnológico y el desarrollo de nuevos observatorios que ha permitido incrementar la precisión así como el volumen de datos recopilados , nos ha motivado a buscar nuevas formas de interpretar y manejar dichos registros. Dentro de los enfoques abiertos se encuentra la programación genética inspirada en los fundamentos de la selección natural propuestos por Darwin. En este trabajo se utilizó un regresor simbólico de la librería $\textit{gplearn}$ para construir una metodología que obtuviera directamente las expresiones algebraicas correspondientes a distintos conjuntos de observaciones sintéticas basadas en funciones racionales, lineales, trigonométricas entre otras. Se analizó la variabilidad en los resultados al ajustar los parámetros de entrada y las funciones utilizadas como criterios de selección con el fin de reconstruir las funciones que describen observables cosmológicas.
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Emisión de sincrotrón de electrones relativistas.
Los jets relativistas son flujos magnetizados de gran escala, comúnmente observados en núcleos activos de galaxias (AGN), microcuásares y destellos de rayos gamma. Los procesos de emisión predominantes en estos fenómenos son de naturaleza no térmica. Esto significa que la radiación emitida no está relacionada con la temperatura de los objetos involucrados, sino que es originada por partículas altamente energéticas aceleradas por los choques. Las escalas asociadas a los procesos microfísicos son varios órdenes de magnitud más pequeñas que las escalas típicas de los jets astrofísicos. Esta disparidad en las escalas representa un gran desafío para la modelación teórica de la emisión proveniente de los jets. En esta presentación discutiré modelos que hemos desarrollado para describir de manera precisa el espectro emitido, y en los cuales se acopla el cálculo de la hidrodinámica con cálculos detallados de la dinámica de la población de las partículas aceleradas.
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Global Kinematics of the OH masers at W49N
In the molecular cloud W49N Star Formation is taking
place with high efficiency and almost twenty ultra-compact (UC)
HII regions have been observed, indicating the recent formation
of massive stars.
Previous works suggest that this
cloud is undergoing a global contraction.
We use VLBA data at 1612, 1665 and 1667 MHz of OH masers in the W49N,
observed in LCP and RCP to study the kinematics of the maser spots.
The velocities (V) of the OH spots at W49N, together with their
positions (r) respect the point for the largest correlation $(\alpha, \delta)_m$, make it possible
to trace a global kinematics, which seems to be due to a subcollapse in the W49N molecular cloud.
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Estudio preliminar de estrellas centrales de nebulosas planetarias con alto ADF
El estudio de la composición química en el universo es de gran importancia en varias áreas de la astrofísica. En el gas ionizado, la composición química se mide usando líneas en emisión de elementos químicos. Se ha encontrado que las abundancias medidas a partir de líneas permitidas son invariantemente mayores que las medidas a partir de líneas prohibidas. Este fenómeno es conocido como el factor de discrepancia en abundancias (ADF). Estudios recientes en algunas nebulosas planetarias con alto ADF, muestran evidencia de la presencia de dos compontes en el plasma. Una de estas componentes tiene las características esperadas para PN; la otra componente, más interna o cercana a la estrella, tiene un valor diferente de temperatura, densidad, velocidad y composición química. Partiendo de la hipótesis de que ambas componentes tienen un origen en la estrella (o estrellas centrales) de la nebulosa planetaria. El estudio de las características de la estrella central es relevante para entender y acotar modelos de evolución estelar y de nucleosíntesis.
En este trabajo que se presentan estudios preliminares de PN con alto ADF y de sus estrellas centrales. Se caracteriza el espectro de cinco estrellas centrales de nebulosas planetarias con alto ADF. Se utilizan espectros de alta resolución espectral observados con el UVES del European Southern Observatory´s Vely Large Telescope. Adicionalmente se reportan esfuerzos preliminares por encontrar correlaciones entre el ADF en nebulosas planetarias y características de la(s) estrella(s) central(es) reportadas en la literatura.
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Galaxy Maquila: bulbos, seudolbulbos y discos en el cúmulo de Virgo
Hemos encontrado que los bulbos y pseudobulbos en el cercano infrarojo presentan una distribución uniforme $(\langle{J-H}\rangle = 0.7$, $\langle H-K_s\rangle =0.3$, and $\langle{J-K_s} \rangle=1.0)$ en un rago de 9 magnitudes ($-26 \leq M_{K_s} \leq -17$) para galaxias de campo, mientras que los discos si presentan una relación color-magnitud (CMR) que indica que los discos más brillantes son ligeramente más rojos. La mayora de los estudios previos han usados colores medidos en aperturas, nosotros hemos hecho una descomposión del brillo superficial con GALFIT para separ las componentes de disco, bulbo y barra. Aquí presentamos una muestra de 80 galaxias miembros del cúmulo de Virgo donde exploramos el compartamiento de la distribución de los colores de cada componente en un ambiente rico. Estos son los primeros resultados para las 40 galaxias más brillantes.
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Estructura Morfocinemática de la Nebulosa Planetaria M\,3-28.
Se realizó un estudio exhaustivo de la estructura morfocinemática de la Nebulosa Planetaria (NP) M\,3-28. Los datos observacionales fueron obtenidos utilizando el espectrógrafo echelle de rendija larga MES (\textit{Manchester Echelle Spectrograph}) en el telescopio de 2.1m del Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir (OAN-SPM). El proceso de reducción de datos se realizó utilizando el software \textsc{iraf}, seguido de la obtención de espectros observados en la línea [N\,\textsc{ii}]$\lambda6583$\,{\AA} para construir diagramas posición-velocidad (PV) mediante el software \textsc{Meztools}. Posteriormente, se procedió a modelar la NP utilizando el software \textsc{ShapeX}, una herramienta que ofrece capacidades avanzadas para modelar objetos astronómicos, permitiendo una simulación detallada y adaptable a diferentes orientaciones. El análisis cualitativo se enfocó en examinar la morfología, incluyendo el tamaño de la NP y su cinemática tridimensional. Se puso especial atención en asegurar que los espectros resultantes del modelo 3D de M\,3-28 coincidieran con los espectros observacionales obtenidos. También se realizaron estudios cuantitativos para examinar la distribución de la materia, pérdida de masa, eyecciones colimadas de materia y los procesos físicos que contribuyen a la formación y evolución de la nebulosa, como la velocidad dentro de la nebulosa, la velocidad de expansión, la velocidad sistémica y la edad cinemática. Este enfoque permitió identificar características importantes y proporcionó información sobre los procesos subyacentes. Los resultados obtenidos de este estudio tienen implicaciones significativas para nuestra comprensión de la física y evolución de las nebulosas planetarias en general, así como para nuestro conocimiento específico de M\,3-28.
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Estudio espectroscópico de nebulosas planetarias reportadas en catálogos recientes
Las nebulosas planetarias (NPs) son objetos de gas ionizado que han sido expulsados por estrellas evolucionadas de masa baja o intermedia ($\sim$0.8-8$\mathrm{M_{\odot}}$). Modelos actuales de evolución estelar sugieren que la población Galáctica de estos objetos es de aproximadamente 46000, sin embargo, solo alrededor de 3900 NPs han sido reportadas hasta la fecha en la literatura especializada. Además, un número considerable de estos objetos ($\sim$1200) necesitan todavía un estudio inicial o un análisis más profundo de sus características. En este trabajo presentamos un estudio espectroscópico de una muestra de 120 objetos reportados como NPs en catálogos recientes, para establecer su verdadera naturaleza y determinar sus propiedades físicas y químicas. Una gran parte de la muestra presenta una alta extinción, mostrando líneas de emisión muy débiles. Encontramos 26 objetos donde no detectamos líneas de emisión, 41 objetos muy oscurecidos que muestran solo unas pocas líneas de emisión (principalmente H$\alpha$) y 53 objetos con varias líneas de emisión claras. De estos objetos, identificamos 21 como verdaderas NPs utilizando para ello diagramas de diagnóstico. Para la muestra con líneas de emisión claras, hemos podido estimar temperaturas, densidades electrónicas, abundancias iónicas y abundancias elementales. Las abundancias elementales derivadas concuerdan con las del conjunto de NPs en nuestra Galaxia. Las observaciones se realizaron en el Observatorio Astrofísico Guillermo Haro (OAGH) y en el Observatorio Astronómico Nacional en la Sierra de San Pedro Mártir (OAN-SPM).
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Evolución numérica de los choques de arco internos en el jet protoestelar IRAS 04166+2706
La fenomenología alrededor de la formación de estrellas es un tema de gran interés en el campo de la Astrofísica debido a que muchos de estos procesos son poco entendidos y resultan fundamentales para entender los enigmas que rodean a los objetos más significativos del Universo. Uno de estos problemas implica entender como se originan los jet protoestelares, que parecen ser un mecanismo de compensación de las estrellas en formación que van acretando material, al tener que depositar parte de la energía ganada en su medio circundante. Nuestro estudio pretende indagar en el entendimiento de estos jets a partir de las observaciones y su comparación con nuevos modelos númericos propuestos. Los jets protoestelares han mostrado una propiedad interesante de variabilidad intrínseca que produce choques internos a lo largo del eje de expansión del jet. Varios autores han descrito estos choques internos como nudos, y parecen aumentar de tamaño a medida que se alejan de la fuente impulsora (protoestrella). Esto sugiere que estos nudos se expanden a medida que evolucionan. En este trabajo, analizamos las observaciones moleculares de CO (2-1) obtenidas con el observatorio de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en la Banda 6 del flujo molecular producido por la fuente IRAS 04166+2706 localizada en la región de formación estelar de Tauro Realizamos también simulaciones numéricas de un flujo saliente impulsado por un jet con variabilidad intrínseca que evoluciona dentro de una envolvente con un perfil de densidad muy alto cerca de la fuente del jet. Analizamos la evolución del jet y las superficies de trabajo internas generadas y los resultados de la simulación numérica son comparados con las observaciones de ALMA de la fuente protoestelar IRAS 04166+2706.
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Comportamiento de materia luminosa sobre estructuras de materia oscura bosónica
El modelo de Materia Oscura Bosónica Ultraligera (MOBU) ha concentrado cierta atención recientemente por su capacidad para resolver los problemas del modelo Cold Dark Matter, a saber, el de núcleo prominente y el de la abundancia de subestructuras. Describimos primero que todo las características principales de este modelo, incluyendo sus pros y contras. Consideramos que es momento de limitar su viabilidad con predicciones que pueden ponerlo en duda. Para ello, realizamos simulaciones de la evolución de esta materia oscura acoplada a través de la gravedad a la materia luminosa, que aproximamos como un gas ideal. Los escenarios que estudiamos son: 1) la posibilidad de la formación de galaxias, 2) la estabilidad de las trayectorias estelares en los halos de MOBU y 3) el comportamiento colectivo del gas ideal sobre la estructura granular y muy dinámica de los halos de MOBU. En el escenario (1) encontramos que es posible formar galaxias de todo tipo a partir de colisiones de MOBU con bolas de gas de materia luminosa, en el escenario (2) encontramos que sorpresivamente las trayectorias de partículas de prueba tienen un rango de comportamiento caótico que puede limitar la validez del modelo de MOBU. Finalmente en el escenario (3) encontramos un acoplamiento en la dinámica del gas asociado a la de la MOBU, que suele desarrollar patrones de interferencia muy claros, y que se traduce en la distribución de materia luminosa.
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Asymmetric Galaxies in TNG50
The great catalogs, along with cosmological simulations, have been used to create the $\Lambda$CDM (Lambda Cold Dark Matter) model, which is the current paradigm that describes the formation and evolution of structures in the Universe. We aim to study the asymmetry of disk galaxies. It is expected that galaxies should have a level of asymmetry, the result of internal (e.g., off-centered halos) or external (e.g., mergers, ram-pressure stripping) processes. We use the cosmological simulation TNG50 to get samples of disk galaxies. This gives way to the study of the formation of structures and also the evolution of individual galaxies. We measure the asymmetry of the neutral gas component by computing the global neutral gas profiles and the asymmetry parameter $A_{\rm fr}$. A galaxy's profile is considered asymmetric if $A_{\rm fr}>1.2$. We carry a Fourier decomposition to study the asymmetry in the distribution of stars and gas in the galaxies. The first mode amplitude gives information on the level of lopsidedness of the galaxy. We use the term lopsided galaxy as a synonym of asymmetrical galaxy. We extend the line of work to a sample of galaxies with highly disturbed gas components known as jellyfish galaxies. The tails of jellyfish galaxies are formed as the galaxy falls towards a cluster of galaxies. We find that between $35\%$ and $55\%$ of the sampled galaxies have asymmetric gas profiles. The asymmetric profiles are more common on less massive galaxies, with the jellyfish galaxies having the more asymmetric profiles. There is a slight correlation between the Fourier modes of stars and gas, but no correlation between the distribution of stellar mass and the global gas profiles is found. The lack of correlation between the profiles and the stellar distribution tells us that the gas disk and the stellar disk are not tightly bound and respond differently.
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Determinación automatizada de parámetros atómicos astrofísicos en el ultravioleta
Para analizar de forma efectiva los espectros estelares observados es necesario poder comparar estos con modelos teóricos. Un ingrediente fundamental para el cálculo de los espectros sintéticos es una lista de datos atómicos (longitud de onda central, fuerza de oscilador y constantes de amortiguamiento) que describen el perfil de cada línea espectral.
Sin embargo, estos parámetros no se conocen todavía con la precisión necesaria para aprovechar al máximo las observaciones, en particular en la región del ultravioleta (UV). Mejorar estos datos permitiría estar preparados para analizar correctamente los datos de elevada calidad que se obtendrán con los futuros telescopios espaciales en el UV (e.g., WSO-UV, LUVOIR, HabEx, HWO).
Los parámetros atómicos pueden determinarse de forma experimental (en laboratorio), de forma teórica o a partir de la comparación con observaciones de espectros estelares. Hasta la fecha, este último método se ha usado para obtener datos atómicos de un limitado número de lineas espectrales y, en muchos casos, de forma manual (prueba y error).
El objetivo de nuestro trabajo es obtener los cientos de miles de parámetros atómicos de las líneas espectrales en un amplio intervalo de la región UV de forma simultánea, usando métodos avanzados de inteligencia computacional, adecuados para la optimización de un gran número de parámetros libres (e.g. métodos meta-heurísticos de computación evolutiva).
Como primera parte del proyecto realizamos una prueba de factibilidad en un contexto puramente teórico, en el cual demostramos que el método es capaz de recuperar estos parámetros con un error comparable al obtenido en laboratorio; también analizamos el impacto de distintas fuentes de error en la determinación de estos parámetros. El objetivo a largo plazo es aplicar el método con observaciones reales y obtener una lista de parámetros atómicos actualizados, con los cuales se construirá una extensa red de espectros sintéticos estelares en el rango UV.
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La Cámara Schmidt del INAOE en la búsqueda de Exoplanetas
La misión TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ha sido altamente exitosa en el descubrimiento y estudio de exoplanetas mediante el método de tránsitos. TESS se basa en la detección de tránsitos planetarios. A pesar del mapeo continuo de TESS, existe una región del cielo entre los sectores 54 y 51, aproximadamente 1000 grados cuadrados, que no ha sido estudiada por la misión. Identificamos esta región como una oportunidad para utilizar la icónica cámara Schmidt del INAOE ubicada en Tonantzintla, Puebla, para investigar la posible presencia de exoplanetas en áreas de 29x20 arcmin cuadrados, especialmente en estrellas con magnitudes en el intervalo 13<=V<=17, que tampoco han sido exploradas por el proyecto WASP (Wide Angle Search for Planets). A través de un estudio de fotometría diferencial y utilizando el programa AstroImageJ, hemos generado curvas de luz detalladas para las estrellas dentro de este campo, con el objetivo de detectar posibles indicios de la presencia de exoplanetas.
En este trabajo, presentamos los resultados preliminares de nuestro análisis en esta área previamente no estudiada. Estos hallazgos no solo complementan el trabajo de TESS y WASP, sino que también amplían nuestro conocimiento sobre la diversidad de sistemas planetarios en nuestra galaxia.
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Función de Luminosidad de Nebulosas Planetarias en M81
En este trabajo se presenta el análisis de la Función de Luminosidad de Nebulosas Planetarias (FLNP) para la galaxia espiral M81. La FLNP es un método para determinar distancias extragalácticas tomando en cuenta a las nebulosas planetarias (NPs) como candelas estándar. Si bien este método puede tener ciertas controversias en cuanto a su construcción, sus resultados para calcular distancias extragalácticas son bastantes robustos y utilizados.
A partir de datos de la literatura se construyó la FLNP canónica para M81, además de proponer un método estadístico para la elección de los intervalos (bins en ingles), quitando la dependencia en la "experiencia del autor" en la construcción de dicha función y asegurando el mejor resultado posible en el calculo de distancia, siendo este el principal resultado reportado en este trabajo. También se presenta el estudio de la FNLP en dos zonas de la galaxia definidas como bulbo y disco, analizando la forma obtenida por medio del método de dos modos.
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Clasificación de Galaxias en Cúmulos mediante la Secuencia de Hubble y Algoritmos de Aprendizaje Automático.
La relación densidad-morfología (Dressler 1980) establece que las galaxias de tipo temprano (elípticas y S0) son predominantes en regiones de alta densidad de galaxias, mientras que las galaxias de tipo tardío (espirales) se encuentran en regiones de menor densidad. Asimismo, las galaxias espirales son transformadas en galaxias S0 al ingresar en los cúmulos, debido a múltiples procesos físicos que actúan simultáneamente y alteran la estructura de la galaxia. Una forma de estudiar este problema es a través de bases de datos de galaxias de cúmulos ya clasificadas, lo que permitirá probar los modelos de formación de galaxias en estos entornos. Dado que la clasificación manual de un gran número de galaxias es impráctica, en este trabajo se empleó la clasificación automática mediante redes neuronales convolucionales (CNNs). Pese a que ya existen estudios que clasifican eficientemente entre galaxias elípticas y espirales, se ha hecho poco para clasificar entre galaxias elípticas, S0 y espirales. Para este estudio se utilizó el catálogo de Nair et al. (2010), que contiene 14,034 galaxias clasificadas manualmente. A diferencia del catálogo de Galaxy Zoo, este catálogo ofrece una clasificación detallada de las galaxias en varios subtipos, lo que permite explorar más alternativas con las CNNs. Las imágenes para la clasificación se tomaron de la base de datos del Dark Energy Survey (DES). Mediante el radio de Petrosian, la posición angular y la elipticidad, se procesaron las imágenes para eliminar objetos que no pertenecieran a la galaxia de interés. Además, se rotaron las imágenes de las galaxias para aumentar la cantidad de datos. Para obtener una buena clasificación de los tipos de galaxias elípticas, S0 y espirales, se exploraron varios parámetros, como subtipos morfológicos y grados de inclinación. Se espera que este trabajo proporcione una metodología robusta para la clasificación de galaxias en cúmulos, facilitando el estudio de la formación de galaxias S0.
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Estudio de Agujeros Negros Supermasivos mediante el uso de Mapeo de Reverberación como un medio de estudio entre evolución galáctica y actividad nuclear entre $0.1\leq z \leq 0.8$
Este trabajo se centra en un estudio sobre la evolución de galaxias y sus agujeros negros supermasivos, mediante el estudio de una muestra de quásares con redshifts entre $0.1\leq z \leq 0.8$ para lo cual se usarán los datos del proyecto BHM por sus siglas en inglés Black Hole Mapper perteneciente al SDSS-V.
Se realizará un estudio de variabilidad temporal para los espectros pertenecientes a la muestra buscando aquellos que tengan la mayor cadencia temporal, es decir, aquellos que tengan el mayor número de observaciones en el SDSS-V, posteriormente se llevará a cabo un procesamiento de los espectros de cada quásar con la finalidad de descomponer el espectro y conseguir estudios de la variabilidad temporal. Una parte fundamental del proyecto de investigación es la aplicación del método conocido como mapeo de reverberación cuyo propósito es obtener las masas de los agujeros negros de la muestra basándose en la región conocida como Broad Line Region o BLR y del teorema del virial para obtener dichas masas; de esta manera podremos proponer historias de acreción y crecimiento de los agujeros negros supermasivos de las galaxias anfitrionas a lo largo de distintos redshifts logrando un match entre las historias de apagado-encendido de sus núcleos activos (AGNs).
Detalles del trabajo
Análisis de observaciones Interferométricas de Estrellas Binarias: Procesamiento y Reducción de datos
Este proyecto se enfocará en analizar y procesar datos interferométricos para investigar los parámetros
astrométricos de estrellas binarias. Utilizaremos la técnica de interferometría speckle para
obtener información detallada sobre estos sistemas estelares binarios mediante la observación y análisis
de los patrones de interferencia generados por la turbulencia atmosférica en imágenes capturadas
desde telescopios terrestres.
Los datos fueron obtenidos del Observatorio do Pico dos Dias del Laboratorio Nacional de Astrofísica
en Brasil, utilizando el telescopio principal Perkin-Elmer de 1.60 m de diseño óptico tipo
Ritchey-Chretien con una relación focal de f/10. El procesamiento de datos se llevó a cabo mediante
un código en Python que calculó el espectro de magnitudes de cada cuadro aplicando una
transformada rápida de Fourier.
Detalles del trabajo
The NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory and The Legacy Survey of Space and TIme
The NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory is nearing completion in Chile, and in 2025 will begin the ambitious Legacy Survey of Space and Time (LSST) creating the largest astronomical data set in history. Rubin will relentlessly scan the sky for 10 years enabling us to explore the nature of dark matter and dark energy; to inventory the Solar System and map the Milky Way at unprecedented depths; and, to reveal millions of transient phenomena on a nightly basis. Dr. Strauss will overview the scientific mission, provide an update on the late stages of construction and preparations for the start of survey operations, and present a broad overview of the unique education and public outreach program of Rubin Observatory. Attendees will learn about our platform for researchers to quickly and easily deploy "citizen science" projects to harness the power of volunteers around the globe in data analysis, as well as professional development resources and workshops for high school and college science teachers.
Detalles del trabajo
LSST: Ventana Digital al Universo
El Observatorio Vera C. Rubin, hospeda al llamado Simonyi Survey Telescope con un diámetro de 8.4 metros, con el cual se realizará el censo del cielo LSST (Legacy Survey of Space and Time) a partir de finales del 2025 revelando aspectos inéditos del cielo transitorio, de bajo brillo superficial y con estadística sin precedente para estrellas, galaxias, cúmulos y varios otros sistemas. En esta charla presentaré algunos de los múltiples casos científicos de este proyecto en el cual participa la comunidad mexicana, así como oportunidades para colaborar y/o aprovechar los datos de este survey.
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Contribución de un modelo Afterglow observado fuera de eje de la emisión Sincrotrón sefl-Compton inverso en Destellos de Rayos Gamma.
Los destellos de rayos gamma (GRB - Gamma-Ray Burst), son destellos intensos de corta duración, considerados los eventos explosivos más luminosos del universo, que llegan a alcanzar luminosidades del orden de $\sim 10^{50}-10^{54}$ erg/s.
Recientemente ha comenzado un gran interés en estudiar la presencia de una estructura de jet en destellos de rayos gamma, tanto de corta como de larga duración. En el descubrimiento de la fusión de estrellas de neutrones (GW 170817), asociado al GRB 170817A se encontró que este tiene una estructura con una distribución de energía con dependencia angular. Esto explicó el lento crecimiento de la curva de luz del afterglow el cual corresponde a la emisión tardía o resplandor remanente de la fuente, por lo que se ha supuesto que otros destellos presenten estos jets.
El objetivo del trabajo es establecer un modelo teórico a partir del modelos de la fireball relativista y del modelo analítico de Sincrotrón de flujo fuera de eje del afterglow para la radiación emitida por la emisión Sincrotrón Self Compton del afterglow producida por la desaceleración del jet fuera de eje, para una densidad del medio circundante con diferentes parámetros de estratificación $(k = 0.0; 1.0; 1.5; 2.0)$, y aplicar este modelo a un destello en particular para obtener las curvas de luz para la emisión Sincrotrón Self Compton. En nuestro caso, al GRB 160821B detectado por SWIFT BAT y Fermi GBM el 21 de Agosto de 2016 con una duración $T_{90} = 0.48\pm 0.07$ ($15-350$ keV), y observado en múltiples longitudes de onda 0.2 días después de la detección por diferentes instrumentos.
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Deblending Type-1 AGNs from MaNGA with Starlight and QDeblend3D
We present the deblending analysis of galaxies with nuclear activity (AGN) that show broad lines from the SDSS DR17 database (∼10 200 galaxies). This sample was obtained using flux ratios and the statistical method of box-and-whisker plots on the central spectrum of 3 arcsec diameter. The host galaxy was carefully subtracted by two methods, one considering the stellar population synthesis over the nuclear spectrum and the other modeling a PSF of the central source using the data cubes from MaNGA. Considering the classification according to AGN–Host Galaxy (HG) dominance, we found that the AGN-dominated subsample has better results with the modeling PSF method, and the galaxy-dominated subsample has better results with the stellar population synthesis. For the intermediate subsample, both methods shown an agreement in their results, being great candidates to polish the deblending methods when the AGN and the host galaxy are present.
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The ngVLA and its antenna sites in Mexico
The Next Generation Very Large Array (ngVLA) will be the largest radio interferometer ever built in the northern hemisphere. With 263 antennas distributed across the US, Canada, and Mexico, the ngVLA will open a new window on the universe through ultra-sensitive imaging of spectral lines and continuum emission with milliarcsecond resolution.
One of the key components of the ngVLA will be its MID Array, which will provide some of the longest baselines of the new observatory. This translates into a high angular resolution, necessary for the ngVLA key science goals, that will be enabled by the antennas in Northern Mexico.
In this talk we will focus on the complex work to select the final MID sites in Mexico, including all critical aspects, from astronomical and atmospheric quality to jurisdiction, geological, infrastructure, and social considerations. We will show astronomical examples to prove the importance, in terms of array performance, of the deployment of antennas in Mexico.
We will finalize with a discussion of the work that UNAM and the Mexican community will have to do in the next years, as part of this international collaboration.
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En la busqueda de proto-exo-planetas usando tecnicas de Machine Learning
Presentamos resultados preliminares en la búsqueda de proto-exo-planetas en observaciones radio, usando Convolucional Neural Networks entrenados sobre imaginas generadas con el código Fargo-3d.
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Estallidos en Radio Solares: escuchando las emisiones del Sol con las antenas Callisto
El proyecto e-Callisto en México está conformado por las antenas LANCE A, LANCE B, MEXART y FCFM-UANL, las cuales se encargan de monitorear los estallidos en radio solares. Este proyecto se centra en el estudio de los estallidos tipo II y tipo III, relacionados a fenómenos explosivos (fulguraciones y eyecciones de masa coronal) que ocurren en la atmósfera solar. Se combinaron las observaciones (espectros dinámicos) de las cuatro antenas para identificar la hora de ocurrencia del evento, su duración y cómo se detectaron en cada banda de emisión, para comprender mejor los procesos físicos involucrados en la generación de estos fenómenos. Esta área de investigación ampliará nuestro entendimiento sobre la actividad solar y sus efectos en el entorno espacial cercano a la Tierra.
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Análisis espectroscópico de cuasares en el Universo lejano a través de una secuencia principal.
En este trabajo buscamos clasificar una muestra de 714 espectros individuales de cuasares de alto desplazamiento al rojo (z >1.09) de la base de datos SDSS-V en función de sus características intrínsecas bajo el criterio del Eigenvector 1. En concreto, el espacio óptico del E1 se ha establecido como "Secuencia Principal" para los cuasares utilizando espectros ópticos, pero aún se requiere un análisis más exhaustivo de la región espectral UV incluyendo las líneas de ionización intermedias. Además, este trabajo investiga la contribución de la componente de vientos en las líneas UV de alta ionización a lo largo del diagrama E1 UV. También exploramos la relación entre la luminosidad bolométrica y los anchos equivalentes de las líneas virializadas a lo largo del diagrama E1 UV.
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Machine leraning para el analsiis y clasisificacion de imagenes astronómicas
Se presenta un proyecto de investigación centrado en el análisis de imágenes astronómicas con el propósito de la contabilización y catalogación de estrellas mediante el empleo de técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes. El análisis de imágenes se erige como una herramienta fundamental en diversas disciplinas científicas, incluyendo la caracterización y estudio de materiales, la medicina, el análisis de imágenes satelitales, así como en la astronomía y astrofísica, posibilitando la identificación de cuerpos celestes, su comportamiento y composición química, entre otros aspectos relevantes. La aplicación de métodos de procesamiento y análisis de imágenes habilita la exploración de la distribución, propiedades y dinámica evolutiva de los cuerpos celestes. El objetivo principal radica en incrementar la eficiencia de los procesos de caracterización y conteo de cuerpos celestes, con la consiguiente reducción del tiempo y recursos empleados, mientras se mejora la cantidad y precisión de los datos obtenidos.
El proyecto se desarrollará en varias fases. En primer lugar, se llevará a cabo la recopilación de imágenes de alta resolución provenientes de telescopios espaciales y terrestres. Posteriormente, se procederá al procesamiento de dichas imágenes con el fin de reducir el ruido presente en las mismas. A continuación, se aplicarán algoritmos de detección de objetos para la identificación y conteo preciso de las estrellas presentes en las imágenes. Finalmente, los datos obtenidos serán analizados e integrados en una base de datos para su posterior consulta y análisis.
Detalles del trabajo
¿Cómo Van der Waals habría modelado la expansión del universo?
Hace más de 100 años, Van der Waals modificó "ligera" e ingeniosamente la ecuación de estado del gas ideal a través de la descripción de la interacción entre las mismas partículas del gas y su contenedor, además de introducir un potencial para describir dicha interacción. Lo cual resultó en un avance en la comprensión del comportamiento de los gases reales. Del mismo modo, en este trabajo se busca realizar una primera descripción simplificada de la dinámica del contenido de materia del universo a través de una ligera modificación al modelo de fluido perfecto utilizado en la cosmología convencional. Lo último se logrará con un simple pero interesante experimento teórico, el cual consiste en suponer que existe interacción gravitacional, sin asumir su intensidad, a escala cuántica y describir dicha interacción a través del potencial newtoniano. Además, se considerará que dicha interacción se da entre pares de una partícula de materia oscura ($DM$) y otra de materia ordinaria ($M$) que no interactúan con otros pares, reduciéndolo a un problema de dos cuerpos con lo que se podrá describir termodinámicamente la aportación de ésta a la energía total a través de la estadística de Fermi-Dirac aplicada a la energía propia del sistema . Finalmente, se modificará la ecuación de densidad para un fluido perfecto en cosmología tal que se obtenga. Con esta nueva aportación se analizará el comportamiento del factor de escala $a$ con los métodos convencionales de sistemas complejos y se comparará con las observaciones actuales.
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Estudio multifrecuencia de emisión polarizada en M1, la nebulosa del cangrejo.
De Looze et al. (2019) expone, mediante un modelo bayesiano, la distribución espectral de energía asociada a M1, remanente de supernova ubicada a 2 Kpc de distancia, la cual se teoriza que procede de una supernova de tipo II y modela cual es el tipo de grano de polvo responsable de dicha emisión, concluyendo que se trata de carbón amorfo con 1 $\mu m$ de diámetro, sin embargo no descarta la presencia de granos basados en silicio. Chastenet et al. (2022), mediante el uso de datos milimetricos observados con IRAM (2.0 mm) (Ritacco et al. 2018) y de observaciones propias con SOFIA/HAWC+ (89 $\mu m$ y 154 $\mu m$), presenta la polarización lineal asociada a los granos de polvo presentes en filamentos polvorientos de la nebulosa, corrigiendo la emision propia de los granos de polvo modelando la distribucion espacial de la emision sincrotrón asociada a longitudes de onda del infrarrojo medio. Utilizando observaciones polarimétricas en cercano infrarrojo con OAGH/POLICAN (1.65 $\mu m$ ), obtenemos la distribución espacial de la emisión sincrotrón presente en la nebulosa, la cual extrapolamos a longitudes de onda de infrarrojo medio y de milimétrico que nos permiten corroborar los resultados presentados por Chastenet et al. (2022) y empezar con el estudio de la polarización asociada al exceso en milimétrico reportada por De Looze et al. (2019), la cual se teoriza que es debido a una diferencia de población de partículas que emiten en sincrotrón a dichas longitudes de onda (De Looze et al. 2019).
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Espectrógrafo TARSIS: fabricación de lentes con superficies anesfericas
TARSIS, acrónimo de Tetra-ARmed Super-Ifu Spectrograph, es un instrumento de nueva generación para el telescopio de 3.5m del observatorio de Calar Alto. Es un espectrógrafo con una unidad de campo integral (o IFU, del inglés Integral Field Unit) basada en la técnica de rebanado de imagen que proporcionará resolución intermedia-baja, tiene características únicas, en particular su capacidad para detectar luz en el ultravioleta cercano y su campo de visión sin precedentes. Se trata de cuatro espectrógrafos: tres optimizados en el intervalo de 320 a 520 nm y uno en el intervalo de 510 a 810 nm. El INAOE es miembro del Consorcio TARSIS, formado por la Universidad Complutense de Madrid, el Instituto de Astrofísica de Andaluacía, el INAOE, y de otras instituciones españolas. El INAOE es responsable de la fabricación de 56 lentes de muy alta precisión y gran diámetro, además de 12 ventanas plano-paralelas para la construcción de sistemas de rejillas de difracción holográficas o VPHs (por sus siglas en inglés). En este trabajo se muestra el proceso inicial para la fabricación de las cuatro lentes con superficies anesféricas que se tienen en los espectrógrafos. Se muestran el proceso de fabricación usado en el Taller de Óptica de INAOE comenzando con el cálculo de la superficie esférica que mejor se ajusta a la superficie anesférica y se describen la maquinaria y equipo utilizados. Asimismo, se presentan los principales aspectos necesarios para la metrología óptica.
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Analisis sismológico de estrellas pulsantes gigantes rojas usando las relaciones de escala.
Las relaciones de escala de las oscilaciones de tipo solar son herramientas fundamentales en la astrosismología
que permiten relacionar las propiedades globales de las estrellas, como su masa y radio, con las características de
sus oscilaciones. Estas relaciones de escala proporcionan una traduccón de las características de los modos estocásticos
de bajo grado en el Sol para predecir las características de oscilaciones similares a las del Sol en otras
estrellas con capas exteriores convectivas.
Las estrellas pulsantes gigantes rojas muestran oscilaciones de tipo solar que son generadas
por la convección\'on turbulenta en su envoltura, de forma que se pueden usar las relaciones
de escala para estimar sus parámetros.
En este trabajo se analiza un grupo de estrellas gigantes rojas observadas por KEPLER y TESS
con el objetivo de estimar con precisión sus parámetros
usando métodos sismológicos. Para cada estrella se llevó a cabo un análisis Fourier de las curvas de luz y se
calculó el espectro de potencias de las oscilaciones,
la frecuencia de corte acústica,
$\nu_{\rm max} \propto \frac{g}{\sqrt(T_{\rm eff})}$, y mediante la autocorrelación del
espectro de potencia la separación larga en frecuencias $\Delta \nu$$ \propto \sqrt{M}{R^P{3}}$.
Usamos los parámetros estelares de GAIA
junto con $\nu_{\rm max}$ y $\Delta \nu$ en las relaciones de escala
de las oscilaciones de tipo solar para estimar la masa y el radio de las estrellas. Las estrellas se dibujan en un diagrama de Kiel y se discute su estado evolutivo.
Se comparan los resultados obtenidos con diferentes relaciones de escala disponibles en la literatura.
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Explorando las regiones HII: condiciones físicas, abundancias químicas y su papel en la evolución galáctica
Las regiones HII, vastas nubes de gas ionizado que rodean estrellas jóvenes y masivas, son elementos cruciales del medio interestelar. Su estudio brinda una ventana única a la formación estelar, el enriquecimiento químico de la galaxia y la formación de sistemas planetarios. Este proyecto se centra en un estudio detallado para estimar las condiciones físicas y las abundancias químicas dentro de estas regiones HII. Se usan datos espectroscópicos obtenidos con el espectrógrafo Boller & Chivens y el telescopio de 2.1m del OAN en San Pedro Mártir y se emplea el software PyNeb. El código PyNeb, es una herramienta que permite calcular las propiedades físicas, como la temperatura y densidad electrónica, de los gases ionizados presentes en las regiones HII. Además, es posible estimar las abundancias de elementos químicos que componen estas regiones.
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Emisión electromagnética de altas energías de Destellos de Rayos Gamma.
Los Destellos de Rayos Gamma (DGRs o GRBs por sus siglas en inglés) son las explosiones más energéticas del universo solo por detrás del Big-Bang. Estos destellos han sido clasificados en función al tiempo de duración de la emisión temprana en dos clases; la primera de ellas, los GRBs cortos son aquellos destellos cuya emisión temprana con una duración de hasta dos segundos, mientras que la segunda clase es la de los GRBs largos, cuya emisión temprana dura al menos 100 segundos. Mientras que los GRBs cortos tienen como progenitores al colapso de objetos compactos (sistema binario de estrellas de neutrones o estrella de neutrones y agujero negro) los GRBs largos son asociado al colapso de estrellas masivas. La fase tardía de los GRBs, conocida como “afterglow” se origina cuándo el material barrido por el jet es proporcional a $\Gamma_{0}^{-1}$, donde $\Gamma_{0}$ es el factor de Lorentz del jet, cuya emisión electromagnética ha sido descrita tradicionalmente como radiación de sincrotrón de los electrones. Sin embargo, casos como los destellos GRB180720B GRB190114C GRB201015A GRB221009A se han detectado fotones de altas energías (> 100 GeV) que no pueden describirse con radiación de sincrotrón. En este trabajo se explora la emisión SSC producida por una población de electrones no estacionaria en un jet estructurado como modelo de emisión para describir la emisión detectada de estos GRBs.
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Estudio de Nebulosas Planetarias con Estrellas Centrales Binarias
Durante las últimas décadas, la teoría de la binariedad ha tomado impulso en el campo de las Nebulosas Planetarias, desempeñando un papel crucial en muchos aspectos de estos objetos. En particular, se ha destacado su influencia en las morfologías complejas que exhiben, como multipolaridad, simetrías puntuales y la presencia de flujos de alta velocidad. La existencia de núcleos binarios en estas nebulosas ha sido repetidamente señalada como responsable de estos fenómenos; sin embargo, la identificación de sistemas binarios sigue siendo observacionalmente desafiante.
Esta presentación muestra los avances iniciales en mi investigación de tesis de maestría enfocada en nebulosas planetarias con estrellas centrales binarias. El objetivo es examinar las propiedades físicas y dinámicas de estos objetos para caracterizar sus propiedades y encontrar diferencias y similitudes con nebulosas planetarias que tienen estrellas solitarias.
Comenzaré ilustrando las mediciones de la velocidad de expansión de la envoltura nebular en una muestra de nebulosas planetarias con núcleos binarios. Estas mediciones ofrecen perspectivas valiosas sobre la cinemática de estos sistemas, aclarando su evolución y dinámica. El marco conceptual de esta investigación se basa en dos conceptos clave. Primero, se introduce el modelo de Vientos Estelares Interactuantes como un fundamento esencial para entender la formación y evolución de estos sistemas estelares. Segundo, se discute la teoría del envolvente común como un aspecto crucial para comprender las propiedades físicas y dinámicas de estas nebulosas.
El material observacional proviene del acervo del Catálogo Cinemático de Nebulosas Planetarias de San Pedro Mártir.
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Modelos numéricos de flujos moleculares
El nacimiento de las estrellas tiene origen en nubes moleculares de muy alta densidad y baja temperatura. En las primeras etapas de la formación estelar se han podido observar jets astrofísicos provenientes de una protoestrella que se encuentra inmersa en la nube molecular progenitora. Estos flujos de material ultrasónico son eyectados al medio interestelar y como resultado de la interacción con el ambiente se genera una envolvente molecular que podemos observar por medio de diferentes líneas espectrales como el CO (2-1), entre otras.
En este trabajo se busca simular estos flujos con el objetivo de entender mejor los diferentes eventos que se presentan en estas interacciones de materia, como las superficies de trabajo observadas a lo largo del jet, así como el material barrido que da origen a la envolvente. Para poder estudiar estos eventos se simularon objetos estelares jóvenes en la primera etapa de la formación estelar que se conocen como objetos clase 0. Estos modelos numéricos se realizaron utilizando el código Walkimya2D, se consideraron diferentes parámetros libres y mostraremos su un impacto en la morfología de los flujos, así como su evolución química.
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Estudio Fotométrico de Galaxias con Líneas de Emisión Extremas (EELG)
En este trabajo presentamos el estudio de la SED para un grupo de 15 galaxias con líneas de emisión extrema (EELG) con el fin de encontrar alguna pista sobre el origen de la alta anchura equivalente en [OIII] (EW[OIII]) de estas galaxias. Los datos de estas galaxias se han obtenido en la bilbiografìa, pero se les ha corregido de extinción galáctica y se tiene datos de flujo desde el FUV hasta el infrarrojo medio (W4). Para modelar esta SED se ha utilizado el código MAGPHYS, versión high-z.v2. A pesar de que muchos autores proponen que estas galaxias están sufriendo un proceso de starburst para explicar la EW[OIII], nosotros encontramos que no hay un exceso significativo ni en la zona UV ni en el MIR, que nos indique una presencia de una alta densidad de estrellas. Esto está de acuerdo con los resultados obtenidos de la Tasa de Formaciòn Estelar (SFR) para estas mismas galaxias.
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Estrellas RR Lyrae cercanas al Bulbo Galáctico: ajuste y obtención de sus parámetros físicos.
Las estrellas variables en cúmulos globulares nos brindan información sobre las edades tempranas de la Vía Láctea, puesto que estos se crearon casi al mismo tiempo que la Galaxia. Al estudiarlas podemos obtener información sobre su origen y evolución (como es el caso de las RR Lyraes y Cefeidas tipo II). En las regiones cercanas al Bulbo Galáctico tenemos algunos cúmulos globulares, pero es difícil estudiar sus variables debido a la gran concentración de estrellas en estas regiones. Existen bases de datos que han observado estas zonas y poseen series temporales de las estrellas variables.
Haciendo uso de la base de datos del Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), analizamos las curvas de luz en los filtros V e I de algunas de las estrellas variables (particularmente RR Lyrae) de la región del Bulbo Galáctico. Mediante un ajuste de Fourier obtenemos los parámetros físicos de estas estrellas, tales como: [Fe/H], M$_V$, T$_{eff}$, L$_\odot$, masa, radio y distancia. Con base en esto podemos dar argumentos sobre la pertenencia o no de estas estrellas a algún cúmulo globular.
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Análisis del brillo superficial en 2D de galaxias cercanas ricas en gas
En este proyecto presentamos el análisis del brillo superficial de 34 galaxias de Metal-THINGS. La muestra consta de galaxias espirales e irregulares, las cuales cubren una amplia gama de luminosidad, metalicidad y tasas de formación estelar. Hemos modelado el brillo superficial con el código GALFIT. Usamos tres bandas; ultravioleta (NUV), visible e infrarrojo cercano (NIR). Utilizamos un enfoque multicomponente para medir parámetros estructurales, como índices de Sérsic, radios efectivos y magnitudes totales. Calculamos radios efectivos para cada componente, así como para toda la galaxia, utilizando enfoques paramétricos y no paramétricos. Además, clasificamos los bulbos (bulbos clásicos y pseudobulbos) y proporcionamos estimaciones de la masa de agujeros negros supermasivos, utilizando la luminosidad de los bulbos en la banda $K_s$ o la dispersión de velocidades.
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Ensamblaje de agujeros negros supermasivos en grupos compactos
Hemos iniciado un estudio de grupos compactos cercanos para predecir su evolución ulterior y estimar la masa del agujero negro supermasivo en la galaxia súper gigante (cD) resultante. Con este propósito, estamos analizando el brillo superficial de las galaxias miembros y la luz intra-grupo bajo un esquema bidimensional; también incluimos el análisis de espectroscopia integral de campo con GTC+MEGARA y CFHT+SITELLE. La muestra consiste en 10 grupos compactos de Hickson y el Noneto de Zwicky.
En esta presentación, hemos utilizado datos de 2MASS y Pan-STARRS para modelar las componentes morfológicas de las galaxias y la luz intra-grupo con GALFIT, además de una aproximación no paramétrica implementada en EllipSect. A partir del brillo superficial de cada galaxia, hemos determinado su radio efectivo y su luminosidad total. Con esta información, hemos aplicado leyes de escalamiento con la luminosidad total en la banda Ks para estimar las masas de los agujeros negros supermasivos en las galaxias miembros. Adicionalmente consideramos la historia de formación estelar de dichas galaxias, ya que en conjunto nos proporcionan una aproximación a las propiedades de la galaxia final. Los resultados a presentar corresponden al Noneto de Zwicky y al grupo compacto HCG17.
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Parámetros Atmosféricos de Estrellas Gigantes Rojas en el Campo de KEPLER Usando la Fotometría Strömgren
Las estrellas gigantes rojas representan una etapa avanzada en la evolución estelar, durante la cual una estrella ha agotado el hidrógeno en su núcleo.
En esta fase, la fusión ocurre en una delgada capa alrededor de un núcleo inerte de helio, y la envoltura exterior se enfría lo suficiente como para que
la zona convectiva abarque la mayor parte de la estrella, haciéndola casi completamente convectiva. Debido a esto, las estrellas gigantes rojas siguen una
trayectoria casi vertical en el diagrama de Hertzsprung-Russell.
Entre las estrellas gigantes rojas, aquellas que muestran oscilaciones intrínsecas son de gran interés para la astrosismología.
Las gigantes rojas pulsantes son osciladores de tipo solar, es decir,
sus oscilaciones son estocásticamente excitadas y amortiguadas por la convección turbulenta cerca de la superficie.
El satélite Kepler detectó oscilaciones de tipo solar en miles de estrellas gigantes rojas, las cuales permiten estimar
las masas y los radios directamente de las propiedades de los espectros de potencia utilizando las conocidas relaciones de
escala para las oscilaciones estocásticas (ver Poster de Monsibais, L.). Para aprovechar al máximo las oscilaciones en las gigantes rojas,
es necesario conocer con precisión sus parámetros atmosféricos, como la temperatura efectiva ($T_{\rm eff}$) y la gravedad superficial ($\log g$). En este trabajo se presentan los resultados de la fotometría fotoeléctrica en los filtros de Strömgren-Crawford $uvby−H_{\beta}$,
llevada a cabo en el telescopio de 0.84m del Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir (OAN-SPM) con el fotómetro DANES,
de un gran número de estrellas pulsantes gigantes rojas. Como resultado, se obtuvieron los índices de color
$(b−y)$, $c1$, $m1$ y $H_{\beta}$, a partir de los cuales se derivaron la temperatura efectiva y la gravedad
utilizando diferentes calibraciones empíricas y el método del flujo infrarrojo (Infrared Flux Method, IRFM).
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Cosmologías $f(T)$: Estatus y perspectivas
Con la reciente liberación de datos de BAO de la encuesta DESI, se ha sugerido nuevamente que la cosmología preferida por los datos podría no ser el modelo cosmológico estándar. DESI-BAO encuentra que prefiere un modelo de energía oscura dinámica del estilo CPL. Usando esto como punto de partida, estudiaremos las implicaciones de gravedades $f(T)$ con estos y otros grupos de datos que parecen estar también de acuerdo en que $\Lambda$CDM podría necesitar una generalización. En esta platica hablaré un poco de la construcción de modelos de gravedad extendida como $f(T)$, sus ventajas y desventajas así como logros que ha tenido en reducir la tensión de Hubble, explicar la expansión acelerada y el actual estado del arte en buscar las opciones de solucionar problemas cosmológicos. Finalmente, lo que nos depara a futuro con las nuevas muestras de datos que aparecerán este año.
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Análisis de la acreción de gas y vientos galácticos en NGC 3109
Las abundancias químicas de las estrellas y el gas que vemos en las galaxias nos ayudan a entender e inferir la formación y evolución de una galaxia. El estudio de las especies químicas en el Universo nos ha ayudado desde entender cómo se forman los diferentes tipos de galaxias hasta cómo se forman los elementos dentro de las estrellas, por medio de modelos de evolución química.
En este trabajo proponemos modelos de evolución química para la galaxia NGC 3109, la química de esta galaxia ha sido estudiada en sus diferentes componentes, es decir, abundancias químicas de diferentes especies químicas (O, S, Ar, Fe, etc.) en el gas y en las estrellas a diferentes distancias galactocéntricas. Una particularidad que podemos encontrar en esta galaxia es que las abundancias de oxígeno observadas en las Regiones HII son menores que en las Nebulosas Planetarias (Peña et al. 2007). Este modelo de evolución química usa la contaminación química de las estrellas masivas y se considera como Reciclaje Instantáneo (IRA), es decir que nacen y mueren (y, por lo tanto, contaminan el gas circundante) en el mismo instante de tiempo, y las estrellas de baja masa se considera su tiempo de vida.
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Simulación Temporal de un Halo de Materia Oscura utilizando el Método de Runge-Kutta de Cuarto Orden: Una Exploración Científica
Este proyecto presenta una simulación detallada de un halo de materia oscura y las interacciones entre sus componentes,
utilizando el método numérico Runge-Kutta de cuarto orden como herramienta clave en el análisis. Los resultados se
visualizan a través de gráficas que abarcan desde representaciones visuales del sistema hasta las magnitudes empleadas
en la simulación en función de sus variables dependientes.$\\$
El enfoque inicial del proyecto fue comprender las interacciones gravitacionales en el tiempo dentro del halo de materia
oscura, empleando datos conocidos sobre la Vía Láctea para establecer un perfil de densidad coherente. Para ello,
se implementaron métodos numéricos, para calcular la función de masa acumulada y la distribución de velocidades
Maxwellianas.$\\$
La simulación se llevó a cabo utilizando un programa desarrollado en Python, permitiendo modelar la evolución del
halo a lo largo de uno o dos gigayears mediante la interacción gravitatoria, empleando el método Runge-Kutta de
cuarto orden.$\\$
Los resultados obtenidos incluyen la función de masa acumulada, la distribución de masas, la velocidad en función del
radio y la evolución del radio del halo con respecto al tiempo. A pesar de reconocer ciertas limitaciones y áreas de
mejora en las representaciones gráficas, este trabajo destaca por su valor en la comprensión de sistemas similares y la
optimización de futuros proyectos en el ámbito de la física computacional.
Detalles del trabajo
Líneas moleculares en regiones de formación estelar de estrellas masivas
Se presenta un catálogo de líneas moleculares detectadas en el rango de 85.8 a 93.5 GHz en una muestra de 95 objetos estelares jóvenes masivos (OEJMs) y regiones HII ultracompactas (UCHIIs). Los resultados revelan que las regiones de formación estelar masiva poseen una química muy rica. Entre las líneas moleculares detectadas en la mayoría de las fuentes se destacan H$^{13}$CN, C$_2$H, HCN, HCO$^+$, HNC, HC$_3$N, CH$_3$CN, $^{13}$CS y N$_2$H$^+$. Se calculó la densidad columnar de las transiciones detectadas y se encontró que no existen variaciones significativas entre los diferentes los OEJMs y UCHIIs. Además, se utilizó la relación de la intensidad integrada del HCN a HNC para investigar el estado evolutivo de las fuentes de la muestra, así como detección de la línea de recombinación H41$\alpha$ para refinar clasificación de las fuentes.
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Evaluación del MAHM para predecir posiciones de los cuerpos celestes conocido por los griegos
El Mecanismo de Antikythera Monumental de Hermosillo (MAMH) es una réplica 10 veces mayor que el Mecanismo de Antikythera original (MA) hallado en 1901 en el fondo del mar Mediterráneo cerca de la isla de Antikythera, Grecia. Se construyó en el siglo II a. C. y es considerada la primera computadora de la historia. El MAMH es fruto de más de 120 años de investigaciones realizadas sobre el MA, así como del trabajo colaborativo de profesores de la UNISON, la Universidad de Atenas y Relojes Olvera III Generación, todo esto, con el apoyo del Gobierno de Sonora y de la UNISON. El MAMH es la primera réplica funcional del MA, ya que funciona de manera continua movida por un reloj monumental, lo cual le permite mostrar en tiempo real las posiciones del Sol, la Luna con su fase, y los 5 planetas visibles conocidos desde la antigüedad. En este trabajo se evalúa su capacidad para predecir las posiciones de estos 7 cuerpos celestes, comparando las longitudes eclípticas que predice con las reales. Pese a basarse en un modelo geocéntrico que sabemos es incorrecto, el MAMH predice posiciones cercanas a las correctas, lo cual es posible gracias al modelaje matemático del diseñador del MA y su implementación en el MA, lo que efectivamente lo convierte una computadora analógica.
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Mediciones de opacidad atmosférica con radiómetro de 210 GHz
Para determinar si un sitio es adecuado para instalar un radiotelescopio se requiere de una caracterización de la opacidad atmosférica del lugar. La opacidad es una medida de la atenuación que sufre la radiación electromagnética al atravesar la atmósfera terrestre, por lo que es indispensable medirla en los potenciales sitios radio astronómicos. Una forma de conocer esta opacidad es midiendo la emisión de radiación de las moléculas de vapor de agua, contenidas en la atmósfera, a través de un radiómetro.
Presentamos un radiómetro que mide la emisión de radiación del vapor de agua a una frecuencia de 210 GHz, que recientemente instalamos en Namibia para caracterizar el cielo del futuro sitio del Telescopio Milimétrico Africano. Describimos el diseño, funcionamiento y despliegue del instrumento en campo; además del método de reducción de datos, los resultados de 7 meses de mediciones y la comparación con la opacidad del cielo del Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir.
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Cuásares Rojos en el Campo Cosmológico de Lockman
Se estudia una muestra de 8 cuásares ubicados en el campo cosmológico del Lockman Hole caracterizados inicialmente como cuásares rojos con corrimiento al rojo de 0.2 < z < 2.5. Se analizó la muestra buscando que tuviera detecciones en el telescopio WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) y que cumplan con los cortes de color 0.5 < W1-W2 < 2 y 2 < W2-W3 < 4.5 para el infrarrojo, y utilizando datos del SDSS (Sloan Digital Sky Survey) con el color g-i > 0.5 en el óptico. Del análisis multi frecuencias se obtuvo una confirmación de que 5 son cuásares rojos y los otros tres son probables candidatos. Se buscaron y analizaron los espectros en el telescopio Spitzer; de los que solo se encontraron 5 de 8 con espectros del IRS (Spitzer/Infrared Spectrograph). De estos espectros se ha encontrado que cuatro tienen líneas características de granos de polvo tanto de silicatos en 10 micras como de PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons), que son los principales indicadores del oscurecimiento por polvo en los núcleos activos de galaxias y cuásares. Se analiza la distribución espectral de energía para estudiar las propiedades del disco grumoso de polvo.
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Identificación de objetos -jóvenes- seleccionados en placas astronómicas -antiguas-.
En este trabajo se analiza una muestra de objetos que fueron identificados como probables miembros de la población de Orión en las placas astronómicas del acervo de la Cámara Schmidt de Tonantzintla.
La colección de placas astronómicas del INAOE, obtenidas con la Cámara Schmidt, ha sido una gran contribución de México para la comunidad astronómica mundial. El acervo del INAOE cuenta con más de 15 mil placas guardadas en un espacio diseñado para su correcta preservación.
Aunque al día de hoy las placas fotográficas han sido superadas por los detectores electrónicos y se consideran obsoletas, aún es posible utilizarlas astronómicamente para llevar a cabo algunas investigaciones.
Tal es el caso de Márquez-Limón et al. (1992), quienes llevaron a cabo una búsqueda de objetos jóvenes en regiones del Escorpión, Vela y Casiopea y presentaron una lista de candidatos debido a la probable presencia de Hα en emisión.
En este trabajo presentamos los resultados del análisis espectroscópico de los objetos en la región de Casiopea. Las observaciones se llevaron a cabo con el reductor focal LFOSC del Observatorio Astrofísco Guillermo Haro (OAGH) ubicado en Cananea, Sonora. Con los espectros obtenidos y procesados se llevó a cabo la clasificación espectral y se determinó si se trataba de objetos jóvenes.
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Galaxy Maquila : La relación Tully-Fisher para el cúmulo de Virgo.
Hemos hecho una recalibración de las relaciones de escalamiento usando fotometría en cercano infrarojo (NIR) y datos tomados de la literatura para galaxias gigantes de campo. Una de las relaciones más importantes cuya mayor apliación ha sido como indicador de distancia y el contenido de materia oscuar en las galaxias es la relación Tully-Fisher (TFR), que muestra que $L\propto V_{rot}^{\gamma}$, donde $L$ es la luminisidad de la galaxia, $V_{rot}$ es la velocidad de rotación medida a partir de la línea de 21 cm del Hidrógeno, mientras que $\gamma\simeq 4$ en el NIR . A partir de una muestra de 80 galaxias en el cúmulo de Virgo hemos hecho el análisis del brillo superficial para 30 galaxias espirales usando GALFIT usando imágenes de 2MASS, para obtener luminosidades de las componentes de bulbo, disco y barra, así como la inclinación y ángulo de posición de los discos; miestras que las velocidades de rotación han sido tomadas de la base de datos Hyperleda (http://leda.univ-lyon1.fr/leda/param/vdis.html). Esto nos ha permitido hacer refinamientos a la TFR, presentamos los primeros resultados.
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Predicciones para la Observación de la Formación de Estrellas Masivas con el Next Generation VLA
La formación de estrellas masivas es actualmente estudiada en gran detalle usando emisión de polvo y líneas moleculares con radiotelescopios como ALMA. Sin embargo, la parte más interna de las protoestrellas masivas no está compuesta por gas neutro, sino ionizado. Se presentarán los resultados de cálculos de transporte radiativo, acompañados de observaciones sintéticas que simulan la respuesta instrumental, de futuras observaciones con el Next Generation Very Large Array (ngVLA). Los sistemas simulados corresponden a dos escenarios en el contexto de la formación de estrellas masivas: i) un chorro bipolar de material ionizado, y ii) un disco de acrecimiento ionizado . Ambos escenarios corresponden a nuestra interpretación física de algunos pocos objetos que, o bien por su cercanía o por la muy alta masa del objeto central, han sido espacialmente resueltos con el actual VLA. Con nuestras simulaciones mostramos que el ngVLA podrá detectar y resolver de manera rutinaria la emisión del continuo libre-libre, así como la cinemática en líneas de recombinación, de este tipo de objetos a través de nuestra Galaxia, proporcionando información clave para entender los procesos de acrecimiento en la formación de estrellas de alta masa.
Detalles del trabajo
Galaxy Maquila : proyecciones del plano fundamental para los bulbos de las galaxias en el cúmulo de Virgo
Hemos hecho una recalibración de las relaciones de escalamiento usando fotometría en cercano infrarojo (NIR) y datos tomados de la literatura para galaxias gigantes de campo. Dos relaciones fundamentales reconocidas como proyecciones del plano fundamental son la relación de Kormedy (KR) y la relación Faber-Jackson (FJR), la KR establece que $r_e\propto \langle \mu_e \rangle$, el radio que contiene la mitad de la luz una galaxia ($r_e$) es proporcional al brillo superficial promedio de la galaxia a ese radio ($\langle \mu_e \rangle$); mientras que la FJR indica que las galaxias más luminosas tiene mayor dispersión en las velocidades de las estrellas ($L\propto \sigma^4$).
A partir de una muestra de 80 galaxias en el cúmulo de Virgo hemos hecho el análisis del brillo superficial para 30 galaxias espirales usando GALFIT usando imágenes de 2MASS, para obtener luminosidades de las componentes de bulbo, disco y barra, así como la inclinación y ángulo de posición de los discos; miestras que las medidas de la dispersión de velocidades han sido tomadas de la base de datos Hyperleda (http://leda.univ-lyon1.fr/leda/param/vdis.html). Con esto mostramos una las relaciones KR y FJR pueden ayudarnos a discriminar entre bulbos y pseudobulbos, también mostramos la dependencia con la longitud de onda de dichas relaciones.
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Polarimetría milimétrica de objetos extendidos con TOLTEC+GTM
TOLTEC, la cámara milimétrica de tres bandas (1.1, 1.4 y 2.0mm) instalada en el Gran Telescopio Milimétrico (GTM) "Alfonso Serrano", en la Sierra Negra de Puebla, tiene dentro de sus capacidades la obtención de los parámetros de Stokes Q y U que definen la polarización lineal del objeto en estudio. Objetos como remanentes de supernova y regiones polvorientas de formación estelar producen polarización en bandas milimétricas por procesos como sincrotrón y emisión de granos de polvo alineados por campos magnéticos. Presentamos mapas de polarización obtenidos con TOLTEC+GTM de la remanente de supernova de la nebulosa del cangrejo y de la región central de Monóceros R2. En esta charla se presentan brevemente las características técnicas de observación y reducción así como una discusión de la distribución de la polarización y su posible origen en los dos objetos antes mencionados, para ello nos apoyamos de información de otras bandas del espectro electromagnético, así como de su distribución espectral de energía.
Detalles del trabajo
La explosión volcánica de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai registrada por las estaciones meteorológicas ubicadas en el observatorio astronómico del Volcán Sierra Negra
La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, el 15 de enero de 2022 en el archipiélago de Tonga, fue un evento significativo para todo el planeta. Esta erupción generó una poderosa explosión que provocó una gran columna de material piroclástico, que alcanzó altitudes de más de 50 km en la atmósfera. Además, produjo una onda expansiva que se propagó a través del océano, dándole la vuelta más de una vez al planeta, como lo muestran los registros en diferentes partes del mundo. El estudio realizado es un análisis de la perturbación climática, específicamente de la presión atmosférica registrada por las estaciones meteorológicas ubicadas en el sitio del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano y en el observatorio de rayos gamma HAWC. Los resultados del trabajo revelan cambios importantes en las variables climáticas de Sierra Negra como consecuencia de la onda expansiva. Estas variaciones proporcionan información valiosa sobre la propagación de ondas atmosféricas a larga distancia y su impacto en regiones distantes. En resumen, el análisis resalta la importancia de la monitorización continua de los parámetros climáticos en observatorios astronómicos localizados a altitudes superiores a los 4000 m, para comprender mejor los fenómenos atmosféricos extraordinarios.
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Tratamiento de imágenes en python de un cúmulo de galaxias
El objetivo de este proyecto es desarrollar y presentar un flujo de trabajo integral para el tratamiento y análisis de imágenes de cúmulos de galaxias utilizando Python y sus bibliotecas científicas, como `astropy`, `numpy`, `matplotlib` y `scipy`. Este proceso es esencial para extraer información valiosa sobre la estructura y evolución del universo.
El proyecto comienza con la lectura de datos astronómicos en archivos FITS (Flexible Image Transport System), un formato estándar en astronomía. Utilizando `astropy.io.fits`, se cargan las imágenes de cúmulos de galaxias, que luego se visualizan con `matplotlib.pyplot`. Esta etapa inicial permite una inspección preliminar de los datos y una comprensión básica de la distribución de las galaxias.
El preprocesamiento de las imágenes incluye la normalización y la eliminación de ruido. La normalización ajusta los valores de los píxeles a una escala uniforme, mejorando la coherencia de los datos. La eliminación de ruido se realiza aplicando un filtro de mediana con `scipy.ndimage.median_filter`, lo cual reduce las irregularidades y resalta las características importantes de la imagen.
Para identificar galaxias individuales dentro del cúmulo, se emplea la detección de bordes mediante el filtro Sobel (`scipy.ndimage.sobel`). Esta técnica acentúa los bordes de las estructuras presentes en la imagen, facilitando la identificación de objetos distintos. Posteriormente, la segmentación y etiquetado de objetos se realiza con `scipy.ndimage.label`, asignando etiquetas únicas a las regiones contiguas de la imagen y permitiendo el conteo y análisis de cada objeto identificado.
El análisis de los objetos detectados puede incluir la medición de áreas y otras propiedades cuantitativas, proporcionando una comprensión más detallada de las galaxias en el cúmulo. Este enfoque integral mejora la calidad de los datos y permite un análisis profundo y preciso de las imágenes astronómicas.
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Caracterización de Grupos Móviles Jóvenes con el Método del Cono en el Programa Milky Way Maper.
Los grupos móviles jóvenes son asociaciones de estrellas con edades menores a 100 millones de años, que mantienen coherencia cinemática. Aquí estudiamos aquellos en la vecindad solar. Estos son difíciles de identificar debido a su baja densidad superficial, a diferencia de cúmulos estelares más compactos y con mayor número de miembros. Se identifican por su cinemática fría, conservada del movimiento de su nube progenitora. La juventud de sus miembros se determina por rasgos espectrales, producto de la acreción o actividad en sus cromósferas (como líneas de Hα, Li I, Ca II H & K).
En este trabajo se utilizan datos espectroscópicos ópticos del programa “Milky Way Mapper” (MWM, parte de la etapa V del sondeo “Sloan Digital Sky Survey”), obtenidos con el instrumento BOSS (resolución de R~2500) para una muestra de objetos a distancias menores a 1000 pc. Se identificaron y midieron rasgos espectrales mediante la red neuronal “LineForest” (Saad et al. 2024). Se combina la información de estos trazadores jóvenes con datos cinemáticos del sondeo Gaia. Además, se añaden velocidades radiales obtenidas con el espectrógrafo infrarrojo APOGEE (resolución de R~22000), completando el vector de posición-velocidad.
Con el vector de velocidad se implementa el Método del Cono (Ramírez-Preciado et al. 2018), que identifica grupos de estrellas con vectores de velocidad orientados de manera similar. Este método permitió identificar grupos móviles jóvenes en el catálogo RAVE (Kunder et al. 2017). En este trabajo se extiende el método al sondeo MWM, incorporando trazadores espectrales característicos de juventud, lo que permite separar por estados evolutivos. Presentamos resultados preliminares de nuestro proyecto, que incluyen mapas en el cielo y el espacio de velocidades, con los candidatos a grupos móviles identificados.
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Modelando el flujo no simétrico observado en el viento de NGC253
La galaxia NGC 253, tiene un viento de 850~pc de altura, sobre el disco, que se observa en H$_{\alpha}$, y se ha vuelto uno de los principales casos de estudio para estos eventos dada la presencia de un posible brote de formación estelar de anillo (Levy et al. 2021). Este tipo de brotes estructurados han mostrado ser más eficientes en la generación de vientos galácticos y juegan un papel importante en su evolución (Nguyen y Thomson 2021 y Osorio-Caballero et al. 2023).
Las observaciones en rayos X de López et al. (2023) estimaron un flujo de masa de 2.8~M$_{\odot}$~yr$^{-1}$ en el lóbulo norte del viento y de 3.2~M$_{\odot}$~yr$^{-1}$ en el flujo sur. Esto nos da un parámetro medible para comparar la cantidad masa eyectada total de un viento, considerando aquella que es inyectada por el super cúmulo y la que es arrastrada del medio interestelar de la galaxia, que puede ser reproducida en simulaciones. Además, estas observaciones muestran una asimetría entre los flujos, señalando posiblemente a un viento originado fuera del centro de la galaxia.
En este trabajo se realizaron simulaciones hidrodinámicas con el código AMRVAC (Keppens et al. 2004; Melliani et al. 2006), utilizando las características del disco de NGC 253 y colocando la inyección de material causada por un súper cúmulo. Nosotros hemos considerado el caso de morfología toroidal, para la región del brote, midiendo el flujo de masa a diferentes para los lóbulos del viento simulado. Además, hemos variado la posición del súper cúmulo para tener la mejor aproximación a las observaciones de NGC 253 (Lopez et al 2023). Estableciendo así un estudio de parámetros para entender el efecto que tendrá el cambio de posición del súper cúmulo generador en un viento galáctico y ofreciendo una posible explicación a la asimetría del viento en NGC253.
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Reconstructing Cosmic History: JWST-Extended Mapping of the Hubble Flow from z$ \sim $0 to z$ \sim$7.5 with HII Galaxies
Over twenty years ago, Type Ia Supernovae observations revealed an accelerating Universe expansion, suggesting a significant dark energy presence, often modelled as a cosmological constant, $\Lambda$. Despite its pivotal role in cosmology, the standard $\Lambda$CDM model remains largely underexplored in the redshift range between distant SNIa and the Cosmic Microwave Background. This study harnesses the James Webb Space Telescope's advanced capabilities to extend the Hubble flow mapping across an unprecedented redshift range, from \( z \approx 0 \) to \( z \approx 7.5 \). Utilising a dataset of 231 HII galaxies and extragalactic HII regions, we employ the \(\text{L}-\sigma\) relation, correlating the luminosity of Balmer lines with their velocity dispersion, to define a competitive technique for measuring cosmic distances. This approach maps the Universe's expansion over more than 12 billion years, covering 95% of its age. Our analysis, using Bayesian inference, constrains the parameter space $\lbrace h, \Omega_m, w_0\rbrace = \lbrace 0.731\pm0.039, 0.302^{+0.12}_{-0.069}, -1.01^{+0.52}_{-0.29}\rbrace $ (statistical) for a flat Universe. These results provide new insights into cosmic evolution and suggest uniformity in the photo-kinematical properties of young massive ionizing clusters in giant HII regions and HII galaxies across most of the Universe's history.
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Holm 15A the largest UMBH
We present a comprehensive study of the cD galaxy Holm~15A, where we have combined optical sub-arcsecond (PSF=$0.78^{\prime\prime}$) resolution imaging (SUBARU), integral field unit (IFU) spectroscopy (VLT+MUSE, GTC+MEGARA), and radio interferometric observations (VLT). We have measured Holm~15A's surface brightness (SB) distribution on a deep SUBARU Hypersuprime-Cam $i$-band image; we found a cusp-radius $r_{\gamma}=4.49\,{\rm kpc}$, which is consistent with our previous estimation in the $R$-band using the KPNO 0.9 m Telescope + T2KA CCD. We have also combined IFU data from MUSE and MEGARA to find the largest well-mixed region in terms of metallicity and, as a consequence, color for any given galaxy. The flattening of the SB and the large flat color gradient might be produced by binary or multiple supermassive BH (SMBH) mergers. Optical and High-resolution radio observations do not reveal any double structure in the core of Holm~15A; therefore, we suggest that the putative SMBH-binary has already merged. The SMBH in Holm~15A with a reported mass
${\rm M}_{\bullet}\sim 4\times 10^{10} \; {\rm M}_{\odot}$ jumps to the ultramassive black hole (UMBH) category, Ibarra-Medel has independently constrained the mass of this UMBH using strong gravitational lensing. Optical and radio observations show a jet originating from a common center, which is traced by emission lines and a radio continuum.
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Pipeline para la reducción automática de espectros ópticos del Telescopio de 2.1m OAN-SPM
Con el objetivo de realizar la reducción automática de datos astronómicos espectrales, obtenidos con el instrumento Boller & Chivens del telescopio de 2.1 m del Observatorio Astronómico Nacional (OAN) en San Pedro Mártir (SPM), se creó una pipeline usando la paquetería PyKOSMOS, la cual utiliza las funciones de astropy para la reducción de datos. La pipeline realiza de forma automática la combinación de bias, flats y de cada uno de los objetos y arcos, al igual que la resta de bias y la división por flats. La sustracción del cielo es realizada escogiendo una región en el espectro 2D donde no hay emisión de ningún objeto. Usando los valores de esa región se obtiene un espectro promedio del cielo para poderlo sustraer del espectro observado. También, realiza automáticamente la calibración por longitud de onda y flujo. Se utilizaron diferentes estrellas estándar considerando modelos tomados de la ESO (Oke, 1990), la cual están disponibles en alta resolución. La pipeline regresa el resultado de cada paso y como resultado final, el espectro calibrado por lambda y flujo.
Como método de comparación, se realizaron las reducciones de observaciones realizadas durante 2023, utilizando IRAF y la pipeline automática. Se encontró una buena relación entre ambas reducciones, con una inversión mucho menor de tiempo de reducción con la nueva pipeline. Esta herramienta estará disponible junto con un reporte y un tutorial de uso, para que todo astrónomo, mexicano o extranjero que realice observaciones en el telescopio de 2.1m OAN-SPM, pueda utilizar el código de reducción automática.
James Davenport, & Azalee Bostroem. (2023). jradavenport/pykosmos: PyKOSMOS: An easy to use reduction package for one-dimensional longslit spectroscopy. (v0.3.1). Zenodo.
Oke, J. B. (1990). Faint spectrophotometric standard stars. Astron. J. 99.
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Análisis espectral de asteroides en la vecindad de la familia Flora
Este trabajo se centra en el análisis espectral y la taxonomía de asteroides de la Familia Flora (FF), ubicada en el Cinturón Principal de Asteroides. Los asteroides pertenecientes a familias proporcionan información valiosa sobre la composición interna de los cuerpos parentales, el origen y las regiones fuente de los asteroides cercanos a la Tierra (NEA), y la correlación entre meteoritos y sus cuerpos parentales.
Se analizaron espectroscópicamente 151 miembros de la FF, lo que representa uno de los mayores estudios realizados sobre esta familia. Las observaciones se llevaron a cabo con el telescopio de 2.1m del Observatorio Astrofísico Guillermo Haro (OAGH).
El objetivo principal es mejorar la comprensión del origen, la evolución dinámica, la composición mineralógica y el papel de la FF como una de las principales fuentes de NEA, para esto, se clasificó taxonómicamente a los miembros de la muestra utilizando el esquemas de Bus & Binzel (2022).
Para llevar a cabo la clasificación, se desarrolló un esquema híbrido que une el algoritmo de Distancia Euclidiana con tres verentes del método k-Nearest Neighborhood (kNN). Las vertientes del kNN involucran el Analisis de Componentes Principales y el Análisis de Componente de Vecindario.
Resultados:
1) Se determinó que 129 asteroides analizados pertenecen al Tipo S.
2) 8 miembros potenciales de la FF exhibieron clasificaciones taxonómicas diferentes a la S, lo que sugiere que podrían ser cuerpos intrusos.
3) Se encontraron 5 objetos cuya taxonomía los vincula directamente con la familia Vesta.
4) Se proponen 2 objetos con posible parentesco a la familia primordial de asteroides.
5) Se demostró que el albedo es un parámetro útil para diferenciar entre los Tipos C y X.
Los resultados obtenidos proporcionan información valiosa para futuros estudios sobre la composición y evolución de la FF y otros grupos de asteroides.
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50 años de la Revista Mexicana de Astronomia y Astrofísica y 29 años de la Revista Mexicana de Astronomia y Astrofísica Serie de Conferencias
La Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, RMxAA, fundada en 1974, publica trabajos originales de investigación en todas las ramas de la astronomía, astrofísica y temas vinculados a éstas.
A su vez, la Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica Serie de Conferencias, RMxAC, fundada en 1995 publica las memorias de reuniones de interés astronómico celebradas en México y otros países del continente.
Ambas publicaciones son revistas de acceso abierto. Se presentará una reseña general de la actividad de estas publicaciones.
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Exploración de la Formación Estelar en Galaxias mediante Redes Neuronales Interpretables y Simulaciones Cosmológicas
El objetivo principal de este proyecto de investigación es comprender los procesos físicos fundamentales que influyen en la formación y evolución de las galaxias mediante el uso de técnicas de inteligencia artificial interpretable, esta es una aplicación novedosa.
Esto mediante la exploración del espacio latente de una red neuronal, que se encarga de procesar imágenes de galaxias, y su relación con la activación de neuronas en esta estructura. El uso de inteligencia artificial interpretativa permite explorar relaciones físicas que por su complejidad no se pueden identificar con técnicas tradicionales.
El conjunto de datos de entrada consiste en imágenes generadas por la simulación Illustris TNG, con esto se generan campos escalares tridimensionales (de densidad de gas y materia oscura, temperatura, metalicidad, entre otros) y vectoriales (del gas y materia oscura). Luego, haciendo una extracción por partes de las galaxias simuladas (brazos espirales, bulbo, disco, halo) se analizan las características principales que fomentan la formación estelar, observando la activación de neuronas conforme la evolución de éstas.
Se espera encontrar correlaciones entre la formación estelar y su historia haciendo énfasis en la morfología de las galaxias y propiedades físicas del halo de materia oscura, el gas dentro de las galaxias y su medio ambiente cósmico.
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Un nuevo diagrama de índices para cuantificar la contribución de la galaxia anfitriona en espectros de galaxias con actividad nuclear
Este trabajo presenta una herramienta novedosa para catalogar espectroscópicamente una muestra de galaxias con actividad nuclear (AGN) en el óptico a z < 0.8 dependiente de la contribución de la galaxia anfitriona (HG). Se usaron espectros del SDSS-V con alta señal a ruido S/N>20 para tener una descomposición espectral de buena calidad. Utilizando un diagrama de índices en regiones representativas de la contribución de la emisión estelar y nuclear se separó la muestra en tres grupos según la contribución estelar: AGN-Dominated, HG-Dominated e intermedia (INT). Usamos el código Starlight para sustraer la componente estelar de los grupos INT y HGD. Usando PyQSOfit ajustamos los espectros de los tres grupos para obtener los parámetros de la emisión nuclear y ubicarlos dentro de la secuencia principal para AGN en términos de contribución AGN-HG y z. Ésta es una herramienta muy útil en la cuantificación de la contribución estelar para efectos del la limpieza y análisis posterior de la emisión nuclear.
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Spectroscopic study of globular and fuzzy clusters in the Lenticular NGC1023
We analyze the spectroscopic, chemical, age and kinematical properties of the globular cluster (GC) and faint fuzzy (FF) candidates in the Lenticular galaxy NGC1023 obtained using the long-slit and multi-object spectroscopic modes of the OSIRIS instrument at the 10.4-m Gran Telescopio Canarias (GTC) operating at a spectral resolution of ∼1000, with the intention of establishing the origin of the latter and the link between these two class of clusters. We confirm 16 GCs, where 13 are classical GCs with ages >10 Gyr and mean [Fe/H]=-0.72 while the remaining 3 being intermediate-age clusters (1–8 Gyr). For the FF sample, our analysis indicates ages between 7-9 Gyr and mean [Fe/H]=-0.33. Our kinematical studies of GC and FF samples suggests that GCs belong to the halo component whereas the FFs are associated with the disk component.
The results presented here are the main results of my Master thesis.
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DISEÑO DE UN ESPECTRÓGRAFO DE BAJA RESOLUCIÓN PARA LA CLASIFICACIÓN ESPECTRAL PRECISA DEL SOL
Con el objetivo de realizar una clasificación espectral más precisa del Sol, basada en el sistema de Morgan & Keenan (An Atlas of Stellar Spectra with an Outline of Spectral Classification, 1943), presentamos el diseño preliminar de un espectrógrafo de baja resolución, explorando el uso de rejillas de dispersión holográficas, para registrar la región espectral en la que está basado el sistema de clasificación mencionado (~ 3800 a 5000 Angstroms), del Sol. Este espectrógrafo está planeado para acoplarse por medio de fibra óptica al Telescopio Solar del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), un instrumento histórico de este instituto, donado por Luis Enrique Erro (fundador del entonces Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla -antecesor del INAOE) en el año de 1940, siendo el primer instrumento científico del Observatorio. Entre las aportaciones destacadas que se realizaron con él fue la participación del Observatorio en el monitoreo de la actividad solar durante el Año Geofísico Internacional de 1957, además de haber sido el telescopio con el que se entrenaron más de una generación de estudiantes que eventualmente serían los pilares de la astronomía moderna en México. Dado que este telescopio se encuentra desde hace muchos años únicamente como una reliquia histórica, con este proyecto, además de realizar la calibración espectral precisa del Sol, se busca que un telescopio histórico como el Solar del INAOE vuelva a funcionar como un instrumento científico.
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Emisión de rayos X alrededor de Enanas Blancas como firma de compañeras sub-estelares
La emisión de rayos X dura proveniente de Enanas Blancas (EB) se genera por la presencia de compañeras estelares, ya sea por su emisión coronal o por la acreción de material a través de un disco formado alrededor de la EB hecho de material despojado de la compañera. Estudios recientes han demostrado que tanto un planeta tipo Júpiter puede ser el cuerpo que dona material para acreción de la EB (Chu et al. 2021), como la acreción de restos planetarios del sistema destruído de la estrella, pueden ser el origen de una emisión dura de rayos X (Cunningham et al. 2022; Estrada-Dorado et al. 2023). Bajo esta situación, se presenta un análisis de observaciones de XMM-Newton y Chandra de EB solitarias, así como la simulación radiativo-hidrodinámicas producidas con el código GUACHO para estudiar el escenario EB+planetas. La emisión sintética de rayos X se procesa y presenta con la ayuda de la base de datos de CHIANTI para poder compararlos directamente con las observaciones (Estrada-Dorado et al. 2024).
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MODELANDO LA EMISIÓN EN RADIO-CONTINUO DE LA ESTRELLA TIPO BETA CEFEIDA V2187 CYG
Se presenta un modelo para explicar la emisión en radio-continuo de la estrella tipo beta Cefeida V2187 CYG, la cual está clasificada como de tipo espectral B3 V. Proponemos que la variación observada de un pulso a 5 GHz es producida por estructuras de choque que se propagan a través del viento de la estrella, e investigamos también el posible origen de la emisión base de la fuente. La variabilidad en escalas de unos días parece indicar un origen no-térmico para la emisión.
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Análisis de la relación entre el ambiente cósmico y las propiedades de las galaxias del catastro CLASSY
El objetivo de este proyecto es estudiar el efecto del ambiente cósmico en el que se encuentran cada una de las 45 galaxias del catastro CLASSY (Cosmic Origins Spectrograph Legacy Spectroscopic Survey, PI Berg). CLASSY usó el telescopio espacial Hubble (HST) para obtener espectros ultravioleta de las galaxias con el espectrógrafo Cosmic Origins Spectrograph (COS). Se busca encontrar correlaciones entre el ambiente cósmico de las galaxias y observables como su tasa de formación estelar, metalicidad, color, tasa de formación específica y masa para interpretarlos en el contexto de las teorías de formación de galaxias. Para caracterizar la red cósmica usaremos observaciones del Sloan Digital Sky Survey (SDSS-IV, Data Release 13 (DR13)), mapas de galaxias tridimensionales y realidad virtual. Comenzamos con un análisis cualitativo de mapas de densidad basados en datos de SDSS. Para cada galaxia en CLASSY se cuenta con la ascensión recta, la declinación y el corrimiento al rojo, por lo que es posible ubicarlas en el mapa tridimensional. De este mapa se puede obtener la densidad de materia que hay alrededor de cada galaxia. Veremos si el lugar en el que se encuentra la galaxia, por ejemplo, en un vacío o en una pared, se relaciona con propiedades fundamentales de ésta.
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Monitoreo fotométrico de asteroides con la Cámara Schmidt de Tonantzintla
En este trabajo se reportan los resultados del monitoreo fotométrico de tres asteroides, (34704) 2001 OS8, (2345) Fucik y (8181) Ahnert, cuyos períodos y amplitudes no habían sido definidos o eran inciertos. La investigación se estructuró en tres fases: selección de los asteroides, observación utilizando la Cámara Schmidt de Tonantzintla (INAOE) y determinación de los parámetros mencionados.
El monitoreo fotométrico se realizó durante un periodo de 80 horas, distribuidas en varias noches entre los meses de febrero y abril, utilizando la Cámara Schmidt. Los datos obtenidos fueron procesados con el programa MPO Canopus, permitiendo una evaluación detallada de la variación en la luminosidad reflejada por los asteroides, es decir, la curva de luz.
Como resultado, además de enriquecer la base de datos astronómicos de asteroides, como el Minor Planet Center, y mejorar la comprensión de estos cuerpos celestes, se logró determinar por primera vez el período y la amplitud del asteroide (34704) 2001 OS8. Se confirmó, mejorando la certidumbre, el período reportado en la base de datos del ALCDEF del Minor Planet Center para el asteroide (2345) Fucik. Sin embargo, no se logró determinar el período del asteroide (3181) Ahnert con las observaciones realizadas, a pesar de ello, estas observaciones son valiosas para futuras investigaciones y observaciones sobre este asteroide.
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Estrangulamiento gravitacional en nubes moleculares y el retraso en la formación de estrellas masivas
La relación entre las masas de los núcleos moleculares y la estrella más masiva contenida en ellos es uno de los principales problemas en la formación estelar. En este trabajo discutiremos un modelo idealizado que incorpora la acreción de gas a los núcleos de manera simultánea con la acreción hacia las estrellas. Encontramos que el flujo es regulado por un mecanismo de "estrangulamiento gravitacional" que causa que el gas se estanque en el núcleo molecular, de manera que no es transferido inmediatamente a la protoestrella. Este retraso implica que una población de estrellas de baja masa debe preceder la formación de estrellas masivas, como se ha observado en simulaciones numéricas de nubes moleculares formadas en el contexto del modelo de Colapso Jerárquico Global (GHC) y como ha sido sugerido por las observaciones. Este modelo también nos permite calcular la masa de la estrella más grande que podría ser formada en un núcleo antes de que la retroalimentación radiativa detenga el flujo de acreción, definiendo así una posible razón para la correlación entre la masa del núcleo y la estrella más masiva que alberga.
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Dinámicas de los flujos explosivos asociados a la formación estelar
Desde hace dos décadas han sido descubiertas regiones en el universo conocidas como flujos "explosivos" que se generan en zonas muy activas de formación estelar en donde ocurren fenómenos interesantes y poco comprendidos hasta el día de hoy. En el presente trabajo se tratará de dar una explicación a estos eventos, a través de un modelo analítico ya que se desconoce si son eventos con pocas probabilidades de ocurrir o si en realidad ocurren de forma muy regular pero con tiempos de vida muy pequeños comparados con las escalas astronómicas y ello nos dificulte la detección de estos eventos efímeros. En el presente póster nos enfocaremos en uno muy particular conocido como Orión BN/KL el cual fue el primero en descubrirse, se encuentra a una distancia de 400 pc, consta de aproximadamente 200 filamentos con edades que van de los 500 años hasta los 4000 años; para ello el estudio se realiza mediante 2 moléculas, la primera es de H2 y la segunda es de CO. Con una nueva hipótesis pretendemos dar respuesta a algunas de las preguntas que aún no han podido ser respondidas acerca del origen y evolución de estos objetos.
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Estatus actual de MEGASTAR: la biblioteca estelar espectral de MEGARA en GTC
MEGARA es un instrumento que opera en el visible en el Gran Telescopio Canarias de 10.4m. Permite hacer espectroscopía bidimensional mediante una unidad de campo integral con resoluciones de intermedias a altas de R~6000, 12,000 y 20,000 (ancho a media altura). MEGASTAR es una biblioteca espectral empírica creada vía observaciones de estrellas con MEGARA. Las observaciones se han obtenido con resoluciones de R~20,000 en el intervalo de 6420 a 6790 Å, centrado en Hα, y en el intervalo de 8370 a 8885 Å, centrado en el triplete del CaII. MEGASTAR es indispensable para la correcta interpretación de observaciones de cúmulos de estrellas y galaxias observadas con MEGARA ya que los espectros de MEGASTAR y los parámetros estelares derivados de ellos se usarán para calcular los modelos evolutivos de poblaciones estelares. La primera emisión pública de MEGASTAR (Carrasco et al. 2021) abarcó 414 estrellas. Después de dicha emisión, se han observado 954 estrellas que incorporan 1908 espectros, lo que hace un total de 1364, lo cual ha contribuido a mejorar la cobertura en el espacio de los parámetros estelares i.e. temperatura efectiva, gravedad superficial y metalicidad. En este trabajo se describe la muestra de estrellas observadas hasta la fecha, el proceso de reducción así como la base de datos de MEGASTAR. Dicha base de datos es pública y sus datos y productos están disponibles para la comunidad científica.
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Morfocinemática del par de galaxias en interacción Arp 83
En este trabajo se estudia el par de galaxias en interacción Arp 83 (NGC 3799 y NGC
3800) a partir de la cinemática del gas ionizado. La dinámica e historia del encuentro se
analizan complementando la información con imágenes en distintas longitudes de
onda. Ambas galaxias están clasificadas como espirales barradas. Dada la diferencia
de tamaño entre las mismas y el hecho de que la galaxia menor (NGC 3799) se
encuentra cerca de un brazo de marea saliente de la galaxia principal (NGC 3800), este
sistema se clasifica como “tipo M51”.
Los datos se obtuvieron con el interferómetro Fabry-Perot de barrido PUMA en el
telescopio de 2.1 m del OAN-SPM. Se realizaron correcciones fotométricas y
calibraciones para obtener un cubo de información con dos ejes espaciales (x, y) y un
eje asociado a la longitud de onda de Hα afectada por el movimiento del gas ionizado
en la galaxia (eje z). A partir de este cubo se obtuvieron los mapas en Hα, del continuo
estelar y de la velocidad a lo largo de la línea de visión (LOS), así como el mapa de
dispersión. A partir del mapa de velocidad LOS se construyeron las curvas de rotación.
La curva de rotación de NGC 3800 es más simétrica, mientras que la curva de NGC
3700 tiene una mayor dispersión. A partir de cierto radio, ambas curvas de rotación se
mantienen planas. Las curvas se ajustaron con una función analítica para derivar un
mapa de velocidades “modelo” y obtener el llamado mapa de “velocidades residuales”.
A partir de este mapa se identifican movimientos no circulares del gas asociados a las
barras y también a la interacción.
Con la ayuda de los mapas de velocidades se encuentra que la galaxia menor NGC
3799 parece estar más perturbada, identificándose perfiles dobles de emisión en la
dirección de la galaxia principal.
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Constelación de profesores: la red para transformar la enseñanza astronómica en niveles básicos de educación
En este trabajo se presenta la creación de una red de profesores destinada a la mejora en la enseñanza de Astronomía, desde el nivel básico hasta el medio superior. Luego de la creación de la Oficina de Astronomía para la Educación de la Unión Astronómica Internacional (IAU), se seleccionaron Coordinadores Nacionales de Educación en Astronomía (NAECs) para cada país, con la finalidad de intercambiar conocimientos entre astrónomos profesionales, expertos en pedagogía y docentes en activo.
Esta labor se inició con programas que los centros astronómicos tenían con profesores. Luego de las “Jornadas de capacitación a personal docente para la observación de los eclipses solares" llevadas a cabo en todo el país en los últimos 2 años, no sólo fue evidente el interés por la astronomía y su enseñanza, sino que se logró contactar a miles de profesores.
El objetivo principal de la red es poner en contacto a astrónomos profesionales con profesores interesados en la enseñanza de astronomía a través de sesiones virtuales y presenciales.
Inicialmente, se lanzó la convocatoria a nivel nacional, principalmente a profesores incluidos en las listas de registros de las Jornadas, solicitando hacerla extensiva a todos los potenciales interesados. Se están seleccionando representantes estatales, mismos que propondremos como NAECs asociados a la IAU, para que realicen prácticas presenciales.
Se compartió el análisis sobre los planes de estudios vigentes en las escuelas, pero, dado que fue hace 3 años, es necesaria una evaluación diagnóstica a los profesores para obtener una retroalimentación sobre los temas astronómicos que tratan, su nivel de conocimiento y la forma en que los enseñan. Simultáneamente, se están desarrollando cursos asincrónicos.
Esta red de profesores permitirá enriquecer tanto a astrónomos como a profesores, así como desarrollar y ofrecer herramientas, y el conocimiento necesario, para acercar la astronomía, y la ciencia, de manera efectiva a niños y jóvenes.
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Propagación de CMEs asféricas: Fuerza de arrastre y evolución morfológica durante el mínimo solar
Las eyecciones de masa coronal (CME) son enormes explosiones de plasma que se originan en la corona solar y atraviesan la heliosfera a lo largo de su trayectoria. El comportamiento de las CME se caracteriza principalmente por la fuerza de arrastre ejercida por el viento solar (SW), cuyo efecto es igualar las velocidades relativas al SW. Para entender esta interacción, describimos la evolución morfológica de CMEs mientras se propagan en el SW bimodal. Nos centramos en la fuerza de arrastre que ha sufrido una CME para las distancias heliocéntricas de $5\,R_{\odot}\leq r \leq 30\,\,R_{\odot}$. Para analizar las características morfológicas de la CME proponemos una forma asférica para el eyección. Para ello, consideramos esta forma como una composición entre una esfera y un elipsoide centrado en una familia de curvas. Discutimos la relevancia de profundizar en el concepto del modelo de transformación morfológica asférica que presentamos, así como las implicaciones de nuestra aproximación en relación con las observaciones in situ del fenómeno y sus posibles aplicaciones en la descripción de procesos físicos como las inestabilidades, la interacción en regiones límite, la erosión de las CMEs y la descripción dinámica durante su propagación.
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Identificación de estrellas jóvenes en la región del Escorpión
Esta trabajo se enfocó en el estudio espectróscopico de 13 objetos en la región del Escorpión que inicialmente fueron seleccionados en placas astronómicas del Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla (OANTon). Estos objetos fueron clasificados, debido a su probable emisión Hα, como candidatos a la población joven de Orión. Para confirmar su naturaleza se obtuvieron espectros de baja resolución en el Observatorio Astronómico Guillermo Haro (OAGH).
Márquez-Limón et al. (1992) revisaron tres regiones del cielo (en dirección de Escorpión, Vela y Casiopea) en el acervo de placas de la Cámara Schmidt de Tonantzintla, encontrando 43 objetos que mostraban probable emisión en Hα, y los propusieron como candidatos a estrellas jóvenes. Este trabajo se centró en la región ubicada en dirección del Escorpión, que contiene 13 objetos de interés.
Se llevó a cabo una revisión de estos ojectos en las bases de datos estelares para obtener sus parámetros principales, pero el objetivo principal fue clasificarlos utilizando espectros de baja resolución obtenidos con el telescopio de 2.1m del OAGH y utilizando un espectrógrafo Boller & Chivens, para buscar la presencia o ausencia de Hα en emisión y así determinar su naturaleza.
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Análisis de parámetros climáticos durante los eclipses solares de 2023 y 2024 desde el observatorio astronómico del Volcán Sierra Negra
El presente estudio se centra en el análisis de los datos climáticos registrados durante el eclipse anular del 14 de octubre de 2023 y el eclipse total del 8 de abril de 2024, que se observaron desde distintos puntos de la república mexicana y en particular desde el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano y el observatorio de rayos gamma HAWC ubicados en el Volcán Sierra Negra. Se analizaron los datos de temperatura, humedad relativa y radiación solar antes, durante y después de cada uno de estos eclipses. Los resultados revelan variaciones significativas durante el periodo del eclipse, a saber, reducciones en la temperatura y radiación solar, así como variaciones en la humedad relativa. El análisis proporciona información sobre la interacción entre fenómenos celestes y variables climáticas locales, lo cual contribuye al entendimiento del entorno atmosférico en sitios de gran altura.
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Estudio espectroscópico de estrellas brillantes en cúmulos abiertos jóvenes
Los cúmulos abiertos o galácticos están formados por un grupo de decenas a miles de estrellas que se consideran nacieron al mismo tiempo y comparten propiedades químicas similares. En este trabajo presentamos un estudio espectroscópico y fotométrico de las estrellas brillantes (V < 15) de una muestra de cúmulos jóvenes, con edad menor a 30 millones de años, para determinar sus propiedades y estudiar la relación entre éstas y las propiedades fotométricas globales del cúmulo donde reside, tales como metalicidad, distancia y extinción interestelar. Para verificar la pertenencia de cada estrella a su cúmulo presentamos una revisión de las distancias reportadas en la base de datos del satélite GAIA DR3. Adicionalmente, se discute la utilidad de nuestros espectros en estudios teóricos de poblaciones estelares.
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Recubrimientos antirreflejantes de alto rendimiento para el instrumento TARSIS en el Blue-UV
En este trabajo presentamos diseños de recubrimientos antirreflejantes (AR) de alto desempeño para TARSIS, y los criterios y metodología utilizados para desarrollarlos. TARSIS (Tetra-Arm Super-Ifu Spectrograph), es un nuevo espectrógrafo de campo integral que incorpora elementos ópticos novedosos. Explorará el cielo alrededor del ultravioleta cercano, con un campo de visión sin precedentes. TARSIS se instalará en el telescopio de 3.5 m del Observatorio de Calar Alto. Un objetivo muy importante en un instrumento astronómico es lograr que la mayor cantidad de luz del telescopio llegue a la zona de detección, por lo que el rango espectral azul-UV se torna especialmente desafiante. En particular, en esas longitudes de onda hay pocas opciones de materiales ópticos de baja absorción lumínica, requisito indispensable para las componentes ópticas y sus recubrimientos. Con esa limitación, los procesos de diseño y fabricación son más complejos, y los tiempos implicados se extienden. Además, TARSIS requiere 40 diferentes diseños de AR. Los diseños que generamos para TARSIS tienen 1) muy alta transmitancia, 2) respuesta optimizada en un rango ampliado de ángulos de incidencia, 3) solamente requieren cuatro capas, y 4) robustez mejorada a posibles errores durante la manufactura. En el proceso de diseño utilizamos técnicas de búsqueda global. De las soluciones encontradas, seleccionamos la más insensible a variaciones en el proceso de manufactura. Para ello, realizamos análisis estadístico para determinar la tasa de variaciones de error. Con este análisis, determinamos cuáles posibles propuestas de diseño tienen mejor desempeño. Finalmente, evaluamos que las soluciones proporcionaron alta transmitancia para un rango de ángulos de incidencia. En resumen, nuestros diseños tienen alta transmitancia promedio (99.6%), usan solo cuatro capas, y presentan baja sensibilidad a las variaciones en el proceso de manufactura, lo que facilita su fabricación y garantiza su alto desempeño.
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Análisis de la geoefectividad de las tormentas solares: correlación con la configuración de las regiones activas
En este estudio se analizaron los parámetros físicos de las EMC dirigidas hacia la Tierra para establecer su geoefectividad. Las EMC fueron tomadas de la lista de Richardson and Cane para facilitar la identificación de los eventos que produjeron tormentas geomagnéticas, tomando aquellos eventos con velocidades igual o superior a los 500 km/s. Para determinar la intensidad y el origen de la tormenta, se usaron los índices: Dst calculado por la Universidad de Kyoto, el índice regional dH del magnetómetro ubicado en Coeneo, Michoacán y se compararon con los parámetros del plasma del viento solar. Analizaremos la conexión que hay entre la región activa, la tormenta solar y la geoefectividad de la eyección.
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Active Galactic Nuclei Feedback Effects On Their Host Galaxies Through Their Morphological Structural Properties
Generamos un Diagrama BPT usando los limites propuestos por Kewley (2006) y Kauffman (2003), para clasificar nuestra muestra. Para ampliar nuestro analisis, utilizamos mediciones de hidrogeno neutro proporcionadas por el survey de HI-MaNGA. Como clasificacion alternativa, generamos un diagrama WHAN para poder identificar galaxias con AGN falso. Aplicamos los limites propuestos en Cid Fernandes y, en conjunto con la clasificacion obtenida mediante el diagrama BPT, obtuvimos: galaxias con formaci´ on estelar (SFGs) con y sin un bulbo prominente, galaxias de transici´on (TGs), galaxias de tipo Seyfert-Liner (S/LGs) y galaxias retiradas (RGs). Una vez clasificada nuestra muestra, realizamos diferentes diagramas e histogramas y encontramos los siguientes resultados: a) aquellas galaxias que presentan un bulbo prominente (incluidas aquellas con RGS, S/LGs, TGs y SFGs) tienen una mayor masa estelar. Sin embargo, presentan una menor masa de gas molecular (H2, inferido por extinci´on de polvo) y una menor tasa de Formaci´on Estelar Espec´ıfica (sSFR); b) las galaxias sin un bulbo prominente se ubican principalmente en la Secuencia Principal del Diagrama de Evolucion de Galaxias; c) aproximadamente la mitad de las galaxias clasificadas como AGN utilizando el diagrama BPT resultaron estar catalogadas como galaxias retiradas utilizando el diagrama WHAN; d) las galaxias que caen en la regi´on de transici´on del diagrama BPT est´an situadas en la Zona del Valle Verde del Diagrama de Evoluci´ on de Galaxias; e) tanto las galaxias retiradas como las galaxias tipo Seyfert-Liner exhiben una sSFR mas baja en comparacion con las Star Forming Galaxies, especialmente aquellas sin un bulbo prominente; f) mediante el analisis de la fraccion de gas de nuestras clasificaciones, notamos que el reservorio de H2 en las galaxias retiradas y galaxias tipo Seyfert-LINER no se utiliza eficientemente como en aquellas galaxias sin un bulbo prominente.
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POLARIZACIÓN INFRARROJA EN NEBULOSAS PRE-PLANETARIAS: EL RECTÁNGULO ROJO Y LAS PISTAS DE SU EVOLUCIÓN HALLADAS EN SU ENVOLVENTE
Las nebulosas planetarias son resultado de la evolución de estrellas de media y baja masa. Éstas nebulosas destacan por la gran variedad de morfologías que presentan. Para explicar dichas morfologías, se ha propuesto la influencia de compañeras binarias y campos magnéticos. Sin embargo, las pistas de su formación podrían estar en etapas previas de su evolución, por ejemplo, en las nebulosas pre-planetarias. Es bien sabido que las nebulosas pre-planetarias emiten mayormente luz esparcida, dicho esparcimiento produce altos grados de polarización lineal en el visible e infrarrojo cercano. Investigaciones recientes, han mostrado que la emisión polarizada revela estructuras al interior de la envolvente, y estas estructuras, proporcionan pistas acerca de la evolución en estos objetos. En este trabajo presentamos observaciones polarimétricas del “Rectángulo Rojo”, una pre-planetaria brillante en el infrarrojo cercano y muy conocida por su morfología (revelada en su nombre). Mostraremos los mapas de polarización resultantes, describiremos las nuevas estructuras que encontramos en su envolvente y los posibles escenarios que las formaron.
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Actividad y rotación en estrellas jóvenes.
En los actuales momentos grandes sondeos espectroscópicos, como la otorgada por Sloan-APOGEE, y de fotometría multi-época, como la otorgada por TESS, han permitido realizar estudios sistemáticos de diversos fenómenos físicos. Adicionalmente, el catálogo GAIA-DR3 nos ha permitido encontrar diferentes estructuras cinemáticas que pueden reflejar diversas poblaciones jóvenes con diferentes edades. Particularmente, en regiones de formación estelar, como Tauro y de Orión, se esta realizando un censo que nos ha permitido relacionar mediciones de rotación estelar con el estado evolutivo de poblaciones estelares jóvenes y con su masa estelar. Además, hemos encontrado que las estrellas con discos protoplanetarios en acreción limitan la rotación estelar haciendo que sistemáticamente giren más lento que las estrellas sin disco. Por otro lado, en estrellas de masas iguales ó menores al sol, la presencia de una estructura convectiva en rotación, implica la generación de campos magnéticos estelares mediante un proceso de dínamo, similar al solar. Estos campos magnéticos en estrellas jóvenes son más intensos que su contraparte en la secuencia principal, revelando observables de actividad los cuales son más prominentes en las estrellas jóvenes. En este trabajo se reportan indices de actividad, mediciones de rotación, masa y edad para estrellas T Tauri en Orión y para una muestra de estrellas de campo relativamente evolucionadas. También se reporta un censo de llamaradas (Flares) observadas en ~200 estrellas T Tauri en la región de Tauro, comparando estos resultados con otros indicadores de actividad estelar derivados de la espectroscopía o del análisis de fotometría multi-época. Este trabajo se enmarca en la colaboración "Activity and Rotation in Young Stellar Objects (ARYSO)".
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Tonalli: Un modelo MHD 3D NLTE para modelar cromósferas estelares.
Uno de los grandes problemas en astronomía solar es entender la dinámica de la cromosfera solar, tal que explique el transporte de energía y el calentamiento local en regiones de Sol quieto y Sol activo. Hacer modelos semiempíricos, comparando resultados con observaciones y ajustando el modelo, es un buen método para aproximar modelos atmosféricos. Los modelos más realistas requieren MHD en 3D, transferencia radiativa y NLTE.
ALMA ofrece nuevas posibilidades para estudiar la atmósfera solar con su capacidad de obtener la temperatura del plasma fotosférico y, en el futuro, mediciones de polarización. Los modelos con campo magnético son esenciales para entender las observaciones de ALMA, especialmente para identificar la estructura de la cromósfera, como ha sido notado por la presencia de estructuras fibrilares. Estos modelos, junto con las observaciones de ALMA, proveerán mejores perspectivas sobre las condiciones físicas de la cromósfera solar.
En este trabajo queremos averiguar cuáles son las condiciones necesarias para sostener una cromósfera solar y calcular la densidad electrónica para reproducir la emisión continua en longitudes de onda milimétricas. Para esto se necesita un modelo del plasma que pueda producir un espectro sintético que se asemeje a las observaciones de ALMA en el continuo submm y mm.
Para este propósito, compusimos un modelo llamado Tonalli, hecho de dos modelos solares anteriores: CAFE, un modelo MHD 3D usado para estudiar espículas y CME con un plasma completamente ionizado; y PakalMPI, un modelo hidrostático NLTE que usa HI, HII, H⁻ y densidad electrónica. PakalMPI calcula la emisión proveniente del mínimo de temperatura, fulguraciones solares y emisión cromosférica de estrellas de tipo solar. Tonalli orquesta estos dos modelos para comunicarlos a través de cubos de densidad y temperatura.
El diseño de PakalMPI permite integrar su solución como condición inicial, tal que CAFE evoluciona dinámicamente las densidades calculadas por PakalMPI.
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Caracterización del Instrumento 2CAN para la clasificación taxonómica de Cuerpos Menores
Los cuerpos menores son los materiales remanentes de los procesos de formación y evolución del Sistema Solar. El estudio de estos objetos, a partir de sus propiedades físicas y superficiales, permite obtener información valiosa sobre dichos procesos. De las propiedades superficiales se deriva la clasificación taxonómica, que es una manera sencilla de catalogar la mineralogía del regolito de los cuerpos menores. Aunque dicha clasificación regularmente se lleva a cabo mediante la observación espectroscópica de banda ancha es más eficiente si se realiza mediante la espectrofotometría de estos objetos. Para usar esta técnica observacional en el Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir (OAN-SPM) se está desarrollando un instrumento de dos canales VIS-IR llamado 2CAN, específicamente para el telescopio de 1.5 m. Dicho instrumento está compuesto por un dicroico, dos ruedas de filtros, y dos cámaras: ANDOR iXon Ultra 888 para el rango visible y Raptor Ninox 640 SU para la banda SWIR (Short-Wavelength Infrared), lo cual permite cubrir un longitudes de onda desde las 0.45 hasta 1.7 micras y observar en un filtro visible y otro infrarrojo simultáneamente para obtener un color determinado del objeto. Mediante la generación de diagramas color-color de las observaciones, este instrumento permitiría una clasificación taxonómica rápida de cuerpos menores, basada en las propiedades superficiales de los mismos. El objetivo de esta plática es realizar una descripción completa del instrumento 2CAN y sus componentes, así como de las metas científicas y los objetos a los cuales se dirigen.
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Estudio de la cinemática espacial de las nebulosas planetarias He 2-287, IC 4191 y NGC 2867, buscando el origen del de ADF
Medir la composición química en astrofísica permite estudiar la evolución del universo, restringe modelos de evolución estelar y aporta conocimiento al estudio de formación planetaria. En el gas ionizado, la composición química se mide usando líneas en emisión de elementos químicos. Se ha encontrado que las abundancias medidas a partir de líneas permitidas son invariantemente mayores que las medidas con líneas prohibidas. Esta contradicción es conocida como el factor de discrepancia de abundancias (ADF) y ha sido extensivamente estudiada en Regiones HII y Nebulosas Planetarias. Estudios recientes (Méndez-Delgado et al. 2023) encuentran que en regiones HII la discrepancia se puede explicar con inhomogeneidades en la temperatura del gas más altamente ionizado. Sin embargo, para el caso de las nebulosas planetarias, las inhomogeneidades no explican los valores altos de ADF. Richer et al. 2013, 2019 y 2022, utilizan espectros de alta resolución espectral de dos nebulosas planetarias con ADF alto (NGC 7009 y NGC6153). Encuentran una componente de plasma adicional (componente adicional) con cinemática, condiciones físicas y composición química distinta a la componente de plasma tradicionalmente estudiado.
En este trabajo se realizó un estudio similar para explicar el ADF en las nebulosas planetarias He 2-287, IC 4191 y NGC 2867. Se usaron espectros de rendija larga tomados con el espectrógrafo UVES del European Southern Observatory´s Very Large Telescope. Posteriormente, se generaron diagramas de posición velocidad para todas las líneas de emisión (prohibidas y permitidas). Finalmente, se realizó un análisis cinemático espacial de las condiciones físicas, la composición química y se interpretaron los resultados en términos de la existencia de una componente adicional.
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Un método iterativo para separar las contribuciones de AGN Tipo I y de la galaxia anfitriona en observaciones espectroscópicas de campo integral.
Presentamos un nuevo método iterativo para separar la emisión de la galaxia anfitriona (HG) y de la emisión proveniente de su núcleo activo (AGN) usando la espectroscopia de campo integral (IFS). El método descompone la emisión resuelta de la HG de la emisión no resuelta del AGN modelando simultáneamente el perfil bidimensional de brillo superficial (SB) de una distribución puntual tipo PSF para cada longitud de onda. Esta metodología no requiere información previa sobre el perfil de brillo observado ni un ajuste detallado de la emisión no resuelta, lo que lo hace ideal para el análisis automático de grandes muestras de galaxias. En este trabajo, probamos la calidad de nuestro método, sus ventajas y desventajas. Evaluamos nuestro método utilizando un conjunto de cubos de datos simulados de IFS para cuantificar la fiabilidad de nuestro método de desacople y lo comparamos con la herramienta de análisis existentes como QDblend3D. Aplicamos nuestro método a una muestra de galaxias observadas con el catastro de MaNGA, que es una selección de observaciones IFS que forman parte de la cuarta fase del Sloan Digital Sky Survey. De esta manera podemos escudriñar las propiedades de las galaxias anfitrionas con los agujeros negros mas potentes en el universo cercano, y que antes de este meto estaban escondidas por la contaminación del AGN. Mostramos que nuestro método de desacople es capaz de separar la brillante emisión no resuelta del AGN del continuo de la HG y sus líneas de emisión estrechas. Sin embargo, la separación depende de qué tan bien el IFS resuelva espacialmente la PSF: cuanto mejor se resuelva la PSF, más precisa será el desacople AGN/HG. También encontramos que la precisión de nuestro método depende de la intensidad relativa del flujo de HG/AGN: cuanto más intenso sea el flujo del AGN, mejor será la precisión . Por lo tanto, el método es ideal para desentrañar la contribución de flujo brillante de espectros dominados por AGN.
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Galaxy Maquila: la formación estelar en bulbos y discos en las galaxias del cúmulo de Virgo
En este trabajo hacemos el análisis multifrecuencia de las galaxias más luminosas en el cúmulo de Virgo, para hacer el brillo superficial y obtener las compontes de bulbo, disco y barra. Hemos seleccionado las galaxias NGC 4321, NGC 4473, NGC 4526 y NGC 4450 cuyas imágenes desde el UV hasta el lejano infrarojo ha sido calibradas y homogenizada en la base DustPedia (http://dustpedia.astro.noa.gr/). Para gener la sisntésis de poblaciones estelares en presencia de polvo usaremos el código MAGPHYS. En este trabajo queremos corroborar que las formación estelar procede de adentro hacía afuera independientemente del medio ambiente donde se encuentran las galaxias.
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El observatorio radioastronómico de nueva generación: el "ngVLA"
El "next generation Very Large Array (ngVLA)" será el radio interferómetro más grande jamás construido en el hemisferio norte. Al combinar 263 antenas distribuidas en EE.UU., Canadá y México, el ngVLA será capaz de alcanzar una resolución espacial y sensibilidad sin precedentes. Algunos de los objetivos específicos del ngVLA incluye detectar emisión de radio en galaxias durante el primer giga año del Universo, resolver la estructura de discos protoplanetarios en escalas de una unidad astronómica, así como detectar emisión de radio de fuentes de ondas gravitacionales. Este nuevo radio interferómetro será complementario a otros observatorios astronómicos de nueva generación, como el "Extremely Large Telescope" y el "Square Kilometer Array", lo que será crucial para revolucionar principales áreas de astrofísica moderna. En esta plática, se presentará la motivación científica para el ngVLA y se detallará su diseño técnico y operativo. Se destacará el papel de la Universidad Nacional Autónoma de México como un socio emergente de este proyecto multi-nacional, lo que permitirá a la comunidad mexicana continuar investigaciones de frontera en el área de radioastronomía durante las siguientes décadas.
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Obscured AGNs in the third Deepest XMM‐Newton Field
In this project, we present preliminary results from a systematic X‐ray analysis combined with multiwavelength photometric and spectroscopic data to identify and characterize obscured and highly obscured (Compton‐Thick or CT) AGNs in the XMM‐Newton 1.75 Ms Ultra Narrow Deep Field (XMM175UNDF) survey, one of the deepest XMM‐Newton survey to date.
We analyzed a sample of 301 X-ray sources, with redshifts up to z ~ 2.5 and optical/Infrared counterparts. We searched for typical multi‐wavelength signatures of CT‐AGNs, based on their spectral energy distribution (SED), UV/optical‐mid‐IR photometric colors, and X‐ray spectroscopic features such as FeKα emission line intensity and reflected component.
We explored the potential correlations between the main spectral properties of CT‐AGNs, such as column density, luminosity, FeKα line, photon index, and black hole mass. We found evidence of an anti‐correlation between the luminosity and the FeKα line equivalent width (known as the “Iwasawa‐Tanigushi effect”), suggesting this relation prevails in the most obscured AGNs. Additionally, we observed an increase in the intrinsic column density at higher redshifts, potentially linked of dust lanes in the host galaxy or underlying presence of BAL QSOs.
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Predicción de eclipses solares con el ciclo maya de 11960 días
Partiendo de la información sobre eclipses del Five Millennium Catalog of Solar Eclipses de la NASA, elaborado por Fred Espenak, que incluye todos los eclipses solares ocurridos en un período de 5000 años (-1999 a +3000), se ha elaborado un programa en Python que permite analizar datos para calcular familias de eclipses. El programa se prueba para encontrar las familias de Saros, obteniéndose las familias de Saros en Solar Eclipses of Saros Series 0 to 180 de la NASA, lo cual garantiza que el programa funciona correctamente. Adicionalmente, este estudio aporta valiosa información que permite entender cuando nace y cuando muere una familia de Saros. Posteriormente se aplica para encontrar las familias del ciclo maya de 11960 días, la cual también resulta exitosa, verificando que efectivamente este número de días, igual a 46 tzolkins, es un predictor de eclipses solares. Esto es notable ya que el tzolkin es el ciclo sagrado de 260 días en Mesoamérica. Al igual que en el caso de las familias de Saros, se observa que el nacimiento y muerte de las familias del ciclo maya ocurre siempre cuando hay 2 eclipses solares en un mes. El período Maya de 11960 días ha sido poco estudiado, siendo lo más común, el estudio de la predicción de eclipses en la Tabla de Eclipses del Códice de Dresden, en términos de los períodos de 148, 177 y 178 días.
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Características cinemáticas de HH-3
Se presentas observaciones Fabry-Perot simultaneas de H alfa y [SII], de la región circundante de HH-3, se discute la morfología de los cocientes de línea, así como sus cocientes. De igual manera se tienen observaciones integradas de [OIII] y [NII] lo cual nos permite obtener parámetros físicos de la región.
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Un radio interferómetro para medir retardos de fase de señales electromagnéticas que se propagan en la atmósfera.
Este proyecto tiene como objetivo principal medir con precisión los retardos de fase de señales emitidas por un radio faro a 11.92 GHz, proveniente de un satélite geoestacionario de telecomunicaciones. Para ello, se desarrolló un interferómetro compuesto por tres antenas, en conjunto con una RFSoC (System on Chip de Radio Frecuencia) para capturar en tiempo real las señales de cada antena. Se utilizará un programa especializado para medir los retardos de fase y aplicar el método de cerradura de fase, con el fin de mejorar la precisión de las mediciones.
El objetivo central de este proyecto es mejorar la caracterización de sitios astronómicos, lo que contribuirá a la identificación de ubicaciones óptimas para futuros observatorios y proyectos astronómicos. Esto ampliará nuestro conocimiento sobre la influencia de la atmósfera en las observaciones astronómicas de alta precisión.
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Comportamiento de la masa de un meteoroide en el escenario post-breakup usando el concepto de child-parent
El ingreso de un NEO (Objeto Cercano a la Tierra, por sus siglas en inglés) a la atmósfera de la Tierra y su trayectoria por este fluido provoca cambios en su masa y variación de ángulo de vuelo y velocidad. Hay un momento clave en su trayectoria que es importante para el análisis tanto observacional como teórico: el momento en que el meteoroide se fragmenta (break-up), el cual, dependiendo de su velocidad y composición inicial (valor al entrar a la atmósfera), determinarán el escenario post-breakup. De dicho escenario se puede inferir el tamaño y forma de la nube de escombros y sus consecuencias, por ejemplo, la energía liberada y convertida en onda de choque que impactará con las capas atmosféricas más bajas de nuestro planeta. Dicha onda de choque es capaz de provocar afectaciones estructurales en los edificios de las poblaciones cercanas al impacto del NEO o lesiones en los órganos internos de las personas que ahí habitan (por ejemplo, el meteoroide de Chelyabinsk). En este trabajo se presenta un modelo numérico que describe el comportamiento de la masa después de la fragmentación bajo el concepto de fragmentación child-parent (fragmentación discreta), obteniendo aportes en el estudio de este campo relacionados con una cota de masa máxima final, asumiendo un parámetro de escala de fuerza exponencial, $\alpha=2/3$ y un factor de pérdida de masa, $P_p$, variable. En particular hemos aplicando el modelo al caso del meteoroide moreliano con resultados físicamente aceptables.
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Galaxy Maquila: la distribución de los agujeros negros supermasivos en el cúmulo de Virgo
Hemos hecho una recalibración para la estimación de la masa de los agujeros negros supermasivos (SMBH) usando fotometría en cercano infrarojo (NIR) para galaxias de campo que tienen determinada su masa por métodos directos. Hemos compilado una muestra de 80 galaxias en el cúmulo de Virgo en 2MASS donde hemos hecho el análisis del brillo superficial para 30 galaxias usando GALFIT para obtener luminosidades de las componentes de bulbo, disco y barra, así como las dispersiones de velocidades de la base de datos Hyperleda (http://leda.univ-lyon1.fr/leda/param/vdis.html). Esto nos pemite evaluar de la densidad de agujeros negros en un cúmulo cercano de baja masa.
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Influencia de las Tormentas Geomagnéticas en el Telescopio de Neutrones Solares de Sierra Negra
Se conoce como Clima Espacial o Meteorología del Espacio la medición y el análisis en tiempo real del conjunto de propiedades físicas del Sol, el medio interplanetario, la magnetosfera, la atmósfera y la superficie terrestre que se encuentran influenciadas directa o indirectamente por la actividad solar y las cuales tienen un impacto en la infraestructura, tecnología, sociedad y salud. Estos fenómenos representan serios riesgos para el desarrollo humano puesto que se ha demostrado queafectan de forma global, la tecnología e infraestructura espacial y terrestre. Una de las mayores afectaciones al Clima Espacial son las tormentas geomagnéticas (TG), las cuales son perturbaciones prolongadas del campo geomagnético. Una TG es cuantizada con diversos índices geomagnéticos que miden su intensidad a escala global y local; de este modo, podemos catalogarlas como débil, moderada o intensa. Las TG moderadas e Intensas pueden provocar variaciones en el flujo de rayos cósmicos detectados a nivel de tierra; de este modo, se pueden estudiar estas variaciones para conocer la relación entre la intensidad de las TG y los registros en los detectores especializados durante las fases de los ciclos solares. El telescopio de neutrones solares (TNS-SN), ubicado en la cim a de Sierra Negra, es capaz de detectar el fondo de rayos cósmicos galácticos, así como los neutrones solares que se emiten en las fulguraciones más intensas. El TNS está en funcionamiento desde 2004 y su base de datos permite desarrollar un método para analizar las firmas que provocan las TG.
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Enfoque desde la teoría química de grafos para la predicción de la entalpía estándar de combustión
En el presente trabajo se aborda la aplicación de la teoría química de grafos para la predicción de propiedades termodinámicas como lo es la entalpía estándar de combustión de compuestos orgánicos involucrados en el proceso de compostaje. Para este fin, es posible emplear propiedades estadísticas y topológicas de los grafos entre las que se incluyen: el grado, betweeness centrality, closeness centrality, estrada index, Gutman index, entre otros. Dichas propiedades están directa e indirectamente relacionadas con la estructura química de los compuestos orgánicos, lo que permite realizar predicciones que garantizan un análisis completo y complejo desde el enfoque de la teoría química de grafos.
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Depósito y caracterización de capas compactas de $TiO_2$ por rocío pirolítico con aplicaciones en celdas solares sensiblizadas por colorantes.
Este proyecto pretende estandarizar el proceso de depósito de capas compactas de $TiO_2$ mediante la técnica de rocío pirolítico, mediante el uso de un aerógrafo automatizado. Se utilizaran técnicas de espectroscopía UV-Vis, perfilometría y curvas Tafel para su caracterización. De esta manera se busca el grosor óptimo de capa compacta para reducir la corriente de transferencia, entre el sustrato y la solución electrolítica de la celda solar, así como reducir al mínimo la perdida por reflexión y/o absorción de luz debida a la capa compacta.
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“Robot Autónomo para Siembra y Fertilización en Invernaderos”
Este proyecto se enmarca dentro del campo de la robótica agrícola
En este proyecto, se propone el diseño y desarrollo de un robot autónomo destinado a optimizar el proceso de siembra y fertilización en invernaderos. El objetivo principal es mejorar la eficiencia de la producción y reducir los costos asociados con estas tareas, al tiempo que se aumenta la precisión y se minimiza el impacto ambiental.
El robot estará con sensores de distancia para que este pueda avanzar y moverse de manera autónoma dentro del invernadero, evitando obstáculos y siguiendo rutas óptimas. Para la siembra, el robot contará con un sistema de recolección y dosificación de semillas, garantizando una distribución precisa en el suelo. Además, se implementará un recipiente para la aplicación controlada de fertilizantes, adaptándose a las necesidades específicas de cada área del invernadero.
El robot será alimentado por medio de baterías recargables, lo que proporcionará una fuente de energía limpia y sostenible. El prototipo se tendrá una pequeña pantalla en la cual indicará el estado de la batería, así como la cantidad de semilla y fertilizante que tenga en ese momento.
Se espera que este robot autónomo no solo reduzca los costos y el tiempo dedicado a la siembra y la fertilización, sino que también mejore la calidad de los cultivos al proporcionar un ambiente óptimo y una gestión precisa de nutrientes. Se llevarán a cabo pruebas exhaustivas para validar el funcionamiento del robot antes de su implementación en entornos reales de producción. En resumen, este proyecto indicara que la automatización agrícola es viable, como se demostró a través del desarrollo y la exitosa prueba de un prototipo de robot autónomo para el riego de agua y fertilización en invernaderos. Este avance confirma que la automatización puede mejorar la eficiencia y la productividad en la producción de cultivos. Se destaca la reducción de costos y la disminución de la dependencia de la mano de obra humana.
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Realización experimental de la dínamo de Bullard
La dínamo de Bullard es el modelo más simple de la dínamo magnetohidrodinámica. A menudo se utiliza para ilustrar la acción dínamo, la cual, se cree como el origen de los campos magnéticos de la Tierra, el Sol y muchos otros cuerpos cósmicos. Esta dínamo consiste de un disco conductor sólido y un alambre: el primero gira sobre su eje central y el segundo se retuerce alrededor y se conecta a través de contactos deslizantes al borde y al eje del disco. Si el disco gira lo suficientemente rápido y en la dirección correcta, se puede amplificar la corriente eléctrica circulante en el sistema y, por lo tanto, el campo magnético asociado. Esto ocurre cuando la velocidad de rotación del disco supera un umbral crítico por encima del cual el voltaje inducido en el disco supera la caída de voltaje causada por la resistencia óhmica del sistema. En este proyecto se presenta la realización experimental de una dinamo de disco homopolar de tipo Bullard. La configuración consiste de un disco de cobre de 30 cm de radio y 3 cm de grosor que se colocó coaxialmente bajo una bobina plana del mismo tamaño ranurada en espirales y se conecta eléctricamente a ella en el centro y a lo largo de la circunferencia mediante contactos deslizantes de metal líquido. El campo magnético inducido se midió con sondas Hall fijadas en la cara superior de la bobina. También se midió el voltaje a través de la bobina. Cuando la velocidad de rotación del disco alcanzó $\approx$7Hz, el campo magnético aumentó bruscamente acercándose a un valor de $\approx$40mT en la parte central de la bobina. Este campo inducido fue dos órdenes de magnitud más intenso que el campo magnético semilla. En dos corridas, el par electromagnético que frena al disco en régimen de dinamo, superó el par de paro del motor eléctrico, interrumpiendo la acción dínamo. Para el análisis se propone un modelo de dínamo de disco ampliado que reproduce cualitativamente los resultados experimentales.
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Realización experimental de la dínamo de Bullard
La dínamo de Bullard es el modelo más simple de la dínamo magnetohidrodinámica. A menudo se utiliza para ilustrar la acción dínamo, la cual, se cree como el origen de los campos magnéticos de la Tierra, el Sol y muchos otros cuerpos cósmicos. Esta dínamo consiste de un disco conductor sólido y un alambre: el primero gira sobre su eje central y el segundo se retuerce alrededor y se conecta a través de contactos deslizantes al borde y al eje del disco. Si el disco gira lo suficientemente rápido y en la dirección correcta, se puede amplificar la corriente eléctrica circulante en el sistema y, por lo tanto, el campo magnético asociado. Esto ocurre cuando la velocidad de rotación del disco supera un umbral crítico por encima del cual el voltaje inducido en el disco supera la caída de voltaje causada por la resistencia óhmica del sistema. En este proyecto se presenta la realización experimental de una dinamo de disco homopolar de tipo Bullard. La configuración consiste de un disco de cobre de 30cm de radio y 3cm de grosor que se colocó coaxialmente bajo una bobina plana del mismo tamaño ranurada en espirales y se conecta eléctricamente a ella en el centro y a lo largo de la circunferencia mediante contactos deslizantes de metal líquido. El campo magnético inducido se midió con sondas Hall fijadas en la cara superior de la bobina. También se midió el voltaje a través de la bobina. Cuando la velocidad de rotación del disco alcanzó $\approx7Hz$ , el campo magnético aumentó bruscamente acercándose a un valor de $\approx40mT$ en la parte central de la bobina. Este campo inducido fue dos órdenes de magnitud más intenso que el campo magnético semilla. En dos corridas, el par electromagnético que frena al disco en régimen de dinamo, superó el par de paro del motor eléctrico, interrumpiendo la acción dínamo. Para el análisis se propone un modelo de dínamo de disco ampliado que reproduce cualitativamente los resultados experimentales.
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Modelado espacial de la temperatura del suelo utilizando datos de sensores remotos y técnicas de aprendizaje automático
En este estudio, se desarrolló un modelo para predecir espacialmente la temperatura del suelo a diferentes profundidades, entre 2 a 40 pulgadas, en el sur de Estados Unidos. Se utilizaron datos históricos de temperatura del suelo medidos en 12 estaciones meteorológicas de la región durante periodos de 8 a 15 años. Estos datos se ajustaron al modelo armónico propuesto por Kusuda y Achenbach (1965) para obtener la temperatura anual promedio, amplitud de temperatura, día de menor temperatura y difusividad térmica del suelo en cada estación y año.
Las variables predictoras incluyeron datos de sensores remotos como la temperatura de la superficie terrestre (LST) y el índice de vegetación (NDVI) del sensor MODIS, así como variables ambientales como la composición del suelo (arena y arcilla), elevación, precipitación y temperatura del aire obtenidas del modelo ERA5-Land. Estas variables se obtuvieron en formato raster y se consideraron como factores que influyen en el flujo de calor del suelo.
Para abordar este objetivo, se desarrollaron modelos de regresión lineal y aprendizaje automático (XGBoost) para predecir las variables del modelo de Kusuda-Achenbach ajustados con datos puntuales de las estaciones meteorológicas. Posteriormente, estos modelos se aplicaron a los datos raster para generar predicciones espaciales de las variables de temperatura del suelo en toda la región de estudio.
Los resultados del modelado espacial proporcionan mapas de alta resolución de la temperatura anual promedio del suelo, amplitud de temperatura, día de menor temperatura y difusividad térmica a diferentes profundidades. Estos productos pueden ser útiles en diversas aplicaciones, como la agricultura, la ecología y la ingeniería, al permitir una mejor comprensión y gestión de los procesos relacionados con la temperatura del suelo en la región sur de Estados Unidos.
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CRECE
Resumen: Crece es una aplicación diseñada para optimizar la gestión agrícola bajo condiciones de sequía y calor extremo. Mediante tecnologías de análisis predictivo, ofrece a los agricultores herramientas para mejorar el uso del agua y la productividad de los cultivos. Crece combina datos meteorológicos y agronómicos para prever las necesidades hídricas de los cultivos y aconsejar sobre riego y fertilización.
Clave de funcionalidades:
• Predicción de Necesidades Hídricas: Analiza datos climáticos y del suelo para predecir requerimientos de agua.
• Recomendaciones Personalizadas: Proporciona consejos basados en modelos de datos para optimizar el rendimiento de los cultivos.
• Interfaz Intuitiva: Facilita a todos los agricultores el acceso y uso de la aplicación.
Impacto Esperado: Crece transformará la agricultura en zonas áridas, mejorando la eficiencia hídrica y la estabilidad económica de las comunidades agrícolas. Apoya la sostenibilidad y se adapta a las cambiantes condiciones climáticas.
Conclusión: Crece es esencial para la agricultura moderna y sostenible, combinando tecnología avanzada y prácticas agrícolas eficientes para enfrentar desafíos climáticos y promover la sostenibilidad.
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TÉCNICAS DE COLORIMETRÍA, CO2 Y CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA PARA LA CARACTERIZACIÓN DE DETERGENTES COMO CONTAMINANTES EN EL AGUA RESIDUAL
El agua es el elemento más importante para la supervivencia, se utiliza para el desarrollo de actividades domésticas, industriales, agrícolas, comerciales, entre otras, y si bien es una sustancia indispensable para la vida, en los últimos años la calidad de ésta se ha visto afectada negativamente por la influencia de contaminantes. Se entiende por Agua Residual a las aguas con impurezas procedentes de vertidos de diferentes orígenes que pueden contener elementos contaminantes obtenidos después de la intervención humana como desechos urbanos o industriales. En la actualidad las pruebas para determinar el nivel de contaminación suelen ser costosas por la instrumentación y los reactivos utilizados para la caracterización del agua, por ello, en este trabajo se propone el empleo de técnicas no destructivas, las cuales son más económicas, utilizando un sensor de conductividad eléctrica, un sensor de CO2 y un colorímetro para caracterizar cuatro distintos detergentes en polvo y así determinar el nivel de contaminación que generan en las aguas residuales. Las muestras se diseñaron en cuatro concentraciones diferentes de 100%, 75%, 50% y 25% para cada uno de los cuatro tipos de detergentes, las cuales posteriormente se probaron con los sensores de conductividad eléctrica, CO2 y el colorímetro. Todas las pruebas fueron ejecutadas por medio de la interfaz ScienceWorkshop 750 y los datos recabados son analizados por el software PASCO Capstone. Para el análisis de los datos obtenidos se trabajó con el porcentaje de transmitancia de los colores, azul, verde, naranja y rojo, para de esta manera determinar sus características colorimétricas, así mismo también determinar la cantidad de CO2 emitido por las muestras y la capacidad de conducir electricidad mediante los iones disueltos en cada una de las muestras.
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Condiciones iniciales de composición y morfología de un meteoroide: caso de "absence-burst"
Cuando un objeto menor del sistema solar ingresa a la atmósfera terrestre, por definición, se convierte en un meteoroide. Durante su trayectoria por la atmósfera experimenta cambios en su forma así como variaciones en su masa, ángulo de vuelo y velocidad. En particular, durante su trayectoria existen 2 momentos cruciales para el análisis tanto observacional como teórico del meteoroide, estos son el momento de en el que el cuerpo se fragmenta (break-up) y en la que libera mayor cantidad de energía (burst). Para determinar estos momentos la se utilizan 3 parámetros, la velocidad y composición del cuerpo y el perfil matemático que modele la atmósfera terrestre. Sin embargo, existen casos en los cuales se produce el break-up pero no el burst, el caso de Tunguska es uno de ellos. Siendo este tipo de eventos los de mayor peligro para nuestro planeta, ya que la mayor liberación de energía ocurre en el break-up, a alturas muy cercanas a la superficie terrestre o termina impactando con ésta, a dicho suceso se le nombra "absence-burst". En este trabajo se presenta un modelo analítico-numérico, basado en la solución del sistema de ecuaciones que modela el paso de un objeto por la atmósfera terrestre y que genera a manera de output los valores iniciales de morfología y composición (valores justo antes de entrar a la atmósfera terrestre) de cuerpos menores del sistema solar que podrían categorizarse como candidatos "absence-burst", los resultados del modelo son consistentes con lo reportado en datos teóricos y observaciones existentes en literatura.
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Panel Solar Automatizado
La eficacia de los paneles solares ha sido objeto de críticas, especialmente en relación con la subutilización de la luz solar durante ciertas horas del día y los posibles daños causados a las celdas fotovoltaicas por condiciones climáticas adversas. Ante esta problemática, se ha concebido un proyecto que busca maximizar la eficiencia energética y prolongar la vida útil de estos sistemas. A diferencia de otras soluciones automatizadas disponibles en el mercado, se prioriza la viabilidad económica y la accesibilidad.
El proyecto se centra en el desarrollo de un Panel Solar Automatizado que utilizará sensores para rastrear la posición del sol, lo que permitirá una captación de luz más eficiente en comparación con los paneles estáticos convencionales. El prototipo a escala estará equipado con resistencias LDR dispuestas estratégicamente en el panel fotovoltaico para detectar la dirección de la fuente de luz. Estos datos serán transmitidos a un controlador, que estará programado para dirigir el panel mediante dos servomotores: uno para el movimiento horizontal y otro para la rotación vertical, garantizando así una óptima alineación con el sol a lo largo del día.
Además de su capacidad para seguir la trayectoria solar, el panel automatizado contará con una función de protección. Cuando los sensores dejen de detectar luz, se activará un mecanismo para plegar las celdas y protegerlas de las inclemencias climáticas, lo que contribuirá significativamente a prolongar la vida útil del sistema.
Este enfoque integral aborda la automatización y la optimización de costos a través de un análisis multidisciplinario que combina conceptos matemáticos, físicos y electrónicos. Se espera que esta iniciativa no solo mejore la eficiencia de la energía solar, sino que también promueva un futuro energético más sostenible al aprovechar de manera más efectiva las fuentes de energía renovable disponibles.
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Medición de la radiación solar en la zona conurbada de la ciudad de Zacatecas - Guadalupe: Caso de estudio
La necesidad de generar energía eléctrica a partir de fuentes renovables requiere del incremento de infraestructura, para la implementación en zonas de interés. Una medida exacta de la radiación solar es esencial para la adecuación de módulos fotovoltaicos y la orientación en la que se deben posicionar. Con el objetivo de tener la información necesaria para implementar un campo de módulos fotovoltaicos, en este trabajo se presenta un estudio de la medición de radiación solar realizado en la zona conurbada de la ciudad de Zacatecas - Guadalupe, así como un conjunto de lecturas obtenidas por medio de la medición de la radiación solar utilizando un piranómetro durante los años 2023 y 2024. Los resultados de las lecturas tomadas muestran que la de los meses entre abril y agosto son los meses en que se presenta la mayor intensidad de la radiación solar entre estas dos ciudades. Sin embargo, con la complejidad aleatoria del clima, se continuará con el monitoreo en el transcurso del año 2024 y 2025.
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Diseño y análisis de estaciones meteorológicas para el estudio del eclipse solar del 8 de Abril del 2024
Los eclipses solares presentan una oportunidad única para el estudio de sus efectos sobre la atmósfera y el clima de la Tierra. En ese sentido, y aprovechando el gran eclipse solar que pudo observarse en varios estados de la República Mexicana, se desarrollaron 6 estaciones meteorológicas con la finalidad de recabar información acerca de la evolución del eclipse. Sin embargo, por cuestiones de logística, solo se lograron llevar a término 3 de las 6 estaciones propuestas. De las mismas, se obtuvieron mediciones tanto de radiación solar, humedad relativa, temperatura y radiación UV, en intervalos de tiempo de 1 segundo. El diseño se realizó mediante una tarjeta Arduino y sensores tales como TEMT6000, GUVA S21D, DHT22 y HTU21D, en cuanto a la estructura, se realizó de forma orgánica de manera que permitiera el flujo de aire y a la vez protegiera contra la intemperie. En cuanto a los datos obtenidos, se hizo un análisis de frecuencias a través de un periodograma de Lomb Scargle, para observaciones temporales de dos a tres semanas, estimando los ciclos circadianos así como submútiplos de éste. Así mismo, durante el eclipse se logró observar su evolución en base a estos parámetros climatológicos mencionados anteriormente. Es decir, se logró cuantificar una disminución de temperatura de 3.5°C, un aumento en la humedad relativa de 3%, y una disminución en la luz ambiental de 1.8%, a pesar de que, para el estado de Zacatecas, lugar en donde se realizaron las mediciones, el porcentaje de parcialidad fue del 95%.
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Análisis de Anomalías Dieléctricas en la Caracterización del Subsuelo Mediante los Métodos de Separación de Variables y Resistividad Eléctrica con Arreglo Wenner
Se aplicó el método de prospección geofísica de Resistividad Eléctrica con arreglo Wenner para la detección de una anomalía dieléctrica en el subsuelo, de la cual se hizo un análisis físico con el método especial de Separación de Variables al asumir condiciones ideales, tanto para el subsuelo como para el material. Se obtuvieron valores experimentales y teóricos de potencial, campo eléctrico y resistividad aparente, permitiendo compararlos y verificar la justificación del método. Se logró demostrar que el análisis y la caracterización son óptimos para la detección de anomalías topográficas, siendo el análisis físico y matemático una demostración del método experimental con error entre 0.82% y 0.87%, dependiendo de la variable.
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Observaciones climatológicas durante el eclipse solar del 8 de Abril del 2024
Un eclipse es la ocultación del disco solar por la Luna, en este 2024 se tuvo la oportunidad de presenciarlo de manera total en algunos estados de México. En nuestro caso particular, el eclipse que se presenció en Zacatecas tuvo una parcialidad máxima del 95% de ocultación, esto provocó variaciones en parámetros meteorológicos. Variaciones que se observaron tanto en la radiación solar, radiación UV, temperatura ambiental y en la humedad relativa. Para la medición de estos parámetros se implementó el uso de estaciones meteorológicas, que están configuradas para tomar mediciones cada segundo, con el objetivo de poder tener de manera detallada la evolución del eclipse. Las estaciones están constituidas por un microcontrolador Arduino, para la obtención y almacenamiento de los datos, un sensor TEMT-6000 para la luz ambiental, un sensor DHT22 y un HTU21D para la medición de temperatura y humedad relativa, finalmente para la radiación UV el sensor usado fue el GUVA-S12SD. Se realizaron mediciones de imagen directa mediante el uso de telescopios con filtro para luz visible y un telescopio de hidrógeno alfa para el infrarrojo cercano, consiguiendo así, imágenes aproximadamente cada 15 minutos. Tomando en cuenta las mediciones que se obtuvieron con las estaciones meteorológicas, se determinó la existencia de un desfase en los cambios de los parámetros conforme el eclipse avanzaba, es decir, en el momento en que comenzó el eclipse la temperatura tardó 7 minutos para comenzar a variar mientras que en el caso de la humedad tardó 14 minutos. La variación de la temperatura y la humedad llegaron a su punto máximo al mismo tiempo, en el caso de la luminosidad se llegó a su punto mínimo a los 10 minutos que los de la temperatura y la humedad. Estos cambios pese a tener un eclipse del 95%, no fueron tan pronunciados como se esperaría, teniendo así un descenso de 3.5 °C en la temperatura ambiental, en el caso de la humedad un máximo de 3% la radiación solar de 1.8%.
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Pila galvánica con plantas vivas
Las fuentes de energía no renovables están alcanzando su límite; como resultado han sido
exploradas fuentes de de generación alternativas como solar, eólica o biocombustibles.
Sin embargo, las primeras dos tienen un alto costo de implementación y la última compite
por terreno para la producción de alimentos.
Desde el siglo pasado fue demostrado que puede producirse electricidad a partir de los
procesos de oxidación-reducción que ocurren de forma natural en el metabolismo de
seres vivos como plantas y bacterias, las cuales reciben el nombre de bioceldas de
combustible. Estas celdas ofrecen una alternativa amigable con el medio ambiente, de
bajo coste de implementación y con el potencial de producir alimentos así como adornar
el paisaje. La producción de bioelectricidad se basa el principio de la pila galvánica, donde dos
electrodos establecen una corriente a través de un electrolito conformado por la raíz de la
planta, los microorganismos y la tierra húmeda. Distintas clases de microorganismos y
plantas han sido estudiados y aunque la energía generada es inferior a la producida por el
resto de las energías limpias, tiene el potencial de escalarse a áreas grandes y contribuir a
la captura de $CO_2$.
En este proyecto se pretende construir una pila galvánica a base de plantas y medir el
voltaje, la resistencia interna y la potencia que esta puede generar en función de los
materiales de los electrodos, su separación, área superficial y el tipo de planta sembrada.
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EVALUACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUAS RESIDUALES A PARTIR DEL ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA DE LA FUNDACIÓN NACIONAL DE SANEAMIENTO USANDO REDES NEURONALES
Los Índices de la Calidad del Agua (IWQ por sus siglas en inglés) son una herramienta que permite evaluar la calidad de ésta a partir de sus parámetros físicos-químicos y biológicos. Actualmente existen varios tipos de IWQ de los cuales, el IWQ de la Fundación Nacional de Saneamiento (NSF) es uno de los más utilizados dada su sencillez y su fácil aplicación, este considera pocos parámetros que se miden con periodicidad en las plantas de tratamiento al estar reguladas por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), es por ello que en este trabajo se hace uso de este IWQ en aguas residuales provenientes de la población de Morelia en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) Atapaneo, para evaluar la calidad de entrada y de salida de ésta a lo largo de un periodo de 2 años; este proceso se llevó a cabo a partir de una red neuronal clasificadora basada en un modelo perceptrón multicapa con la cual se logró clasificar el tipo de agua residual tratada en agua de “excelente calidad”, “buena calidad”, “aceptable”, “contaminada” y “fuertemente contaminada” a partir de la variación de los parámetros del IWQ NSF.
Además, se utiliza un sistema semáforo para calificar la calidad del agua residual municipal, en el cual el color verde indica el cumplimiento de todos los parámetros, el amarillo indica el incumplimiento de uno o más parametros menos críticos (aquellos con menor peso) y el rojo indica el incumplimiento de uno o más parámetros críticos (aquellos que tienen mayor peso).
Es importante mencionar que los índices pueden variar dependiendo del país y de las normativas locales aplicables a las aguas residuales. En el caso de México las normativas son emitidas por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT).
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Optimización de la dínamo de disco homopolar
La dínamo de disco, también conocida como la dínamo de Bullard, es un modelo físico muy simple que se utiliza a menudo para ilustrar la autoexcitación de un campo magnético por conductores en movimiento. Esto se conoce como efecto dínamo y es actualmente la explicación más probable del origen de los campos magnéticos de la Tierra, el Sol y otros cuerpos cósmicos. En este trabajo presentamos un diseño optimizado de nuestra dínamo de disco homopolar realizada previamente en el CICATA Querétaro del IPN. Al igual que la configuración original, la dínamo optimizado consta de una bobina plana de múltiples brazos en forma de espiral y un disco de cobre colocado de manera coaxial, que se conecta a la bobina mediante contactos deslizantes de metal líquido. En contraste con la configuración original, donde el disco y la bobina tienen radios internos y externos iguales, en el diseño optimizado ambos tienen dimensiones diferentes. Esto permite que el disco capture principalmente el flujo magnético de mayor densidad generado en la parte interna de la bobina y evite el flujo inverso en la parte externa de la bobina. Entonces, al optimizar los radios de la bobina y del disco, el número de Reynolds magnético crítico, $Rm_{c} $, puede reducirse de $Rm_{c}\approx$35, a $Rm_{c}\approx$12. Este es el umbral mínimo de la dínamo de disco que es posible lograr cuando el disco y la bobina tienen relación de radios relativamente estrechas. Utilizando una configuración ligeramente subóptima, pero mucho más práctica, con unos radios internos y externos del disco y de la bobina normalizados a (0.3,0.9) y (0.74,1), respectivamente, se espera observar la autoexcitación del campo en $Rm_{c}\approx$15.
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¿Las técnicas no lineales nos podrían ayudar a encontrar algún precursor sísmico?
México, un país altamente sísmico, está rodeado por cinco placas tectónicas, lo que lo convierte en un lugar de gran interés para el estudio de estos fenómenos. Aunque los terremotos actualmente no pueden predecirse, muchos científicos se centran en desarrollar metodologías que permitan identificar posibles precursores sísmicos, es decir, variables físicas, estadísticas u otros indicadores que muestren valores anómalos antes de la ocurrencia de un terremoto de gran magnitud. Nuestro equipo se dedica a estudiar estos fenómenos utilizando diversas técnicas no lineales. En este trabajo, presentamos los resultados obtenidos al estudiar series de sismicidad sintética y real del Sur de California mediante el uso de técnicas multifractales. Para ello, empleamos el modelo propuesto por Olami, Feder y Christensen (OFC) para generar una serie temporal de muchos millones de sismos sintéticos, utilizando valores de conservación similares a los observados en la realidad. Tanto las series temporales sintéticas como las de sismicidad real muestran características multifractales, las cuales analizamos utilizando el método de Chhabra y Jensen para obtener sus espectros multifractales. En ambos catálogos de sismicidad, identificamos los terremotos de mayor magnitud y construimos ventanas temporales superpuestas antes y después de su ocurrencia. Para cada ventana, calculamos su espectro multifractal y medimos los parámetros de ancho, simetría y curvatura, obteniendo valores promedio. Observamos la evolución de estos parámetros antes y después de grandes terremotos sintéticos. Los resultados muestran cambios en los valores del ancho, simetría y curvatura de los espectros multifractales antes y después de grandes sismos. Esto sugiere que las técnicas multifractales son sensibles para detectar los cambios dinámicos que preceden y siguen a un terremoto de gran magnitud, lo que podría hacerlas candidatas prometedoras como precursores sísmicos.
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PRELIMINARES EN SIMULACIÓN DEL FLUJO MONOFÁSICO EN UN MEDIO SINTÉTICO DEFORMABLE COMPUESTO POR UN ARREGLO DE ESFERAS TRASLAPADAS Y SUJETO A UN ESFUERZO RADIAL DE CONFINAMIENTO.
La permeabilidad de un medio poroso es afectada por los esfuerzos de confinamiento lo que es muy importante en el caso de yacimientos petroleros, pues la caída de presión de un yacimiento provocada por la extracción de hidrocarburos puede llevar a una reducción inesperada de la permeabilidad, y con ello a una caída en la capacidad de extracción de los fluidos de éste. Los modelos matemáticos y computacionales pueden permitir el análisis del proceso y predecir el comportamiento del sistema. Para lograrlo es necesario conocer la estructura porosa exacta del medio, lo cual es complicado en rocas reales. La impresión 3D ofrece la posibilidad de diseñar y construir rocas digitales que emulen las características de algunas estructuras porosas como vúgulos, redes de fracturas o arreglos de granos de arena. Con estos prototipos se pueden realizar pruebas experimentales y numéricas del efecto de esfuerzos sobre la permeabilidad, sin embargo, debido a que las propiedades mecánicas del material de impresión son muy diferentes de las propiedades de rocas reales, es necesario considerar los esfuerzos apropiados para producir deformación y desplazamientos equivalentes a los que tendría una roca. El prototipo de impresión 3D que se emplea en este estudio consiste en un arreglo simétrico de esferas traslapadas formando un hexaedro cuadrado contenido en una estructura sólida con geometría cilíndrica. Se modela el equilibrio mecánico de la estructura sólida mediante las ecuaciones de Navier-Cauchy y el flujo en régimen estacionario de tipo Stokes. El acoplamiento de estos modelos permite describir los efectos sobre el flujo de agua inyectada por la cara cuadrada superior a un gasto dado a través del prototipo impreso en resina sometido a un esfuerzo radial de confinamiento y restringido a no desplazarse sobre las caras planas circulares. El modelo numérico utiliza el método de elemento finito en la plataforma computacional Comsol Multiphysics® utilizando mallas deformables.
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Dinámica de biomasa en terrenos con pendientes
Dinámica de biomasa en terrenos con pendientes
Iran Melani Melendez Hernandez; Ricardo Agustín Serrano; Marco A. Morales, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas; Benemérita Universidad Autónoma de Puebla;iran.melendezh@alumno.buap.mx;ragustin@fcfm.buap.mx;spinor70@yahoo.com.mx
A partir de dos ecuaciones diferenciales parciales no lineales, se propone un modelo matemático que describe la evolución temporal de dos variables clave, η y ω, las cuales representan la distribución de la biomasa y la humedad, respectivamente. En la primera ecuación, se enfatiza la importancia de la variable η por su influencia en la dinámica del ecosistema y en el término Kη, que aborda aspectos como la mortalidad y la interacción con herbívoros. En la segunda ecuación, se reconoce que la variable η incide significativamente en la evapotranspiración de las plantas, resaltando así la compleja interacción entre la distribución de la biomasa y la humedad en el sistema. Este modelo unificador busca representar de manera integral los procesos de desertificación y vegetación presentes en la naturaleza, así como las interacciones entre ellos. Se enfoca especialmente en la variación del parámetro de orden η, que refleja la distribución de la biomasa, y su impacto en la evolución del ecosistema. Se destaca la importancia de explorar casos donde η >= 1, lo que indica un aumento en la biomasa, y cómo esto influye en la dinámica del sistema. Es crucial resaltar que este modelo no lineal y tridimensional busca capturar la complejidad de los procesos naturales de cuencas o en terrenos con pendientes, proporcionando una herramienta más precisa y completa para comprender y predecir la desertificación y la vegetación en diferentes contextos ambientales.
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Integración Fotovoltaica para la Movilidad Eléctrica: Una Solución Sostenible
El proyecto se centra en la investigación de un prototipo acerca de un sistema fotovoltaico innovador, diseñado específicamente para la carga eficiente de vehículos eléctricos pequeños. Reconociendo el crecimiento de la movilidad eléctrica en segmentos urbanos y la necesidad de soluciones de carga accesibles, el sistema fotovoltaico se adapta a las necesidades específicas de los vehículos eléctricos pequeños, considerando sus características de consumo de energía y requerimientos de carga. Se implementan estrategias de gestión de energía inteligente para maximizar la eficiencia de carga y garantizar un suministro constante de energía limpia y renovable.
El proyecto se fundamenta en el fenómeno físico de la conversión de la energía solar en electricidad a través del efecto fotovoltaico. Este proceso se lleva a cabo mediante la utilización de paneles solares compuestos por células fotovoltaicas. Cuando la luz solar quebranta sobre estas células, los fotones liberan electrones en el material semiconductor, generando una corriente eléctrica. Este flujo de electrones constituye la base del funcionamiento de los paneles solares como dispositivos de generación de electricidad.
La electricidad se almacena en baterías de litio. Un controlador de carga gestiona la transferencia de energía entre los paneles solares, las baterías y el cargador del vehículo, asegurando una carga eficiente y segura. Posteriormente un inversor cargador convierte la corriente continua de las baterías en corriente alterna para alimentar el cargador del vehículo eléctrico
Al aprovechar la abundante energía del solar y convertirla en una forma utilizable, se promueve la sostenibilidad y la independencia energética, contribuyendo así a la preservación del medio ambiente.
El proyecto no solo busca proporcionar una solución práctica y rentable para la carga de vehículos eléctricos , sino también servir como un ejemplo de innovación y creatividad en ingeniería ante desafíos económicos.
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Radiación solar e insolación: actualización de datos por ciudad en México
La radiación solar y la insolación, dos fenómenos clave en el estudio del clima y la energía solar, experimentan variaciones significativas en México. Con la creciente importancia de las energías renovables, comprender la radiación solar incidente es fundamental para el desarrollo de tecnologías sostenibles, asimismo, para la salud pública del país.
En México, la radiación solar varía de acuerdo con la ubicación geográfica, la altitud y los factores climáticos locales. Datos actualizados muestran que regiones como el norte y el centro del país tienden a recibir niveles más altos de radiación solar, mientras que las áreas cercanas a la costa pueden experimentar una insolación más moderada debido a la influencia de los vientos marinos y la humedad atmosférica, asimismo, en cada mes del año es diferente.
La actualización de datos sobre radiación solar por ciudad en México es esencial para optimizar el diseño y la implementación de sistemas de energía solar, creación de nuevos protocolos para la salud pública, así como para comprender mejor los patrones climáticos locales y regionales. Esta información proporciona una base sólida para la planificación estratégica en sectores como la agricultura, la generación de energía y la gestión ambiental.
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Empleo de Pruebas Colorimétricas y Pruebas Físicas Para Evaluar la Calidad del Agua de un Manantial en Tarejero, Michoacán; México
El agua es uno de los recursos más importantes. Es una sustancia imprescindible para la vida y necesaria para el desarrollo de diversas actividades humanas. En la actualidad debido a su escasez es indispensable aprovecharla al máximo.
Existen diversos parámetros para determinar la calidad del agua. En este trabajo se propone el uso de pruebas no destructivas para determinar la calidad del agua de un Manantial en Tarejero, Michoacán, México. Para esto se tomaron 10 muestras en diversos puntos del manantial a partir de las cuales se extrajeron 10 submuestras en pequeñas celdas de polipropileno a las que se realizaron pruebas colorimétricas para determinar su transmitancia y su absorbancia. Para este fin se utilizó un colorímetro con las longitudes de onda correspondientes a los colores rojo, anaranjado, azul y verde. La transmitancia disminuye exponencialmente en función del espesor del agua atravesada y del nivel de transparencia de la misma, por lo que parece intuitivo que estos dos parámetros son de fundamental importancia para determinar la presencia de partículas suspendidas. Además de la colorimetría, también se llevaron a cabo las pruebas físicas de producción de dióxido de carbono y la conductividad eléctrica para las cuales se utilizaron los sensores de CO2 y conductividad electrica empleando una interfaz de Science Workshop® 750. El valor de la conductividad electrica está relacionada con la presencia de minerales, así como con la concentración de iones disueltos, como el sodio, el cloruro y el sulfato. Por su parte el nivel de producción de CO2 es un indicador del pH del agua. Una vez realizadas la pruebas se dio lectura a las mismas con el software de DataStudio (PASCO).
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Efectividad de tratamientos híbridos METHEOS-quitosano en la conservación de canteras de monumentos y sitios arqueológicos con diferentes grados de deterioro
Se investigó el uso de tratamientos híbridos hidrofugantes de alcoxisilanos-quitosano (METHEOS-quitosano) en la conservación de canteras (tobas riolíticas) utilizadas en edificios históricos del centro de México, ricas en óxido de silicio y vulnerables al deterioro. Se emplearon bloques cúbicos de canteras rosa, negra, verde y gris de Guanajuato y Michoacán, sometiéndolos a tratamientos térmicos a 300° C y 600° C para simular distintos grados de deterioro.
Previo al tratamiento de conservación, se caracterizaron las canteras mediante Difracción de rayos X (Bruker-D8), Absorción Atómica, dureza superficial (Leeb, Equotip 550), ultrasonido (PUNDIT), colorimetría (Konica Minolta, CM-700d), entre otras técnicas. Luego, se aplicó el tratamiento METHEOS-quitosano con brocha y se dejó un mes para el proceso sol-gel.
El tratamiento térmico influyó en las propiedades de las canteras. La cantera verde disminuyó su porosidad, cambio su color y mostró fisuras, teniendo el mayor deterioro, equivalente a un $70\%$ mientras que la gris aumentó su porosidad y grietas, sin cambio de color teniendo un deterioro medio de $50\%$. La cantera negra redujo su porosidad y cambio su color, mostrando un deterioro del $30\%$, mientras que la rosa no tuvo cambios notables. Tras aplicar METHEOS-quitosano, la cantera verde experimentó un incremento del 10% en dureza superficial, sin cambios en color ni velocidad ultrasónica, disminuyendo su grado de deterioro. En el resto de las canteras no hubo cambios notables. El ángulo de contacto superior a 100° indicó la efectividad hidrofóbica del tratamiento, a pesar de la alteración de la piedra.
Este estudio respalda la eficacia del tratamiento METHEOS-quitosano para preservar las propiedades de las canteras, protegiéndolas del agua y manteniendo su integridad estructural en edificios históricos del centro de México.
Agradecemos al CONAHCYTC B2016-284510, 132061, Proyecto LANCIC LN315853 y LN 314846
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Optimización de la dínamo de disco homopolar
La dínamo de disco, también conocida como la dínamo de Bullard, es un modelo físico muy simple que se utiliza a menudo para ilustrar la autoexcitación de un campo magnético por conductores en movimiento. Esto se conoce como efecto dínamo y es actualmente la explicación más probable del origen de los campos magnéticos de la Tierra, el Sol y otros cuerpos cósmicos. En este trabajo presentamos un diseño optimizado de nuestra dínamo de disco homopolar realizada previamente en el CICATA Querétaro del IPN. Al igual que la configuración original, la dínamo optimizado consta de una bobina plana de múltiples brazos en forma de espiral y un disco de cobre colocado de manera coaxial, que se conecta a la bobina mediante contactos deslizantes de metal líquido. En contraste con la configuración original, donde el disco y la bobina tienen radios internos y externos iguales, en el diseño optimizado ambos tienen dimensiones diferentes. Esto permite que el disco capture principalmente el flujo magnético de mayor densidad generado en la parte interna de la bobina y evite el flujo inverso en la parte externa de la bobina. Entonces, al optimizar los radios de la bobina y del disco, el número de Reynolds magnético crítico, $Rm_c$, puede reducirse de $Rm_c$$\approx$35, a $Rm_c$$\approx$12. Este es el umbral mínimo de la dínamo de disco que es posible lograr cuando el disco y la bobina tienen relación de radios relativamente estrechas. Utilizando una configuración ligeramente subóptima, pero mucho más práctica, con unos radios internos y externos del disco y de la bobina normalizados a (0.3,0.9) y (0.74,1), respectivamente, se espera observar la autoexcitación del campo en $Rm_c$$\approx$15.
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Especiación de Uranio durante la meteorización de minerales expuestos a cielo abierto en el distrito uranífero de Peña Blanca.
En el estado de Chihuahua existe una fuente importante de radiactividad ambiental que se encuentra localizada en la Sierra Peña Blanca, este sitio cuenta con alrededor del 70 % de las reservas uraníferas en México. Existe en el sitio mineral extraído y no procesado que constituye cientos de toneladas expuestas de minerales de U, expuestas a los elementos del clima. En el medio ambiente el U (IV) forma generalmente el UO2 y otros compuestos de muy baja solubilidad, mientras que el U(VI) forma el ion uranilo, soluble en agua. Además del daño a la salud asociada a la radiactividad del U, esta también depende de la forma química y física del U. Por lo que las formas de U resultantes de la lixiviación del material expuesto a cielo abierto transporta U de la sierra hasta los cuerpos del agua como la Laguna del Cuervo. Cuando el U entra en contacto con un suelo o sedimento, puede distribuirse en diversas formas químicas: intercambiable, unido a carbonatos, en la fracción reducible (asociada a óxidos de Fe y Mn) y oxidable (asociada a materia orgánica y/o sulfuros), así como residual (asociada a minerales recalcitrantes). La forma en la que liberan del material original, así como la forma en la que se almacenan en los sedimentos y cuerpos de agua determina su potencial para causar daño al medio ambiente y a la salud humana. Resultados previos han mostrado que el U se en los sedimentos se encuentra asociado principalmente a las fracciones intercambiables ~35 % y reducibles ~65%. Lo que indica que el U se almacena en los sedimentos como fracciones potencialmente móviles que en respuesta a variaciones de la composición de la fase líquida pueden liberarse nuevamente y dispersarse en el medio circundante o ser captadas por los organismos vegetales.
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Efectos de la Radiación Láser en Arvenses y su Uso como Método de Control de Malezas en Producción Agrícola
La aplicación de radiación láser como un método para el control de malezas en producción agrícola ha tomado auge como método no contaminante en países productores agrícolas. En este trabajo, se presentan resultados preliminares de la incidencia de la radiación proveniente de un láser de dióxido de carbono (CO2) aplicado en el control de malezas. Por lo que, se ha realizado la caracterización del comportamiento de la fuente de luz como potencia óptica, diámetro del haz y tiempo de exposición con el fin de inhibir el crecimiento de arvenses en campos de cultivo. La fuente de luz láser tiene la capacidad de entregar fracciones porcentuales de su potencia máxima (40 W). De esta forma, se realizaron pruebas con arvenses en fases tempranas del crecimiento, aplicando la radiación láser en distintas configuraciones de potencia (10 a 15%, con incrementos de 1%) y tiempo de exposición (0.5, 1, 1.5 segundos). Se realiza un análisis cualitativo del daño infligido a las plantas. Además, se empleó un método de medición indirecta para calcular la potencia óptica de la fuente de luz en distintas configuraciones de porcentaje, con el fin de tener un control más de la cantidad de potencia y energía que recibe la planta.
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Influencia de magnetita funcionalizada con melanina en la eficiencia del electrolíto en baterías de agua.
La melanina proveniente de plantas ha tenido un gran interés por su composición estructural, sus propiedades electroquímicas y su termoestabilidad. La melanina extraída de las semillas de $Mucuna $ $pruriens$ al tener como principal precursor L-DOPA y en conjunto a los grupos funcionales el ácido cafeico, ácido protocatecuico, ácido clorogénico y ácido gálico principalmente, le proveen propiedades de oxidación reducción (redox), quelantes, entre otras para aplicaciones en dispositivos electrónicos y sistemas de almacenamiento de energía. En este estudio se sintetizaron partículas de magnetita funcionalizadas con melanina para mejorar el rendimiento de las baterías de base acuosa. El método de coprecipitación utilizando el extracto de $Crotalaria$ $longirostrata$ (chipilín) como agente reductor resultó efectivo en la síntesis de magnetita y su funcionalización con melanina. Las propiedades químicas fueron determinadas por técnicas de espectroscopía como espectroscopía UV-Vis, espesctroscopía RAMAN, espectroscopía de transformada de Fourier (FTIR), Microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (XRD). Los resultados muestran que la melanina y la melanina funcionalizada con magnetita tienen propiedades ópticas, magnéticas, estructurales y químicas diferentes.
En la batería se utilizaron electrodos de zinc y carbón con un área de $72.80$ $cm^2$ y como electrolíto se utilizó agua destilada con poliacrilato de sodio en donde se incorporó el material compuesto de magnetita funcionalizada con melanina en concentraciones de $2,4,6,$ y $mg/mL$ . Se midieron durante 15 días los potenciales y corrientes de las celdas, el mejor resultado fue con la concentración de $6$ $mg/mL$ obteniendo un valor de $1.031$ $V$ en circuito abierto y un voltaje y corriente de $773$ $mV$, y $77$ $μA $ en circuito cerrado respectivamente.
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Análisis de Campos Vectoriales para la Predicción de Supercélulas y Tornados
Mediante un modelo simplificado del comportamiento del viento en la atmósfera simulado con campos vectoriales, se calcularon variables meteorológicas como la vorticidad y la helicidad para identificar zonas propensas a la formación de fenómenos meteorológicos severos. Los resultados identificaron áreas con alta probabilidad de formación de supercélulas y tornados, lo cual demuestra la utilidad de los campos vectoriales en la predicción de este tipo de fenómenos.
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Invernadero Automatizado
Un invernadero automático es una estructura diseñada para controlar de manera automatizada el ambiente interno para el cultivo de plantas. Estos invernaderos están equipados con tecnología avanzada que monitorea y ajusta automáticamente factores como la temperatura, la humedad, la luz y el riego, con el objetivo de crear condiciones óptimas para el crecimiento de las plantas. Este tipo de invernaderos se ha vuelto cada vez más popular debido a su capacidad para maximizar la productividad y minimizar el esfuerzo humano requerido para el mantenimiento de las cosechas.
Uno de los componentes clave de un invernadero automático es el sistema de control climático. Este sistema utiliza sensores para monitorear constantemente la temperatura y la humedad dentro del invernadero, y luego activa dispositivos como ventiladores, calefactores o sistemas de nebulización para ajustar estas condiciones según sea necesario. Esto garantiza que las plantas se mantengan en un ambiente óptimo para su crecimiento y desarrollo, lo que puede resultar en cosechas más abundantes y de mejor calidad.
Además del control climático, los invernaderos automáticos también pueden estar equipados con sistemas de riego automatizados. Estos sistemas utilizan sensores de humedad en el suelo para determinar cuándo y cuánta agua necesitan las plantas, y luego activan válvulas para administrar el riego de manera precisa. Esto no solo asegura que las plantas reciban la cantidad adecuada de agua, sino que también ayuda a evitar el desperdicio de este recurso tan importante.
La iluminación es otro aspecto importante en un invernadero automático. Muchos de estos invernaderos están equipados con sistemas de iluminación LED que pueden simular la luz solar y proporcionar a las plantas la cantidad de luz necesaria para su crecimiento óptimo. Además, algunos invernaderos también utilizan sistemas de sombreado automáticos para proteger las plantas del exceso de luz solar durante los períodos más calurosos
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Automatización de la clasificación cromática del suelo: Avances en la precisión y eficiencia del análisis.
El color del suelo es una propiedad fundamental en los estudios edafológicos, ya que proporciona información sobre las propiedades físicas y químicas, así como los procesos de formación que ha experimentado. Actualmente, existen dos técnicas principales para determinar el color del suelo, que emplean el Sistema de Notación Munsell y el Sistema Espectrofotométrico CIELab. Sin embargo, la primera, al ser cualitativa carece de exactitud, mientras que la segunda al emplear un espectrofotómetro es una técnica costosa y sus resultados son difíciles de interpretar.
En este proyecto, proponemos un sistema automatizado de clasificación de suelos de bajo costo para uso en campo. Este sistema consta de una cápsula acoplable a cualquier lata de aluminio de 66.04 X 157.23 mm (usada en bebidas comerciales), equipada con un microcontrolador Expressif ESP32-C3, un sensor de color ISL29125 y un sistema de iluminación embebidos en dicha cápsula, con estos elementos realizamos una clasificación rápida de la composición del suelo, mostrando el resultado al usuario a través de un display LED doble de 7 segmentos. El resultado mostrado es un valor asociado a una tabla de clasificación preparada previamente de acuerdo con las características del suelo en función de su coloración. El sensor permite realizar lecturas con una precisión de hasta 16 bits lo que facilita y mejora la clasificación de suelos por métodos cualitativos tradicionales reduciendo los errores por iluminación y/o percepción.
Agradecemos al club de robótica INCUBOT con sede en el Taller de control y electrónica de la Facultad de Ciencias, UNAM.
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Carbón elemental presente en las PM2.5 de la ZMVT determinado por la técnica de espectrometría de retrodispersión de Rutherford (RBS).
El carbono origina compuestos que se caracterizan por tener en su estructura átomos enlazados a otros elementos, como oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Muchos de ellos, son de gran utilidad para los seres vivos; sin embargo, otros como el monóxido y el bióxido de carbono son considerados de alto riesgo para las poblaciones que los inhalan, además de su impacto al cambio climático. Por lo que la vigilancia de las concentraciones del carbono en la atmósfera es vital. Esta investigación tiene como objetivo determinar la presencia y concentración del carbono elemental en las partículas suspendidas con diámetro aerodinámico igual o menor que 2.5 micrómetros. Para ello se tomaron muestras en el exterior e interior de dos sitios de la zona Metropolitana del Valle de Toluca, en el periodo de diciembre 2022 a marzo del 2023, utilizando equipo de TC-Teckora con un flujo de 16.7 l/min y BGI-Omni con flujo de 5 l/min. El carbono elemental se determinó utilizando la técnica de análisis IBA (Ion Beam Analysis) denominada espectrometría de retrodispersión de Rutherford (RBS), en ésta con el acelerador tándem Van de Graaff se aceleraron protones a una energía de 2.5 MeV, el cual colisionó elásticamente con los átomos de la muestra (blanco), siendo dispersados a cierto ángulo y a una energía, caracterizando a la masa del centro dispersor. Las partículas así dispersadas son registradas por un detector de barrera superficial, obteniendo un espectro de energía. El análisis de los espectros se hizo con el software SIMNRA®. Los resultados nos muestran los niveles de carbono presente tanto el interior como en exterior de los sitios de estudio.
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ESTUDIO Y MODELADO DE INTERACCIÓN ELÉCTRICA CON LA NATURALEZA PARA SU VISUALIZACIÓN GRÁFICA
En nuestro entorno existen muchas interacciones físicas entre sus componentes, sistemas interactuando entre si formando parte de un sistema aún más grande es muy común que suceda, pero ¿qué tan común es poder observar cómo suceden estas interacciones? Siendo el caso que, realmente somos parte de esas interacciones en proporciones considerables.
En cuanto a las relaciones de los humanos con la naturaleza, un ejemplo simple es cuando sembramos plantas y las cuidamos para que crezcan sanas y fuertes. Este proyecto se centra en poder hacer un poco más visibles las interacciones que tenemos con las plantas, más específicamente hablando de cuando entramos en contacto físico con ellas, suponiendo y formulando la hipótesis de que las plantas, al igual que nosotros, tienen sentido del tacto y que envían alguna señal eléctrica a su sistema nervioso.
Encontrar la forma de recibir, almacenar y traducir esa señal son objetivos clave para poder transformar esos datos en un medio grafico que nos permita convertir esa interacción humano-planta, que en primera instancia parece imperceptible, en una correlación completamente visual y evidente, en pocas palabras, hacer que una planta sea enteramente capaz de transmitir sus “sensaciones” de forma que puedan ser palpables por el ser humano de una forma sencilla y ocular.
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Análisis estadístico de variables atmosféricas involucradas en el proceso de desarrollo y generación de ciclones tropicales en la zona de la costa del Pacífico.
El uso de técnicas estadísticas se ha convertido en una herramienta fundamental para la descripción cuantitativa y cualitativa de datos, permitiendo el manejo eficiente de grandes conjuntos de datos provenientes de diversas áreas. En el ámbito de las ciencias atmosféricas, estas técnicas son cruciales para la detección de patrones y la predicción de variables atmosféricas, especialmente debido a la naturaleza no lineal de las ecuaciones que rigen el comportamiento de los fluidos. Este trabajo se centra en el estudio de la dinámica de vientos de los ciclones tropicales en la costa del Pacífico de México, un fenómeno de gran relevancia socioeconómica y de salud. Se utilizarán datos del Centro Nacional de Huracanes (NHC) y del Reanalysis MERRA-2, los cuales serán procesados para facilitar el análisis de correlación entre variables. El objetivo es identificar y seleccionar variables relevantes para mejorar la predicción de la evolución de los patrones de viento mediante modelos estadísticos y de aprendizaje automático (Machine Learning, ML). Dos enfoques de ML, uno basado en regresión lineal y otro en redes neuronales, serán empleados para evaluar el rendimiento del uso de estos datos en la predicción de la magnitud de los vientos durante la evolución de ciclones tropicales. Este estudio busca proporcionar un modelo más preciso para la predicción de fenómenos atmosféricos, optimizando el uso de datos y mejorando la comprensión de la dinámica de los ciclones tropicales. El uso de técnicas estadísticas se ha convertido en una herramienta fundamental para la descripción cuantitativa y cualitativa de datos, permitiendo el manejo eficiente de grandes conjuntos de datos provenientes de diversas áreas. En el ámbito de las ciencias atmosféricas, estas técnicas son cruciales para la detección de patrones y la predicción de variables atmosféricas, especialmente debido a la naturaleza no lineal de las ecuaciones que rigen el comportamiento de los fluidos. Este trabajo se centra
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Análisis Teórico del Modelo Aerodinámico para Auto de Carrera (Electraton)
Un monoplaza Formula Student, tiene varios aspectos fundamentales para poder conseguir un podio, uno muy importante a destacar es la aerodinámica.
La importancia de contemplar la aerodinámica en los vehículos recae en que la dirección y velocidad de un vehículo siempre será distinto a la del viento. Esto resulta en flujo torcido deformado asimétricamente haciendo del flujo un fenómeno mucho más complejo, de la cual deriva una investigación donde se hizo un análisis teórico del diseño aerodinámico el cual está centrado en la “downforce”. El “downforce” aumenta la fuerza lateral que los neumáticos pueden ejercer sobre el suelo, lo que resulta en una mayor velocidad en las curvas y, por lo tanto, en mejores tiempos de vuelta. El resultado de la investigación se interpretará para poder implementarlo en la categoría Electraton.
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Modulación simultánea del flujo principal y del gradiente de temperatura en la covección forzada
En este trabajo se considera el efecto que tienen pequeños cambios en la modulación del flujo de corte y de la temperatura en la estabilidad hidrodinámica lineal de una capa de fluido newtoniano calentado por abajo. En ambos casos la modulación se introduce en el estado básico. Se presentarán resultados preliminares para valores fijos del número de Prandtl y de Reynolds mediante el uso del método de Galerkin para estudiar el problema de valor propio. Se mostrará a través de curvas de estabilidad el efecto a favor o en contra del parámetro de modulación. Las posibilidades de usar esta aproximación como herramienta para controlar los movimientos convectivos serán discutidos en comparación con aproximaciones mas recientes por otros autores.
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El Efecto Suelo y Principio de Bernoulli en los Autos de Carreras
LXVII Congreso Nacional de Física del 6 al 11 de Octubre de 2024
Área Temática: Dinámica de Fluidos, Caracterización de Materiales
El Efecto Suelo y Principio de Bernoulli en los Autos de Carreras
Gael Rojas Castillo (gael.rojas@alumno.buap.mx)
Martín Rodolfo Palomino Merino Dr. ( palomino@fcfm.buap.mx)
Roberto Álvarez Zavala Lic (Ralvarez@fcfm.buap.mx)
José Eduardo Espinosa Rosales Dr (espinosa@fcfm.buap.mx)
El denominado “Efecto Suelo” en la F1 es el fenómeno que se obtiene al colocar un ala de avión de forma invertida en los costados del monoplaza lo cual provoca el efecto de elevación de un avión de forma contraria y asi obtenga un agarre al asfalto mucho más efectivo y por ende más velocidad punta para la competición, este efecto es una variante y aplicación de la ecuación de Bernoulli la cual define la presión de un fluido como constante a lo largo de corriente de flujo y en donde las propiedades como la conservación de la energía se mantienen aún en movimiento.
En este trabajo se realiza un modelo a escala del monoplaza de competición “Lotus 78” el cual fue el primero en llevar el efecto suelo a las carreras de coches para después medir su coeficiente aerodinámico mediante sensores de Arduino, junto a esto se realiza lo mismo con diferentes tipos de materiales para registrar diferencias, ventajas y desventajas comparados con cada uno de los seleccionados.
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Análisis Aerodinámico de la Pelota de Béisbol
Se analizó el perfil aerodinámico, el arrastre, la sustentación y la elevación de la pelota de baseball recolectando datos de múltiples lanzamientos en contraste con lanzamientos disponibles en fuentes de datos como Statcast para reducir las variaciones provocadas por factores externos y tomando como variables el ángulo de lanzamiento respecto de la dirección del bateador, los tipos de agarres; curvo, recto, slider, knuckleball y changeup, la velocidad y la distancia del lanzamiento para realizar simulaciones en ANSYS que permiten comprender la interacción entre la pelota y la fricción del aire durante el recorrido. La información obtenida de los modelos puede emplearse para mejorar y comprender las técnicas de lanzamiento en el béisbol, optimizando así el rendimiento deportivo.
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Precisión de modelos de bajo orden para convección doble difusiva.
La precisión de cualquier modelo en hidrodinámica tales como los modelos de bajo orden (LOM) tipo Galerkin para la convección doble difusiva 2-dimensional, pueden determinarse con el análisis el campo de velocidad es la temperatura y la concentración de la salinidad que se obtienen con estos modelos y comparándolos con los campos obtenidos de las ecuaciones hidrodinámicas completas. Los modelos que consideraremos son los que conservan la energía y la vorticidad y los que no las conservan, analizando los campos de velocidades, temperatura y salinidad para diferentes números de Rayleigh que yacen en la rama oscilatoria del umbral del inicio de la convección. Determinamos el grado de precisión de los diversos modelos.
[1] Gluhovsky, Alexander, Christopher Tong, and Ernest Agee. "Selection of modes in convective low-order models." Journal of the atmospheric sciences 59.8 (2002): 1383-1393.
[2] Thiffeault, Jean‐Luc, and Wendell Horton. "Energy‐conserving truncations for convection with shear flow." Physics of Fluids 8.7 (1996): 1715-1719.
[3] Da Costa, L. N., E. Knobloch, and N. O. Weiss. "Oscillations in double-diffusive convection." Journal of Fluid Mechanics 109 (1981): 25-43.
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Comparación de los métodos de Schlieren sintético y PIV para la medición de Ondas internas en un fluido estratificado.
El método de Schlieren sintético fue planeado para medir fluctuaciones de densidad ante una
perturbación en la interfaz entre dos medios de distinta densidad como por ejemplo aire y agua. El
método de Velocímetros por Imágenes de Partículas (PIV) fue diseñado para medir la velocidad de
partículas trazadoras con el objetivo de poder realizar un análisis sobre diferentes aspectos del
fenómeno. Pero si el medio no contara con sólo dos tipos diferentes de índices de refracción, si
no con ‘’n ’’ índices de refracción.
El objetivo de este trabajo es comparar los métodos de Schlieren sintético y PIV para determinar el
campo de velocidades uno para las fluctuaciones de densidad medidas por Schlieren sintético y las
velocidades medidas para las partículas que se introdujeron para el método PIV. Demostrando que
cada uno de los métodos muestra la llamada Cruz de San Andrés el cual es el patrón de onda que se
genera a partir de un forzamiento vertical en un fluido estratificado, si la frecuencia es menor que
la frecuencia de Brunt-Väisälä y revelando dichos procedimientos, características únicas para el
mismo fenómeno, predichas por la teoría. Para cumplir con este propósito partimos de la deducción
de la ecuación de onda que caracteriza a las ondas internas en fluidos estratificados mostrando así
sus propiedades características e iniciales que cuentan las ondas internas. También mostramos el
método utilizado para generar el medio estratificado el cual es llamado de ‘’dos tanques’’[1],
posteriormente mostramos el desarrollo teórico realizado por Sutherland [2], el cual muestra el
enfoque del método de Schlieren sintético para fluidos estratificados y la adaptación del método PIV
para dichos medios [3].
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Simulación de la trayectoria de un Cohete en Fortran
El trabajo busca obtener las ecuaciones de movimiento de un cohete a escala, introduciendo las ecuaciones de Navier Stokes al considerar los efectos de viscosidad del aire. Al resolver las ecuaciones obtenidas se hacen variar los correspondientes parámetros, que nos permiten optimizar el diseño y fungir como base en la construcción de un cohete a escala .
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Optimización de la sustentación con el método Nelder-Mead
Los perfiles aerodinámicos son de vital importancia en el diseño de aeronaves y estructuras que interactúan con fluidos. Esta rama se centra en el estudio de las características que permiten a los sólidos interactuar eficientemente con los fluidos transónicos.
En concreto, este trabajo se centra en analizar el rendimiento y mejora de características esenciales propias de la aviación, como maximizar la sustentación o minimizar la resistencia aerodinámica. Dichos objetivos se logran con una correcta manipulación de la geometría del perfil alar, como su curvatura, espesor o ángulo de ataque.
Esta última característica es un parámetro clave en la generación de sustentación. El ángulo de ataque (\(\alpha\)), al tener variaciones, permite que el perfil alar experimente diferentes regímenes de flujo, lo que afecta directamente a las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre él.
Para abordar la optimización se utilizan diversos métodos y algoritmos. Uno de los más comunes es el Nelder-Mead, el cual es un algoritmo de optimización sin derivadas, ampliamente utilizado por su simplicidad y eficacia.
El objetivo de nuestra optimización es maximizar la función de sustentación \(L\), que se define como:
\[
L = 0.5 \cdot \rho \cdot V^2 \cdot S \cdot C_L(\alpha)
\]
donde:
\(\rho\) es la densidad del aire, \(V\) es la velocidad del aire, \(S\) es el área del ala y \(C_L\) es el coeficiente de sustentación en función del ángulo de ataque \(\alpha\).
El algoritmo comienza con un conjunto inicial de vértices llamado "simplex" y se actualizan iterativamente los vértices en función de la evaluación objetiva de esos puntos. De este modo, el proceso continúa hasta que se cumpla con un criterio de convergencia, que en nuestro caso, es la máxima fuerza de sustentación.
En resumen, en este trabajo exploraremos los principios fundamentales de los perfiles aerodinámicos, los conceptos básicos del método Nelder-Mead y su aplicación en la búsqueda de ángulos de ataque óptimos.
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Efecto electrostático en un fluido no newtoniano
La propuesta de este trabajo es caracterizar el comportamiento de un fluido no-Newtoniano bajo la influencia de un campo electrostático de baja intensidad. El experimento presentado es una forma ingeniosa para estudiar la fluidez que presentar la mezcla de aceite y maicena bajo la influencia de un globo cargado. Además, se propone un modelo geométrico que explica, en buena medida, el comportamiento entre los parámetros reportados como perímetro y área, en el trabajo.
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Planta tratadora de agua
Introducción
El acceso a agua limpia es un problema importante en muchas partes del mundo el presente proyecto tiene como objetivo abordar esta problemática mediante el diseño y la implementación de una planta tratadora de agua que permita reutilizar el agua y aumentar su acceso a la población
La planta utilizará un proceso de tratamiento que incluye filtración, desinfección y otros procesos químicos para garantizar la calidad del agua se implementarán sensores de presión y temperatura para monitorear y controlar los procesos de tratamiento
Para este proyecto usaremos temas como:
Los principios de Arquímedes son fundamentales en el diseño y operación de una planta tratadora de agua, ayudando a garantizar su eficiencia, seguridad y funcionamiento óptimo mediante la aplicación adecuada de conceptos relacionados con la flotación, la densidad, el calor y la temperatura del agua.
Tenemos planeado implementar métodos para optimizar nuestro proyecto.
1. Implementa sistemas de automatización y control para optimizar los procesos.
2. Mejora la eficiencia energética mediante equipos de alta eficiencia y fuentes de energía renovable.
Desarrollo:
Para realizar este proyecto se llevarán a cabo una planeación rigurosa para que el proyecto funcione de manera adecuada, haciendo también simulaciones de este, así como prototipos para que funcione de manera adecuada.
Conclusión
La implementación de esta planta tratadora de agua representa un paso importante hacia la reutilización del agua y el acceso a agua limpia para la población, así como también queremos que nuestro proyecto sea de apoyo tanto como a nivel industria como perso
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Propagación de ondas ultrasónicas a través de materia blanda: Modelo Computacional
Como es bien conocido que, en el diseño de la instrumentación electrónica, se deben realizar varias etapas para solucionar un problema. En el caso para desarrollar nuevos detectores y/o sensores, se deben de cubrir una cantidad de procedimientos para obtener una eficiencia casi ideal. En este trabajo se presenta un análisis, diseño y simulación de un detector acústico piezoeléctrico (DAP) monocapa. Se utiliza como elemento activo al piezopolímero fluoruro de polivinilideno (PVDF), en modo espesor. Se aplicaron las ecuaciones constitutivas piezoeléctricas para realizar el análisis. El DAP fue diseñado utilizando el modelo Leach, y simulado por medio del modelo Morris y Hutchens. El DAP fue sometido a dos pulsos y formas de presión, una senoidal y la otra una onda de choque, aplicando el programa OrCAD. Se utilizó como medio de propagación a la materia blanda, como: manzana, tomate y queso. Se comprobaron la velocidad de fase acústica longitudinal de estos productos. Se exploró los efectos de distorsión que tiene la señal de salida del detector al atravesar al medio de propagación. Los resultados muestran el comportamiento de la onda a través de los diversos materiales de materia blanda, donde resalta la atenuación de ésta. Se tiene interés de continuar con los estudios a través de materiales sólidos y posteriormente construir físicamente un conjunto de detectores acústicos.
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Distribución de calor en una varilla finita de Silicio
En este trabajo se presenta la distribución de calor mediante la solución de la ecuación de calor numéricamente para analizar una varilla finita aislada de Silicio utilizando el método de diferencias finitas, basado en ecuaciones diferenciales parciales parabólicas.
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Convección natural en una cavidad cúbica: Experimentos y simulaciones
La convección natural es un fenómeno presente en diversas áreas de la física, desde la metalurgia hasta el núcleo de la tierra. En este trabajo se analizan patrones de flujo dependientes del tiempo para fluidos de trabajo como el agua y la aleación eutéctica del metal líquido Galio-Indio-Estaño (GaInSn). Los fluidos están confinados en una cavidad cúbica en la que se impone una diferencia constante de temperatura en el rango de 2 a 8 K en la dirección vertical. Mediante el uso de técnicas como PIV (para el agua) y UDV (para el GaInSn) se realizaron mediciones de velocidad de los patrones de flujo. Con el software ANSYS Fluent se realizaron simulaciones de la configuración y condiciones experimentales. El estudio busca brindar información sobre las magnitudes de velocidad en nuevos sistemas de almacenamiento como las baterías de metal líquido (BML), en las cuales la presencia del fenómeno de convección natural es inminente debido a las altas temperaturas de operación y a la generación de calor por efecto Joule. Dependiendo de los órdenes de magnitud para la velocidad, se puede tener una mejora en la transferencia de calor y masa o condiciones de fallo como un cortocircuito debido al mezclado de las capas de fluidos al interior. Existe una buena comparación entre resultados numéricos y experimentales; adicionalmente, ha sido posible reproducir correlaciones reportadas en la literatura para números adimensionales como el Nusselt como función del Rayleigh. Se agradece el financiamiento de las actividades a través de los proyectos CONAHCyT CF-2023-I-1373 y UNAM-DGAPA-PAPIIT IN107722.
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Modelado de las fuerzas de Marangoni mediante el método de diferencias finitas generalizadas (GFDM)
En este trabajo se presenta una alternativa a la simulación numérica de flujos termo capilares, con especial interés en la medición de las fuerzas de Marangoni, mediante el uso del método de diferencias finitas generalizadas (GFDM) para la extensión de su rango de aplicación y la comprobación de la viabilidad del método. Para el modelado de este fenómeno se resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes para un flujo incompresible haciendo uso de la descripción lagrangiana en conjunto con la ecuación de transferencia de calor
\begin{equation}
\frac{d\vec{v}}{dt} = g - \frac{1}{\rho}\nabla P + \frac{1}{\rho} (F^{(v)} + F^{(s)})
\end{equation}
\begin{equation}
\nabla \cdot \vec{v} = 0
\end{equation}
\begin{equation}
\rho \frac{dH}{dt} = k \nabla^{2} T ,
\end{equation}
en donde $\rho$,$\vec{v}$, P y g representan la densidad, velocidad, presión y aceleración gravitacional respectivamente.
$F^{(v)}$ es la fuerza viscosa y $F^{(s)}$ es la fuerza interfacial.
Particularmente, se considera un sistema 2D multifase con un dominio cuadrangular en donde se plantean tres ejemplos numéricos diferentes para la verificación del modelo planteado por el método de diferencias finitas generalizadas. El primero consiste en un problema de Stefan en 1D en el caso de un dominio 2D, esto con el objetivo de comprobar el modelo de transferencia de calor. El segundo ejemplo consiste en el estudio de un dominio multifase 2D con un perfil térmico lineal estático con el fin de reproducir las fuerzas de Marangoni. Finalmente, en el tercer ejemplo se calcula el movimiento de una gota inmersa en una fase continua debido a flujos termo capilares. Es en esta simulación en donde se pone aprueba la capacidad de predecir el flujo termo capilar a través del modelo planteado por GFDM.
Palabras clave: diferencias finitas generalizadas, transferencia de calor, fuerzas de Marangoni, flujo termo capilar.
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Optimización de motores a reacción y sistemas de flujo supersónico.
Se tiene el proceso de optimización motores a reacción a través de modificar la geometría de la tobera de salida para generar condiciones de flujo que permitan obtener un incremento considerable de fuerza de empuje. Se tienen pruebas experimentales para distintos gases en las cuales se observa en algunos casos, empujes que van del orden de los 100 N para una carga pequeña del orden de 10 cm x 1 cm de combustible sólido, estos prototipos son evaluados en un banco de pruebas experimental bajo condiciones estrictas de seguridad. Así mismo se prueba un prototipo a base de gasolina con dos diseños distintos de tobera. También se tiene una aproximación sobre el proceso de diseño de la zona de pruebas de un túnel de viento supersónico el cual concuerda bastante bien con el diseño experimental de un fabricante de túneles de viento.
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Comparación de los métodos de Schlieren sintético y PIV para la medición de Ondas internas en un fluido estratificado.
El método de Schlieren sintético fue planeado para medir fluctuaciones de densidad ante una perturbación en la interfaz entre dos medios de distinta densidad como por ejemplo aire y agua. El método de Velocímetros por Imágenes de Partículas (PIV) fue diseñado para medir la velocidad de partículas trazadoras con el objetivo de poder realizar un análisis sobre diferentes aspectos del fenómeno. Pero si el medio no contara con sólo dos tipos diferentes de índices de refracción si no con ‘’n ’’ índices de refracción.
El objetivo de este trabajo es comparar los métodos de Schlieren sintético y PIV para determinar el campo de velocidades uno para las fluctuaciones de densidad medidas por schlieren sintético y las velocidades medidas para las partículas que se introdujeron para el método PIV. Demostrando que cada uno de los métodos muestra la llamada Cruz de San Andrés el cual es el patrón de onda que se genera a partir de un forzamiento vertical en un fluido estratificado, si la frecuencia es menor que la frecuencia de Brunt-Väisälä y revelando dichos procedimientos características únicas para el mismo fenómeno, predichas por la teoría. Para cumplir con este propósito partimos de la deducción de la ecuación de onda que caracteriza a las ondas internas en fluidos estratificados, mostrando así sus propiedades características e iniciales que cuentan las ondas internas. También mostramos el método utilizado para generar el medio estratificado el cual es llamado de ‘’dos tanques’’[1], posteriormente mostramos el desarrollo teórico realizado por Sutherland [2], el cual muestra el enfoque del método de schlieren sintético para fluidos estratificados y la adaptación del método PIV para dichos medios [3].
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Diseño y construcción de un dispositivo para generar campos eléctricos rotantes
En este trabajo presentamos un dispositivo con cuatro electrodos desfazados 90 grados y alimentados con corriente alterna AC, para generar un campo eléctrico rotante en una solución electrolítica donde están inmersas micropartículas. El objetivo principal es facilitar la manipulación por electrorotación de micropartículas metálicas, dieléctricas y semiconductores con un tamaño mínimo de 7 micras, para obtener características del sistema fluido-dispersión de partículas. La importancia de este dispositivo radica en su capacidad para controlar la rotación de estas micropartículas, lo que tiene aplicaciones significativas en diversos campos, como la medicina, la química y la ingeniería. En cuanto al diseño, se emplearon simulaciones utilizando el software COMSOL para modelar y analizar el comportamiento del dispositivo, con lo que se muestra la región de electrorotación y de electroorientación, calculando el torque sobre la micropartícula. Presentamos el dispositivo de electrorotación en una escala con dimensiones en milímetros, el escalamiento a micras lo estamos desarrollando. Los electrodos son alimentados con una señal senoidal de 10 V pico-pico para garantizar la correcta sincronización de los microelectrodos. Luego, se realizó la amplificación de corriente hasta alcanzar un mínimo de 3 A para garantizar la eficiencia del sistema, se energizaron los microelectrodos a diferentes frecuencias (10 Hz, 100 Hz, 1 KHz, 10 KHz y 100 KHz). La rotación de las micropartículas en la suspensión a una velocidad determinada por el campo eléctrico permitió obtener información sobre sus propiedades físicas. Presentamos los espectros de electrorotación de nuestro estudio de simulación y algunas mediciones de electrorotación obtenidas de emplear nuestro dispositivo de electrorotación para partículas en la escala de milímetros.
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Presión de radiación acústica emitida por superficies planas: caso de estudio de uno y tres emisores acústicos
Los emisores acústicos de alta intensidad (EAAI), tienen una gran cantidad de aplicaciones importantes, entre los que destaca la eliminación de impurezas (limpieza). Los EAAI, se presentan en forma de sonotródos y/o adjuntos en superficies planas, como en los ultrasonicadores. En este trabajo, se presenta un estudio sobre la presión de radiación acústica generado por EAAI en dos configuraciones, emisor individual y emisores en conjunto (posición delta), cuyo objetivo es determinar la homogeneidad de su emisión acústica a través de toda la superficie. Se resuelve la ecuación de onda en estado estacionario, bajo condiciones de contorno. Los resultados describen los modos de trabajo para una frecuencia variable. Se detalla la solución y se representa la presión radiación acústica emitida, la cual muestra una imagen 3D, cuya figura geométrica representa la función seno-cardinal. De forma análoga, para profundizar la comprensión se describe el funcionamiento de los EAAI en configuración amortiguador-masa-resorte. Se tiene interés es continuar explorando la presión radiación acústica por medio de los EAAI para futuras aplicaciones en el campo de la arquitectura colonial.
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Optimización del diseño de turbina hidrocinética de un sistema recolector de basura autónomo y sustentable
En este trabajo se presenta el modelado y simulación de un sistema recolector de basura autónomo y sustentable basado en la optimización del diseño de turbina hidrocinética tipo Gorlov, con el objetivo de contribuir al desarrollo de sistemas de cuidado del medio ambiente marítimo. Dicha optimización se desarrollará considerando las variables de entrada y salida del sistema, utilizando los softwares SolidWorks y MATLAB como herramienta base para modelar y simular el comportamiento de las aletas en movimiento bajo diferentes condiciones de flujo de agua. Se emplearán ecuaciones físicas y matemáticas para describir cómo la fuerza del agua afecta el movimiento de las aletas y, por ende, la generación de potencia mecánica.
Además, mediante MATLAB, se realizará el análisis de sensibilidad para comprender cómo pequeños cambios en el diseño de las turbinas o en las condiciones del agua pueden impactar la eficiencia y la potencia generada. Esto permitirá la optimización del diseño de las turbinas para obtener el máximo rendimiento posible en diversas situaciones. Una vez que se obtenga el modelo físico y matemático en MATLAB, se podrán realizar simulaciones para evaluar el comportamiento del sistema en tiempo real. Esto proporcionará información valiosa sobre la respuesta de las turbinas ante diferentes escenarios y ayudará a tomar decisiones informadas sobre ajustes o mejoras adicionales.
Detalles del trabajo
Modelo de la propagación de calor en dispositivos electrónicos
En este trabajo se presentará una solución numérica del modelo de propagación del calor utilizando Matlab, para una mejor interpretación del fenómeno y el análisis de su aplicación a dispositivos electrónicos recurrentes para aumentar su eficiencia y su tiempo vida
Detalles del trabajo
Estudio numérico de los microjets no newtonianos con métodos sin malla
En este proyecto se propone el estudio y análisis computacional del comportamiento de un chorro de fluido no newtonianos a través de diferentes boquillas con respecto a su largo y diámetro así como a la velocidad del chorro. Para ello se desarrollara un método sin malla que simule las condiciones deseadas y permita obtener resultados tomando variaciones de los parámetros anterior. Los flujos de chorro multifásicos implican contribuciones complicadas de varias fuerzas (cohesivas y disruptivas). La compleja interacción de tales fuerzas dicta el comportamiento final de los chorros y gotitas resultantes. Están influenciados por la reología de los fluidos, el tipo de gas, la geometría de la boquilla y los parámetros del proceso.
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Perfiles de temperatura al exterior de cámaras de vapor perforadas en SAGD
Las operaciones de SAGD requieren grandes cantidades de agua y un aporte energético significativo. Uno de los problemas en dicho método es la formación de la cámara de flujo de vapor en yacimiento, entender la transferencia de calor es crucial para saber la relación entre flujo de vapor inyectado y petróleo recuperado.
En consecuencia, hemos modelado el flujo de vapor utilizando las ecuaciones de conservación de masa, energía y la ecuación de Darcy dentro de dicha cámara. El problema de transferencia de calor resultante se puede resolver, por un breve instante, además de las condiciones de contorno y el cambio de fase de vapor a agua, como un problema de estado estacionario [1]. La solución teórica arroja que es posible obtener una solución única para un conjunto específico de parámetros físicos, incluida la forma específica del borde de la cámara de vapor.
Un problema crucial es la trasferencia de calor entre el sistema y los bordes, las isotermas en el exterior de la cámara interactúan con el borde de la cámara de vapor lo que hace que afecta la condensación del vapor de agua. Por lo que resulta extremadamente importante saber cómo evolucionan e interactúan con dicho borde de condensación dentro de la cámara de vapor.
A través de experimentos, en este trabajo analizamos experimentalmente la condensación de vapor en cámaras de vapor preformadas (construidas en losas de hierro) que cumplen con todas las características físicas de las cámaras en reservorios reales. Nuestros experimentos confirman la existencia de caudales másicos óptimos específicos de vapor inyectado para bordes de cámaras circulares, elípticas y como afecta la evolución de las isotermas en la recuperación Finalmente, discutimos el impacto de nuestros resultados para los procesos reales de recuperación de crudo usando SAGD.
REFERENCIAS
[1] F. J. Higuera, A. Medina, A simple model of the flow in the steam chamber in SAGD oil recovery. In:
Torres M., Klapp J. (eds) Supercomputing. ISUM 2019
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Fabricación de impulsor y carcasa para bomba centrifuga impresa con filamento PETG
En este trabajo, reportamos el diseño y favricación del impulsor y la carcasa de una bomba centrifuga, con el objetivo de llevar a cabo la tarea de bombear un fluido. Este proyecto es la punta de lanza para para la realización de pruebas en inyectores de aceite usados en la industria aeronáutica. El proceso de fabricación se realizó con materiales alternativos, y de menor costo que además pueden ser utilizados con fines educativos. Para la impresión en 3D se utilizó filamento de PETG, y se siguió un proceso general de diseño mecánico para el que se toman en cuenta todos los posibles factores que pueden afectar su eficiencia. Los resultados de la parte experimental, y la parte analítica muestran variaciones menores al 10%. Además, se hicieron las simulaciones en elemento finito para corroborar los resultados con la parte experimental y analítica.
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Velocidad de ondas viajeras no gravitacionales en la superficie de líquidos constreñidos por membranas elásticas
Las ondas son una manifestación omnipresente en nuestro entorno natural, manifestándose en una amplia gama de escalas y contextos. Dentro de este panorama, las ondas mecánicas que no involucran la gravedad poseen una problemática relevante en diversos problemas biológicos, lo cual representa nos motivó a su estudio. El fundamento de este fenómeno tiene base en la propagación de ondas en la superficie de líquidos, la cual es un fenómeno fundamental en la física y la mecánica de fluidos, donde las fuerzas restauradoras juegan un papel crucial. Estas ondas pueden tomar diversas formas, como las ondas de superficie en cuerpos de agua ya que las fuerzas restauradoras de la tensión superficial de líquidos devuelven el sistema al equilibrio después de una perturbación.
Las ondas mecánicas que no consideran la gravedad desempeñan un papel crucial en la dinámica de la interfaz entre dos fluidos, como el agua y el aire. En la superficie de un líquido, como el agua, las ondas de superficie, como las ondas capilares, pueden propagarse independientemente de la gravedad.
En el presente trabajo exponemos el análisis de un sistema mediante el cual se determina la velocidad de ondas viajeras no gravitacionales en la superficie de líquidos constreñidos por membranas elásticas. Explicamos la elaboración y el funcionamiento del sistema, que consiste en un par de cajas rectangulares con una membrana elástica herméticamente constreñida entre ellas.
Agradecemos al club de robótica INCUBOT con sede en el Taller de control y electrónica de la Facultad de Ciencias, UNAM.
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Visualización del flujo en micro toberas con la técnica óptica de Schlieren
En este trabajo se diseñaron micro toberas mediante el software NX, se maquinaron y se probaron con la técnica óptica de Schlieren. A la entrada de la tobera se inyectó aire a presión que induce velocidades supersónicas, generando celdas de choque en forma de diamante. Se grabó un video del desarrollo del experimento del que se obtuvieron imágenes, que fueron procesadas en el software GNU Octave. Eso nos permitió obtener los gradientes de índice de refracción del aire circundante a la salida de la tobera, así como los campos de densidad en dos dimensiones. El estudio del régimen supersónico en micro toberas permite obtener resultados relevantes que pueden ser utilizados en sistemas de micropropulsión.
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Movimiento de un Ludion en un fluido estratificado, Interacción Onda-Partícula
Mostramos resultados experimentales sobre la dinámica del Descartes Diver sumergido en una capa estable de agua salada estratificada. Cuando un pistón oscila dentro de un cilindro que comunica con un recipiente que contiene el cilindro, la capa de agua salada se estratifica de manera estable, de esta manera la presión hidrostática del fluido se varía periódicamente [1]. El Ludion inicialmente en equilibrio. oscila verticalmente cuando es forzado por cambios de presión. Dependiendo de la relación entre la frecuencia de forzamiento y la frecuencia de Brunt-Väisälä (N) del fluido estratificado, el ludion puede emitir sus propias ondas de gravedad internas que medimos utilizando una técnica clásica de velocimetría de imágenes de partículas [2].
Nuestros resultados experimentales describen primero la resonancia de los movimientos verticales del ludion cuando se excita a diferentes frecuencias [3]. A continuación, se deriva un modelo teórico de oscilador teniendo en cuenta la masa agregada y los coeficientes de fricción y sus predicciones se comparan con los datos experimentales. Luego, para las amplitudes de oscilación más grandes, observamos y describimos una bifurcación hacia movimientos horizontales libres. Aunque las frecuencias de las ondas de gravedad internas se ven afectadas por el desplazamiento Doppler inducido por las velocidades de desplazamiento horizontal, parece que, contrariamente a las ondas superficiales asociadas con al movimiento estas son la causa de la desplazamiento horizontal [4]. Sin embargo, esto no excluye posibles interacciones entre el ludion, ya que en experimentos actuales basados en el método de visualización Schelieren Sintético, se observó una relación entre la generación de ondas internas y el movimiento del ludion, lo que sugiere que las ondas de gravedad internas son las los resonables del ludion, lo que hace parecer que estamos ante una posible analogía hidrodinámica cuántica[5].
References
[1] Bush J. (2015). Pilot-wave hydrod
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Caracterización de las oscilaciones de un líquido en estado Leidenfrost bajo confinamiento
El presente trabajo consiste en la caracterización de las oscilaciones presentes en un líquido en estado Leidenfrost que ha sido puesto bajo confinamiento al depositar una lámina rectangular delgada de aluminio sobre su superficie, empleando técnicas experimentales. Haciendo uso de una cámara de alta velocidad y el software de análisis de video ImageJ, se mide la frecuencia de oscilación y la longitud de onda, para un volumen de líquido dado. Se estudia la frecuencia de oscilación y la longitud de onda, como función de la temperatura, las dimensiones y el grosor de la lámina de aluminio.
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Efecto Leidenfrost: de la coalescencia al diseño de gotas levitantes
Esta plática está enfocada en el efecto Leidenfrost, esto es, gotas que levitan sobre su propio vapor sobre una superficie muy caliente. Aunque este fenómeno fue una simple curiosidad observada hace más de 250 años, es durante las últimas décadas que ha sido estudiado de manera sistemática en áreas de física e ingeniería. En esta plática, les mostraré una serie de experimentos sobre la coalescencia de gotas en estado Leidenfrost y un fenómeno al que denominamos "Efecto Leidenfrost triple" [Phys. Rev. Lett. 127, 204501 (2021)]. Además, mostraré que dicho efecto se puede observar para grandes volúmenes de líquido, e incluso podemos estabilizar y diseñar las gotas en estado Leidenfrost. Por último, mostraré brevemente otros experimentos recientes en el área de dinámica de fluidos que hemos realizado en mi laboratorio GrainsLAB.
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Movimiento de un Ludion en un fluido estratificado.
Mostramos resultados experimentales sobre la dinámica del Descartes Diver sumergido en una capa estable de agua salada estratificada. Cuando un pistón oscila dentro de un cilindro que comunica con un recipiente que contiene el cilindro, la capa de agua salada se estratifica de manera estable, de esta manera la presión hidrostática del fluido se varía periódicamente [1]. El Ludion inicialmente en equilibrio oscila verticalmente cuando es forzado por cambios de presión. Dependiendo de la relación entre la frecuencia de forzamiento y la frecuencia de Brunt-Väisälä (N) del fluido estratificado, el ludion puede emitir sus propias ondas de gravedad internas que medimos utilizando una técnica clásica de velocimetría de imágenes de partículas [2].
Nuestros resultados experimentales describen primero la resonancia de los movimientos verticales del ludion cuando se excita a diferentes frecuencias [3]. A continuación, se deriva un modelo teórico de oscilador teniendo en cuenta la masa agregada y los coeficientes de fricción y sus predicciones se comparan con los datos experimentales. Luego, para las amplitudes de oscilación más grandes, observamos y describimos una bifurcación hacia movimientos horizontales libres. Aunque las frecuencias de las ondas de gravedad internas se ven afectadas por el desplazamiento Doppler inducido por las velocidades de desplazamiento horizontal, parece que, contrariamente a las ondas superficiales asociadas con al movimiento estas son la causa del desplazamiento horizontal [4]. Sin embargo, esto no excluye posibles interacciones entre el ludion, ya que en experimentos actuales basados en el método de visualización Schelieren Sintético, se observó una relación entre la generación de ondas internas y el movimiento del ludion, lo que sugiere que las ondas de gravedad internas son las los resonables del ludion.
References
[1] Bush J. (2015). Pilot-wave hydrodynamics. Ann. Rev. Fluid Mech. 47, 269–292.
[2] Couder Y., Protiere S., Fort E., Boudaoud
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Del interferómetro de Michelson al proyecto LISA en la detección de ondas gravitacionales
A finales del siglo XIX Michelson presentó su interferómetro, un instrumento de suma importancia para realizar mediciones de desplazamientos del orden de la longitud de onda de la luz, que con los años ha sufrido modificaciones hasta llegar a la creación de LIGO (Laser Interferometer Gravitational Observatory) con el que en el año 2015 se logró la primer detección de ondas gravitacionales, las cuales fueron predichas por la Teoría General de la Relatividad de Einstein (1916), de esta manera la interferometría nos ha brindado información importante y por ello se sigue innovando en la instrumentación, un ejemplo de ello es el proyecto LISA (Laser Interferometer Space Antenna). En este trabajo resaltamos dos aspectos relevantes: 1) El proceso de modificación del interferómetro de Michelson para probar la existencia del “éter” hasta llegar a LIGO y los resultados obtenidos, además 2) Las posibles detecciones que nos espera con el proyecto LISA, las cuales podrían darnos información de los primeros segundos después del Big Bang y medir el cambio en la expansión del universo con un criterio diferente.
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Integración de Tecnología de IA Generativa para la creación automatizada de contenido y evaluación en la enseñanza de materias de electrónica en la Facultad de Ciencias de la UNAM
Se diseñó un modelo GPT personalizado para la implementación de la Inteligencia Artificial
Generativa en el ámbito educativo de los cursos de electrónica impartidos en la Facultad de Ciencias
de la UNAM. Este modelo se entrenó y ajustó específicamente con los conocimientos del temario del
curso, así como con ejemplos de actividades previamente realizadas por alumnos de semestres
anteriores, clasificados de acuerdo con los distintos valores de las rúbricas de evaluación. Además, se
le proporcionaron ejercicios y tareas de cursos pasados para generar contenido nuevo afín al ya
existente, adaptándose a las necesidades diarias del curso. El modelo es capaz de generar material
educativo relevante en tiempo real, crear ejercicios personalizados según las necesidades generales
del curso o particulares de los alumnos, brindando la capacidad de realizar una enseñanza enfocada
personalmente en cada estudiante. También permite verificar las evaluaciones objetivas de las
competencias de los alumnos según rúbricas predefinidas en el curso, proporcionando una
herramienta que se adapta a un plan de estudio estructurado pero flexible a los diferentes ritmos de
aprendizaje y las necesidades cambiantes del quehacer diario del docente. El modelo GPT representa
una herramienta práctica e innovadora para satisfacer las necesidades generales y particulares de los
alumnos, y reducir significativamente las labores cotidianas del docente, mejorando así el proceso de
enseñanza-aprendizaje en las materias de electrónica.
Se agradece el apoyo para la realización de este trabajo al Taller de Control y Electrónica y al Departamento de Física, de la Facultad de Ciencias de la UNAM.
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Impresión 3D como una herramienta didáctica en la enseñanza de las ciencias fisico-matemáticas
Se ha observado un declive evidente en el estudio de la Física y Matemáticas, aunque el 68.1% de estudiantes mexicanos de primaria muestran un interés por la asignatura de Ciencias naturales (como lo muestra la literatura), ¿por qué este interés no se mantiene? El principal factor es la falta de contextualización sobre los conceptos, lo cual nos lleva a cuestionarnos ¿habrá herramientas lúdicas que puedan representar estos complejos tópicos de formas más didácticas? El objetivo es fomentar el interés por la Física y Matemáticas a estudiantes de educación básica, media superior y a docentes mediante el desarrollo del STEM por impresión 3D. En el caso de los docentes por medio del diseño de un taller para enseñar y motivar al uso de la impresora 3D como herramienta de uso didáctico. Generando un pensamiento que pueda llevarse fuera del aula. Así como el aumentar el interés en las asignaturas mediante el STEM. En el caso de los alumnos de educación básica, su conocimiento matemático es altamente limitado por lo que es mejor centrarse en las ventajas visuales de las impresiones 3D y en los conceptos matemáticos contextualizados con ejemplos obtenidos del mundo real. En el caso de los jóvenes de educación media superior, se investigó cuáles son los temas que más se dificultan con un test de diagnóstico antes de la conferencia para crear objetos didácticos específicos. En docentes, el taller les brindo la herramienta de impresión 3D, necesaria para la implementación de material didáctico. Los niños de educación básica comprendieron de forma simplificada el funcionamiento de la impresora 3D y conceptos matemáticos básicos. Y en jóvenes de educación media superior la experiencia didáctica les ayudo a entender los conceptos de Matemática y Física que se les dificultaban. La impresora 3D aumento el interés en la Física y Matemáticas de todos los grupos involucrados.
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Preparación espejos calientes de Al de 99.99% de pureza.
Desde su fundación en 2002, en el Taller de Vacío de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México hemos buscado que las actividades docentes estén orientadas a promover el acercamiento de los estudiantes de la licenciatura a la “física aplicada” o comercial como opción laboral. Una experiencia que los estudiantes del último semestre de la licenciatura en física que ha resultado de gran interés es la preparación de recubrimientos de Al de diferentes espesores sobre vidrio comercial de 3 mm de espesor y la evaluación de la trasmisión de calor en función de la trasmitancia promedio del visible. La experiencia tiene como objetivo que los estudiantes enfrenten un problema real relacionado directamente con uno de los grandes problemas nacionales relacionado con la huella de carbón. El problema se presenta a diario en edificios, habitaciones y automotores cuando la energía solar IR entra locales o habitaciones y es necesaria la activación de aires acondicionados y aumento en el consumo de energía eléctrica la que, en nuestro país se genera en una proporción muy alta a partir de la quema de hidrocarburos y como resultado la producción de CO2.
El tema ha resultado de interés para los estudiantes de física, ya que se trata de un problema real de física aplicada.
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La conductancia y los electrólitos del agua
Los electrólitos son sustancias que contienen iones libres, que hacen que se comporte como un conductor eléctrico. En el cuerpo humano, los electrolitos se conforman de minerales, presentes en la sangre, que ayudan a mantener la carga eléctrica de los fluidos, lo cual hace a estos iones esenciales para: transportar nutrientes a las células, regular el sistema nervioso y mantener la salud de músculos, cerebro y corazón. En este trabajo, se realiza un análisis comparativo entre distintas aguas embotelladas con el fin de averiguar cuál ofrece una mayor cantidad de electrolitos. El objetivo de este trabajo es identificar la conductancia presente en las distintas aguas a través de un análisis físico, fácil de interpretar, y que se pueda dar a conocer de esta propiedad del agua que tomamos; de igual manera, este trabajo puede ayudar a acercar a las personas un poco más al mundo de la física.
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Método alternativo de profundidades aparentes para medir el índice de refracción
En este trabajo se presenta una nueva propuesta para determinar el índice de refracción de diferentes materiales. Para llevar a cabo esta propuesta se desarrolló una variante del método de profundidades aparentes (VMPA). Se deducen las ecuaciones necesarias para la medición, así como la propagación de incertidumbres. Se propone un método visual muy simple de instrumentar. Una aportación de este método es la sencillez para realizar mediciones con una resolución de precisión media; para materiales sólidos se requiere un prisma, mientras que para líquidos se hace uso de un contenedor, ambos rectangulares de varios centímetros (alrededor de 10) de largo y alto, el ancho sólo requiere de un mínimo de 10 mm; además, sólo se requiere lápiz, regla y papel bond. Los resultados obtenidos se compararon con espectroscopía por ángulo de desviación mínima, esto para materiales solidos transparentes, mientras que para líquidos se comparó con el refractómetro de Abbe. Para el caso de materiales sólidos los resultados obtenidos con nuestro método (VMPA) mostraron valores numéricos que difieren en menos del 0.4 %. Mientras que, para sustancias líquidas, los resultados obtenidos muestran valores con diferencias inferiores al 1.2 %.
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Innovando la Enseñanza de la Física mediante el Uso de Arduino: Un Enfoque Práctico para la Medición de Magnitudes Físicas en el Bachillerato
La integración de tecnologías accesibles y versátiles en la educación científica ofrece una vía prometedora para mejorar la comprensión y el entusiasmo por la física. Este trabajo explora la implementación de la plataforma Arduino en la enseñanza de conceptos fundamentales de física durante el nivel medio superior. Enfocándose en tres áreas clave: medición de magnitudes básicas; dinámica y movimiento y circuitos eléctricos y magnetismo. Utilizando sensores y módulos low cost, los estudiantes llevan a cabo experimentos que permiten la medición en tiempo real de variables físicas como temperatura, luz, aceleración, y voltaje. Además, se discute cómo la programación de Arduino facilita la comprensión profunda de los principios físicos al permitir a los estudiantes visualizar y analizar datos experimentales. Los resultados preliminares sugieren que este enfoque no solo mejora la comprensión conceptual, sino que también incrementa la participación y el interés de los estudiantes por la física. Este estudio resalta el potencial de Arduino como herramienta pedagógica en la educación pre-universitaria.
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Técnicas de Visión Computacional aplicadas en física de radiación
La necesidad de automatizar los procesos y mediciones en el ámbito educativo e investigativo se ha vuelto crucial para mejorar la eficiencia y la calidad de los experimentos. Al desarrollar instrumentos de medición específicos para la física, buscamos obtener resultados más confiables y consistentes al efectuar experimentos y pruebas en el laboratorio, así como establecer los fundamentos técnicos para promover un desarrollo interno de instrumentos de medición eventualmente aplicables a todos los laboratorios de enseñanza de la facultad.
Por otro lado, la visión computacional, un campo de la inteligencia artificial y el procesamiento de imágenes, se centra en la capacidad de los sistemas computacionales para interpretar y comprender el mundo visual. Este campo implica el desarrollo de algoritmos y técnicas que permiten a las computadoras capturar, procesar, analizar y entender el contenido visual, convirtiéndola en una herramienta excelente para impulsar la instrumentación científica.
Un dispositivo específico de interés en física, es la cámara de Wilson, que permite observar partículas ionizantes y es un experimento crucial en el área docente para comprender conceptos como radiación ionizante, metaestabilidad, gradiente de temperatura, por ejemplo.
En este trabajo, presentamos un sistema que aplica la visión computacional a la cámara de Wilson. Este sistema detecta y caracteriza en tiempo real las trazas de partículas radiactivas generadas por una muestra de Americio-241. Asimismo, generalizamos los resultados obtenidos para explorar las posibles aplicaciones de esta tecnología y los medios para garantizar avances en diversas áreas.
Agradecemos al Laboratorio de electricidad (FC-UNAM) y al club de robótica INCUBOT con sede en el Taller de control y electrónica (FC-UNAM) por el apoyo brindado para la realización de nuestro trabajo.
Detalles del trabajo
Principios de Electricidad Magnetismo aplicados a la construcción de un tren de levitación magnética.
Los temas de electricidad y magnetismo son menos intuitivos que los de mecánica newtoniana y abarcan un área conceptual bastante amplia. Además se basan en la comprensión de otros dominios, que se consideran adquiridos, como fuerza, movimiento y energía. En el dominio de electricidad y magnetismo la mayoría de los estudiantes están poco familiarizados con los fenómenos, pues prácticamente no los han experimentado en la vida cotidiana lo que contrasta con el énfasis en el formalismo (expresiones matemáticas, principios y relaciones) presente en la instrucción tradicional. El carácter abstracto de los fenómenos de electricidad y magnetismo, comparados con los de mecánica, se traduce en dificultades de comprensión y frustración en muchos estudiantes. El objetivo de este trabajo es el desarrollo de una estrategia para impactar en la comprensión y aprendizaje de conceptos del curso de electricidad y magnetismo. En este trabajo se presenta el desarrollo de un tren de levitación magnética por estudiantes del curso donde se logró integrar de manera practica los conceptos aprendidos tanto de electricidad y magnetismo como en los cursos de física previos a este, así como los cursos de algebra lineal y calculo vectorial, en el diseño y análisis de este tren se logró integrar los conceptos de análisis campos magnéticos fuerzas magnéticas, espacios vectorial, sumatorias de fuerzas y torques en el espacio para lograr la estabilización y desplazamiento lineal, y validado mediante el prototipo experimental.
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Partícula cargada en un campo electromagnético cruzado, sujeta a un potencial cuadrático
En este trabajo se usa el formalismo de Euler-Lagrange, visto generalmente en cursos avanzados de mecánica clásica en la licenciatura en Física, para resolver el problema de una partícula sujeta a un potencial de tipo oscilador armónico inmersa en un campo electromagnético. La importancia de este problema surge de englobar a otros casos particulares cuyo estudio es importante en la rama del electromagnetismo clásico, como lo es el movimiento ciclotrónico o el efecto Zeeman clásico normal.
Por lo anterior, en este trabajo se resuelve el problema en cuestión, de manera analítica y computacional. Los resultados obtenidos por ambas metodologías se comparan analíticamente (calculando las diferencias numéricas), y visualmente (mediante gráficas de las trayectorias) para apreciar la similitud o divergencia entre ambos métodos de resolución. Además de esto, se analizan los casos límites en que la magnitud del campo eléctrico o del campo magnético tienen intensidades elevadas.
Detalles del trabajo
Análisis de registros semióticos triádicos para la enseñanza de los conceptos de cinemática y su representación gráfica
La construcción de gráficas y su interpretación, es parte integral de la experimentación y es fundamental para la
ciencia. Una gráfica que describe un fenómeno físico nos brinda de forma visible información que no podría verse en
una tabla de datos. Las gráficas permiten usar el sentido de la vista para reconocer patrones en las formas e
identificar puntos. Las gráficas se pueden usar para interpretar datos complejos y para resumir conjuntos grandes de
información mientras se pueden seguir teniendo cosas pendientes por resolver. La diferencia central entre un experto
y un novato en resolución de problemas científicos es que los novatos tienen menos habilidad para construir o usar
representaciones científicas. Es por eso que se puede ver a las gráficas como un segundo lenguaje.
Por otra parte, los registros semióticos triádicos son una propuesta de Mosquera y Londoño (2021) para construir
conocimiento desde perspectivas inferencialistas del signo. Se componen de un referente (realidad, fenómeno,
objeto), vehículo (representaciones, registros semióticos) y sentido (interpretación). Estos registros permiten la
comprensión de los fenómenos desde una perspectiva inferencialista de la realidad a partir de la construcción de
conocimientos aprovechando las relaciones semióticas que existen entre los componentes de la representación
triádica: el referente, el vehículo y el sentido. La construcción del conocimiento comienza en el referente o
realidad desde nuestros sentidos a través de los registros semióticos. Una manera de mostrar la comprensión es a
través de los procesos de reconocimiento de las relaciones de los registros, utilizando estos como herramientas
para argumentar sobre la realidad y resolver problemas. En este proyecto nos enfocamos a estudiar los registros
semióticos triádicos para movimiento rectilíneo uniforme y para movimiento uniformemente acelerado.
Detalles del trabajo
Obtención del coeficiente de dilatación térmica y efecto de temperatura en la densidad de aceites combustibles
Debido a que la densidad es una de las propiedades física más importantes en el almacenamiento, transporte y comercialización de los combustibles, estudiamos el efecto de la temperatura en la densidad y obtuvimos el coeficiente de dilatación térmica de tres aceites combustibles.
Detalles del trabajo
Determinación experimental de la Concentración micelar crítica (cmc) de tensoactivos
Los tensoactivos son materiales cuyas moléculas se asocian espontáneamente cuando se disuelven en un medio líquido. Esto se debe a que poseen una parte polar y otra hidrofóbica. Este fenómeno lleva a la formación de agregados o estructuras llamadas micelas. Esto ocurre cuando la concentración de tensoactivo es mayor que la denominada “concentración micelar crítica” o “cmc”. Es importante conocer el valor de la cmc porque muchas propiedades del sistema cambian cuando se alcanza. Por ejemplo: la tensión superficial, la conductividad eléctrica, la viscosidad, la capacidad de encapsular sustancias, la espumabilidad, etc. Existen diversos métodos para determinar la cmc de un tensoactivo. El más común de todos consiste en medir la tensión superficial del líquido en función de la concentración de tensoactivo; ubicando el valor dónde la tensión superficial alcanza un valor constante se determina la cmc. En este trabajo describimos varios métodos que se utilizan para determinar la cmc de tensoactivos. Así mismo, presentamos resultados experimentales obtenidos con los métodos de tensión superficial y de ángulo de contacto para el tensoactivo Dodecil sulfato de sodio (SDS). El valor de la cmc de esta molécula es 8 mM. Los resultados experimentales se aproximan con un error del orden de 10 %. Nuestro trabajo puede ser de utilidad para ilustrar diferentes conceptos en cursos de Termodinámica y Fisicoquímica. En particular, presentamos los experimentos de tal forma que puedan desarrollarse prácticas de laboratorio en dichos cursos.
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MODELOS FÍSICOS Y MATEMÁTICOS DE SENSORES ESPECIALIZADOS PARA EL CUIDADO DE PLANTAS
Necesitar obtener y almacenar datos reales sobre nuestro entorno, para poder visualizarlos y analizarlos de forma digital en algún entorno de desarrollo es una situación recurrente que enfrentamos al realizar trabajos de investigación e innovación de tecnología. Esta situación es sencilla de resolver cuando contamos con los sensores adecuados y especializados para realizar nuestras muestras y experimentos.
Un ejemplo muy común es el uso de sensores especializados para el cuidado estricto de plantas en invernaderos, sin embargo, existe una brecha enorme diferenciando el poder usar sensores y el conocer realmente su funcionamiento y como transforman los datos físicos en señales eléctricas para su codificación digital.
Este proyecto se centrará en reducir esa brecha y específicamente en sensores para el cuidado de plantas, explicando de forma detallada pero digerible, el funcionamiento de sensores que utilizan tecnología inductiva, señales electromagnéticas así como señales infrarrojas las cuales son regidas por las leyes de la física y por ende la electrónica, de forma que las personas se sientan atraídas por la información relevante acerca de los sensores que constantemente están utilizando y se reafirme la importancia de la ciencia y la física en nuestro entorno.
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Prototipo de acelerador de partículas
Se presenta un prototipo de acelerador de partículas con base en bobinas que aceleran balines en trayectorias circulares como mecanismo básico de confinamiento de haces de partículas en trayectorias circulares. La cinemática del sistema se estudia mediante la app Tracker. Se estudian distintas configuraciones de bobinas, balines y radios de los círculos en los que se confina el movimiento de estos últimos.
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Implementación de un Arreglo Experimental para el Filtrado Óptico de Fourier
El trabajo se centra en el diseño y ejecución de un sistema óptico 4f para la aplicación práctica del filtrado de Fourier en el procesamiento de imágenes. La transformada de Fourier es una herramienta matemática fundamental en el análisis de señales, permitiendo la descomposición de una imagen en sus componentes de frecuencia. Un sistema óptico 4f utiliza lentes y una máscara de filtro en el plano de Fourier para modificar estas componentes de frecuencia y realizar operaciones de filtrado, como la eliminación de ruido o la mejora de detalles específicos en la imagen.
En este proyecto, se ha construido un arreglo experimental que incluye una fuente de luz láser, dos lentes convergentes y una máscara de filtro colocada en el plano de Fourier. La configuración permite que una imagen inicial sea transformada, filtrada y luego reconstruida ópticamente. A través de este proceso, se pueden observar directamente los efectos de diferentes tipos de filtros, como pasa bajos, pasa altos y pasa banda, en las imágenes procesadas. Los resultados experimentales demuestran cómo el filtrado óptico puede manipular las características de frecuencia de una imagen, proporcionando una visualización intuitiva y práctica de conceptos teóricos en el dominio de Fourier.
El desarrollo de este arreglo experimental tiene importantes implicaciones educativas y de investigación. Permite a los estudiantes y profesionales observar de primera mano los principios del filtrado de Fourier, facilitando una comprensión más profunda de las técnicas de procesamiento de señales. Además, ofrece una plataforma para explorar nuevas aplicaciones en el campo de la óptica y la fotónica, potenciando la innovación en el procesamiento de imágenes y en sistemas de comunicación óptica. Este trabajo no solo valida la teoría del filtrado de Fourier, sino que también demuestra la versatilidad y efectividad de los sistemas ópticos en aplicaciones prácticas.
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LA IMPORTANCIA DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA NUCLEAR EN LOS PROGRAMAS DE FÍSICA
La física nuclear se presenta como una disciplina de reciente creación, teniendo su origen y primeros resultados importantes a partir de la segunda mitad del siglo XIX, los avances de esta joven disciplina científica, así como de las que se derivan de ella son numerosos, permeando múltiples aspectos de la vida cotidiana, actualmente los desarrollos en la generación de energía nuclear se presentan como una de las mejores alternativas para enfrentar los efectos del cambio climático y suplir las necesidades energéticas de la creciente población, es por ello y porque la física nuclear se dedica a estudiar los constituyentes primarios de la naturaleza (los núcleos atómicos), que se considera fundamental el contar con un curso que presente una introducción a esta área tan clave de la ciencia. En este presente trabajo pretendemos dar un acercamiento a los avances mas recientes presentados por el MIT en cuestión de reactores de quinta generación, los avances que se tienen en lo que promete ser el siguiente salto tecnológico, la fusión nuclear, con el proyecto ITER y un ejemplo de la eficiencia de la producción de energía nuclear, como es el reactor que impulsa los instrumentos de las naves Voyager, las cuales llevan 47 años en funcionamiento. Estos tres casos se presentan para argumentar la necesidad de que existan cursos que sirvan para formar profesionistas en esta área y puedan traer esta tecnología y beneficios a nuestro país.
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Desarrollo de competencia en Tecnología e Ingeniería dirigido a estudiantes de educación básica por medio de proyectos de innovación social.
Este trabajo presenta los resultados de implementar proyectos de innovación social con enfoque inclusivo en estudiantes de primaria, alta y secundaria, utilizando el enfoque educativo STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas). Este estudio pone especial atención en dos componentes de la educación STEM: Tecnología e Ingeniería. En el componente de Tecnología, los estudiantes generan ideas para resolver problemas sociales mediante la metodología "Design Thinking" y construyen un bebedero para aves. En el componente de Ingeniería, diseñan, construyen y mejoran prototipos de tejido reciclado, adquiriendo habilidades de colaboración y resolución de problemas. La enseñanza STEM, enfocada en tecnología e ingeniería, demuestra que los alumnos desarrollan competencias para crear proyectos con impacto social, innovadores y potencialmente orientados al emprendimiento.
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Modernización de un generador de vapor educativo obsoleto
La educación en ciencias se ve fortalecida cuando lo visto en el aula de manera teórica es reforzado con prácticas experimentales. Para ello se requiere de equipo especializado que sea didáctico, robusto y actualizado. En muchos laboratorios de enseñanza se cuenta con dispositivos que cubren las dos primeras características, pero no la tercera; por lo que en este trabajo se muestra la modernización de un generador de vapor obsoleto mediante componentes electrónicos de sensado, procesamiento, despliegue y registro. Estas mejoras se presentan como una opción de reutilizar equipos obsoletos reduciendo así los costos y la acumulación de aparatos inutilizados. Se presenta el diseño y los primeros datos obtenidos con el equipo mejorado.
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Prototipos instrumentales para los laboratorios de docencia de mecánica.
En el presente trabajo presentamos los resultados obtenidos en el proyecto PAPIME PE107024 Desarrollo de prototipos instrumentales para los laboratorios de docencia de mecánica.
El objetivo general del proyecto es desarrollar instrumentos de medición para el laboratorio de mecánica en la carrera de física para mejorar la fiabilidad, precisión y exactitud de las mediciones realizadas en dicho laboratorio por los estudiantes.
Al desarrollar instrumentos de medición específicos para las mediciones efectuadas en el estudio de la mecánica y la física, buscamos obtener resultados más confiables y consistentes en los experimentos y pruebas llevadas a cabo en el laboratorio. Así mismo, establecemos los fundamentos técnicos para promover el desarrollo interno de instrumentos de medición eventualmente aplicables a todos los laboratorios de enseñanza de la facultad.
Desarrollamos compuertas para medición de intervalos de tiempo sobre rieles de aire, consolas de adquisición y almacenamiento de datos para las mismas; adicionalmente desarrollamos un sistema estroboscopio para medición de movimiento por técnicas fotográficas. El desarrollo incluye tanto el diseño e implementación de la electrónica, como de la programación, diseño de interfaces con sensores y diseño y manufactura de encapsulados y monturas para cada uno de los componentes.
Agradecemos a las participantes del proyecto: Bertha Molina Brito, Pamela Ixchel Torres Hernández, Ana Ximena De La Cruz Olivares y a Dafne Guadalupe Flores Ramírez.
También extendemos nuestro agradecimiento al club de robótica INCUBOT con sede en el Taller de control y electrónica (FC-UNAM), al Laboratorio de mecánica (FC-UNAM), al Laboratorio de electricidad (FC-UNAM), al Departamento de Física (FC-UNAM) y al proyecto PE107024, por el apoyo brindado en la realización de nuestro trabajo.
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Medición de la Matriz de Densidad de Estados Cognitivos Modelados Cuánticamente
Inspirado en los principios de la mecánica cuántica, se desarrolló un modelo para entender la aparición de ideas erróneas de los estudiantes sobre el calor y la temperatura, conceptualizándolas como un sistema cuántico representado por una matriz de densidad. En este enfoque, la presencia o ausencia de estas ideas se describe como estados puros, mientras que también consideramos la probabilidad de estados mixtos, lo cual nos brinda valiosas percepciones sobre la cognición de los estudiantes y los modelos mentales que utilizan al tener estas ideas equivocadas. Basándonos en el modelo de análisis previamente empleado por Lei Bao y Edward Redish, representamos estos resultados en una matriz de densidad.
En la investigación, se aplicó la Evaluación Conceptual Térmica de Zeo y Zadnik a 282 estudiantes de una universidad privada en el noreste de México. El objetivo era extraer información del análisis de preguntas diseñadas para explorar preconcepciones, estimando posibles escenarios más allá del estado base, ofreciendo así ideas educativas valiosas que van más allá del análisis binario típico de correcto e incorrecto en los sistemas clásicos.
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Herramientas didácticas para el aprendizaje de las funciones de probabilidad en problemas físicos.
En este trabajo se consideran los métodos didácticos para el entendimiento de la función de densidad de probabilidad para el caso en el cual se considera un detector planar que consiste en dos placas paralelas infinitas separadas por una distancia h, donde se instala una fuente radioactiva en la placa inferior la cual radia partículas alfa con energía E0. Se utilizó un instrumento de evaluación didáctica con el fin de establecer si el método didáctico implementado representa una mejora en el entendimiento de las funciones de probabilidad aplicadas a fenómenos físicos.
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Montaje de un péndulo de Foucault para la enseñanza de las oscilaciones y el movimiento de la Tierra
En este trabajo se propone la construcción de experimentos para la enseñanza de los sistemas mecánicos oscilatorios para un curso universitario intermedio de física. El objetivo es crear dispositivos accesibles que puedan ser implementados en diversas instituciones educativas con el propósito de facilitar y divulgar la enseñanza de conceptos físicos que involucran a las oscilaciones. En este trabajo se describe el montaje de un péndulo de Foucault en un aula. El diseño utiliza una masa esférica metálica suspendida por un alambre trenzado, complementada con componentes estandarizados y comerciales, evitando la necesidad de piezas personalizadas. El péndulo se monta en una base metálica en el techo y se mantiene en movimiento mediante un electroimán controlado que compensa la pérdida de energía por fricción. Se incluye la opción de añadir un medidor de posición angular. Se espera que el diseño sea económicamente viable y técnicamente sencillo de implementar para luego tomar las mediciones correspondientes y demostrar el movimiento de la Tierra, fomentando el interés por la física y apoyando la enseñanza de la física.
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El decaimiento radiactivo: un estudio analítico y numérico en procesos sencillos de la física de partículas elementales
El decaimiento radiactivo es un fenómeno natural que ocurre cuando algún elemento se desintegra de manera espontánea sin ningún estímulo externo. Una partícula se desintegra en otras partículas. Aunque la probabilidad de desintegración de cualquier partícula en un intervalo de tiempo es constante, el momento exacto en que se desintegra es un evento aleatorio. Dado que el momento exacto en que cualquier partícula se desintegra es aleatorio, no importa cuánto tiempo haya estado la partícula presente ni si otras partículas se han desintegrado. La probabilidad P de que cualquier partícula se desintegre en un intervalo de tiempo es constante, y cuando esa partícula se desintegra, desaparece para siempre. A medida que el número total de partículas disminuye con el tiempo, también lo hará el número de desintegraciones, pero la probabilidad de que cualquier partícula se desintegre en algún intervalo de tiempo siempre es la misma constante mientras esa partícula exista.
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Preparación de recubrimientos de CaF2 y MgF2 sobre sustratos de vidrio; una experiencia de docencia
Los recubrimientos con aplicación óptica son comunes en nuestros días, este hecho nos ha motivado a preparar una experiencia para estudiantes de la licenciatura en física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México. La experiencia consiste en preparar recubrimientos con dos materiales que comercialmente se usan para recubrimientos anti-reflectivos: el Fluoruro de Calcio y el Fluoruro de Magnesio, los recubrimientos se preparan por el método físico (PVD) de sputtering o erosión con iones usando un magnetrón circular alimentado con RF (13.56 MHz) sobre sustratos de vidrio comercial delgado (porta muestras de 1 mm de espesor y 20x20 mm). Las muestras con los recubrimientos generados se evalúan por métodos ópticos y se comparan entre sí; con esta experiencia, se busca que los estudiantes de la licenciatura se acerquen a la física aplicada y “comercial”.
Esta experiencia se ofrece a estudiantes del último semestre de la licenciatura en física y está disponible para estudiantes y profesores interesados en realizarla. Los recubrimientos anti reflectivos se usan en anteojos, en lentes para cámaras fotográficas, en dispositivos opto electrónicos y en celdas solares entre otras muchas aplicaciones.
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Propuesta didáctica para la enseñanza de la cuerda vibrante utilizando registros semióticos para estudiantes de nivel Superior
Para una educación efectiva y significativa, se proponen soluciones a problemas de la Física donde se empleen ecuaciones en derivadas parciales y utilizando una metodología de aprendizaje activa, donde el estudiante se comprometa con su propio proceso de aprendizaje, e interactúe con el fenómeno Físico. Una variante a estas actividades se da, gracias al empleo de simulaciones empleando un software confiable como EJS (Easy Java) programa diseñado para elaborar la simulación de fenómenos físicos, para su posterior observación y estudio. En este trabajo se proponen una metodología de enseñanza activa, conllevando el avance de los estudiantes con la utilización de los registros semióticos de Duval, registros donde el estudiante debe de manejar la transformación de un tipo de registro a otro, sin cambiar el objeto de estudio, para una mejor comprensión de los conceptos físicos, por ejemplo la transformación de un registro semiótico de tablas de valores, a fórmulas de los fenómenos físicos, o la transformación de un esquema del fenómeno a la formulación de las ecuaciones de movimiento del sistema Físico estudiado, por parte de la participación activa del estudiante. Esperamos que esta propuesta le sea de utilidad a la comunidad académica de los estudiantes como los docentes de Física de nivel superior, para alcanzar una formación satisfactoria de los alumnos en este interesante tema de Física.
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Explorando la Polarización: Métodos de Medición
La luz ha intrigado a la humanidad desde tiempos inmemoriales puesto a que nos ha acompañado constantemente, dándonos así el interés por revelar su naturaleza, así como sus propiedades como los son su interacción con el medio, la reflexión, la refracción y polarización. Esta última es una propiedad fundamental de las ondas electromagnéticas la cual describe la orientación de sus campos eléctricos. La medición precisa de la polarización es importante debido a las aplicaciones que tiene en ramas como la astrofísica y las comunicaciones cuánticas.
En el presente trabajo se busca dar a conocer las diferentes herramientas que existen para poder medir de manera eficaz la polarización como lo son los polarímetros e interferómetros, así como las técnicas como la elipsometría y la tomografía de polarización.
Se buscará obtener el fácil entendimiento de los principios, las ventajas y limitaciones de cada uno de estos métodos, así como abordar tanto métodos clásicos como innovaciones para hacer hincapié en los avances científicos y desarrollos tecnológicos dentro del área del estudio de la polarización.
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Espectroscopia óptica como una útil herramienta didáctica
La caracterización óptica de recubrimientos en película delgada es la base del presente trabajo para iniciar a los alumnos en técnicas de análisis espectroscópicos, la interacción que hay entre radiación y materia permite obtener información que depende del intervalo de longitud de onda y del material objeto de estudio.
Si bien la espectroscopia comprende un muy amplio campo de aplicaciones, dependiendo de las características de cada equipo, los estudiantes adquieren los conocimientos básicos de la espectroscopia a través de la realización de medidas de la reflexión, la transmisión y la absorción gracias al uso de distintos materiales depositados sobre sustratos de vidrio o cuarzo.
Finalmente, la intensión es proporcionar a los estudiantes una visión especifica de las bondades de la espectroscopia óptica, específicamente de la técnica analítica de la espectrofotometría y evaluar la radiación electromagnética que el material absorbe, transmite o refleja en cada longitud de onda aplicada a los recubrimientos.
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MAQUETA DIDÁCTICA DE LA REPRESENTACIÓN DE LAS DETECCIONES DE EVENTOS EN EL OBSERVATORIO HAWC
El Observatorio de Rayos Gamma HAWC (High Altitude Water Cherenkov) es una instalación científica dedicada a la detección y análisis de rayos cósmicos y rayos gamma de alta energía que facilitan el estudio y la comprensión del Universo. Se realizó una maqueta con un juego de LEDs controlados por microcontroladores Arduino, logrando que éstos sean capaces de usar datos reales del HAWC para representarlos en la maqueta con una escala de colores acorde a la intensidad de detección, así como integrar un diseño que admita capacidades adicionales para que sea usada en la divulgación científica a la población, en particular la Astronomía y la Cosmología, al mostrar los resultados obtenidos del Observatorio HAWC en animaciones con focos LED.
Palabras clave: Rayos Gamma, HAWC, Arduino, rayos cósmicos.
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Práctica de laboratorio automatizada para observar el efecto Ramsauer-Townsend usando el thyratron 2D21
En este trabajo presentamos un equipo fabricado en nuestro laboratorio para observar el efecto Ramsauer-Townsend, consistente en una reducción significativa en la sección eficaz de colisión elástica a energías electrónicas cercanas 1 eV. Ello se debe a resonancias transmitidas entre el electrón y átomo, y que son notables en los gases nobles tales como argón y neón. Para tal efecto, se utiliza el thyratron 2D21, que es un tetrodo relleno con uno de estos gases nobles. El 2D21 se asocia a una red de medición simultánea de las corrientes de placa y rejilla supresora con una interfaz de control para facilitarle al alumno la adquisición de múltiples datos y fijar su atención en el fenómeno. Esto se consigue con una interfaz de usuario en la PC que controla dos fuentes programables de CD con interfaz USB, y mediante una tarjeta de adquisición de datos se miden los voltajes de rejilla-blindaje y de ánodo, con los cuales se obtienen las corrientes correspondientes. Este instrumento es una alternativa docente, confiable y versátil cuyo costo es significativamente menor al de equipos comerciales. Proyecto apoyado por UNAM- PAPIME PE104424.
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Explorando la Evolución de la Instrucción Basada en la Indagación en la Enseñanza de la Física: Del modelo 5E al modelo 7E
Se examina la evolución de la instrucción basada en la indagación en la enseñanza de la física, centrándose en la introducción y extensión del modelo 7E a partir del modelo previo, el 5E. Se profundiza en los antecedentes históricos y las motivaciones que impulsaron esta transición, seguido de un análisis exhaustivo del modelo 7E en la literatura académica. Se destacan las aplicaciones exitosas del modelo 5E en la enseñanza de la física y se subrayan las mejoras potenciales en el compromiso y la comprensión conceptual de los estudiantes a través del modelo 7E expandido. Este artículo contribuye al diálogo en curso sobre estrategias efectivas de enseñanza en física, enriqueciendo nuestra comprensión de enfoques pedagógicos que fomentan un aprendizaje más profundo y significativo en este campo. Además, se propone, a modo de ejemplo, una estrategia didáctica basada en el modelo de las 7E para asegurar la comprensión del concepto de energía. Con rigurosidad académica, se espera que este estudio sobre el modelo 7E impulse prácticas educativas más eficaces y alineadas con las necesidades contemporáneas en el ámbito de la enseñanza de la física.
El modelo de las 5E
Es un enfoque didáctico utilizado en la educación que se centra en el proceso de enseñanza-aprendizaje, diseñado para promover el aprendizaje activo, la exploración y la construcción de conocimiento por parte de los estudiantes. Cada "E" en el modelo representa una etapa clave en el ciclo de aprendizaje, y estas etapas son: Engage (Enganchar), Explore (Explorar), Explain (Explicar), Elaborate (Elaborar) y Evaluate (Evaluar).
El modelo de las 7E
El modelo instruccional indagatorio de las 7E, concebido por Arthur Eisenkraft en 2003, se presenta como una expansión lógica y enriquecedora del ya establecido modelo de las 5E. El modelo de las 7E se articula alrededor de siete etapas cruciales en el ciclo de aprendizaje: Elicitar, Enganchar, Explorar, Explicar, Elaborar, Evaluar y Extender.
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Un estudio comparativo: Experimentos de física para la determinación del valor de la gravedad en el aula.
Para modificar la dinámica tradicional de enseñanza en los cursos de mecánica clásica se realizó el diseño de varios experimentos donde intervienen la gravedad y se estimo su valor experimental con base en la medición de parámetros físicos indirectos y su interpretación teórica. Estos experimentos fueron caída libre, tiro parabólico, péndulo simple en oscilaciones pequeñas, péndulo simple en oscilaciones amplias, sistema masa-resorte vertical, entre otros. Los estudiantes implementaron el uso de los sensores del celular, así como sensores de Arduino y procesamiento de imágenes con la finalidad de aprovechar las herramientas tecnológicas mas recientes y de bajo costo. Para cada experimento se identificaron las posibles fuentes de error, así como las limitaciones técnicas que incrementaban la incertidumbre en las mediciones. Estos experimentos se implementaron de forma asíncrona en diferentes grupos de estudiantes universitarios, mostrando una mayor consolidación de la intuición física del movimiento de los objetos en los estudiantes que diseñaron y ejecutaron las actividades experimentales, respecto a los estudiantes que se limitaron a aprendizajes teóricos. El trabajo presenta algunos de los resultados del proyecto titulado: Herramientas de aprendizaje basadas en proyectos experimentales de Física para mitigar los efectos de la Pandemia de COVID-19 sobre las habilidades de pensamiento crítico de los estudiantes de ingeniería.
Los autores agradecen al proyecto SECTEI/170/2023 por el apoyo financiero.
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Estudio de la sección eficaz en procesos sencillos de la física de partículas elementales para su implementación en el contexto de un modelo de Heitler
El estudio de la sección eficaz en física es crucial para comprender la probabilidad de ocurrencia de procesos específicos cuando ocurre una interacción radiante. En este trabajo, exploramos la noción de sección eficaz, desde su conceptualización inicial hasta su aplicación en la física contemporánea. Comenzamos con el ejemplo clásico de la sección eficaz de Rutherford, que describe la probabilidad de desviación de partículas alfa al interactuar con núcleos atómicos. Destacamos su representación simbólica como $\sigma$ y su unidad de medida en barns, que proporciona una medida precisa del área efectiva de interacción. Además, discutimos cómo la sección eficaz no solo indica el tamaño aparente del objeto objetivo, sino que también refleja la naturaleza estocástica del proceso. Este trabajo presenta una visión general de la importancia y la evolución del concepto de sección eficaz en la física, destacando su relevancia en diversas áreas de investigación y su papel fundamental en la comprensión de fenómenos radiativos.
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Análisis de factibilidad del experimento de Stern-Gerlach con electrones en un laboratorio universitario
El experimento de Stern-Gerlach, realizado hace más de cien años, es considerado una comprobación experimental fundamental de la existencia de los fenómenos cuánticos, demostrando la "cuantización del espacio". A través de un análisis más riguroso, se concluyó que este experimento evidenciaba el comportamiento cuántico del momento angular: el espín. El montaje original de Stern y Gerlach empleaba partículas neutras (átomos de plata) atravesando un campo magnético inhomogéneo para mostrar la distribución de partículas con momento magnético discreto. Autores como Niels Bohr consideraban imposible la realización de este experimento con electrones debido a la influencia de la fuerza de Lorentz en la observación de estos fenómenos [1]. Décadas atrás se analizó numéricamente el experimento en busca de un montaje plausible sin éxito aparente, no obstante, en años recientes se han hecho propuestas para replicar el experimento aplicado a electrones con resultados favorables aunque no del todo concluyentes. [2,3]
En este proyecto se realizó un análisis de factibilidad para reproducir un experimento similar al de Stern-Gerlach, utilizando electrones como partículas de interés. Se diseñó un montaje experimental análogo al del experimento original de Stern y Gerlach, empleando tubos de rayos catódicos de televisores en blanco y negro, junto con campos magnéticos generados tanto por bobinas como por imanes permanentes con valores de hasta 2 T, buscando diversificar la cantidad de comprobaciones experimentales de fenómenos puramente cuánticos y en condiciones más accesibles en entornos de enseñanza universitaria.
[1] Batelaan, H. & et al. (1997). "Stern-Gerlach Effect for Electron Beams". PHYSICAL REVIEW LETTERS. 79(23). 4517-4521
[2] MIT Department of Physics. (2004). "The Stern-Gerlach Experiment".
[3] Majlesi, H. (2014). "Observing the spin of free electrons in action (Stern-Gerlach experiment by free electrons)". arXiv:1504.07963v3
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Termodinámica para explicar la economía
En este trabajo se muestran como los principios de la termodinámica se pueden utilizar comom una analogía para entender la economía. La primera ley sugiere la conservación del valor en la transformación de recursos en térmninos de productos y ganancias; la segunda ley refleja la tendencia hacia la ineficiencia y los costos de transacción crecientes; el equilibrio termodinámico se asemeja a un mercado balanceado de oferta y demanda, aunque teórico, finalmente los ciclos de Carnot representan la búsqueda de eficiencia máxima en la producción; y la energía libre y espontaneidad ilustran cómo los mercados tienden a minimizar costos y maximizar utilidad espontáneamente. Estos paralelismos sugieren que ambos sistemas están regidos por principios que determinan su comportamiento y evolución.
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Simulation of Gaussian Wave Packets used to Illustrate Elementary Quantum Mechanics Scenarios
We numerically solve the time dependent Schrödinger equation for scenarios using wave packets. These examples include the free wave packet, which we use to show the difference between group and phase velocities, the packet in a harmonic oscillator potential with non-trivial initial conditions in one and two dimensions, which is compared with their classical analogs to show how Ehrenfest theorem holds. We also include simulations of the diffraction through the single and double slit potentials, the refraction with a step potential and the dispersion by a central potential. The aim of this paper is to illustrate with simulations, nowadays easy to implement, scenarios that can help explaining the basics of the wave-particle duality.
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Propuesta experimental electromagnética para la determinación de la velocidad de la luz
La velocidad de la luz es algo más que una simple constante física. Su valor es importante en la definición de la unidad de longitud del Sistema Internacional (metro), en óptica, astrofísica, espectroscopía, entre otros campos de la física. Si bien es posible establecer su valor utilizando haces pulsados, osciloscopios y sensores optoelectrónicos y electrónicos, y con montajes experimentales que requieren distancias mínimas de 4.0 m, en ocasiones se tiene que aumentar la distancia más allá de las dimensiones que se tienen en un laboratorio de enseñanza. Si bien el análisis se basa en determinar distancias y tiempos de viaje, para una comprensión y manejo adecuado de los instrumentos empleados es indispensable el conocimiento adquirido en la segunda mitad de la licenciatura y en cursos más avanzados y especializados. Con base en el electromagnetismo y partiendo de las ecuaciones de Maxwell, conocimiento adquirido en la primera mitad de la licenciatura, en este trabajo se presenta un experimento asequible para establecer el valor de la velocidad de la luz a partir de la determinación de la permeabilidad magnética [μ] y la permitividad eléctrica [𝛆]. La permeabilidad magnética se obtiene midiendo el campo magnético generado en solenoides de cobre de diferentes geometrías al variar la corriente eléctrica suministrada, mientras que la permitividad eléctrica se obtiene al medir la capacitancia generada al variar la geometría de capacitores de placas paralelas. Con estos dos valores es posible determinar el valor de la velocidad de la luz utilizando la relación calculada por Maxwell en el desarrollo de las ecuaciones de onda eléctrica y magnética.
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Análisis del Efecto Fotovoltaico en Celdas Solares Caseras de Bajo Costo
Objetivo: Analizar el efecto fotovoltaico en células solares caseras de bajo costo para comprender su funcionamiento y eficiencia energética.
Introducción: La energía solar y las células solares son claves para un futuro sostenible. Este proyecto construirá un prototipo de panel solar casero con materiales reciclados para evaluar su rendimiento.
Metodología:
1. Recolección de materiales: Botella de plástico PET, aluminio, cartón y cables de cobre.
2. Construcción del prototipo:
o Usar las botellas como soporte estructural.
o Aluminio como electrodos.
o Cartón como aislante.
o Conectar las células solares y soldar los cables.
3. Mediciones y análisis:
o Medir voltaje y corriente con un multímetro bajo diferentes condiciones de luz.
o Calcular la eficiencia energética y analizar los resultados.
Recursos: Materiales reciclados y componentes electrónicos básicos (multímetro).
Financiamiento: Aproximadamente mil pesos mexicanos.
Cronograma: 2-3 semanas, dependiendo de la disponibilidad de materiales y el tiempo dedicado.
Impacto:
• Aproximarse a conceptos de física e ingeniería.
• Fomentar la creatividad y el ingenio.
• Sensibilizar sobre la importancia de las energías renovables.
Conclusión: Un proyecto de bajo costo que permite realizar un análisis experimental del efecto fotovoltaico en células solares caseras, promoviendo aprendizaje activo, la creatividad y la conciencia sobre la importancia de las energías renovables.
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Métodos novedosos para el análisis de patrones de interferencia
Una práctica que se realiza comúnmente en los cursos experimentales de Óptica , consiste en la medición indirecta de la longitud de onda de luz láser mediante el análisis de un patrón de interferencia producido por diferentes medios, o bien, en la medición indirecta de las distancias involucradas en los elementos que los producen (como el diámetro de un cabello o el número de hilos por milímetro de un textil), considerando conocida la longitud de onda. Usualmente el análisis de las franjas de interferencia se realiza directamente, ya sea mediante el uso de un microscopio viajero o de un vernier, lo que representa la adquisición de equipo costoso o la incomodidad de ver muy de cerca las franjas generadas por una luz láser intensa. En el presente trabajo se presentan dos métodos alternativos sin estos inconvenientes, y que pueden ser incluidos en varias prácticas en los laboratorios de óptica. El primero consiste en el empleo de un escáner óptico para la captura lineal de patrones de interferencia. Este dispositivo consta de un riel sobre el cual se mueve un sensor óptico acoplado a un motor a pasos, lo que permite la captura del patrón lineal en una PC para su análisis. La resolución en el movimiento puede llegar a 0.01 mm. Es posible programar el muestreo lineal tanto en longitud como en cantidad de puntos mediante el puerto USB. El Seundo método consiste en la captura de una fotografía del patrón de interferencia junto con una referencia de longitud mediante la cámara de un teléfono celular, la cual es analizada por un programa elaborado en Python que obtiene la intensidad de color de los pixeles que forman una línea seleccionada en la imagen en donde, además, el usuario identifica la referencia de longitud e introduce su correspondencia en centímetros, así se generará un gráfico con los picos de intensidad relacionados a la distancia, así como la tabla de datos correspondiente.
Trabajo realizado con el apoyo del Programa UNAM-DGAPA-PAPIME PE106423.
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Modelación y simulación de Sistemas Mecánicos con VBA-Excel
La modelación del movimiento de sistemas dinámicos de la Mecánica Clásica se puede realizar a partir del planteamiento y solución de las ecuaciones diferenciales de movimiento derivadas de la segunda ley de Newton. Las soluciones por métodos analíticos de estas ecuaciones y su simulación pueden programarse en VBA (Visual Basic for Application) y mostrarse en una hoja de cálculo Excel. Para los estudiantes de física o ingeniería de primer año de universidad es necesario desarrollar sus habilidades de pensamiento de orden superior, por lo que hay que involucrarlos en el proceso estratégico de modelación y simulación en Excel para el desarrollo de sus procesos metacognitivos en el análisis de los sistemas dinámicos. En este trabajo se modela y se simula un sistema de dos masas sujetas a la fuerza de un resorte en VBA de Excel.
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Desmitificando la Fricción explorando el movimiento sobre superficies y su relación con el tamaño de los objetos
Los estudiantes suelen asociar el concepto de fricción únicamente con la rugosidad de la superficie de apoyo. Sin embargo, este parámetro físico es el resultado de la interacción entre las superficies de dos cuerpos. En este trabajo, se llevaron a cabo experimentos mentales para explorar los efectos que podrían tener sobre el estado de reposo o movimiento de un cuerpo colocado sobre un plano inclinado al variar el área de contacto, la densidad y forma del cuerpo, su peso y la rugosidad de la superficie. Posteriormente, se realizaron experimentos en los que los estudiantes midieron indirectamente la aceleración con la que los objetos descendían sobre el plano inclinado, teniendo en cuenta las variables analizadas previamente. Asimismo, identificaron experimentalmente la diferencia entre el coeficiente de fricción estático y cinético, lo que les permitió reconstruir y mejorar las ideas previamente aceptadas sobre el efecto de la fricción en el movimiento de los objetos. Los estudiantes demostraron una mayor disposición e interés para analizar problemas de mayor complejidad en los que intervienen planos inclinados.
Los autores agradecen al proyecto SECTEI/170/2023 por el apoyo financiero.
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EXPERIMENTOS CON IMANES Y CAMPO GEOMAGNÉTICO UTILIZANDO LA TAXONOMIA DE BLOOM
Palabras clave. Campo magnético, brújula, imanes, taxonomía de Bloom, bachillerato.
En esta investigación se realizaron experimentos con imanes de Neodimio cilíndricos de 1 cm de largo y 0.8 cm de diámetro (D). Por medio de un dispositivo tipo “T” construido con tubos de PVC (de altura 28 cm, largo 16 cm y ancho 23.5 cm). En el primer experimento se formó una brújula por medio del dispositivo T e imanes, con el cuál se logró alinear la brújula con el campo geomagnético terrestre. La brújula se construyó a partir de la suspensión de dos imanes (2 cm) sujetos a un palo cilíndrico de madera (8 cm) amarrados firmemente por un pedazo largo de hilo atado al tubo superior del soporte (con una altura del hilo al palo cilíndrico de 26.5 cm). Subsecuentemente en un segundo experimento, se provocaron desviaciones angulares “∆θ” del imán que estaba alineado (imanes brújula) con el campo geomagnético de la Tierra, esto a través de dos imanes que se ubicaron a 26 cm de este. Se varió la distancia “x” de los imanes hasta la brújula como función de las desviaciones ∆θ de la misma. Se encontró que la magnitud de la intensidad del campo B ⃗ magnético varia como una función potencia inversa de la distancia “x”.
En el desarrollo de esta actividad experimental, se utilizó la metodología didáctica de la Taxonomía de Bloom, usando los objetivos de aprendizaje de: memoria, comprensión, aplicación y análisis. Lo anterior con el propósito de aplicarlo como práctica experimental de estudio en el concepto de campo magnético en estudiantes de bachillerato que se preparan para la Olimpiada Nacional de Física.
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Graph Physics Explorer: Cómo los Grafos Pueden Modelar el Mundo Físico
El proyecto "Graph Physics Explorer" propone un enfoque innovador para el modelado de fenómenos físicos mediante el uso de grafos, inspirado por ideas modernas sobre la estructura del universo físico. Este método se centra en la descomposición de problemas complejos de la física en componentes visuales y estructurados, permitiendo un análisis más secuencial y accesible.
La representación mediante grafos transforma las leyes y variables físicas, como fuerza, masa y aceleración, en nodos conectados por aristas que simbolizan relaciones causales, como las dictadas por la segunda ley de Newton. Este formato visual y secuencial simplifica la comprensión de problemas complejos al mostrar claramente cómo se pueden dividir en subproblemas y cómo se interrelacionan sus partes. Al aplicar este modelo en la enseñanza de la mecánica clásica, se facilita una comprensión más profunda y clara de conceptos fundamentales, permitiendo a los estudiantes y profesionales seguir paso a paso las interacciones y desarrollo de los fenómenos estudiados.
"Graph Physics Explorer" mejora la comprensión teórica y funcional de los sistemas físicos. Este proyecto se prepara para integrar estos modelos en plataformas de inteligencia artificial robustas, para fomentar el desarrollo de la inteligencia artificial en los campos de las ciencias exactas, en conjunción con una educación más dinámica y efectiva en este campo.
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‘‘Areciboy’’ Desarrollo un radiotelescopio de manufactura accesible para uso didáctico y mediciones radioastronómicas de un eclipse solar
Se realizó el diseño del radiotelescopio casero "Areciboy V1.0" tomando como punto de partida el Manual de Construcción de un Radiotelescopio en la banda de 12 GHz para usos docentes del Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica [n]. Este proyecto plantea realizar mediciones radioastronómicas utilizando materiales fáciles de conseguir, logrando así un instrumento asequible, útil y preciso. El radiotelescopio Areciboy V1.0, cuyo montaje se describe en este documento, fue construido con el propósito de realizar mediciones del eclipse solar del pasado 8 de abril de 2024.
Se presentan los datos obtenidos de esta medición y se abordan las aplicaciones didácticas de este radiotelescopio. Todo esto en el marco de una serie de proyectos para el desarrollo de instrumentos científicos asequibles de uso didáctico.
Luna C., A., Domínguez G., G., Colombres F., S. A., & Garista Fragoso, G. (2013). Manual de construcción de un radiotelescopio en la banda de 12 GHz para usos docentes. Coordinación de Astrofísica, INAOE. Luis Enrique Erro 1, Sta. Ma. Tonantzintla, 72840, Puebla, México.
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Aplicación Móvil para la Enseñanza de Electrónica Básica
Desarrollo de una aplicación móvil interactiva para facilitar el aprendizaje de conceptos fundamentales de electrónica básica, incluyendo la Ley de Ohm, transistores, diodos y amplificadores operacionales (OPAM). La aplicación estará dirigida a estudiantes de secundaria, preparatoria. La aplicación ofrece módulos interactivos sobre cada tema, incluyendo:
Ley de Ohm: Explicaciones, simulaciones y ejercicios prácticos para comprender la relación entre voltaje, corriente y resistencia.
Transistores: Funcionamiento básico de transistores bipolares y de efecto de campo, incluyendo configuraciones BJT y MOSFET, con simulaciones y ejemplos de aplicaciones.
Diodos: Características y funcionamiento de diodos de silicio, incluyendo curvas I-V, rectificación de corriente alterna y aplicaciones en circuitos electrónicos.
OPAMs: Fundamentos de los amplificadores operacionales, incluyendo configuraciones inversoras, no inversoras y diferenciales, con simulaciones y ejemplos prácticos.
La aplicación incluirá herramientas interactivas para que los usuarios puedan experimentar y comprender los conceptos de manera práctica, como: simuladores de circuitos para construir y probar circuitos electrónicos con transistores, diodos y OPAMs, visualizaciones animadas para explicar fenómenos electrónicos de forma clara y atractiva, juegos educativos para reforzar el aprendizaje de manera lúdica
Se espera que la aplicación tenga un impacto positivo en el aprendizaje de la electrónica básica al facilitar el acceso a la educación, la aplicación está disponible de forma gratuita en dispositivos móviles, promover el aprendizaje interactivo la aplicación utiliza metodologías de aprendizaje interactivo para hacer que el proceso de aprendizaje sea más atractivo y efectivo. Fomentando el interés en la electrónica la aplicación puede despertar el interés en la electrónica entre estudiantes y público en general, lo que puede conducir a futuras carreras en este campo.
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Física computacional en el estudio de la rotación y nutación de la Tierra
El uso del poder computacional se ha convertido en una herramienta esencial para el desarrollo de la física en las últimas décadas. Esto ha permitido encontrar soluciones (numéricas) a problemas muy complicados que no pueden ser resueltos analíticamente; en particular, en este trabajo se muestra el potencial que tiene la programación para resolver ecuaciones diferenciales de segundo orden y superior, enfocándose en un sistema físico muy interesante para estudiantes de cursos intermedios de mecánica clásica.
En este trabajo se emplea el lenguaje de programación Python por su simplicidad y poder, aunque también se hace uso de Fortran en situaciones puntuales, por su importancia y capacidad para ser eficiente. El fenómeno físico que se estudia está relacionado con el movimiento terrestre; en particular, con los movimientos relacionados con su eje, es decir, la rotación y la nutación. Para escribir las ecuaciones diferenciales a resolver, se considera a la Tierra como un sólido rígido, y estas ecuaciones se abordan considerando un enfoque analítico y uno numérico. Se aprovechan las soluciones encontradas para presentar simulaciones de la dinámica modelada, considerando diferentes situaciones.
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Estudio teórico y experimental de un péndulo físico de centro de masa variable
En este trabajo se estudia, de forma analítica y de forma experimental, un péndulo físico de centro de masa variable. El péndulo consiste de una probeta sujeta desde un extremo superior que deja caer líquido de forma controlada hasta vaciarse. Se estudia el movimiento en dos etapas: mientras la probeta se va vaciando y el centro de masa se mueve y finalmente, cuando se ha vaciado por completo y el sistema conserva la posición del centro de masa.
El seguimiento experimental se hace mediante vídeos y en el estudio analítico se plantean las ecuaciones de movimiento de cada una de las etapas correspondientes resolviéndolas de forma numérica. El movimiento completo del sistema al inicio muestra un comportamiento altamente no lineal pero con el paso del tiempo se llega a la solución del caso de un péndulo físico de centro de masa constante, incluso, esto se consigue de forma más rápida cuando se introduce un factor de amortiguamiento.
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Es momento del billar
Entender cómo es que se conserva el momento brinda la oportunidad de entender el comportamiento del movimiento en el universo, así como para diseñar sistemas y tecnologías que dependen del movimiento de los objetos. En este trabajo, se realiza un análisis exhaustivo de la trayectoria que siguen dos o más cuerpos en una colisión en un medio al igual que las fuerzas externas que el mismo medio pueda ejercer sobre las masas, haciendo uso de un deporte recreativo como el billar. El objetivo es mostrar cómo se conserva el momento en las colisiones inelásticas en un medio que ejerce una fuerza de resistencia. Este enfoque, tanto práctico como teórico, contribuye a relacionar los conceptos teóricos con aplicaciones prácticas en situaciones de la vida real, con el propósito de mejorar la enseñanza y el aprendizaje de la física. Este deporte proporciona una forma innovadora y visualmente atractiva de presentar los conceptos de conservación de energía y fuerza de resistencia en mecánica clásica.
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Diseño y simulación de la inmersión vertical de un minisubmarino con 5 motores para explorar aguas tranquilas
En este trabajo presentamos el diseño y simulación de la inmersión vertical de un minisubmarino explorador, con 5 motores. Este tipo de robot móviles son de gran utilidad para el diagnóstico de sistemas acuíferos. Presentamos primero el diseño del minisubmarino el cual se realizó usando el software comercial CATIA V5, este tiene 5 motores para que la navegación del robot sea más estable, un compartimento para la electrónica y baterías de DC para explorar por un tiempo de 1 hora y un compartimento para la cámara de video. El minisubmarino ROV (Remotely Operated Underwater Vehicle), está sujeto a diversas fuerzas ambientales, como por ejemplo la fuerzas hidrodinámica, gravitacional, flotación y las de impulsión debido a las propelas. Estas fuerzas no son fáciles de considerar debido a que en las ecuaciones hidrodinámicas que describen el movimiento de un objeto sólido inmerso en un fluido aparecen coeficientes que dependen de la geometría del cuerpo y fluido, y los cuales deben ser determinados experimentalmente. Por lo anterior, también se presenta una simulación de la inmersión del minisubmarino, en base al modelo obtenido por CATIA, por medio del software comercial COMSOL, para obtener ciertas características de estas fuerzas ambientales, en el caso de una inmersión vertical. Presentamos, los valores de los coeficientes de fricción viscosos que experimenta el minisubmarino en la inmersión.
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Herramientas didácticas para la enseñanza de la física
Las materias de los primeros años de las carreras de ciencias exactas suelen ser en ocasiones difíciles para los alumnos de las instituciones de educación superior. En ocasiones de presentan dificultades particulares de los estudiantes para comprender ciertos modelos idealizados y su aplicación en la resolución de problemas. Trabajos recientes han demostrado que las anécdotas de la historia de la ciencia relacionadas con el tema estudiado, y el humor son herramientas valiosas para el proceso enseñanza aprendizaje, que facilitan la comprensión, mejoran el ambiente en el aula y la relación alumno-profesor.
En este trabajo presentamos propuestas para que los alumnos de las distintas carreras de las ciencias básicas comprendan de una manera divertida y didáctica algunos conceptos físicos importantes. A la par de la exposición tradicional del profesor se sugiere hacer uso de experimentos que los alumnos diseñen en donde se involucren el conocimiento de conceptos como la medición del momento inercia del cuerpo humano, el momentum angular del cuerpo humano, así como de cuerpos rígidos de simetría cilíndrica o esférica como se realiza en los cursos iniciales de física experimental.
Además, en este trabajo recopilamos una serie de herramientas obtenidas de diversas fuentes bibliográficas, y analogías graciosas creadas por los autores de este trabajo. Esta información se presenta considerando cada tema en particular, y describiendo en qué contexto y forma de presentación consideramos óptima basándonos en nuestra experiencia. Esperamos que esto sea útil para colegas que estén interesados en innovar en sus clases, y que sea un punto de partida en que la creatividad de los interesados genere nuevos elementos adaptados a sus alumnos.
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Desafía tus límites: aprende física con Arduino
El aprendizaje entre pares ha demostrado ser una estrategia efectiva para mejorar la comprensión y habilidades de los estudiantes. Las actividades en los laboratorios escolares han cambiado en las últimas décadas a la par de las necesidades y prioridades de los planes de estudio; en algunas ingenierías las aulas digitalizadas son cada vez más comunes y los equipos tradicionales se vuelven obsoletos para motivar a los estudiantes a aprender. En este trabajo de investigación se desarrolló una estrategia de 4 fases con retroalimentación constructiva durante la práctica, por parte de estudiantes de nivel avanzado de las ingenierías en Inteligencia Artificial y Sistemas Computacionales, que actúan como tutores y guías para facilitar el proceso de aprendizaje de los estudiantes novatos quienes se familiarizan con los dispositivos Arduino que se usarán como herramienta de aprendizaje para experimentos y proyectos en el curso de Mecánica y electromagnetismo. Se documentó por medio de rúbricas de observación, cuestionarios y entrevistas el desempeño de los estudiantes; en el análisis cualitativo se observa que el uso de Arduino en el laboratorio es benéfico para los estudiantes. La combinación de enfoques como el aprendizaje basado en proyectos, la retroalimentación entre pares y la experimentación práctica puede mejorar significativamente la comprensión y el interés de los estudiantes en el aprendizaje de física, además de desarrollar competencias transversales como el trabajo colaborativo y el pensamiento crítico y creativo.
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Comportamiento dinámico no lineal de una hélice para turbina eólica vertical
Con la transición hacia sistemas energéticos más limpios la energía eólica se ha convertido en una fuente muy importante de energía sostenible y renovable para hacer frente a la creciente demanda de energía y a las crecientes preocupaciones sobre el cambio climático. Bajo este contexto, la búsqueda de tecnologías de energía eólica más eficientes y disponibles a nivel mundial se vuelve crítica. En este trabajo trataremos con turbinas eólicas, las cuales son máquinas con un comportamiento que obedece a distintos factores que muy a menudo no se pueden considerar relacionados de forma lineal. Por ejemplo, su respuesta al viento y a las entradas de control varían dramáticamente a lo largo de su disposición. Las turbinas eólicas verticales pueden captar viento desde cualquier dirección, lo que las hace ideales para zonas con vientos cambiantes y turbulentos, como áreas urbanas o montañosas. Las turbinas horizontales, en cambio, deben girar hacia la dirección del viento para operar eficazmente.
Plantear un modelo que relacione variables físicas que se pueden medir en un laboratorio con el tiempo de carga de la batería conectada a una turbina eólica es importante para conocer la eficiencia de la máquina y proponer mejoras. En este trabajo se diseñan hélices con momento de inercia conocido y que puede variar de forma controlada y se imprimen en 3D para realizar un análisis estructural y culminar con su validación experimental.
El proyecto busca obtener mejorar los sistemas energéticos realizados por turbinas eólicas mediante la optimización de las hélices utilizadas para dichos generadores eólicos. Las turbinas eólicas verticales impresas en 3D se han convertido en pionera en la innovación en energía eólica.
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Laboratorio de Hacking STEM
Proyecto de Creación de un Laboratorio de Hacking STEM
Introducción
El presente proyecto tiene como objetivo la creación de un laboratorio de hacking STEM en la universidad BUAP del complejo regional centro sede san José Chiapa. El laboratorio estará dirigido a los estudiantes, con el fin de fomentar su interés en las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM).
Objetivos
• Fomentar el interés de los estudiantes en las áreas STEM.
• Fomentar la creatividad y la innovación
• Brindar a los estudiantes un espacio para aprender y experimentar con tecnologías de vanguardia.
• Desarrollar habilidades de pensamiento crítico, resolución de problemas y trabajo en equipo en los estudiantes.
• Preparar a los estudiantes para las carreras del futuro.
Metodología
El laboratorio de hacking STEM se implementará en tres fases:
Fase 1: Diseño y equipamiento del laboratorio.
Fase 2: Implementación del programa de actividades.
Fase 3: Evaluación y seguimiento.
El laboratorio estará abierto a los estudiantes durante la semana. Se ofrecerán talleres y cursos sobre una variedad de temas STEM, que se pretende sean autogestivos; algunos de los temas serán:
• Programación
• Robótica
• Diseño 3D
• Electrónica
• Impresión 3D
• Desarrollo de videojuegos
Conclusión
El proyecto de creación de un laboratorio de hacking STEM en BUAP es una iniciativa importante que tiene el potencial de transformar la vida de muchos estudiantes. El laboratorio brindará a los estudiantes la oportunidad de aprender y desarrollar habilidades que les serán útiles en su futuro académico y profesional.
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Caracterización y funcionamiento de un Zeusófono
La bobina de Tesla fue inventada por Nikola Tesla a finales del siglo XIX. Está constituida por dos circuitos RLC acoplados que forman un transformador elevador resonante. La bobina se caracterizó para llegar a tensiones en el rango de 3 a 5 MV y una frecuencia de resonancia que ronda los 9 kHz. Esta alta tensión es capaz de crear potentes campos eléctricos capaces de producir un arco eléctrico de una longitud mayor a 1 m.
El Zeusófono modifica la bobina de Tesla tradicional para producir sonidos musicales. Esto se logra mediante la modulación de las descargas eléctricas en la frecuencia de resonancia obtenida. El resultado es un altavoz de plasma que emite sonidos audibles para el oído humano. El primer Zeusófono fue diseñado en 2007 por Steve Ward, en ese entonces estudiante de ingeniería electrónica de la Universidad de Illinois. Este trabajo tiene como objetivo dar a conocer los componentes principales, explicar el proceso de selección de estos componentes y detallar la teoría detrás del funcionamiento del Zeusófono.
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Micelas de tensoactivo: propiedades y termodinámica de su formación
Los tensoactivos están formados por moléculas que tienen una naturaleza dual en cuanto a su hidrofobicidad. Por una parte, tienen una cabeza polar soluble en agua. Por otro lado, tienen una o varias cadenas hidrofóbicas insolubles en dicho líquido. Debido a esta característica, las moléculas de tensoactivo se asocian espontáneamente cuando se disuelven en algún solvente polar o apolar, dando lugar a fases en equilibrio termodinámico. La estructura microscópica autoasociativa más simple es la micela. Sus dimensiones son de unos cuantos nanómetros. Estos agregados aparecen a partir de una concentración umbral llamada concentración micelar crítica o cmc. Las micelas pueden ser esféricas o cilíndricas e incluso se pueden organizar en escalas más grandes para dar lugar a fases cúbicas o hexagonales, las cuales son un tipo de cristales líquidos, llamados liotrópicos.
En este trabajo hacemos una revisión de las principales características y propiedades de las micelas de tensoactivo. Describimos algunas diferencias entre tensoactivos iónicos, no iónicos y zwitteriónicos en cuanto a parámetros como la cmc, número de agregación (cantidad de moléculas por micela) y tamaño del agregado. También describimos brevemente algunos diagramas de fase de tensoactivos comunes y mostramos, en base a la segunda ley de la Termodinámica, cuáles son las condiciones necesarias para la existencia de micelas; utilizando el concepto de potencial químico calculamos una expresión para la cmc de una solución de tensoactivo. Finalmente, presentamos la metodología para determinar el tamaño de las micelas mediante experimentos de dispersión dinámica de luz (DLS) y ofrecemos y comentamos algunos resultados experimentales obtenidos con el tensoactivo iónico Dodecil sultato de sodio (SDS). Los conceptos aquí presentados pueden servir para ilustrar diferentes temas en cursos de Termodinámica y Fisicoquímica.
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Implementaciones Físicas de Computadoras Cuánticas
Las computadoras cuánticas son dispositivos que aprovechan las propiedades específicas de la mecánica cuántica como superposición y entrelazamiento para realizar cálculos mucho más rápidos que una computadora clásica. Sin embargo, aún presentan problemas debido a la decoherencia, corrección de errores, estabilidad de qubit, escala de sistemas cuánticos, algoritmos y software cuánticos, desarrollo y costo de hardware.
En nuestro trabajo analizamos los pros y contras de algunos de los sistemas físicos que utilizan grandes empresas para implementar computadoras cuánticas como trampas de Iones y fotones. Además del sistema físico de qubits basados en moléculas, dado que hay una gran variedad como lo son las moléculas orgánicas, magnéticas, de punto cuántico, biológicas y sintéticas diseñadas que ofrecen una perspectiva interesante para la computación cuántica y son una alternativa a los sistemas más usados.
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Educación STEM en niños neurodiversos: Juegos matemáticos
Las personas neurodiversas o neurodivergentes son aquellas cuyo cerebro aprende, funciona o procesa la información de manera diferente al de la mayoría de las personas. Es decir, tienen un neurodesarrollo fuera de lo normal, común o estándar; y está bien, porque es parte de su diversidad. Son neurodivergentes las personas con Trastorno del Espectro Autista (TEA), Trastorno de Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH), dislexia, dispraxia y otras condiciones neurológicas.
Emplear actividades desarrolladas a través de un enfoque STEM en el ámbito de la Educación Especial conlleva la potenciación de diversas competencias en las áreas de la Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM), que se distingue por abordar y resolver problemas de contexto real, al tiempo que contribuye al enriquecimiento de herramientas y habilidades en la formación tanto académica como personal del estudiante. Los entornos de trabajo se diseñan para ser inclusivos, proporcionando al estudiante la autonomía necesaria para tomar decisiones que orienten su propio proceso de aprendizaje. Se faculta al individuo para explorar sus intereses y asumir la responsabilidad inherente por su propio aprendizaje, empleando diversas estrategias pedagógicas.
En este trabajo, se implementarán 2 talleres en un grupo de niños de primaria alta con neurodivergencias. El objetivo es analizar el beneficio que pueden tener los niños al desarrollar actividades educativas a través de un enfoque STEM. Primero, empleando el origami; los estudiantes realizan múltiples pliegues con papel que siguen un patrón específico, lo que ayuda a representar visualmente regularidades y simetrías, tal como en las tablas de multiplicar, lo que sirve de práctica para la memorización de ellas. También se analiza el uso de la geometría en diferentes aplicaciones de ingeniería y tecnología mediante la obtención de dos juegos matemáticos como productos finales, uno por cada taller realizado.
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La Realidad Virtual como Herramienta para la Enseñanza de la Física
En este trabajo se explora el impacto de la Realidad Virtual (RV) como herramienta innovadora en la enseñanza de la física. La RV ofrece un entorno inmersivo que permite a los estudiantes interactuar con conceptos físicos abstractos de una manera tangible y visualmente estimulante. Este estudio presenta ejemplos de actividades didácticas basadas en RV que facilitan la comprensión y visualización de fenómenos físicos complejos. Se discuten los beneficios de integrar la RV en el aula, incluyendo el fomento de la participación activa y el aumento del interés de los estudiantes en el aprendizaje de la física. Además, se presentan resultados de investigaciones que muestran mejoras significativas en la comprensión conceptual y la motivación de los estudiantes después de participar en actividades de enseñanza con RV. Este trabajo resalta el potencial transformador de la RV en la enseñanza de la física y sugiere nuevas direcciones para la investigación y la implementación educativa en este campo.
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Visualización Educativa Oportuna herramienta analítica para el primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generaciones 2022-2023 y 2023-2024
Para establecer las condiciones mínimas señaladas en el cuarto apartado del Objetivo de Desarrollo Sostenible “Educación de Calidad” (ODS 4.4), en México es necesario que la población de alumnos que ingresan a la Educación Media Superior (EMS) logren transitar exitosamente este nivel educativo. En particular, para la EMS diferentes referentes en la literatura especializada permiten identificar que es en el primer grado donde existe una situación más apremiante ya que este cuenta con una mayor tasa de abandono escolar. Es así que, centrar el presente proyecto de investigación en dicho grado, resulta en sí mismo un acto de congruencia. Por lo tanto, con el objetivo de identificar el momento de mayor necesidad de apoyo académico de los alumnos de primer grado inscritos en la Escuela Preparatoria Santa Teresa (EPST) de la Universidad La Salle México, se diseñó una herramienta analítica de datos (aplicación de Big Data en la Educación) para definir un espacio de Visualización Educativa Oportuna (VEO). Como indicador, se utilizó un elemento que está estrechamente relacionado con el desempeño académico de los estudiantes: la prospectiva de exámenes finales calculada al cierre de cada uno los seis periodos que conforman un ciclo escolar completo. Este análisis en el espacio de VEO puede tratarse como una pseudo transformada de Fourier entre el espacio de frecuencias y el espacio temporal, que permitió modelar el comportamiento académico de la población de alumnos de la generación 2022-2023 y obtener predicciones con un error menor al 5% para aquellas materias que alcanzaron un punto de acumulación. Además, el espacio de VEO abre nuevas posibilidades para abordar la problemática del abandono escolar en la EPST durante el actual ciclo escolar 2023-2024.
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Automatización del experimento para determinar la relación e/m usando un diodo al vacío
El experimento convencional para determinar la relación entre la carga del electrón y su masa, e/m, contiene conceptos muy importantes acerca del movimiento de un haz de electrones en el seno de un campo magnético uniforme. Con este experimento se aprende sobre cañones de electrones, bobinas de Helmoltz, fuerza de Lorentz y otros conceptos. Sin embargo, este equipo es sumamente costoso, ante lo cual se optó por seguir un experimento diferente, basado en la medición de la curva de corriente ánodo-cátodo y el voltaje del ánodo [1]. La relación entre esos parámetros obedece a la Ley de Child-Langmuir (3/2), que tiene que ver con el movimiento de electrones en el vacío. Los resultados han sido muy satisfactorios al obtener esta relación con una diferencia de 3% al compararla con el valor más preciso. Por ello, se planteó la automatización del experimento con una interfase National Instruments, controlada por la plataforma Lab View, así como la de las fuentes de alimentación y la medición de la corriente de ánodo.
[1] Angiolillo, P.J. Am. J. Phys. 77 1102 (2009)
Trabajo apoyado por PAPIME-UNAM 104424.
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Sistema electromecánico de movimiento secuencial.
En este trabajo se presenta la implementación de un sistema electromecánico de transporte de canicas por sinergia alimentado por celdas fotovoltaicas. En dicho sistema se logrará observar la acción conjunta de diversos mecanismos modelados mediante sofware CAD y fabricados mediante técnicas de manufactura digitales, para generar interacciones mecánicas secuenciales y cíclicas a travéz de un recorrido pre determinado. El objetivo de dicha implementación es contar con una herramienta didáctica en la enseñanza de la física, mecánica y energías renovables. El trabajo se enfocará en explicar conceptos abstractos de una manera amigable, empleando materiales de fácil acceso y manipulación, acercando así a los estudiantes al análisis mecánico, ciencia y tecnología. El desarrollo de habilidades de manufactura digital para la interconexión con otros mecanismos permite al alumno familiarizarce con metodologías de desarrollo de pruebas experimentales para comprobar hipótesis.
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Caracterización de sistema de lastre con control de posicionamiento vertical
En este trabajo estudiamos el caudal de agua a través de un dispositivo con función de lastre en un minisubmarino, cuando el caudal de agua ingresa al lastre el minisubmarino realiza una inmersión y cuando el caudal de agua es expulsado por una bomba el minisubmarino emerge. La importancia de conocer esta información es para poder generar un control que permita el movimiento del dispositivo a puntos específicos, tanto de manera vertical como horizontal. Este trabajo puede tener aplicaciones en diversos campos, como el diagnóstico de entornos acuáticos donde el ser humano no puede acceder con facilidad, como ríos, lagunas, etc. El esquema teórico utilizado para abordar el problema se basa en el uso de modelos teóricos y aproximaciones numéricas. Se emplea el software COMSOL Multiphysics y SolidWorks para calcular la velocidad requerida a usar en el caudal dentro de este entorno. También, se presenta el dispositivo lastre que hemos construido para un minisubmarino el cual es operado por medio de una bomba de agua. Finalmente, se presentan las gráficas del caudal del lastre con respecto al tiempo experimentales, así como el análisis obtenido en la simulación numérica usando COMSOL y SolidWorks.
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Simulación Numérica para el problema de los 2 y 3 cuerpos restringidos
Simulación Numérica para el problema de los 2 y 3 cuerpos restringidos
Samuel Sanchéz Rubio y Aguilera(1), Enrique Cruz Martínez(2), Agustón González Villanueva(3)
Estudiante de modelación matemática
Profesores del Colegio de Ciencia y Tecnología
UACM
La Mecánica Celeste estudia el movimiento de los cuerpos en el espacio y su enfoque es el de sistemas dinámicos.
El primero en contrar una ley que se describe como una formulación matemática del movimiento de los cuerpos
celestes fue Issac Newton, quien postuló que todos los cuerpos se atraen entre sí con una fuerza, proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancia que los separa. La Ley de Gravitación Universal permitió comprender muchos fenómenos hasta entonces parcialmente explicados. Esta ley junto con La Segunda Ley de Newton nos proporcionan un sistema de ecuaciones, el cual describe como es el movimiento de los cuerpos celestes, podemos de esta manera modelar el comportamiento de dos cuerpos, tres cuerpos hasta N cuerpos considerando las interacciones entre pares.
Este trabajo inicia con un caso simple de dos cuerpos, con condiciones iniciales tales como; velocidad inicial y posición. Utilizando el lenguaje de programación Fortran y aplicando el método numérico clásico Runge Kutta de orden 4 al sistema y utilizando datos reales como la distancia a la estación espacial internacional y su velocidad, la masa de la tierra, masa de la nave entre otros parámetros. Se analizarán las condiciones para las cuales existen órbitas cerradas, cuasi periódicas entre otras. De igual forma se propone complicar el sistema de tal manera que se trabaje con 3, cuerpos restringidos: m3<<mT,mL para el sistema Tierra-Luna-Nave. Se establecen las consideraciones para el estudio de tres cuerpos y N cuerpos.
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Juego de partículas para enteder la estructura de los hadrones
En este trabajo se presenta un juego educativo para la enseñanza del modelo de quarks, diseñado para hacer más accesible la física de partículas a estudiantes de niveles intermedios y avanzados. El juego guía a los estudiantes en la composición de mesones y bariones a partir de su contenido de quarks, explorando conceptos como número cuántico, espín y sabor. También se abordan las leyes de conservación asociadas, como la conservación de carga y número bariónico. Además, el juego permite a los estudiantes descubrir estados exóticos como los tetraquarks y pentaquarks, explicando su estructura y diferencias respecto a mesones y bariones tradicionales. Al combinar teoría y práctica, este juego educativo busca estimular el interés por la física de partículas, fomentando el pensamiento crítico y la resolución de problemas.
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Rehabilitación de una computadora EAI 185 Hybridrechner para la enseñanza de ecuaciones diferenciales en física
El presente trabajo muestra el uso de la computadora híbrida modelo EAI 185 Hybridrechner, fabricada en Alemania en 1972 y restaurada dentro de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo para resolver ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden. Mediante ejemplos bien conocidos, se resuelven problemas con valores en la frontera, aplicables en campos como la mecánica y el electromagnetismo. La restauración de la computadora refleja el interés por la tecnología clásica y su potencial educativo. El estudio destaca cómo los métodos computacionales de aquella época pueden ser aplicados a problemas actuales, subrayando el valor de combinar tecnología antigua con enfoques modernos. Además, el proyecto promueve la conservación de equipos históricos y contribuye a la comprensión de la evolución de la computación en física.
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Tracker como herramienta para implementación del laboratorios virtuales de física en el nivel medio superior
El uso de Tracker, un software para análisis de video y modelado en física, se propone como herramienta para realizar laboratorios virtuales con estudiantes de nivel medio superior. En el Bachillerato de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, se sugiere un conjunto de prácticas de mecánica que pueden servir como base para el laboratorio de física. Mediante Tracker, los estudiantes pueden analizar y medir propiedades del movimiento, como posición, tiempo y velocidad, en varios experimentos de mecánica, como el movimiento rectilíneo, proyectiles y movimiento circular. Este enfoque facilita el aprendizaje práctico sin necesidad de laboratorios físicos y fomenta habilidades como el análisis crítico y la resolución de problemas, permitiendo que los estudiantes apliquen conceptos teóricos en situaciones reales.
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Impact of an Undergraduate Basic Physics Course on the Comprehension of Fundamental Concepts in Physical Sciences
To evaluate the effect of an introductory Mechanics course on the understanding of fundamental physical concepts, a multiple-choice conceptual test was administered before and after instruction. The test covered topics such as Magnetism and Electricity, Interactions and Energy, Interactions and Force, Waves, Sound and Light, and Matter and its Interactions. The study included approximately 400 students from six different undergraduate programs at FCFM-UANL. We investigated the correlation of student performance with factors such as gender, instructor, class time, high school, and degree program.
The analysis revealed that while gender did not significantly impact performance, there were strong correlations with class time and degree program. Specifically, students majoring in physics and math tended to achieve the highest overall scores. However, the results also indicated that students consistently struggled with understanding the concept of Potential Energy. After instruction, there was a slight but significant improvement in the topics related with energy and force.
The findings from this study will not only help us track student progress throughout the semester but also identify areas for improvement in the teaching and learning process. Our ultimate goal is to implement more effective pedagogical strategies to enhance students' mastery of fundamental concepts in physical science.
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Galileo Galilei, teoría y experimentos con sus aplicaciones
Galileo Galilei tuvo una fuerte preparación académica, estudiando la Física y las Matemáticas de su época (1581-1592). Basado en esa formación, comenzó a realizar diferentes experimentos, y fundamentando sus resultados en términos matemáticos. Pero lo que se describirá en éste trabajo son las aplicaciones a las que llegó, construyendo instrumentos ópticos con diversas aplicaciones, algunos ejemplos: Telescopio terrestre y astronómico (1609), Microscopio compuesto (1624), Reloj con péndulo (1600).
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FRONTERA DE LA INTERACCIÓN NUCLEAR FUERTE
El proyecto se enfoca en investigar y comprender en detalle dos fenómenos fundamentales en la física de partículas: el confinamiento de color y la libertad asintótica. El confinamiento de color, una característica distintiva de la interacción nuclear fuerte, es responsable de la formación de hadrones, como mesones y bariones, a partir de la agrupación de quarks. A pesar de los esfuerzos por separar los quarks individuales en colisiones de alta energía, nunca se ha logrado aislar un quark individual debido a la intensa interacción de color entre ellos. Cuando los quarks se separan, la energía potencial entre ellos aumenta, llevando a la creación de nuevos pares de quarks en un proceso conocido como hadronización. Por otro lado, la libertad asintótica postula que las interacciones entre quarks disminuyen a medida que la distancia entre ellos se reduce, lo que permite que se comporten como partículas libres a altas energías. Este fenómeno, descubierto por David Gross, Frank Wilczek y David Politzer, revela que las teorías de gauge no abelianas son asintóticamente libres. Además, en el contexto de la cromodinámica cuántica (QCD), los gluones, que son partículas de espín uno cargadas de color, se comportan de manera análoga al paramagnetismo. Los gluones se alinean paralelamente a un campo externo aplicado, aumentando su magnitud y mostrando un comportamiento de anti-pantalla del vacío similar al paramagnetismo.
En el presente trabajo se realizará un análisis histórico y se profundizará, con el rigor y la formalidad adecuados, en estos fenómenos inherentes a la QCD, que es la teoría cuántica de campos que describe la interacción entre quarks y gluones.
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Uso de una computadora EAI 185 Hybridrechner para la enseñanza de ecuaciones diferenciales en física
Mediante el uso de una computadora híbrida EAI 185 Hybridrechner reparada y puesta en marcha en el laboratorio de Física de la Facultad de Biología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, se resuelven diferentes ecuaciones diferenciales remarcables en el estudio de las ciencias físicas. El oscilador armónico simple, el oscilador amortiguado y la ecuación de Schrödinger en varios casos conocidos son algunos ejemplos tratados con este equipo.
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Sistemas de Indicadores para el primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generación 2022-2023
En la propuesta de Educación Media Superior de la Escuela Preparatoria Santa Teresa de la Universidad La Salle México, el desempeño académico tiene tres momentos diferentes en un ciclo escolar de un año. Estos momentos quedan definidos por las tres evaluaciones que conforman este nivel educativo: la evaluación parcial (conformada por 6 periodos), la evaluación final (constituida por un examen con dos oportunidades para ser ejecutado) y la evaluación extraordinaria (representada por un solo examen). Con la finalidad de que el profesor titular de grupo pueda dar un seguimiento a estos momentos de evaluación, se diseñó un sistema de indicadores con tres herramientas analíticas para procesar los datos de cada una de las evaluaciones antes mencionadas: 1. Visualización Educativa Oportuna (VEO), 2. Congruencia Promedio Parcial (PrP) y Promedio Total (PrT), y 3. Correlación Evaluación Final (ExF) y Evaluación Extraordinario (ExT).
La aplicación de este sistema de indicadores le facilita al profesor titular visualizar, analizar e incluso prospectar hacia el futuro el comportamiento de la población de estudiantes que tiene a su cargo. De esta forma puede identificar el momento de mayor necesidad de apoyo académico y valorar el resultado de su acción titular.
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Medidor de Fuerza
En la actualidad, la integración de la tecnología en la educación ha demostrado ser una herramienta poderosa para mejorar la comprensión y el interés de los estudiantes en diversos campos del conocimiento. Este proyecto se centra en la construcción de un dispositivo que utiliza un sensor de fuerza y una placa Arduino para medir la fuerza aplicada a un objeto y mostrar los resultados en una pantalla LCD. A través de este proyecto, los estudiantes no solo aprenden sobre conceptos fundamentales de la física, como la Ley de Hooke, sino que también adquieren habilidades prácticas en electrónica y programación.El uso del sensor de fuerza es crucial, ya que convierte una fuerza física en una señal eléctrica, que luego es procesada por la placa Arduino. Esta conversión y procesamiento de datos permite a los estudiantes visualizar la relación entre la fuerza aplicada y la respuesta del sistema, brindando una comprensión más tangible y práctica de los principios físicos involucrados.Además, este proyecto ofrece una experiencia de aprendizaje interactivo, permitiendo a los estudiantes diseñar y construir sus propios experimentos. Esto no solo refuerza su conocimiento teórico, sino que también fomenta habilidades de resolución de problemas, creatividad e innovación.Las aplicaciones de este dispositivo son variadas y valiosas. Puede ser utilizado en laboratorios educativos para demostrar conceptos de física, como la elasticidad y la resistencia de materiales. También puede ser útil en proyectos de ingeniería para medir fuerzas en estructuras y componentes. En el ámbito de la robótica, se puede emplear para detectar y controlar la fuerza ejercida por actuadores y brazos robóticos, mejorando la precisión y seguridad de las operaciones. En resumen, el proyecto no solo combina la física con la electrónica y la programación, sino que también proporciona una plataforma versátil para explorar y aplicar principios físicos en situaciones del mundo real. Al hacerlo, promueve un enfoque de
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Irradiación de películas delgadas de C60 y bicapas de C60-H2TPP por protones de baja energía.
Se presentan datos preliminares de la irradiación de películas delgadas de C60 y bicapas de C60-H2TPP en el acelerador de partículas a bajas energías de la Facultad de Ciencias de la U.N.A.M. Las muestras fueron sometidas a exposiciones de 150 y 300s a 3 y 7 keV. La corriente medida fue del orden de 1x10-8 A.
Se utilizaron películas delgadas de aproximadamente 140 nm de espesor depositadas sobre silicio. Se realizaron espectros de absorción UV-vis y curvas IvsV para la conductividad antes y después de la irradiación. A 7 keV las películas de C60 presentan polimerización. A 3 keV, las bicapas muestran la degradación de la molécula de H2TPP.
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Capacitación a docentes para la observación de los eclipses solares en México: jornadas y un curso asincrónico
Una de las actividades principales del Comité Nacional de Eclipses México fue la capacitación a personal docente con la finalidad de que el impacto fuese el mayor. Durante más de dos años se llevaron a cabo Jornadas de capacitación en formato híbrido, con la participación de astrónomos profesionales, aficionados y muchos docentes. Además, en colaboración con la BUAP se desarrolló un curso asincrónico con la misma finalidad, que la mayor parte de la población pudiese observar y disfrutar los eclipses solares de 2023 y 2024, con total seguridad. En este trabajo hacemos un recuento de los alcances que tuvieron ambas estrategias y planteamos proyectos que siguen.
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Calorímetro portable de bajo costo
En esta práctica, desarrollamos un calorímetro de bajo costo para las actividades de docencia y divulgación del Laboratorio de Materiales Blandos 'Portable'. Utilizamos una sonda de temperatura (DS18B20 con protección a prueba de agua) Arduino, la placa Arduino Uno (ATMega328P) y una computadora de bajo consumo (Mini PC) para obtener las mediciones de la temperatura de diferentes materiales y analizar sus propiedades termodinámicas a partir de los datos obtenidos durante cambios de temperatura. Realizamos varias pruebas con agua, tanto en el proceso de congelación como de calentamiento en un refrigerador. Se calculó la capacidad calorífica y durante este proceso, observamos un fenómeno peculiar conocido como sobre-enfriamiento, en el cual la temperatura del agua desciende por debajo de su punto de congelación sin solidificarse. Investigamos este fenómeno en detalle. Los resultados obtenidos nos proporcionaron información relevante sobre las variaciones de temperatura del agua en diversas condiciones.
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Experimentos Ópticos con burbujas: Halos, Difracción e Interferencia.
En este trabajo se presentan tres experimentos ópticos sobre la interacción de la luz con burbujas. En el primer experimento se muestra la aparición de un halo circular tipo Parhelio, generado por la interacción de un haz de luz láser con un borde de Plateau creado por burbujas de jabón dentro de una celda de vidrio convencional. En el segundo experimento se presentan patrones de difracción provocados por una o más microburbujas dispuestas en arreglos geométricos dentro de una celda de vidrio llena de agua. En el tercer experimento se exhibe el patrón de interferencia en pompas de jabón en el aire expuestas a luz blanca. Nuestro principal objetivo al desarrollar estos tres experimentos es despertar la curiosidad sobre los fenómenos ópticos presentes en la interacción de la luz con las burbujas. Además, demostramos la facilidad de la experimentación utilizando instrumentación accesible.
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El modelo de Heitler como herramienta básica para el estudio de cascadas atmosféricas electromagnéticas y su extensión al caso de las cascadas hadrónicas
Las cascadas de chubascos atmosféricos producidas por rayos cósmicos y rayos gamma son fenómenos complejos que involucran la interacción de partículas de alta energía con la atmósfera terrestre.
Estos chubascos, también conocidos como cascadas atmosféricas extendidas (EAS, por sus siglas en inglés), son objetos de estudio en la astrofísica de partículas y se utilizan para investigar las propiedades de los rayos cósmicos y los rayos gamma.
En el contexto de estos chubascos, el modelo de Heitler puede ser utilizado como una herramienta analítica y numérica para comprender ciertos aspectos de la interacción electromagnética en la cascada.
El modelo de Heitler describe la interacción de los rayos gamma de alta energía con los núcleos atómicos del aire, produciendo pares electrón-positrón. Estos pares a su vez pueden interactuar con los núcleos y generar más pares, multiplicando así el número de partículas cargadas en la cascada.
El modelo de Heitler puede utilizarse en su presentación más sencilla para realizar estimaciones analítica de la fenomenología del evento en estudio.
En general es una herramienta muy útil para entender el fenómeno físico antes de implementar variables más complejas. En este trabajo se presentan los resultados analíticos y numéricos del modelo aplicado a cascadas electromagnéticas y hadrónicas.
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Solución numérica de modelos tipo Jaynes-Cummings mediante QuTiP.
En este estudio, mostramos cómo resolver de forma numérica modelos del tipo Jaynes-Cummings (JCM) utilizando QuTiP de Python. Exploramos cómo escribir los Hamiltonianos asociados a estos modelos y su solución a través de las ecuaciones de Schrödinger correspondientes. Además, analizamos resultados clave, como las inversiones atómicas, los números esperados de fotones y otras observables de interés.
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La Práctica Docente en la Enseñanza de la Física en el Nivel Medio Superior
El Resumen de mi trabajo
Introducción.La presente investigación se desarrolla en el Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios 122 al que en lo sucesivo llamaremos (CBTis 122), cabe señalar que se tomó como punto de partida el proceso de enseñanza aprendizaje de los contenidos correspondientes a la asignatura de Física, la institución educativa que cuenta con 2800 estudiantes en ambos turnos, ofrece 6 carreras técnicas que a continuación se mencionan: Electromecánica, Electrónica, Mecatronica, Programación, Transformación de Plasticos, Soporte y Mantenimiento de Equipo de Computo. En los últimos años se ha venido notando los bajos promedio y altos indices de reprobación, razón por la cual se despierta el interés por realizar una investigación que aporte datos e información de una realidad en el proceso enseñanza aprendizaje, para medidas, implementar las estrategias correspondientes.
Planteamiento del Problema.Debido a la dificultad y complejidad que muestran los estudiantes al momento de aprender física se obtiene como resultado el rechazo de los estudiantes por aprender, logrando un bajo rendimiento escolar, es por tal caso que se plantean las siguientes preguntas de investigación. ¿Como lograr despertar el interés por aprender física? ¿Como se puede lograr el aumento del rendimiento académico? ¿Que actividades estratégicas de deben incluir y con que frecuencia se deben realizar las practicas en el laboratorio? ¿Que recursos didácticos aportan mayor facilidad a la enseñanza de la física?, todas son preguntas que es encierran dentro de la planeación y organización de la practica docente en el aula.
Metodología: Se tomo una muestra de 152 alumnos que cursan actualmente el cuarto semestre de la asignatura de física 1, clasificados en 8 grupos de las diferentes carreras técnicas.
Se utilizó la tecnología de google forms, mediante el cual se plantearon 10 preguntas utilizando la escala likert
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Ciencia ciudadana para la física: de la educación a la investigación
Las creencias acerca de la física y su utilidad tienen un impacto profundo en cómo se enseña, se aprende y se aplica la disciplina a la solución de problemas. Por tanto, es crucial abordar diferentes perspectivas para tener una apreciación más amplia de cómo la física -y la ciencia en general- no es una actividad aislada de la sociedad, sino una herramienta poderosa para el bien común, con un enfoque en la inclusión, la participación y el impacto positivo en la vida diaria de las personas. Los ciudadanos pueden ser no meros observadores, sino participantes activos en el proceso científico. Esto puede incluir la recolección de datos, el análisis de resultados y la colaboración en la difusión de hallazgos. En esta charla se comparten experiencias de su implementación en comunidades de aprendizaje rurales y urbanas.
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CONTROLADOR ANALÓGICO PARA ESTABILIZAR UN SISTEMA INESTABLE USANDO IMPEDANCIAS COMPLEJAS EN EL LAZO DE REALIMENTACIÓN DE UN AMPLIFICADOR INVERSOR.
En el ámbito educativo, el tema de los amplificadores operacionales
(op-amps) tiene una gran utilidad, sin embargo, en otras áreas, hay
una gran variedad de aplicaciones, de las cuales se destaca la de
control debido a que los conceptos se vuelven más evidentes, entre
otras más. Con base en esto, se presenta el control aplicado a un
sistema inestable para estabilizarlo. Existen numerosos ejemplos de
sistemas inestables, en este caso se utilizó el péndulo invertido por
ser el mas conocido. Donde el control implementado es un inversor
con retroalimentación negativa; el circuito externo de salida es una
red compleja que puede configurarse de diversas formas, obteniendo
la acción proporcional ajustable, la acción integral con una constante
de tiempo ajustable, la acción proporcional-integral, la acción
proporcional-derivativa o la acción proporcional-integral-derivativa.
Se realizarán algunas pruebas y se presentarán dichos resultados.
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Secuencia Didáctica para la Enseñanza de las Bases de Laboratorio de Física mediante una Estrategia de Actividades CUN
Uno de los retos de la educación actual es asegurar que los estudiantes adquieran competencias que puedan aplicar más allá del aula. La propuesta de problemas CUN (Complejos, Desconocidos y No Rutinarios) de Maverech y Kramarski (2017) ofrece una metodología que promueve un aprendizaje significativo y fomenta la metacognición en los estudiantes. Estos problemas van más allá de la solución tradicional de problemas, preparándolos para el uso auténtico de los topicos vistos en clase. El laboratorio de Física es crucial en la formación de cualquier estudiante de esta disciplina. Cruz y Espinosa (2012) destacan que el uso del experimento es una herramienta esencial para la enseñanza y comprensión de la Física.
Basándonos en estos argumentos, se implementó una secuencia didáctica con siete actividades CUN, con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con los conceptos básicos del laboratorio y el trabajo experimental. Las actividades son las siguientes: 1)Medición de características de un vaso: Para el control de variables. 2)Estadística en tiro con arco: Para identificar precisión y exactitud. 3)Diseño de teléfonos-vasos: Para elegir instrumentos de medición. 4)Pista con carrito de control remoto: Para la matematización del modelo. 5)Análisis del material ficticio Burrilio: Para la identificación de gráficas y redacción de conclusiones. 6)Qsort de reportes de laboratorio: Para conocer los elementos de un reporte y sus características. 7)Diseño de un motor simple: Junto con una propuesta de mejora y diseño de cómo caracterizar dicha mejora. Esta secuencia didáctica permitió a los estudiantes identificar elementos básicos en el diseño de experimentos, como el control de variables, la elección de instrumentos, la interpretación de gráficas y la redacción de conclusiones. La implementación de experimentos tipo CUN permitio un aprendizaje significativo que serviria de base para futuros laboratorio y diseño de experimentos.
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Caracterización de un modulador espacial de luz de transmisión LC2002 de Holoeye por medio de un arreglo interferométrico.
La interferencia óptica equivale a la interacción de dos o más ondas de luz que se superponen y combinan, resultando en una nueva distribución de intensidad. Esta superposición puede ser constructiva o destructiva, dependiendo de la fase relativa de las ondas. Los moduladores espaciales de luz, pueden ser programados para generar frentes de onda complejos que, al interferir, producen patrones de luz específicos en el plano de observación. La caracterización de moduladores espaciales de luz es esencial en diversas áreas como en el procesamiento de imágenes y holografía. En este trabajo se propone la caracterización de un modulador espacial de luz de transmisión LC2002 de Holoeye utilizando un arreglo interferométrico utilizando polarizadores y retardadores, buscando que el dispositivo permita modular la fase y la amplitud de la luz. Lo que se espera de este trabajo es obtener una caracterización detallada y precisa del modulador espacial de luz para la modulación de la fase óptica. El arreglo experimental se implementará en el laboratorio de interferometría de la FCFM-BUAP.
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Ecuación de Duffing y de Van der Pol en sistemas dinámicos no lineales.
La ecuación de Duffing y de Van der Pol son ejemplos destacados de sistemas dinámicos no lineales que muestran comportamientos oscilatorios intrigantes. Mientras que la ecuación de Van der Pol describe un oscilador amortiguado con una no linealidad en la fuerza de amortiguamiento, la ecuación de Duffing es el modelo de un oscilador con una no linealidad en la fuerza de restauración, representando un resorte no lineal sujeto a una fuerza periódica. Ambas ecuaciones tienen soluciones interesantes y muy especiales, dependiendo de parámetros y condiciones iniciales.
En este estudio se presenta soluciones mediante análisis numérico y además se obtiene e interpreta el espacio fase . La ecuación de Duffing exhibe bifurcaciones de Hopf y atractores, mientras el espacio fase de Van der Pol también revela comportamientos caóticos para ciertos valores de sus parámetros. Estos dos fascinantes modelos son fundamentales en dinámica no lineal aplicándose en campos como la electrónica, vibraciones mecánicas, biología, comunicaciones y fluidos. La dinámica no lineal se ha convertido a través de los años en un intenso es campo de investigación
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Implementación de IA, como herramienta para mejorar el aprendizaje
La educación se enfrenta al reto de adaptarse a las necesidades individuales de los estudiantes y de ofrecer experiencias de aprendizaje personalizadas y efectivas. La IA se presenta como una tecnología innovadora con el potencial de transformar la forma en que aprendemos y de alcanzar nuevos niveles de conocimiento y comprensión.
Objetivos del estudio
• Describir un modelo de implementación de la IA para el aprendizaje personalizado.
• Evaluar la eficacia de la IA en el aprendizaje a través de estudios de caso y experimentos.
Metodología
• Se diseñará un modelo de implementación de la IA para el aprendizaje personalizado.
• El modelo se basará en los hallazgos de la revisión de la literatura y en las necesidades específicas del contexto educativo.
• El modelo incluirá recomendaciones para la selección de herramientas de IA, la capacitación de docentes y la evaluación del impacto de la IA en el aprendizaje.
• Se realizarán estudios de caso y experimentos para evaluar la eficacia del modelo de implementación de la IA.
• Se recolectarán datos sobre el aprendizaje, la motivación y el compromiso de los estudiantes.
• Se analizarán los datos para determinar el impacto de la IA en el rendimiento académico de los estudiantes.
• Se elaborarán recomendaciones para el uso responsable y ético de la IA en la educación.
• Las recomendaciones se basarán en los hallazgos de la investigación y en las mejores prácticas existentes.
• Las recomendaciones se basarán en los hallazgos de la investigación y en las mejores prácticas existentes.
Conclusiones
La implementación de la IA en el ámbito educativo tiene el potencial de transformar la forma en que aprendemos y de alcanzar nuevos niveles de conocimiento y comprensión. Este trabajo de investigación tiene como objetivo analizar el potencial de la IA para mejorar el proceso de aprendizaje y desarrollar un modelo de implementación efectivo que pueda ser utilizado por educadores y estudiantes en todo el mundo.
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Modelando un problema de física a través del Ciclo de Deming
En este trabajo se implementa la modelización del proceso de enseñanza-aprendizaje de un problema de fisica mediante el ciclo de Deming, mediante el cual ha permitido alcanzar el objetivo de determinar en forma metodológica la solución del problema planteado. Además de resaltar la integración de herramientas matemáticas y la vida cotidiana (fenómenos físicos), es decir, el modelo propuesto (Segunda Ley de Newton) explica eficientemente la dinámica de posición, velocidad y aceleración, implicando que el tiempo de movimiento de la bala por la tabla de madera como variable de interés, se calcula en forma eficaz 𝑡 = 8.185175∗10−4 𝑠. Como método de enseñanza de la fisica en los diferentes niveles de escolaridad, la modelación matemática propiciaría en el estudiante la capacidad de ser autodidacta, además de alentar su crecimiento cognoscitivo en: información, formación y transformación de neuronas.
Palabras clave: Modelización, Enseñanza, Física, Ciclo de Deming.
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Correlación entre la evaluación final y extraordinaria en la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generaciones: 2022-2023 y 2023-2024
Para atender el problema del abandono escolar en la Educación Media Superior (EMS) y establecer las condiciones elementales para la Educación de Calidad postulada por el cuarto Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS 4), resulta prudente identificar a la población de alumnos que tienen una mayor necesidad de apoyo académico y están en riesgo de abandonar este nivel educativo. Con la finalidad de reconocer a estos estudiantes, que debido a su bajo desempeño académico están en riesgo de abandonar, en el primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa se analizó la correlación entre los Exámenes Finales (ExF) y los Exámenes Extraordinarios (ExT) utilizando una herramienta común en el estudio de señales: análisis en el espectro de frecuencias. Aplicando este análisis de Big Data, utilizando los datos de los alumnos de la generación 2022-2023, se identificaron dos Zonas con comportamientos radicalmente diferentes: Zona Umbral (alumnos con ExF ≤11) y Zona de Riesgo (alumnos con ExF >11). Para un alumno de la Zona Umbral la probabilidad recurrir a un solo examen extraordinario es del 80% y la probabilidad de presentar de 3 a 5 exámenes extraordinarios es de tan solo el 7%. En cambio, para un alumno en la Zona de Riesgo la probabilidad de requerir presentar únicamente un examen extraordinario disminuye al 35% y la probabilidad de tener que presentar de 3 a 5 exámenes extraordinarios aumenta hasta el 22%. Esté análisis permite entender con mayor profundidad las condiciones académicas que pueden detonar la deserción en el primer grado de la EMS y tomar acciones preventivas con la generación 2023-2024.
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Coherencia educativa en la evaluación final del primer grado de la Escuela Preparatoria Santa Teresa. Generaciones: 2022-2023 y 2023-2024
En el formato de educación presencial tradicionalmente la evaluación final (examen final) de los alumnos inscritos en la Escuela Preparatoria Santa Teresa (EPST) se ha realizado en un formato físico utilizando hojas de papel. Y dado que una cantidad importante de alumnos de primer grado (más del 50% de la población activa) recurren a dicha evaluación, en consecuencia, se produce año con año una importante cantidad de papel desechado. Sin embargo, el quinto apartado correspondiente al Objetivo de Desarrollo Sostenible “Producción y Consumo Responsable” (ODS 12.5) señala la necesidad de reducir la generación de desechos mediante actividades de prevención y reducción. Por lo tanto, para sumarse a esta cultura de consumo responsable en la EPST durante el ciclo escolar 2022-2023 la aplicación de la evaluación final (exámenes finales) se realizó de manera digital mediante la plataforma Microsoft TEAMS. En el presente trabajo se analizan las consecuencias ambientales (ahorro de papel y CO2) y educativas asociadas a la aplicación digital de la evaluación final de los alumnos de primer grado con la intención de valorar los resultados de dicha iniciativa y determinar si este formato de aplicación permite mantener el compromiso marcado por el cuarto apartado del ODS vinculado a una “Educación de Calidad” (ODS 4.4). Es decir, se determina si el formato de evaluación digital admite la existencia de una coherencia educativa y ambiental. Además, se realiza una reflexión crítica para identificar los posibles puntos de mejora que deberían tomarse cuenta para la aplicación de los exámenes finales en el ciclo escolar 2023-2024.
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Implementación de la Psicología del Color como herramienta para mejorar la enseñanza de la física a nivel medio superior desde una perspectiva Constructivista
Este proyecto tiene como objetivo la implementación de la psicología del color como una herramienta de aprendizaje que ayude en el estudio de la ciencia exacta que es la física. Partiendo desde una perspectiva constructivista, se reconoce la importancia de la retención del conocimiento para una clase.
Uno de los principales problemas que confronta un docente de ciencias exactas es el hecho de que, durante un proceso de aprendizaje, el alumno requiere generar su propio conocimiento. Tomando este punto de vista constructivista, se hace necesaria una buena retención de lo explicado. Realizar conexiones entre temas clase con los que posee previos a la cátedra un aprendiente, es la manera en que se va generando un aprendizaje. Mientras que métodos existen para atacar la comprensión de conceptos una vez finalizada una cátedra, no es común ver estrategias que ataquen la parte matemática abstracta. Haciendo uso de la psicología del color (usada para la retención de ideas, logos o símbolos), se vio aplicada sobre temas de física que involucren un diagrama de cuerpo libre, así como sus procedimientos matemáticos. Se buscó ayudar al estudiante a generar relaciones entre las diferentes partes de una ecuación, involucraciones físicas y simetrías; relacionándolos con la facilidad que otorgan los códigos de color. Esto resultó no solo una mejora en la retención de parte del grupo de estudio, individuos comenzaron a utilizar colores, afirmando que les ayudaba a recordar mejor.
El uso de la psicología del color, así como sus códigos, no se ven limitados a lo tratado aquí. Este tipo de acercamiento a la enseñanza puede ser abordado en más áreas, denotándose más su efectividad al tratar con un gran número de variables o pasos a seguir. Involucrar una perspectiva constructivista necesita mayor tiempo invertido en la preparación de una clase; sin embargo, vale la pena.
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Estudio de la energía mecánica aplicando los niveles taxonómicos de Bloom a nivel bachillerato
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo Mex.
En este estudio se presenta un experimento diseñado para calcular la energía mecánica total de objetos en movimiento. Entre estos objetos se tiene: 1) una pelota de tenis y 2) una canica, utilizando la herramienta de software de videoanálisis Tracker se obtienen las coordenadas de posición bidimensional. La investigación se centra en la aplicación práctica de la física experimental dirigida a estudiantes de nivel preparatoria, empleando la taxonomía de Bloom como marco pedagógico.
El experimento consiste en dejar caer los objetos desde una misma altura y registrar el movimiento utilizando video con alta definición. Luego, se analiza el video utilizando Tracker para determinar las variables necesarias para el cálculo de la energía mecánica de los objetos en diferentes puntos de su trayectoria. Este enfoque permite a los estudiantes comprender conceptos fundamentales de la física, como la energía cinética y potencial, así como la conservación de la energía y la aplicación de Tracker.
Dentro de esta investigación adicionalmente se presenta una metodología innovadora para enseñar física en nivel preparatoria, utilizando como eje educativo los niveles de la Taxonomía de Bloom educativa, que son: memoria, comprensión, aplicación, análisis, evaluación y creación. Se logra concluir que la integración de Tracker y la taxonomía de Bloom ofrece una plataforma efectiva para mejorar la comprensión y el compromiso de los estudiantes con los principios fundamentales de la física.
Palabras clave: Energía, bachillerato, taxonomía, Bloom, Tracker.
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Herramientas didácticas para la enseñanza de la física del ballet
Aunque el ballet y la física general puedan parecer disciplinas enteramente dispares a primera vista, hay mucho más que indagar sobre el campo, pues hay cantidades inimaginables ocultas para el ojo común tras el ballet. Conceptos de la mecánica clásica como: estática, momento angular y fricción se encuentran presentes en todas las clases. Al ser considerado meramente como arte, una persona promedio no se imaginaría relacionarlo con algo científico, ni siquiera el propio bailarín se atreve a inquirir sobre el porqué de sus complejos movimientos. ¿Habrá entonces alguna manera de introducirles todos estos conceptos sin que les resulte tedioso o extremadamente complicado para ellos? ¿Podría este nuevo acercamiento generar un mayor interés hacia las ciencias fisicomatemáticas? El objetivo es acercar la física a bailarines de ballet, mediante la generación de material didáctico para mejorar su desempeño en la danza. En general, se busca cambiar la visión hostil y repelente hacia la física desde la visión común de las personas, usando al mismo arte como arma. Se realizaron una serie de conferencias didácticas e interactivas sobre la física del ballet a grupos de bailarines de danza clásica; dichas conferencias fueron adaptadas según el nivel: básico, intermedio y avanzado. En la prueba diagnóstica, fue evidente que se estaba frente a un tabú y una baja recepción a los temas de física por un mero estereotipo; una “satanización” de la materia. Posteriormente a las conferencias, se mostró una evidente mejora en la conexión mente-músculos, y sobre todo un deseo de haber aprendido la física de esta manera en años anteriores en su formación. Se ha podido inferir que la manera de acercar la física al ojo común es a través de otro interés; demostrando que la física está lejos de ser algo ajeno al público, sino lo que rige cada una de las cosas que suceden en la cotidianidad. Se hace la invitación de repetir el presente proyecto enfocado hacia otras áreas del conocimiento.
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Simulación del modelo de Ising bidimensional y su comportamiento bajo diferentes temperaturas y campo magnético externo en la clase de física computacional
En este trabajo se presenta la simulación del modelo de Ising bidimensional realizada en el curso de Física Computacional del séptimo semestre de la carrera de Física impartida en la Facultad de Ciencias de la UNAM. El objetivo es explorar el comportamiento de un sistema de espines en un arreglo de malla bidimensional como función de la temperatura y observar la transición de fase entre el estado paramagnético y el diamagnético. Mediante simulaciones por computadora, los estudiantes investigan la influencia de un campo magnético externo que cambia de dirección, alternando de dirección a favor y en contra del sistema de espines. A lo largo del proyecto, los estudiantes analizan cómo el sistema responde a estas variaciones y determinan las temperaturas a las que se manifiesta el fenómeno de histéresis. Esta actividad no solo les permite comprender mejor la respuesta magnética del material y los principios subyacentes del modelo de Ising, sino que también les brinda experiencia práctica en técnicas de simulación por el método de Monte Carlo y el criterio de Metrópolis. Además, se emplean estrategias de gamificación y aula invertida para enriquecer el proceso de aprendizaje. Los estudiantes acceden a materiales teóricos y recursos interactivos previamente, lo que les permite llegar a clase con una base sólida de conocimientos. En el aula, participan en actividades prácticas y simulaciones que fomentan la colaboración, el pensamiento crítico y habilidades de resolución de problemas. Esta metodología facilita una comprensión mas profunda y dinámica de los conceptos estudiados, mejorando el aprendizaje y el interés en la física computacional y la física estadística.
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Modelos de una cuerda oscilante por medio de diferencias finitas en el dominio del tiempo
Este estudio se centra en una cuerda oscilante unidimensional de longitud L, con una ligera concentración de densidad de masa en una región que llamaremos nudo. Utilizaremos la ecuación de la onda con condiciones de frontera de Dirichlet para modelar una cuerda oscilante. Se empleará el método de diferencias finitas en el dominio del tiempo para obtener la evolución temporal del sistema y analizar la propagación de un pulso en su amplitud vibracional. Los parámetros del sistema serán la tensión y densidad de la cuerda. Compararemos las soluciones obtenidas para una cuerda sin nudos y una con nudos para ver como se ve afectada la propagación de dicho pulso en cada caso.
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“ARTICOOLO” UNA APLICACIÒN EN EL APOYO DEL ENTENDIMIENTO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
“Articoolo” es una aplicación de inteligencia artificial aplicada a la generación de contenidos en la cual su algoritmo inteligente crea contenido único y de calidad al simular la manera en que lo haría un cerebro humano.
El objetivo es darle uso a la app de “Articoolo” para facilitar la interpretación de circuitos de manera escrita, en la que se describa paso por paso el cómo se hará el armado del circuito que se les presente y así lograr que más individuos entiendan y comprendan de qué manera y en qué pasos van conectados los circuitos que se les presente a la hora de trabajar en un proyecto estudiantil o en la creación de circuitos.
Para poder realizar esta función en la app de “Articoolo” es importante utilizar tus datos para entrenar el modelo de aprendizaje automático seleccionado. Durante este proceso, el modelo aprenderá patrones y características de los datos para hacer predicciones o tomas de decisiones, a su vez generará descripciones detalladas utilizando un lenguaje técnico apropiado, pero de manera clara y accesible. Las explicaciones paso a paso comenzarán con la descomposición de la descripción del circuito en pasos secuenciales, explicando el funcionamiento de cada componente y cómo se interconectan
En el presente trabajo se mostrará un estudio comparativo aplicado a un grupo de individuos en temas de electrónica básica como la ley de kirchhoff, se inicia con un cuestionario de conocimientos de conceptos básicos. Una vez realizada la exclipaclaciòn del tema a tratar con la aplicación, se realizará un test para comprobar si el tema fue comprendido por parte del estudiante o individuo, de acuerdo con una escala se considera si se repite en tema o se da por entendido
CONCLUSIÓN
La aplicación de inteligencia artificial de Articoolo tiene el potencial de revolucionar la comprensión de circuitos electrónicos al proporcionar descripciones detalladas y paso a paso sobre su armado. Al simular el pensamiento humano, esta herramienta puede hacer que c
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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DISPOSITIVO PARA EL REGISTRO TRIDIMENSIONAL AUTOMATIZADO DE CAMPOS MAGNÉTICOS
Comúnmente, para poder visualizar las líneas de campo magnético en un laboratorio de enseñanza, se esparce limadura de hierro sobre una superficie cercana a una fuente de campo magnético. El resultado es un patrón semejante a la geometría del campo magnético, sin embargo, este método no es reproducible y está restringido a un plano.
Por lo anterior, en este trabajo, se diseñó y construyó en su totalidad una máquina de Control Numérico Computarizado (CNC), basada en Arduino para tomar medidas del campo magnético en posiciones precisas en el entorno de una fuente de campo magnético. Esta máquina consta de tres ejes mutuamente perpendiculares a lo largo de los cuales se mueve un sensor que entrega la magnitud de las componentes $x$, $y$ y $z$ del campo magnético. El movimiento de los ejes se efectúa mediante motores de pasos, de este modo es posible asignar una posición precisa al punto donde se mide $\vec B$. Asimismo, se diseñó un código Python, con una interfaz gráfica, que controla estos motores de modo que es posible programar fácilmente un barrido en cada uno de los ejes, del cual se obtiene una visualización tridimensional del campo magnético.
Se muestran resultados de la medición del campo magnético generado por imanes permanentes y por conductores de diferentes geometrías.
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Determinación del coeficiente de dilatación térmico de dos aceites comestibles
Se determinó el coeficiente de dilatación térmico de los aceites comestibles sesamum indicum y vitis vinífera y analizamos el comportamiento de su densidad variando la temperatura. El aceite sesam indicum es utilizado como antiinflamatorio y para mejorar la salud cardiovascular, ya que favorece la circulación sanguínea. El aceite vitis vinífera tiene propiedades inmunológicas y antibacterianas. En ambos aceites la densidad presentó un comportamiento lineal similar al comportamiento de la densidad de aceites comestibles de girasol y aceite de maíz.
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COMPARACIÓN TEORCO-EXPERIMENTAL EN PÉNDULOS ACOPLADOS
Se estudian experimentalmente las oscilaciones de dos péndulos acoplados con masas iguales. Se resuelven las ecuaciones de movimiento y se muestra el comportamiento de la energía en el sistema, en especial de su transferencia entre los modos normales. Comparando estos resultados experimentales con los analíticos.
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Internet de las cosas y el efecto Mpemba
En disciplinas de ciencias, de ingenierías, y técnicas existe una actividad común; que es la medición de una o varias variables físicas, eléctricas y de otra índole para definir el comportamiento de un fenómeno natural o el de un sistema artificial. Sin embargo, el proceso de medición tradicional es engorroso y lento, por lo cual, propicia errores en la medición causados por el operador debidos a la falta de agudeza o cansancio visual, descuidos, y de paralelaje,etc. El internet de las cosas (IoT) es la herramienta adecuada para coadyuvar en la reducción o eliminación de este tipo de errores. El IoT en conjunción con plataformas de desarrollo de bajo coste permiten desplegar redes de comunicación inalámbrica de alcance mundial. Esto facilita el proceso de medición, transmisión y almacenamiento de lecturas correspondientes al estudio de variables físicas, eléctricas, etc. Además, el IoT permite una lectura remota en tiempo real, y es compatible con muchos softwares de análisis de datos y toma de decisiones. En este trabajo se presenta el diseño y desarrollo de un sistema de medición, adquisición, almacenamiento y graficación de datos para el estudio del efecto Mpemba. Este efecto corresponde a un fenómeno que se presenta en el proceso de congelación del agua; cuando el agua caliente se congela antes que el agua fría bajo ciertas circunstancias. Para poder estudiar este fenómeno se requiere de una colección vasta de lecturas de temperatura en un periodo amplio. Con ayuda del sistema propuesto se consiguió una colección amplia de lecturas de temperatura durante 24hrs. El monitoreo del sistema se realizó de forma remota y en tiempo real. El sistema propuesto tiene una arquitectura de Internet de las cosas; sensores de temperatura, red de internet y la nube para el almacenamiento, análisis y procesamiento de datos. El sistema es implementado por 5 sensores de temperatura, modelo DS18B20, modulo ESP8266, y la plataforma Thingspeak. Adicionalmente, se desarrolló un
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Análisis de gafas para la observación segura de eventos astronómicos
La observación de fenómenos astronómicos requiere instrumentos especializados para evitar daños oculares. En este proyecto se analizaron diferentes gafas para la observación segura de estos eventos, proporciona información y educación sobre la protección ocular y ofrece una oportunidad de comprender conceptos físicos involucrados. Para garantizar la seguridad ocular en las observaciones, existen gafas diseñadas para este propósito que deben cumplir con estándares estrictos que filtren la radiación solar.
Se analizaron gafas con distintas características que se encuentran actualmente en el mercado, se evaluó la capacidad de bloquear radiación nociva y se implementó un arreglo experimental que incluyó un espectrofotómetro CCD de la marca Edmund Optics, modelo BRC112P-VIS el cual registró la cantidad de luz transmitida a través de las gafas.
Se utilizó una fuente de luz cuya emisión se dirigió al espectrofotómetro, que selecciona una longitud de onda específica, permitiendo que solo este pase a través de las gafas analizadas. Estos resultados se compararon con gafas de filtros especiales para estas observaciones, lo cual nos permitió verificar la funcionalidad de cada producto, así como validar las características reportadas por el fabricante.
El análisis de gafas no se limita a comprender su funcionamiento, pues al conocer sus características, componentes nos permite comprender conceptos como la polarización, refracción y radiación, ya que se aplican a fenómenos de la vida cotidiana. Este enfoque educativo promueve el interés seguro y responsable en el estudio del universo, proporcionando demostraciones prácticas de cómo usar correctamente las gafas y verificar su autenticidad y calidad. Además, fomenta la aplicación de conocimientos teóricos en situaciones prácticas, lo cual resulta esencial para el aprendizaje en Física.
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DISEÑO DE UN PROTOTIPO ÓPTICO PARA EL ESTUDIO DE LAS CONICAS MEDIANTE LAS LEYES DE REFLEXIÓN DE LA LUZ.
Se diseñó un dispositivo óptico para la realización de actividades en el salón de clases orientada la comprensión de los conceptos de las cónicas mediante las leyes de reflexión de la luz, además cuenta con un instructivo guía para las actividades desde las leyes de reflexión y refracción de la luz, lentes convergentes como parte fundamental para la realización de las prácticas de las cónicas (parábola, elipse, circulo, hipérbola). Se espera que el estudiante se motive, y comprenda los conceptos asociadas a las cónicas y relacione la teoría con la práctica
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La computación analógica como recurso adicional en la resolución de problemas mecánicos.
La computación analógica se ha destacado por su eficiencia en la resolución de cierto tipo de cálculos dentro de la física, a la vez que reduce el consumo de la energía en comparación con la computación tradicional digital. Debido a su bajo costo y facilidad de implementación, se puede presentar como un recurso más en la resolución de ciertos problemas en la física, sobre todo para estudiantes de pregrado. A su vez, la computación analógica ha experimentado un resurgimiento en los últimos años en el área de las redes neuronales donde no se requieren umbrales precisos para el disparo de las neuronas. En este trabajo se hace una revisión a los conceptos básicos de la computación analógica en el área de la mecánica y se presentan resultados experimentales de casos particulares donde se ejemplifica su mayor eficiencia sobre la computación tradicional.
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Un Enfoque Geométrico para la Derivación del Período de Oscilación de un Péndulo
Es bien conocido que, para desplazamientos angulares pequeños, el movimiento de un péndulo puede describirse mediante un movimiento armónico simple, con el período de oscilación ($T = 2\pi\sqrt{l/g}$) familiar para cualquier estudiante de física de primer año. Sin embargo, derivar esta expresión desde los primeros principios puede resultar obscuro para quienes están aprendiendo cálculo.
Con este trabajo, proponemos un enfoque alternativo utilizando principalmente geometría, álgebra e intuición física. En lugar de resolver una ecuación diferencial, reemplazamos la trayectoria circular del péndulo con una sucesión de planos inclinados infinitesimales. De esta manera, podemos obtener el período de oscilación sumando los tiempos de viaje en cada plano.
Esta plática es valiosa para los educadores en física porque ofrece una forma accesible y visual de enseñar conceptos fundamentales, haciendo que los principios detrás del período de oscilación sean comprensibles incluso para estudiantes sin conocimientos avanzados de cálculo.
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EXCEL COMO HERRAMIENTA MUY ÚTIL EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA.
La aplicación de nuevas tecnologías y herramientas de informática en la solución de problemas, es muy importante que facilita la interpretación grafica de problemas de física, mediante el uso de programas sencillos y de fácil acceso.
El uso de Excel, en el manejo de datos es ampliamente utilizado en los campus educativos es accesible, ya que permite desarrollar de manera práctica y sencilla la solución de problemas de física de manera dinámica, ya que presenta opciones de simulación, recuperación de datos y de fácil modelación al tener un método equivalente a las formulas y matemática empleada en el aula de clase. Cuenta con la facilidad de realizar gráficos con los datos para entendimiento grafico del problema
Se ha podido poner en práctica en distintos niveles educativos de secundaria, bachiller y superior. El uso del software EXCEL es muy accesible y fácil de conseguirlo, permitiendo contar con una herramienta más, en el salón de clase, observando una mejora en el razonamiento y análisis de los problemas de física. Se han encontrado algunos usos que desconocíamos y que se platicaran en la presentacion de este trabajo.
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Efectos del campo magnetico en los minerales del agua
El presente estudio es la caracterización de sales extraídas del agua, de las cuales se enfocarán principalmente en CaCO3, K, Cl y Na, estos elementos convierten el agua en una categoría de AGUA DURA, a través de un campo magnético controlado, se harán varianzas de fuerza magnética para poder separar los compuestos de las sales en compuestos menores, y poder cambiar la categoría del agua en AGUA LIGERA, por lo que al llevar los resultados a los diferentes procesos ópticos para analizar.
El uso de SEM, XRD, XRF serán los equipos que se usarán para la determinación de resultados
El aprovechamiento de materiales magnéticos para el intercambio iónico de las sales, es fundamental ya que no requiere de un anexo de energía extra para su funcionamiento, además, al logar separar los compuestos que forman grandes cristales que son de fácil incrustación por el medio de su flujo y además causa diferentes daños, se buscaran los valores necesarios para la derivación de estas sales.
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Estudio comparativo del coeficiente de dilatación térmico de líquidos newtonianos
Obtuvimos el coeficiente de dilatación térmico de cinco líquidos newtonianos considerando constante este parámetro en el intervalo de temperaturas considerado de 20 a 100°C. El comportamiento de esfuerzo deformación de estos líquidos es similar al que se presentan los sólidos que siguen la ley de Hooke y su densidad disminuye linealmente al aumentar la temperatura.
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Feynman Graph: Implementación de un Sistema de IA para la Enseñanza de la Física Clásica
El proyecto "Feynman Graph" aplica tecnologías avanzadas de inteligencia artificial para mejorar la enseñanza de la física clásica. Utiliza modelos de lenguaje grandes (LLM), como LLAMA3, combinados con una estructura de conocimiento basada en grafos utilizando LangGraph. Este enfoque permite a los estudiantes comprender mejor los conceptos físicos complejos y resolver problemas de manera más efectiva.
La innovación principal es un grafo de conocimiento que representa variables físicas (nodos) y sus relaciones causales (aristas). Construido con LangGraph, facilita la gestión del estado y la persistencia, permitiendo que los agentes recuerden y utilicen información a lo largo de múltiples interacciones. Además, se complementa con una base de datos vectorial (RAPTOR) para organizar y recuperar información relevante, mejorando la precisión y relevancia de las respuestas.
El proyecto aborda la dificultad en la enseñanza de la física, donde los métodos tradicionales no logran adaptarse a las necesidades individuales de los estudiantes. Combina LLM con el grafo de conocimiento y técnicas avanzadas de prompting para descomponer problemas complejos en subproblemas manejables, resueltos secuencialmente mediante algoritmos de razonamiento y propagación.
Utiliza recursividad para validar y corregir la información, asegurando respuestas precisas y contextualizadas. Los agentes en LangGraph deciden acciones basándose en el estado actual y los resultados de las herramientas, integrando conocimientos de diversas fuentes para mejorar la enseñanza.
Los resultados esperados incluyen una mejora en la precisión y relevancia de las respuestas, la facilitación del razonamiento complejo y un aumento en la comprensión de los conceptos físicos por parte de los estudiantes.
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¡Es posible realizar animaciones con LaTeX! (no, no es Manim)
La enseñanza de los fenómenos físicos se beneficia enormemente del uso de animaciones, ya que estas permiten ilustrar conceptos dinámicos de manera visual y comprensible. En esta plática, exploraré cómo crear animaciones con LaTeX utilizando la librería TikZ, ofreciendo una alternativa a la cada vez más popular herramienta Manim de Python.
Mediante ejemplos claros, demostraré cómo integrar TikZ con otros software de cálculo, como Mathematica o Matlab, para generar animaciones de fenómenos físicos. Esto puede ser especialmente útil para crear materiales educativos interactivos y presentaciones efectivas. Esta presentación está dirigida a educadores y usuarios de LaTeX interesados en enriquecer sus métodos de enseñanza con animaciones precisas y detalladas, mejorando así la comprensión de conceptos físicos complejos por parte de los estudiantes.
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Estudio numérico de un sistema de masa variable acoplado a un resorte
Los sistemas de masa variable pueden servir para modelar algunas situaciones de desgaste de piezas mecánicas en dispositivos o motores. Un sistema de masa variable acoplado a un resorte exhibe dos tipos de comportamiento: uno transitorio mientras el sistema está perdiendo masa y uno estacionario cuando deja de perderla y por lo tanto se vuelve constante. En este trabajo se estudian numéricamente varios comportamientos transitorios que, aunque no tienen solución analítica, para tiempos largos y sobretodo cuando hay amortiguamiento, recuperan el bien conocido estado estacionario.
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Física al alcance de todos: Implementar un laboratorio de bajo costo con Arduino.
Con el propósito de buscar opciones para democratizar el aprendizaje, donde los estudiantes aporten a la construcción del conocimiento, se implementó un laboratorio de bajo costo con dispositivos interactivos Arduino, en la asignatura de Física de la Escuela Superior de Cómputo; se aprovechó como motivante importante, el perfil de los estudiantes, empleando herramientas y estrategias que les permiten desarrollar habilidades importantes en su carrera y para la vida, como el trabajo colaborativo y el pensamiento crítico entre otras.
El laboratorio se compone de un módulo experimental para cada unidad, complementando con materiales reciclados o de bajo costo y fácil acceso. Los módulos abarcan áreas de la física, como cinemática, dinámica y electromagnetismo. Además, se desarrollaron guías didácticas y tutoriales para facilitar el aprendizaje y la autogestión de los estudiantes. Se realizó análisis mixto para identificar mejoras en el desempeño de los estudiantes que trabajaron con Arduino en comparación con estudiantes que no lo hicieron.
Los resultados del trabajo de investigación son alentadores y pueden guiar a otras instituciones para eliminar las barreras económicas y de acceso a recursos tradicionales, permitiendo que estudiantes de diferentes contextos muestren curiosidad e interés por la ciencia y puedan experimentar y comprender los conceptos físicos de forma práctica y atractiva.
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1. Control y operación remota de un multímetro de banco RIGOL basado en los conceptos de laboratorio remoto, y máquina de estados finitos de Mealy
El multímetro juega un rol importante en carreras de ciencias, de ingenierías, y técnicas. Por eso, en los cursos académicos, los estudiantes deben tener acceso al uso de un multímetro de forma adecuada para enriquecer su formación. En muchos casos, el acceso a este tipo de instrumentos es limitado por cuestiones de infraestructura en las universidades o por problemas de pandemias mundiales. Un laboratorio remoto ayuda a cumplir los objetivos de una formación universitaria integral, eficiente y de bajo coste. Éste con ayuda del internet opera instrumentos de medición de forma remota con alto grado de precisión. Adicionalmente, ayuda a mejorar el sistema educativo tradicional extendiendo su cobertura a áreas remotas. Esta tecnología brinda excelentes resultados didácticos debido a que permite a los estudiantes de cualquier parte del mundo interactuar de forma real y remota con cualquier instrumento de medición de cualquier parte del mundo.
Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de control, adquisición y almacenamiento de datos remoto para un multímetro RIGOL-DM3068. El sistema está basado en la tecnología de laboratorio remoto y tiene una arquitectura cliente-servidor, usando el protocolo TCP/IP. El sistema está formado por una computadora (cliente), un multímetro (servidor), internet y el software RCADSSM. RCADSSM está basado en el principio de máquinas de estados finitos de Mealy y considera todos los aspectos reales de operación, límites, y medidas de seguridad del instrumento. Este software fue implementado en Labview-2023. El software es escalable, de fácil rediseño, e intuitivo El sistema puede medir 9 variables eléctricas básicas: corrientes alterna y directa, voltajes alterno y directo, resistencia, capacitancia, frecuencia, periodo y prueba de diodos. El sistema tuvo un rendimiento adecuado y cumplió con los requisitos de un sistema que opera en tiempo real y remoto, de acuerdo con las pruebas de funcionalidad a las que fue sometido.
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Primer Implementación de un toolkit educativo de física de aceleradores en hardware low cost y open source
La creciente accesibilidad/popularización de hardware low cost y open source permite la indagación de su uso en otras áreas poco convencionales como lo es la física de aceleradores de partículas. En la presente propuesta se plantea el uso y la implementación de ROOT y MADX en una raspberry pi para la obtención de datos (a través de simulaciones) y su posterior análisis en PYTHON para demostrar la capacidad de la misma en tareas relacionadas a software open source del CERN.
Este primer acercamiento explorará las fortalezas y debilidades de este ordenador compacto en dichas tareas.
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Simulación de un gas diluido con dinámica molecular en la clase de física computacional
El gas ideal es un modelo teórico que representa a un gas, como su nombre lo indica, de manera idealizada. Su uso puede facilitar una gran cantidad de cálculos matemáticos, ya que simplifica en gran medida el complejo comportamiento de un gas real. Por otro lado, la dinámica molecular es un método de simulación que busca determinar las características de un sistema de muchas partículas a partir de sus interacciones. En este trabajo, presentamos un modelo desarrollado en el laboratorio de física computacional del séptimo semestre de la carrera de Física impartida en la Facultad de Ciencias de la UNAM. Se estudia el comportamiento de un gas diluido mediante un modelo de dinámica molecular aplicado a 100 partículas confinadas en una caja con paredes elásticas, interactuando a través de un potencial de Lennard-Jones. Se analizan diversas propiedades del sistema, incluyendo temperatura, presión, energía, etc. Los resultados obtenidos permiten comprender el comportamiento del gas a partir de sus propiedades microscópicas, estableciendo las ecuaciones de estado de nuestro modelo de gas y comparándolo con las correspondientes al gas ideal. Para presentar estos conceptos de manera más interactiva y participativa en el aula, hemos desarrollado una estrategia de enseñanza que combina la gamificación con el enfoque de aula invertida.
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Análisis de Entropia: Información oculta en los patrones de actividad neuronal
La entropía de Boltzmann es una medida de la información oculta contenida dentro de un sistema. En el contexto de neuroimagen, la información se puede ocultar dentro de los múltiples estados cerebrales que no se pueden distinguir dentro una sola imagen. Aquí, mostramos que la información también se puede ocultar dentro de múltiples selecciones indistinguibles de patrones neuronales entre regiones del cerebro, cuantificados mediante una nueva métrica que denominamos "entropía de selección". Nuestro equipo muestra las formas en que se comporta la entropía de selección en comparación con la divergencia de Kullback-Leibler (KL) (entropía relativa). De la misma manera, mostramos la definición de estas respectivas y lo que representa cada una de ellas.
Primero, utilizamos conjuntos de datos sintéticos para demostrar que la entropía de selección es más sensible a pequeños cambios en las distribuciones de probabilidad en comparación con la divergencia KL.
En segundo lugar, mostramos esa selección. La entropía identifica un gradiente principal entre las regiones cerebrales sensoriomotoras y transmodales de manera más definitiva que la divergencia de KL dentro de series temporales de imágenes de resonancia magnética funcional en estado de reposo. Como tal, presentamos la entropía de selección como un activo adicional en el análisis de la selectividad funcional neuronal.
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Modernización del método de Fizeau.
Desde los albores de la física moderna, la medición de la velocidad de la luz ha sido fundamental para nuestra comprensión del universo. La luz, una forma de energía electromagnética, se desplaza a una velocidad constante en el vacío, pero su velocidad puede variar ligeramente al atravesar distintos medios, como el aire o el agua. Uno de los experimentos pioneros y más famosos para medir la velocidad de la luz fue realizado por Hippolyte Fizeau en 1849. Fizeau empleó el método conocido como "técnica del diente de sierra", que consistía en proyectar un haz de luz hacia un espejo a una distancia conocida y observar la luz reflejada a través de un disco giratorio con ranuras.
En el presente trabajo presentamos una modernización del método de Fizeau y el valor de la velocidad de la luz obtenida.
Este método de Fizeau modernizado consiste en emplear un láser pulsado a alta frecuencia empleando un microcontrolador. Mediante un divisor de haz se crean dos caminos ópticos con diferentes distancias, detectados a través de fotodiodos de silicio y midiendo el desfasamiento con un osciloscopio. Una vez obtenido el desfase, es muy sencillo determinar el valor de la velocidad de la luz.
Agradecemos al Laboratorio de electricidad (FC-UNAM) y al club de robótica INCUBOT con sede en el Taller de control y electrónica (FC-UNAM) por el apoyo brindado para la realización de nuestro trabajo.
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Implementación de un modelo de práctica de laboratorio interactiva guiada por asistente virtual.
En virtud del avance de las herramientas didácticas basadas en tecnologías de manufactura y de la información, se presenta el desarrollo e implementación de un modelo innovador para realizar prácticas de laboratorio de óptica guidas por un asesor virtual.
El diseño de las practicas e basa en dos componentes principales. Primero, los materiales utilizados para realizar la práctica se obtienen con herramientas como impresoras convencionales, impresoras 3D y cortadoras láser, así como complementos de uso cotidiano. Segundo, la preparación del material y la ejecución de la práctica se realiza paso por paso mediante un asesor virtual, que guiará al estudiante/profesor.
Para mostrar la aplicación de este modelo se presenta la práctica de laboratorio de formación de imágenes por lentes delgadas. Se muestra la interfaz de interacción con el usuario, donde se desarrolla la práctica, así como las plantillas para construir el material necesario. Concretamente se presenta una introducción del tema, el desarrollo paso a paso, la visualización y análisis de los resultados, un espacio para conclusiones y finalmente sugerencias para complementar el tema como bibliografía y referencias en la red.
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Desarrollo de una aplicación móvil basada en realidad aumentada para el estudio del comportamiento de los fluidos en la enseñanza de nivel medio superior
En el nivel medio superior, la enseñanza de la física basada en clases magistrales y libros de texto puede limitar la comprensión. Por tal motivo, se han desarrollado herramientas digitales educativas para que los estudiantes comprendan mejor los conceptos teóricos de forma autónoma. Los simuladores de realidad aumentada (RA) son una alternativa innovadora. Este trabajo presenta el desarrollo de una aplicación móvil basada en RA para estudiar conceptos fundamentales de la dinámica de fluidos. El simulador está dirigido a estudiantes de física de nivel medio superior para obtener una experiencia de aprendizaje interactiva y visualmente estimulante. La aplicación está destinada a dispositivos móviles con sistema operativo Android. Se diseñaron modelos en 3D de componentes de sistemas de flujo como tuberías, bombas y válvulas en un software de diseño asistido por computadora (CAD). Se implementaron simulaciones computacionales de flujos de fluidos como agua y aire en los elementos CAD 3D diseñados. Para resolver las ecuaciones físicas de los modelos, se utilizaron herramientas de simulación numérica, abordando la ley de Newton para la viscosidad y principios básicos de la dinámica de fluidos. Finalmente, las simulaciones se integraron con la tecnología de RA en una plataforma de desarrollo para aplicaciones móviles de acceso libre. La plataforma realiza escaneos para detectar superficies de trabajo, generando una representación tridimensional realista del módulo a enseñar, como el flujo de agua en una bomba. Esta representación permite al usuario visualizar el objeto desde diferentes ángulos y el modelo permanece estático dentro del programa. Esta funcionalidad fomenta la interactividad en la enseñanza de modelos físicos, involucrando al usuario en la exploración de los fenómenos presentes en el módulo. Además, se muestran las ecuaciones que describen el funcionamiento del módulo, proporcionando un contexto teórico para complementar la experiencia visual.
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LA MATEMÁTICA COMO HERRAMIENTA PARA LA EXCELENCIA EN LA FORMACIÓN DE LOS ALUMNOS DE ESCUELA DE SUBOFICIALES FAC.
Se explora la aplicación de modelos matemáticos en la formación militar, enfocándose en la Escuela de Suboficiales de la Fuerza Aérea Colombiana, se destacan modelos de optimización, probabilidad y estadística, simulación, teoría de juegos, entre otros, abordando diferentes aspectos. Además, se considera la importancia de modelos que integran aspectos sociales y psicológicos para comprender dinámicas grupales y optimizar la formación del personal militar, proporcionando así una visión integral que contribuye a la toma de decisiones y estratégica en el ámbito militar.
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Diseño y control de posición de un robot tipo scara de 3 grados de libertad para aplicaciones educativas
La robótica es un área de la ingeniería con muchas aplicaciones a nivel industrial, educativo, movilidad, automatización, transporte, etc. Los robots SCARA son capaces de maniobrar en los ejes X, Y y Z dentro de un límite de operación y en muchos casos cuentan con una pinza o chupón de succión para realizar levantar objetos y trasladarlos de un punto a otro. Los robots clásicos tienen una arquitectura serial de articulaciones, cada articulación se mueve con un accionamiento de potencia (motores eléctricos) e incluye otros dispositivos como reductores de velocidad, frenos y sensores de posición o velocidad. En este proyecto se diseñó y construyó un robot tipo Scara de 3 grados de libertad en el cual se controla su poción a partir del modelo cinemático, llevando de la mano cinemática directa que consiste en determinar la posición y orientación del extremo final del robot con respecto a un sistema de referencia, una vez conocidos los valores de las articulaciones (ángulos) y los parámetros geométricos de los elementos del robot. También se considera el modelo de cinemático inverso, el cual consiste en encontrar los valores que deben adoptar las coordenadas articulares del robot para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial (x, y, z, alfa, beta, gama). Para garantizar el correcto control de posición por el desplazamiento de las articulaciones, implementamos un control de posición lineal clásico PID a los motores eléctricos. Para modelar el motor se obtuvo la función de transferencia desde la curva de respuesta, obteniendo así, el modelo dinámico del motor como un sistema de primer orden. El prototipo de robot Scara desarrollado servirá para que los alumnos y profesores de cursos de robótica puedan comprobar de forma experimental la veracidad de los modelos cinemáticos desarrollados en clase.
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"Análisis comparativo de contador Geiger: Evaluación de un prototipo casero en la medición de radiación en la proximidad de URAMEX, Chihuahua"
En este estudio, se diseñó y evaluó un contador Geiger casero para medir los niveles de radiación en la localidad de Aldama, cerca de la planta URAMEX, ubicada a 29 km de la capital de Chihuahua. El objetivo principal fue comparar la eficacia de este prototipo con un contador Geiger comercial calibrado. Se llevarán a cabo mediciones en varios puntos alrededor de la planta para evaluar la seguridad radiológica del área circundante.
La planta URAMEX es una instalación importante en Aldama-Chihuahua que manejaba materiales radiactivos en los años 70´s y 80´s, lo que generó preocupación en la comunidad local sobre posibles impactos en la salud y el medio ambiente. Este proyecto aborda esta preocupación al desarrollar un contador Geiger para monitorear la radiación en la zona cercana a la planta, hecho a base de un circuito analógico, a base de transistores, diodos, capacitores, un Timer 555 y un tuvo Geiger, el explicar el funcionamiento de este circuito es parte fundamental de este poster así como el análisis posterior.
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Actividades didácticas para la enseñanza de conceptos de la fisica
Se propone una estrategia educativa integral que combina actividades didácticas en vivo o en formato de videos, destinadas a enseñar conceptos de física desde mecánica hasta relatividad, con su posterior difusión en redes sociales y un blog educativo. Estas actividades se diseñan para ser accesibles y comprensibles para personas de todas las edades, sin importar su nivel de conocimiento previo en física.
Las actividades utilizan materiales de la vida diaria y ejemplos cotidianos para explicar de manera intuitiva y práctica conceptos complejos de física. Por ejemplo, se emplean pelotas y rampas para enseñar energía cinética y potencial en mecánica, imanes y objetos metálicos para ilustrar el electromagnetismo, y experimentos con agua y hielo para demostrar principios de termodinámica. También se incluyen ejemplos simples relacionados con vehículos en movimiento para abordar la relatividad.
Estas actividades se graban en formato de videos o se transmiten en vivo, acompañadas de explicaciones claras y visuales que fomentan la participación activa de los espectadores. Posteriormente, se publican en redes sociales y en un blog educativo que también contiene notas y ejercicios de física para matemáticas aplicadas a nivel universitario.
La combinación de estas actividades didácticas con el material de estudio disponible en el blog ofrece una experiencia de aprendizaje completa y efectiva. Los estudiantes universitarios de matemáticas aplicadas pueden utilizar estos recursos para repasar y reforzar sus conocimientos en física, mientras que el público en general puede acceder a contenido educativo de calidad que les permite comprender los principios físicos de manera accesible y entretenida.
El objetivo final es promover un aprendizaje activo y significativo, donde las actividades se convierten en herramientas efectivas para enseñar, recordar y reforzar los conceptos de la física, brindando una experiencia educativa enriquecedora.
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El Misterio del Péndulo Doble: Descubre el Caos en Movimiento
El péndulo doble es un sistema físico con dos péndulos conectados en serie, conocido por su comportamiento complejo y caótico. A bajas energías, su movimiento puede ser periódico y predecible. Sin embargo, a energías altas, exhibe caos, donde pequeñas variaciones en las condiciones iniciales causan trayectorias impredecibles. Las ecuaciones de movimiento son no lineales y la energía total del sistema se conserva en ausencia de fuerzas externas. El péndulo doble es importante para estudiar sistemas no lineales y caos en física y otras ciencias, y es útil en la educación para ilustrar estos conceptos. En base a esto, por medio de simulaciones computacionales experimentales, se estudiaran los fenomenos que curren a energia altas, para así comprender de mejor forma el misterio del pendulo doble.
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Hipertermia localizada y su ecuación de calor implementada a los cálculos teóricos de la absorción especifica.
La hipertermia magnética es un método de aplicación de radiofrecuencia, que en este trabajo, se implementara como tratamiento enfocado a tejidos cancerosos, con el objetivo de que estos lleguen a una muerte celular natural cumpliendo con el estándar de temperatura adecuada, para el cual acondicionaremos variables de las ecuaciones de calor y campo eléctrico que por sus propiedades en conjunto con nanopartículas magnéticas en un medio viscoso, permite que este calor aumente en un punto localizado; con esto logramos terapias seguras y sin sacrificar la comodidad de los pacientes.
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RADIACIÓN TÉRMICA: UNA EXPERIENCIA EN LABORATORIO
La luz es un concepto fundamental en el cosmos y se utiliza intuitivamente, desde la elección de nuestra vestimenta hasta el uso de cosméticos. Incluso en acciones simples, como buscar sombra para resguardarnos del calor, la luz juega un papel crucial. Sin embargo, ¿Qué es el calor y cómo se relaciona con la luz? ¿Por qué ciertos colores de ropa nos hacen sentir más frescos que otros?
La radiación térmica (RT) se basa en la propagación de energía, siendo la radiación electromagnética responsable de los fenómenos de emisión de calor. Este fenómeno es importante en todos los noveles educativos, pero cobra especial relevancia en la enseñanza secundaria y de bachillerato, siendo parte integral de los estudiantes y su enriquecimiento educativo.
Este trabajo presenta los resultados y observaciones de una serie de experimentos realizados en el laboratorio de Física Moderna I que ilustran los fenómenos de emisión y absorción de RT, brindando una mayor comprensión del fenómeno. Nos centramos en un cubo de RT el cual está constituido en aluminio y presenta diferentes tipos de superficies en sus 4 caras laterales, con el objetivo de observar y caracterizar el comportamiento térmico.
Además, analizamos diferentes configuraciones experimentales para comprender mejor el fenómeno. Nuestros hallazgos demuestran la interrelación entre la absorción y emisión térmica, evidenciando que cada cara del cubo presenta distintas cualidades térmicas, pero todas se ajustan a la teoría establecida de manera consistente y predecible.
Proponemos la implementación de un enfoque experimental diseñado específicamente para introducir el concepto de RT en cursos fundamentales de ciencias e ingeniería.
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Descifrar problemas de física a través de Garabatos y Paciencia
Resolver problemas se ha vuelto para el estudiante, un momento demasiado estresante, derivado quiza de la falta de madurez del tema, o del tiempo que dedica a sus objetivos para el logro de la meta en su formación Integral.
En un examen, enfrenta un problema, con solo leerlo, sin entenderlo. Y resolverlo es solo usar una formula y sustituir datos deseando por supuesto que todos estén en la redacción del problema.
El trabajo de Garabatos y paciencia ésta pensado en actividades que de forma común el estudiante hace en torno a un examen: dibujos a veces complejos o abstractos que plasman en la misma hoja del examen, en los tiempos programados.
El objetivo de este trabajo es mostrar una experiencia de la clase de fisica con estudiantes de ciencias e ingeniería. Plantear problemas a partir de LEER-DEFINIR-DIBUJAR. Leer las veces que el estudiante crea necesario. Definir cada termino desconocido, haciendo uso del diccionario y dibujar (o garabatear) cada termino o palabra que vaya definiendo.
Armar un dibujo de todo el problema a partir de todos las definiciones y dibujos hechos en el proceso de planteamiento que englobe de forma integral el problema.
En general este trabajo nos ha permitido dedicar más tiempo a entender un problema, más que a resolverlo, tanto en clase como en la etapa de evaluación. Incluso el trabajo de examen en equipo ha dado un excelente resultado.
Palabras clave: descifrar, Enseñanza, Física, garabatos.
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Laboratorio Virtual de Física en el Bachillerato Nicolaita
La Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo propone un diplomado para docentes de física enfocado en el uso de laboratorios virtuales y recursos digitales para la enseñanza de experimentos de física. Este programa, diseñado para actualizar conocimientos de forma asíncrona, ofrece a los docentes herramientas para formular y ejecutar experimentos simples en áreas como mecánica, electricidad, magnetismo y óptica. Al contar con un formato flexible, el diplomado permite a los profesores aprender a usar aplicaciones y software para simular y analizar fenómenos físicos, facilitando la enseñanza sin necesidad de laboratorios físicos. Los participantes pueden acceder al material y realizar las actividades a su propio ritmo, lo que resulta ideal para quienes tienen horarios ocupados. El uso de recursos digitales y la comunidad de aprendizaje en línea promueve la colaboración entre docentes de diferentes niveles y especialidades. El diplomado busca mejorar la calidad de la enseñanza de física mediante tecnología y enfoques innovadores.
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Experiencias de aprendizaje de estudiantes neurodiversos relacionados con la fabricación de jabones artesanales bajo el enfoque educativo STEM
En 2023, Kelly D. Roberts y sus colaboradores realizaron una revisión sobre las experiencias de aprendizaje en STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) de estudiantes neurodiversos (autismo, trastorno por déficit de atención, dislexia, discalculia y otras condiciones neurológicas) en ambientes no formales a nivel K12 (primaria y secundaria). Encontraron que estos estudiantes tienen muchas fortalezas relevantes para los campos STEM, ya que en estos entornos los alumnos tienen la libertad de tomar decisiones para guiar su propio aprendizaje y explorar sus intereses. A través de este aprendizaje autodirigido e informal, niños y jóvenes, con o sin discapacidades, pueden acceder a experiencias prácticas de aprendizaje tanto individual como grupalmente, tomarse el tiempo necesario para explorar y aprender a fondo, y participar en la resolución de problemas y soluciones STEM del mundo real y culturalmente relevantes.
En esta misma línea, las autoras de este trabajo pretenden, a través de varios experimentos científicos relacionados con la fabricación de jabones artesanales, que un grupo de estudiantes neurodiversos de nivel primaria alta explore conceptos científicos de manera práctica y multisensorial mediante la aplicación del enfoque educativo STEM. El objetivo es prepararlos para enfrentar desafíos futuros tanto dentro como fuera del aula, fomentando su capacidad para innovar y encontrar soluciones efectivas en diversos contextos. Compartiremos algunas experiencias de aprendizaje obtenidas al trabajar con estos estudiantes y reflexionaremos sobre la importancia de promover entornos inclusivos que contribuyan a una educación equitativa.
Roberts et al. (2023). Efective inclusion practices for neurodiverse children and adolescents in informal STEM learning: a systematic review protocol, Systematic Reviews (2023) 12:109 https://doi.org/10.1186/s13643-023-02278-2
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Estudio de Sistemas Basados en Bicapa de Grafeno Mediante la Matriz de Dispersión: Un Enfoque Numéricamente Estable
El método de la matriz de transferencia es ampliamente utilizado para calcular las propiedades de transmisión en la propagación de ondas a través de sistemas multibarreras. Sin embargo, en sistemas periódicos basados en bicapa de grafeno, este método presenta inestabilidades numéricas conocidas como el problema $\Omega$d, que surgen cuando el ancho de las barreras es muy pequeño o muy grande. En este trabajo, se presenta el método de la matriz de dispersión como una alternativa numéricamente estable para el cálculo de la transmitancia en sistemas periódicos basados en bicapa de grafeno.
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Relación entre el comportamiento cristalográfico y las propiedades magnéticas de cerámicas modificadas de BiFeO3
Se ha llevado a cabo un estudio detallado sobre las propiedades cristalográficas y magnéticas de cerámicas modificadas estructuralmente de BiFeO3, especificamente modificadas con bario, praseodimio, níquel y manganeso. El objetivo principal fue obtener cerámicas libres de fases secundarias y con alta densidad, debido a las numerosas aplicaciones de este material multiferroico, que incluyen memorias ferroeléctricas y multiferroicas, sensores magnéticos, actuadores, transductores, resonadores, celdas solares, catalizadores, dispositivos de spintrónica y moduladores ópticos.
Para lograr este propósito, se ajustaron las cantidades de bismuto en exceso para compensar las pérdidas documentadas en estudios previos sobre la ferrita de bismuto. Se emplearon diversas técnicas de caracterización, como difracción de rayos X (DRX) con refinamiento Rietveld, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDS), espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FT-IR), análisis termogravimétrico (TGA) y un sistema de medición de propiedades físicas (PPMS) con sonda VSM.
El refinamiento Rietveld reveló que la muestra, sin fases secundarias, cristaliza en un sistema tetragonal con parámetros reticulares específicos. Los valores de Rwp (7.93%), Rexp (6.43%) y χ^2 = 1.52 indican un excelente ajuste entre los datos experimentales y el modelo calculado.
Las densidades de las muestras variaron en función del exceso de bismuto y la temperatura de tratamiento, registrando valores entre 3.7171 g/cm³ y 5.3427 g/cm³. En cuanto al comportamiento magnético, se observó una transición del débil antiferromagnetismo característico de la ferrita de bismuto pura a un comportamiento ferromagnético, con una magnetización que varió de 0.5 emu/g a 0.8 emu/g.
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Propiedades Magnéticas para el sistema Sr2-xCexFe1+x/2Mo1-x/2O6
El compuesto ferromagnético medio metálico Sr2FeMoO6 se considera un material fundamental para comprender las propiedades espintronicas en las dobles perovskitas. En este trabajo se presentan los resultados preliminares de la síntesis y caracterización estructural y magnética del compuesto Sr2-xCexFe1+x/2Mo1-x/2O6. El material fue sintetizado por reacción en estado sólido para las composiciones de x= 0 a x=0.5, con incrementos de 0.05. La estructura cristalina tetragonal se confirmó mediante el análisis de difracción de rayos X para todas las concentraciones, determinando una disminución de tamaño en la celda unitaria. Mediante microscopía electrónica de barrido se confirmó la morfología granular y percolada de las muestras. Las principales propiedades magnéticas que se obtuvieron fueron la temperatura de Curie y la magnetorresistencia.
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Obtención de películas de Nitruro de Silicio (Si3N4) y Óxido de Silicio (SiO2) mediante la técnica de Sputtering y su aplicación en Espejos de Bragg.
El Nitruro de Silicio (Si3N4) y Óxido de Silicio (SiO2) son materiales ampliamente utilizados en la microelectrónica y fotónica integrada por sus propiedades eléctricas, estructurales y ópticas. Además, son buenos candidatos para la fabricación de espejos de Bragg gracias al contraste alto de índices de refracción que presentan entre ellos. Se cuenta con metodologías ampliamente reconocidas para el depósito de éstos materiales; sin embargo, su elaboración requiere de mucho tiempo de proceso para la fabricación de estructuras multicapas para conformar un espejo Bragg. En este sentido, la técnica de sputtering permite obtener películas muy homogéneas; no obstante, se requieren de condiciones específicas (como presión de trabajo, potencia, temperatura, etc.) en función de los diferentes materiales a depositar.
En este trabajo se presentan las condiciones optimizadas para la fabricación secuencial de multicapas de Si3N4 y SiO2 por medio de sputtering. Para ello se consideraron parámetros ópticos como el índice de refracción, transmitancia y fotoluminiscencia, además de parámetros superficiales como la rugosidad para caracterizar y validar las películas depositadas. Gracias a este estudio se logró obtener un proceso óptimo y repetitivo para la fabricación del espejos de Bragg.
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Estudio del efecto Hall en películas de Mn3+xGe/GaN (0001) con antiferromagnetismo no colineal
Los materiales ferromagnéticos, como las aleaciones Co-Fe y Co-Fe-B, empleados en la fabricación de memorias magnéticas de acceso aleatorio están comenzando a ser reemplazados por materiales antiferromagnéticos que poseen mayor velocidad en su dinámica de spin y carecen de campos de desmagnetización. Estas ventajas han permitido el desarrollo de bits con capacidad de almacenar y leer información en unos cuantos nanosegundos. Por otra parte los antiferromagnetos no colineales, como la familia D019-Mn3X (X = Ge, Ga y Sn) con estructura cristalina hexagonal, presentan propiedades topológicas asociadas a su estructura de spin tipo kagome. El presente trabajo expone los resultados de mediciones magnéticas y de magnetotransporte de películas delgadas de D019-Mn3Ge (Mn3Ge) crecidas sobre sustratos de GaN (0001). Se estudiaron las propiedades antiferromagnéticas de las películas en función del exceso de Mn inducido durante el crecimiento por co-depósito de Mn y Ge empleando la técnica de pulverización catódica con la finalidad de manipular la estructura electrónica y por ende sus propiedades topológicas. Se realizaron mediciones de efectos Hall ordinario, anómalo y topológico con el campo magnético perpendicular al plano de la película. Los resultados se interpretaron en términos de la quiralidad escalar de spin de cada muestra y su efecto en la curvatura de Berry.
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Síntesis y caracterización de las propiedades estructurales y magnéticas del sistema $Zr_{0.96-X}V_{0.04}B_2+X(X={Y,Ba})$
Este estudio presenta la síntesis en estado sólido de un material policristalino $Zr_{0.96-X}V_{0.04}B_2+X$ mediante horno de arco eléctrico con atmósfera controlada de argón, donde X representa los elementos dopantes (Y o Ba) con concentraciones de 0.03, 0.12 y 0.2. La caracterización estructural a través de difracción de rayos X (DRX) y refinamiento de la estructura cristalina reveló una reducción de los parámetros de red del sistema $ZrB_2$, indicando una solubilidad limitada al aumentar el dopaje con Ba e Y. Además, las micrografías obtenidas por microscopía electrónica de barrido (SEM) exhiben un crecimiento laminar homogéneo en los sistemas estudiados. Finalmente, se presenta la caracterización magnética, demostrando un comportamiento superconductor con una temperatura crítica ($T_c$) de alrededor de 8K.
Detalles del trabajo
Caracterización de la topografía superficial y dimensión fractal electroquímica de capas delgadas de SiN formadas por medio de magnetron sputtering RF sobre aceros de uso biomédico.
La formación de películas delgadas por medio de magnetrón sputtering asistido por radio frecuencia es una técnica de amplío interés para la investigación debido a su capacidad de formación de capas delgadas con excelentes propiedades mecánicas, adherencia, composición y bajo desperdicio de material. Esta técnica incluso permite la formación de capas delgadas a temperatura ambiente, ampliando con ello el tipo de sustrato que puede ser empleado. Sin embargo, los parámetros de deposición influyen directamente en las propiedades obtenidas, por lo que es necesario el estudio detallado de las condiciones de formación para conseguir las propiedades adecuadas para la aplicación. Los aceros inoxidables del tipo 316L, presentan un elevado contenido de Cr que propicia la formación de una capa de óxidos compactos que pasiva la superficie del metal, ralentizando con ello, la corrosión. Sin embargo, se ha observado que la capa pasiva formada puede permitir la corrosión localizada del sistema, además de fenómenos de erosión asociados con el desgaste el acero inoxidable, llevando a la disolución del sustrato metálico y la liberación de iones metálicos perjudiciales para la salud humana. Para evitar este fenómeno se puede recurrir al uso de capas delgadas o recubrimientos que modifiquen las características superficiales del material. El SiNx es un material con alta dureza y resistencia a la corrosión, además de biocompatibilidad, el cual podría ser una alternativa para evitar dicha problemática. En este trabajo de investigación, se realizó la caracterización detallada de la influencia de los parámetros de deposición (temperatura y potencia de radio frecuencia) de recubrimientos de SiNx aplicados por medio de la técnica de MS-RF sobre acero inoxidable 316L en su composición, topografía superficial y dimensión fractal electroquímica. Los resultados muestran que los parámetros usados modifican las características topográficas de las capas delgadas formadas.
Detalles del trabajo
Determinación de la estructura electrónica en pozos cuánticos mediante el método dediferencias finitas
La ecuación de Schrödinger es una expresión fundamental en la física de semiconductores, la cual permite describir el comportamiento de electrones confinados dentro de un pozo potencial [1]. En particular, la solución de la ecuación de Schrödinger estacionaria unidimensional requiere de métodos numéricos eficientes y precisos para diversos tipos de potenciales. En este contexto, el método de diferencias finitas ha demostrado ser una metodología adecuada para abordar la resolución de esta ecuación, permitiendo obtener las energías y funciones propias del sistema [2]. En este trabajo se presenta la aplicación del método de diferencias finitas para obtener las autofunciones y autovalores de los pozos tipo rectangular, parabólico y triangular.
[1] I. W. Sudiarta y D. J. W. Geldart, «Solving the Schrödinger equation using the finite difference time domain method», J. Phys. Math. Theor., vol. 40, n.o 8, p. 1885, feb. 2007, doi: 10.1088/1751-8113/40/8/013.
[2] M. Jafarpour y D. Afshar, «Calculation of energy eigenvalues for the quantum anharmonic oscillator with a polynomial potential», J. Phys. Math. Gen., vol. 35, n.o 1, pp. 87-92, ene. 2002,doi: 10.1088/0305-4470/35/1/307.
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Estudio por microscopía de epifluorescencia del surgimiento de un grano cristalino, el cual evitó la formación de un nodo cuádruple de uniones tripes de fronteras de grano en RbI:Eu$^{2+}$
Se estudió la configuración tridimensional de un arreglo de defectos cristalinos en RbI:Eu$^{2+}$ (0.2%) utilizando microscopía óptica de epifluorescencia con el ion dopante como fluorocromo.
Primero, utilizando el método de difracción de rayos X de placa, se caracterizó tanto la estructura del cristal como también el alcance del orden traslacional de su red; encontrándose que el cristal es RbI y que el orden traslacional de su red cristalina es de largo alcance. Se buscó la respuesta óptica del cristal, mediante el uso de espectrofotómetros de absorción y de fluorescencia, para saber en qué rango debe operar el microscopio de epifluorescencia. Utilizando los distintos aumentos, se observó la estructura del cristal y con la magnificación 100x, se tomaron imágenes de los distintos planos focales dentro del cristal. Usando los softwares Corel Draw y Maya Autodesk se realizó una vectorización manual y una reconstrucción tridimensional, respectivamente, de una singularidad encontrada dentro del cristal.
Conforme el plano focal se desplaza del fondo del cristal hacia arriba, cuatro granos se encuentran divididos por dos uniones triples de fronteras de grano; después, antes de que estas uniones triples se juntaran en un nodo cuádruple, tres de las fronteras de grano comienzan a dividirse en dos fronteras cada una, creándose así tres uniones triples nuevas, con la consecuente desaparición de una unión triple; después, en la unión triple original restante, una de las fronteras de grano comienza a dividirse. Las fronteras de grano resultantes de estas subdivisiones, cuatro en total, definen el nacimiento de un quinto grano, el cual evita la formación de un nodo cuádruple. Este grano va creciendo y se fragmenta en dos, dando lugar a dos uniones triples y tres nuevas fronteras de grano. Resultó que el arreglo de defectos cristalinos bajo estudio consta de seis granos cristalinos, seis uniones triples y once fronteras de grano.
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Estudio de Perovskitas híbridas a base de formamidinio, el efecto del dopaje.
Las perovskitas híbridas con potencial aplicación en celdas solares de cuarta generación, han permitido lograr eficiencias mayores a 23 %. Estos compuestos, de fórmula general ABX3, donde usualmente A=metilamonio, B = Pb, y X = I presentan alta inestabilidad química en condiciones de operación normales. El presente estudio muestra algunas alternativas de dopaje del catión orgánico, así como parcialmente del halógeno y el Plomo, en el compuesto CH3NH3PbI3 (MAPI) con lo cual se ha logrado obtener compuestos más estables.
Se obtuvieron películas delgadas de diversas perovskitas híbridas, basadas en formamidinio, mediante depósito en un solo paso sobre sustratos de vidrio atacado químicamente. Las películas delgadas fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X (DRX), Microscopía electrónica de barrido (MEB) y espectrometría UV-Vis. El ancho de banda prohibida calculado para los compuestos obtenidos ronda el valor de 1.5 eV, el cual se obtuvo para el compuesto base sin dopaje. La estabilidad química se mejoró notablemente como lo muestra el monitoreo realizado durante varias semanas, mediante DRX y MEB.
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Luminescent Semiconductor QDs for Biological Applications
Semiconductor quantum dots (QDs) are a new class of advanced nanomaterials, which provide them with extraordinary physical and chemical properties. QDs are an important tool to realize a great number of biomedical applications. Bioconjugation process involves the reaction of one functional group with another, resulting in the formation of a covalent bond. QDs needed to be conjugated with biological molecules without unsettling the biological function of these molecules. Biomolecules including peptides, proteins, oligonucleotides, and drugs have been successfully linked to QDs. The synthesis of semiconductor QDs is an important aspect of the research, due their water-solubility, simple chemical modification well dispersed and stabilized semiconductor QDs capped with dextrin. In this work cadmium sulfide semiconductor QDs capped with dextrin (CdS-Dextrin) and bioconjugated with Doxorubicin (Dox) were performed to target and imaging HeLa (cervix adenocarcinoma) cells with play a critical role in cervical cancer. CdS-Dextrin QDs bioconjugated with Dox were synthesized in aqueous solution and experimentally characterized by different optical techniques. The CdS-Dextrin QDs bioconjugated with Dox are in an average range of 5 nm in size. CdS-Dextrin QDs bioconjugated with Dox, exhibit advantageous physicochemical and optical properties disperse, stable and with a small size as compared with other nanomaterials, and besides of that has the potential to be used as an efficient nanotransporter for drug delivery because they readily allow release of the Dox at the desired site, nucleus. On the other hand, the intense fluorescence emission from the semiconductor quantum dots allows us how the CdS-Dextrin QDs bioconjugated with Dox are distributed into the cells and observed the morphological effects inside them.
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Emulación y caracterización elástica del CIS Poliacetileno
En el poliacetileno, un tipo de polímero, existen dos isómeros que exhiben la propiedad de conductividad eléctrica. En este estudio, nos enfocamos en el isómero cis del poliacetileno, el cual fue emulado con un sistema elástico utilizando la aproximación de amarre fuerte de los electrones. Posteriormente, se investigó la interacción con vecinos de mayor orden, específicamente a terceros vecinos, se observó la aparición de estados topológicamente protegidos. Los estados topológicamente protegidos son estados cuánticos que son inmunes a perturbaciones locales. Estos estados emergen debido a la topología del material y a menudo se manifiestan como excitaciones de baja energía en el sistema. La característica principal es que su presencia está garantizada por las propiedades topológicas del material y no dependen de detalles microscópicos específicos. Lo que se realizo en este trabajo fue la obtención experimental de las bandas del CIS poliacetileno y la medición de los estados topológicos predichos por los modelos en el polímero.
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Propiedades magnéticas y de transporte eléctrico del sistema tipo pirocloro $\rm{Bi_2Ir_{2-x}Cu_xO_7}$
Los óxidos magnéticos, $\rm{A_2B_2O_7}$ , cuya estructura cristalina es del tipo pirocloro representan sistemas intrigantes debido a que su comportamiento magnético es altamente dependiente del arreglo geométrico de los momentos magnéeticos, en donde la presencia de frustración magnética juega un papel relevante. En este trabajo se presenta el estudio del efecto de la substitución de Ir por Cu en el compuesto tipo pirocloro $\rm{Bi_2Ir_2O_7}$. La susceptibilidad magnética como función de la temperatura , $\chi(T)$, indica una irreversibilidad magnética en las muestras dopadas con Cu. La resistividad eléctrica se estudio como función de la temperatura, $\rho(T)$. El análisis de la resistividad eléctrica, muestra que la resistividad se puede asociar principalmente a la dispersión generada por tres tipos de interacciones: electrón-electrón, electrón-fonon y electrón-magnon.
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Estudios de estructura electrónica de puntos cuánticos oblatos multicapa de GaAs/AlGaAs con campos eléctricos y magnéticos.
Los puntos cuánticos, cuyo descubrimiento se le atribuye a Alexey Ekimov quien en 1981 observo que el color de la emisión de luz de los vidrios de colores era determinado, a través de efectos cuánticos, por el tamaño de las partículas. En 1983 Louis Brus demostró que los efectos cuánticos, dependientes del tamaño, estaba presentes en partículas flotando libremente en fluidos. Finalmente, Moungi Bawendi logró producir puntos cuánticos casi perfectos en 1993. Lo cual les valió el premio Nobel de química de 2023. Además, el interés en los puntos cuánticos es por sus propiedades físicas fundamental y por las posibles aplicaciones en dispositivos. Entre las diversas heteroestructuras de puntos cuánticos posibles, nuestro enfoque está en los puntos cuánticos de semiconductores III-V, específicamente en los puntos cuánticos de múltiples capas GaAs/AlGaAs de forma oblata. En este estudio, por medio de la aproximación de masa efectiva, reportamos la estructura electrónica del sistema, explorando su comportamiento bajo campos eléctricos y magnéticos constantes. Encontramos que el efecto neto del campo eléctrico es confinar la densidad de probabilidad del estado base en el polo sur de punto cuántico oblato, y los demás estados se ajustan por ortogonalidad, mientras que el campo magnético tiende a confinar al electrón hacia el centro, desde el ecuador del punto.
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Ceramic sintering and properties characterization based on solid mechanics
Ceramic processing can be tedious and time-consuming. Several techniques have been developed to face these complex processing. One of the most popular techniques relies on different approaches for Design of Experiments and/or statistical process control. However, solid mechanics offers considerable potential to describe the polycrystal structure – properties relationship as well as the densification and deformation during sintering. In the present work, the estimation of effective properties for polycrystal is developed based on a homogenization technique applied to a representative volume element (RVE) with the help of Finite Element Method (FEM). Applying this model, the effect of the crystallographic texture on the ceramic properties can be estimated considering the interaction at grain boundaries, which provides a more realistic analysis of the material properties. As an example, it is shown a RVE build from Electro Backscattering Diffraction (EBSD) and the overall properties are connected with pole figure. As a second example, densification and deformation is described during sintering. Constitutive laws for this kind of problem have been a topic that has attracted the researcher attention for decades. These laws include the effect of densification as well as some structural parameters such as grain growth. FEM simulation allows to obtain maps to describe the density, stress, and deformation distribution to have a better characterization of macroscopic deformation during sintering. The viscous parameter that describes sintering can also be obtained from a sinter forging unit and considered for the simulation process. This could be a more direct way to characterize sintering for a constrained system, for example, a bilaminar layer where high stresses can be developed at the interphase. These examples show how helpful can be solid mechanics to characterize ceramics materials.
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Modulación térmica en transferencia de materiales 2D
Entre los materiales bidimensionales (2D), los dicalcogenuros de metales de transición (TMDs) resaltan por tener propiedades semiconductoras, lo cual los hace adeptos a aplicaciones en campos como la optoelectrónica, fotocatálisis y fotovoltaicos. Las técnicas para aislar o sintetizar los TMDs 2D han sido ya ampliamente estudiadas, siendo el método “chemical vapor deposition” (CVD) uno de los predilectos por su balance entre los requerimientos prácticos (costo, tiempo, facilidad), la reproducibilidad de los resultados y la calidad del material que se puede sintetizar. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones requieren que los materiales recién sintetizados sean transferidos a otras superficies para su aplicación. Las técnicas de transferencia de materiales 2D suelen tener ciertas desventajas en términos de costo, alcance y tasa de éxito. En el presente trabajo, se describirá la implementación de un método de transferencia asistida por entropía térmica para materiales bidimensionales sintetizados por CVD y se discutirán un poco de la teoría involucrada. Se plantearán las ventajas que este método aporta, así como sus limitaciones y área de oportunidad en diversas aplicaciones. Se darán los detalles del procedimiento y también se discutirá un poco acerca de las técnicas de caracterización que se utilizaron para probar las hipótesis del protocolo de transferencia. Discutiendo los fenómenos que asisten a la transferencia y de acuerdo con los resultados de la caracterización, se puede asegurar que el método propuesto tiene la capacidad de reubicar materiales bidimensionales con una alta tasa de éxito, limpieza y un bajo costo general, evitando al mismo tiempo algunas de las desventajas de los protocolos que se encuentran en la literatura. Además, se propone que el presente trabajo abra el camino para emplear un nuevo conjunto de polímeros como capas de transporte u otras sustancias que cumplan con los requisitos discutidos.
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Preparación y Caracterización Óptica de Películas Delgadas de CdTe Utilizando el Método de Baño Químico (CBD) y Deposición Química de Vapor (CVD)
En este estudio, se prepararon películas delgadas de telururo de cadmio (CdTe)
mediante un proceso de dos etapas. Primero, se realizaron películas delgadas de
carbonato de cadmio mediante el método de baño químico (CBD). Posteriormente,
estas películas fueron sometidas a un proceso de deposición química de vapor
(CVD), en el cual se evaporó teluro metálico para transformar las películas en CdTe,
seguido de un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades estructurales y
ópticas. La caracterización de las películas se llevó a cabo utilizando la técnica de
reflectancia difusa, con la cual se calculó la absorbancia aplicando el modelo de
Kubelka-Munk. A partir de estos datos, se determinaron el bandgap y diversas
propiedades ópticas fundamentales, tales como el coeficiente de extinción y el
índice de refracción.
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Revisiting $XB2$ borides and compare with the new $LaBH8$ superconductor
In the time when $MgB_2$ was discovered, it broke the record of conventional superconductors $(39 K)$. In addition to that, also this material has been the first two gap superconductor. In this work, we calculated the typical band structure and the Fermi surface, to have a reference. At Fermi level, we observed the typical $\pi$- and $\sigma$- bands originated from $2 p_{z}$ and $2 p_{xy}$ from boron in plane. The Fermi surface shows $2$ coaxial cylinders related to $\sigma$- bands and tubular networks related to the $\pi$- bands (bonding and antibonding). One important fingerprint of this material is the presence of holes at the top of $\sigma$- bands. Solving anisotropic Migdal-Eliashberg equation (EPW), it is found $2$ sets of gaps related to $\pi$- and $\sigma$- bands with the respective gaps. Additionally, in the last 5 years, a large number of high temperature superconductors have been predicted and experimentally synthesized of $H$- compounds (La hydrides) with the record of $260 K$, but the problem with all of these systems is that a great pressure is required, which cannot be used in any practical application. Thus, scientists are looking for ways to reduce external pressure required. One strategy, it is to find a third element that can be included into the voids of a superconductor of known structure, to increase the overpacking of the compound. In this way, by increasing the internal pressure, it will decrease the external pressure required for superconductivity. We explore, the rol of boron, taking the voids around $H$ in $LaBH8$. We obtained the Fermi surface of this material, and a hydrogen character is dominant everywhere. Electron-phonon coupling of $LaBH8$ is dominated by $H$ modes. We present Eliasbergh dispersion of $LaBH8$ and we compare with the physics of diborides known $(MgB_2, CaB_2, MoB_2).$ Solutions of the anisotropic Migdal-Eliashberg equations require a fine sampling of the electron-phonon matrix elements across the Brillouin zone.
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Estudio mediante FEM de las propiedades mecánicas de los caparazones de Kinosternon acutum y Trachemys venusta
En las últimas décadas el método de elementos finitos (FEM por sus siglas en inglés) ha tomado gran relevancia en el área de investigación biológica, permitiendo principalmente comprender el comportamiento mecánico de estructuras óseas y exoesqueletos, bajo los efectos de estrés provocados por su propio funcionamiento o por factores externos. Así mismo, para la aplicación del método comúnmente se realiza la captura digital por medio de tomografía computarizada, digitalizadores 3D, entre otros tipos de exploración de estructuras.
El objetivo de este proyecto es aportar información de las propiedades mecánicas del caparazón de dos especies de tortugas nativas de México, Kinosternon acutum y Trachemys venusta respectivamente.
Metodología del proyecto. En primer lugar, se llevó a cabo la investigación respecto a las especies a analizar. Posteriormente se digitalizaron dos caparazones de estas especies con el equipo Revopoint mini y el programa Revo Studio. Finalmente haciendo uso del análisis FEM se simularon algunas situaciones físicas a las que puedan estar expuestas estas tortugas en su habitad.
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Cristales Fotónicos Quirales
Las estructuras quirales son configuraciones tridimensionales, por ejemplo con forma helicoidal o de espiral, que se caracterizan por no tener ningún plano de simetría en espejo. Debido a la asimetría de la estructura, interactúa de manera distinta con luz polarizada circularmente que gira en sentido horario y con luz que gira en sentido antihorario. Realizar pequeñas modificaciones en la configuración quiral de la estructura puede causar un efecto significativo en sus propiedades ópticas, lo cual resulta de interés para la creación y diseño de materiales ópticos con propiedades ópticas específicas.
Existen cristales fotónicos naturales, por ejemplo la estructura de Bouligand, que consiste en un sistema multicapa presente en la cutícula de algunos artrópodos. Se trata de un sistema quiral, cuyas capas sucesivas se disponen con orientaciones distintas, gradualmente rotadas. Presenta propiedades ópticas similares a las de los cristales fotónicos, lo cual resulta en la formación de bandas de energía permitidas y brechas prohibidas en la relación de dispersión de los fotones.
Para el estudio de las propiedades ópticas de la estructura de Bouligand se utilizó el método de la matriz de transferencia. Empleando matrices de rotación se generalizó la matriz de transferencia de películas anisotrópicas en ejes principales, similares a las de medios isotropicos, a películas orientadas arbitrariamente. Mediante la multiplicación sucesiva de matrices rotadas, que representan a cada capa, se obtuvo la matriz de transferencia de un periodo de la estructura de Bouligand. Empleando esta matriz, el teorema de Bloch condujo a la relación de dispersión, que se exploró de manera numérica y se verificó mediante una formulación analítica alternativa basada en la ecuación de onda en el interior de un sistema con una función dieléctrica helicoidal. Con esta matriz de transferencia se calcularon propiedades ópticas como la relación de dispersión fotónica y la polarización.
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Trayectoria de compresión por simulación en juntas atornillada para aplicaciones aeronáuticas
En este trabajo se realizaron simulaciones en elemento finito para determinar la trayectoria de compresión de juntas atornilladas de uso Aeronáutico. Además, se desarrolló un programa para calcular la rigidez de la junta atornillada, usando el método de DOBROVOLSKI, el de SHIGLEY, y bajo un modelo analítico obtenido por las simulaciones. El espacio de diseño del cono de compresión generado abarca juntas atornilladas para diferentes tornillos desde 0.190 a 0.375 pulgadas de diámetro, precargando de 2 a 4 bridas de 0.20 pulgadas de espesor, o sea variando la longitud de agarre de la junta atornillada, usando SOLIDWORKS y ANSYS para hacer un análisis comparativo en la solución por ambos programas. La trayectoria de compresión a través de la junta es importante, ya que nos ayuda a entender el comportamiento de la rigidez de la junta para lograr un mayor grado de seguridad, y calidad a la hora de diseñar una junta atornillada para el sector aeronáutico. De las simulaciones en ANSYS y SOLIDWORK se puede concluir que la diferencia en rigidez de las juntas atornilladas en la zona compresiva es menor al 10%. Lo cual no representará una variación significativa en el cálculo de la constante elástica de la junta atornillada. Finalmente, los resultados muestran que el modelo analítico obtenido de las diferentes simulaciones es confiable ya que se tienen una constante elástica de la junta de 0.165 (0.375 pulgadas DIA-4 bridas), mientras que 0.17 en ANSYS, y 0.16 en SOLIDWORKS, menos del 2% de variación.
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Búsqueda in silico de surfactantes orgánicos para exfoliación de oro.
Las nanoestructuras de oro son de gran interés por sus potenciales aplicaciones y se presentan en múltiples geometrías. Recientemente [1] se ha reportado la exfoliación de capas de oro de un solo átomo de espesor, conocidas como goldeno en analogía con el grafeno. Esta nueva forma alotrópica podría ser de gran utilidad si se encuentra una forma de producirla a gran escala. En el método propuesto en Kashiwaya et al., los reactivos utilizados en la separación química de las capas requieren compuestos orgánicos surfactantes como la cisteína. Estos compuestos contienen grupos funcionales metilo, amonio y tiol, cuya función es la de estabilizar las capas de oro, evitando su coalescencia. El mecanismo que les permite hacer esa función se basa principalmente en la reactividad relativa entre los reactivos y la afinidad de los grupos mencionados para enlazarse con la superficie del metal.
Usando cálculos de dinámica molecular reactiva y DFT, simulamos la reacción de ataque químico en la superficie del oro en bulto y buscamos una molécula orgánica con la composición y geometría óptimas para evitar la formación de cúmulos y permitir la separación de monocapas estables de oro. Además, caracterizamos la evolución térmica de este complejo, así como sus tipos de enlace, morfología y su interacción con las capas de oro.
[1] S. Kashiwaya, Y. Shi, J. Lu, D. G. Sangiovanni, G. Greczynski, M. Magnuson, M. Andersson, J. Rosen, and L. Hultman, Synthesis of Goldene Comprising Single-Atom Layer Gold, Nat. Synth (2024).
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Modelado de Orientación Preferencial Mediante Armónicos Esféricos para el compuesto de TiC.
A través del análisis del perfil de línea de un patrón de difracción de rayos X (DRX) es posible monitorear la orientación preferencial, también conocida como textura.
Existen varios métodos como el de Rietveld en combinación con el de armónicos esféricos usando una gran variedad de programas de acceso gratuito para obtener información de la textura en materiales.
La motivación de este trabajo es proporcionar una ruta para visualizar la orientación preferencial a través de la figura inversa de polos para el compuesto de carburo de titanio TiC. El TiC posee una fase cubica con un parámetro de red a= 4.32 Å y posee una gran variedad de aplicaciones en la industria de los metales, principalmente como revestimiento.
En la metodología se ha colectado un patrón de DRX usando un difractómetro marca Panalytical XpertPro con radiación CuK$\alpha$ (λ=1.54 Å) para el compuesto de TiC en un intervalo de 2θ: 20 a 80o con tamaño de paso de 0.017o. Este patrón de DRX se refinó usando el método Rietveld considerando una fase cúbica con grupo espacial Fm-3m No. 225. El programa que se usó durante el refinamiento es GSAS II, el cual permite a través de los armónicos esféricos obtener información de la figura de polos y de la figura inversa de polos.
Por lo que, el método de armónicos esféricos en combinación con el método de Rietveld son herramientas que nos permiten, obtener información de la textura en materiales en particular para el TiC.
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Matrix elements and excitonic effects in the direct gap absorption of semiconductors
Most common semiconductors have a p-bonding valence band and an s-antibonding conduction band. This band structure leads to strong interband transitions at the direct band gap, which can be observed using spectroscopic ellipsometry. The magnitude of this absorption can be predicted from the optical dipole matrix element, which is well known from k.p theory and the effective conduction and valence band masses (cyclotron resonance experiments). Due to the Coulomb interaction between the photogenerated electron and hole, excitonic effects must be considered. This theory works very well for the direct absorption of germanium.
At high temperatures and for small gap semiconductors like InSb, one must consider the conduction band nonparabolicity, the k-dependence of the optical dipole matrix element, the temperature dependence of the effective masses, the thermal occupation of the electron and valence bands (Pauli blocking), and the screening of the excitonic (Sommerfeld) enhancement by thermally excited electron-hole pairs. The calculations to explain our experimental data for the temperature-dependent dielectric function of InSb are not yet complete, but I will show results for the conduction band nonparabolicity and the chemical potential and free carrier concentration of intrinsic InSb as a function of temperature.
In inverted (gapless) semiconductors like alpha-tin, we can also observe strong intervalence band transitions in the infrared optical constants. These transitions are governed by the same principles as for InSb.
This research was supported in part by the Air Force Research Laboratory Sensors Directorate, through the Air Force Office of Scientific Research Summer Faculty Fellowship Program, Contract Numbers FA8750-15-3-6003, FA9550-15-0001 and FA9550-20-F-0005. It was also supported by the Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) under Award No. FA9550-20-1-0135 and by the National Science Foundation under Award No. DMR-2235447.
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Modulación de modo de cavidad en un cristal fotónico basado en un arreglo de celda unitaria Fibonacci
Los cristales fotónicos son estructuras muy importantes que nos permiten modular la transmisión de la luz. Sabemos que los cristales fotónicos son sistemas que se construyen a partir de una celda unitaria que se repite de forma infinita en base a diferentes materiales. Por otro lado, existen estructuras ópticas que estudian modos de cavidad. En este trabajo en particular, construimos una celda unitaria a través de dos materiales que siguen la serie de Fibonacci; rompemos la simetría del cristal fotónico al introducir una cavidad, la cual genera un modo de cavidad, el cual podemos modular cuando nuestra celda unitaria es generada a través de una estructura cuasi regular como la serie de Fibonacci. Nosotros encontramos que dependiendo de la polarización usada la modulación del modo de cavidad es distinta, por ejemplo, para la polarización TM, encontramos que al aumentar el número de generación de Fibonacci, los gaps se van desplazando a longitudes de onda mayores, también, al aumentar el número de generación de Fibonacci aparecen nuevos gaps los cuales son cada vez más angostos. También, cambiando el ángulo de incidencia de la luz, los modos de cavidad aumentan su transmisión y se posicionan en una longitud de onda menor. Además, al aumentar o disminuir el espesor de la cavidad, los modos de cavidad aumentan o disminuyen su transmisión y viceversa, y, además, estos se mueven a una longitud de onda mayor.
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Propiedades electrónicas y de adsorción de acetona del siliceno dopado
La acetona es un conocido compuesto orgánico volátil (VOC, por sus siglas en inglés) que se utiliza ampliamente en diferentes ámbitos industriales, domésticos y cosméticos. Sin embargo, puede tener efectos peligrosos para la vida y la salud humana. Además, su presencia en exceso en el aliento puede ser un biomarcador de la diabetes. Por tanto, es muy importante la realización de sensores sensibles y selectivos para el reconocimiento de acetona. Recientemente, la comunidad científica ha encontrado que los sensores de gas resistivos basados en nanoestructuras con una alta área superficial han demostrado ser eficaces en la detección de acetona en estado gaseoso, demostrando una alta sensibilidad, alta estabilidad y alta relación costo-beneficio. En este trabajo, analizamos la adsorción de acetona en siliceno prístino y dopado con B, Al y Ga, por medio de cálculos a primeros principios, basados en la teoría de los funcionales de la densidad. Presentamos un análisis de la configuración de adsorción, las energías de adsorción y las propiedades electrónicas de siliceno dopado y no dopado. Tras la adsorción de acetona, el siliceno sin dopaje, y dopado con B y Ga, muestra energías de adsorción con magnitudes muy similares, mientras que la adsorción en Al obtiene la energía de adsorción más grande en comparación con el resto de adsorbentes mencionados. La acetona siempre se quimisorbe. El siliceno dopado y no dopado podrían usarse para la captura y detección de acetona, lo que podría dar lugar a aplicaciones en el tratamiento médico de la diabetes.
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PROPIEDADES ESTRUCTURALES, ÓPTICAS Y ELÉCTRICAS DE PELÍCULAS DELGADAS DE ZnO CO-DOPADAS CON Al-N
En el presente poster se presentará tanto la caracterización como el análisis de las propiedades estructurales, ópticas y eléctricas de películas delgadas de ZnO co-dopado con aluminio y nitrógeno (ZnO:Al,N) depositadas mediante la técnica de magnetrón sputtering asistido por corriente directa. Dicho análisis se realiza en función de la variación del flujo de N$_{2}$ en la atmósfera reactiva de sputtering. El efecto inmediato del aumento del flujo de N$_{2}$ en la atmósfera reactiva es el cambio en la dirección preferencial de crecimiento, pasando de ser altamente orientadas en la dirección (002) a ser altamente orientadas en la dirección (101). Además, con el aumento en el flujo de N$_{2}$ la transmitancia óptica promedio en la región visible de las películas delgadas de ZnO:Al,N disminuye y el borde de absorción se corre a mayores longitudes de onda
debido a defectos profundos generados por la introducción de nitrógeno en la matriz de ZnO. Por otro lado, en los gráficos de Tauc se observa la presencia de dos band gaps, uno de ellos en un valor de 3.18 eV relacionado con el de óxido de zinc wurtzita y el otro en valores cercanos a 3.8 eV relacionado con una matriz de ZnO amorfo. Finalmente, la densidad de portadores de las películas delgadas de ZnO:Al,N es muy baja (en el orden de 10$^{14}$ cm$^{-3}$) debido a fenómenos de autocompensación entre impurezas donoras y aceptoras establecidas en la estructura de las muestras, por otro lado, las muestras resultaron ser altamente resistivas con resistividades en el orden de 10$^{3}$ $\Omega \cdot $ cm.
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Studies of the Ferromagnetic Heusler Alloy Co$_2$VGa
Abstract
This study focuses on the ferromagnetic Heusler alloy Co$_2$VGa, which has attracted considerable interest due to its unique magnetic and transport properties. The goal is to develop an interface for spin control of Co$_2$VGa systems and develop spintronics technology.
Introduction
Spintronics is a emerging field that uses the internal spin of electrons to create new types of electronic devices. Heusler alloys, exhibiting half-metallicity at room temperature, are ideal candidates for spin-based applications. The Co$_2$VGa system offers exciting possibilities for spintronics.
Methodology
The Co$_2$VGa system was studied using first-principles calculations. Density of states (DOS) and band structure (BS) calculations were performed, revealing the spin polarization at the Fermi level (E$_F$), confirming its semi-metallic nature. DOS exhibits prominent role to understand the role of Co-3d V-3d and Ga-4p states. Spin-orbit coupling (SOC) was investigated using the Hubbard correction.
Results
The highest and lowest occupied energy levels of Co$_2$VGa were determined using Quantum Espresso. Band structure analysis shows that perturbations in the distribution of atoms affect the electronic and magnetic properties.
Conclusions
This study provides insight into the electronic structure and behavior of Co$_2$VGa. The next step is to use these insights to design interfaces for spin control in Co$_2$VGa systems, which could open up possibilities for superconducting spintronics.
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Germaneno poroso funcionalizado con litio para el almacenamiento de hidrógeno
El hidrógeno se destaca como una alternativa energética futura. Su gran eficiencia y lo amigable con el medio ambiente, lo hacen ser una de las mejores opciones para enfrentar el problema energético. Sin embargo, los métodos actuales para su almacenamiento son ineficientes y costosos. Es por esto por lo que el desarrollo de nuevos materiales con alta capacidad de almacenamiento, reversibles y con estabilidad cíclica es un tema de interés en el campo del suministro y almacenamiento de energía. En este trabajo, se llevan a cabo cálculos teóricos usando la Teoría del Funcional de la Densidad para estudiar las propiedades de adsorción de hidrógeno en germaneno poroso decorado con Li. Se investigan en detalle las energías de enlace entre las moléculas de hidrógeno y la monocapa, además, el análisis de las estructuras electrónicas y la capacidad de almacenamiento de hidrógeno molecular en los diferentes sitios de adsorción de la monocapa. Los resultados muestran que con el aumento de la de átomos de litio en la superficie de la monocapa, esta cambia de un estado de semiconductor a un estado conductor. El análisis de las configuraciones máximas de adsorción de hidrógeno molecular muestra que cuando el germaneno poroso esta funcionalizado con seis átomos de litio, se logran adsorber hasta tres moléculas de hidrógeno por cada átomo de litio (18 moléculas de hidrógeno). Por lo tanto, este estudio revela que el germaneno poroso funcionalizado con átomos de Li puede convertirse en uno de los materiales más prometedores para el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de hidrógeno.
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Estudio de las propiedades magnéticas y electrónicas del compuesto superconductor TaC$_x$ con $x$=0.00, 1.25 y 1.50.
El TaC es un superconductor tipo II con una temperatura crítica (T$_c$) de 10.3 K, un campo crítico bajo de 220 Oe y un campo crítico alto de 4.6 kOe. Se alcanza la temperatura crítica más alta para la composición estequiométrica. Los compuestos TaC se utilizan en aplicaciones industriales como recubrimientos duros sobre metales para fabricar herramientas de corte cementadas en sistemas aeroespaciales. En este trabajo, sintetizamos muestras policristalinas de TaC$_c$ con $ x$=0.0, 1.25 y 1.50 en un horno de arco bajo una atmósfera de argón de alta pureza. Las muestras se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD). El parámetro de red obtenido a partir del refinamiento de Rietveld fue de 4.45466(2) angstroms para la muestra sin impurificar. Se realizaron curvas de magnetización en función de la temperatura en los modos ZFC y FC bajo un campo magnético aplicado de 80 Oe. La T$_c$ obtenida en este trabajo fue de 9.0 K para la muestra TaC. Se presentan las curvas de magnetización en función del campo aplicado medidas a 2K en donde se muestra confirma que el sistema es un superconductor tipo II. Además se realizaron cálculos de la estructura electrónica utilizando la teoria del funcional de la densidad (DFT) para poder relacionar la densidad de estados electrónicos con la temperatura crítica
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Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) en superconductores RE3Ba5Cu8O18 (RE = Y+3, Sm+3)
Los superconductores de fórmula general RE3Ba5Cu8O18 (RE = Y+3, Sm+3, Nd+3) son fases con estructura cristalina ortorrómbica con valores similares de celda unitaria. Dentro de esta familia de superconductores los más investigados han sido aquellos basados en itrio (RE=Y+3) donde se obtiene la fase superconductora Y3Ba5Cu8O18. Este trabajo se enfocó en el estudio espectroscópico XPS en los superconductores RE3Ba5Cu8O18 sustituyendo parcialmente Y+3 por Sm+3. Las fases superconductoras de alta Tc preparadas fueron Y3Ba5Cu8O18, (Y2Sm)Ba5Cu8O18, (YSm2), y Sm3Ba5Cu8O18, mediante el método de reacción en estado sólido. Se establecieron las condiciones para el dopaje óptimo de Sm+3 y contenidos de oxígeno empleando las curvas de equilibrio establecidas para Y3Ba5Cu8O18. Los estudios de DRX corroboran la formación de las fases con estructura ortorrómbica, concordando con lo reportado en la literatura. Mediante los estudios XPS se confirmó la valencia química de los elementos en los superconductores que es similar a lo reportado. Los espectros XPS del oxígeno en las muestras con samario muestran un cambio en el comportamiento al presentar un pico de menor energía que confirma la incorporación de Sm+3 en la estructura. El aumento en el número de tratamientos térmicos durante la síntesis en el compuesto Sm-358 (Sm3Ba5Cu8O18) modifica la valencia en la que se encuentra el cobre dentro de la estructura desde Cu+2 a Cu+3. Las fases secundarias fueron observadas primeramente en los patrones de difracción de rayos X, confirmado por XPS a través de la anchura media mayor a la que presenta el compuesto con una sola fase.
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Propiedades electrónicas de HfTiN.
Los nitruros de metales de transición (TMN) poseen propiedades de superconductividad y de alta dureza, siendo ampliamente utilizados como barreras de difusión resistentes a la corrosión, contacto eléctrico, y en recubrimientos ópticos. El nitruro de hafnio (HfN) es un material sumamente estudiado actualmente debido a sus propiedades físico-químicas, pues posee alta estabilidad estructural y mecánica, térmica y química, siendo utilizado principalmente como aislante térmico para altas temperaturas, y como recubrimiento debido a su alto nivel de dureza, con un módulo de compresibilidad de entre 208 GPa y 210 GPa. Al ser dopado con Titanio presenta variaciones en su estructura dependientes del porcentaje de dopante dentro de la estructura cristalina (en este caso de tipo cúbica) y con ello variación de sus propiedades.
Para estudiar estas variaciones en el presente proyecto se realizó un análisis teórico a partir de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT por sus siglas en inglés) siendo uno de los métodos de Física y Química computacional más útiles en la actualidad para calcular propiedades de estructura electrónica de sistemas con grandes cantidades de cuerpos, sean átomos o moléculas, permitiendo conocer las características de los sistemas estudiados e inferir sus posibles aplicaciones, a partir de cálculos ab initio. Dicho estudio se realizó mediante la suite de software integrado Quantum Espresso, que se basa en DFT, ondas planas y teoría de pseudopotenciales.
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Estabilidad de películas delgadas de perovskita de calcogenuro BaTi(OS)3 a alta temperatura
Películas delgadas de perovskitas de calcogenuro BaTi(OS)3, fueron depositadas por la técnica de spin-coating a temperatura ambiente, posterior al depósito las películas fueron tratas térmicamente por una hora a 400°C, en una atmósfera reactiva de CS2. La caracterización por difracción de rayos X reveló una estructura hexagonal de perovskita, típica del BaTiS3, para todas las muestras depositadas y tratadas térmicamente, mediante espectroscopia de energía dispersada por fluorescencia de rayos X, se observa que las películas delgadas presentan una concentración de 27% at. de azufre muy cerca de la estequiometria ideal (28% at.) para generar un ancho de banda prohibida de 1.4 eV, lo que las vuelve ideales para aplicaciones en celdas solares. Para estudiar la estabilidad de las películas delgadas ante cambios de temperatura, las películas delgadas fueron sometidas a un segundo tratamiento térmico por una hora a 100, 200, 300 y 400°C, expuestas al ambiente. Una vez realizado el segundo tratamiento térmico, se observa que la estructura cristalina se conserva, sin embargo la concentración de azufre disminuye ligeramente hasta 24% at. Incrementándose la concentración de oxígeno, para la muestra tatada a 400°C y aumentando el band gap hasta 1.6 eV, sin embargo las muestras tratadas a 100, 200 y 300°C son altamente estables.
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LiFe_{1-x}Ga_{x}Cr_{4}O_{8}: obtención, propiedades estructurales y magnéticas
Los óxidos con estructura cristalina tipo espinela tienen una fórmula AB_2O_4, donde A y B son cationes. Dado que en los sitios donde se encuentran los cationes se pueden introducir diferentes átomos, las propiedades físicas y químicas pueden modificarse [1], muchas de estas propiedades se encuentran relacionadas con el magnetismo. En los últimos años se han estudiado compuestos con estructura espinela doble, donde en el sitio A se pueden tener cationes con diferente número de oxidación, por ejemplo, LiInCr4O8 o LiFeCr4O8 [2-4]. Específicamente, el LiFeCr4O8 cristaliza en una estructura de espinela cúbica con un grupo espacial F-43m (no. 216), en los sitios A se encuentran los cationes Li1+ y Fe3+, mientras que en el sitio B se encuentra Cr3+. En este trabajo se hicieron sustituciones de Ga3+ en los sitios de Fe3+, se obtuvieron muestras policristalinas de LiFe_{1-x}Ga_{x}Cr_4O_8, con x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 y 1.00, mediante reacción en estado sólido. La estructura cristalina se determinó por difracción de rayos X y refinamiento por el método de Rietveld. La susceptibilidad magnética de cada muestra fue medida en un intervalo de temperatura de 2 a 300 K bajo los modos ZFC (enfriamiento en ausencia de campo magnético) y FC (enfriamiento en presencia de campo magnético).
[1] Y. Feng et al.,Results Phys. 35, 105379 (2022).
[2] R. Saha et al., Phys. Rev. B 96, 214439 (2017).
[3] Y. Okamoto et al., Phys. Rev. B 95, 134438 (2017).
[4] Q. Zhao et al.,Chem. Rev. 117, 10121 (2017).
Agradecimientos:
Se agradece a la DGAPA-UNAM por los proyectos IA103923, IN100222, IN103923 y PE101723. Reconocemos el financiamiento del Departamento de Física, Facultad de Ciencias, UNAM. R. O. Escamilla-Guevara agradece el apoyo de IPN-PIFI y CONAHCYT.J. Vargas y E. Benitez agradecen la beca posdoctoral de CONAHCYT. Los autores agradecen a C. Minaud y F. A. Sarmiento por el apoyo técnico. También se reconocen las facilidades de cómputo del Centro de Supercómputo-DGTIC-UNAM.
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Síntesis y caracterización de la bicapa Al2O3/ MgO por depósito en baño químico para su aplicación como capacitor metal-aislante-metal
Los óxidos metálicos dieléctricos como el SiO2, Y2O3, Al2O3 y MgO son importantes debido a la transición de la electrónica rígida basada en silicio a la electrónica flexible de bajo costo. Estos materiales están siendo estudiados recientemente por su aplicación en dispositivos electrónicos, como compuertas dieléctricas en capacitores MIS y transistores de película delgada. Una forma de comprobar el funcionamiento de estos óxidos metálicos dieléctricos es mediante el uso de un capacitor MIM, donde se mide la corriente de fuga del dispositivo para evaluar su posible aplicación como capa dieléctrica.
La aplicación de películas delgadas en dispositivos flexibles requiere métodos de producción basados en soluciones debido a las bajas temperaturas de procesamiento. Sin embargo, el desarrollo de dieléctricos en forma de películas delgadas mediante procesamiento en solución está poco explorado, lo que limita la deposición de todas las capas que integran un dispositivo mediante el depósito en baño químico.
El presente trabajo se enfoca en la elaboración de una bicapa basada en óxidos metálicos dieléctricos Al2O3/MgO. Estos materiales son atractivos debido a su abundancia en la corteza terrestre, baja toxicidad, amplio ancho de banda, baja corriente de fuga y alta constante dieléctrica, lo que los hace candidatos ideales para ser utilizados como capa aislante en dispositivos electrónicos. El estudio realizado abarca la síntesis de la bicapa, así como sus propiedades estructurales, morfológicas, ópticas y eléctricas.
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Estudio del crecimiento de cúmulos de Ni$_n$ ($n=2-5$) sobre grafeno con monovacancias usando cálculos de primeros principios.
El elemento Ni es abundante en la tierra y puede ser utilizado en una variedad de procesos catalíticos. En comparación con su estado en bulto, los cúmulos de Ni tienen un momento magnético significativamente significativo a escala nanométrica. Para que los cúmulos de Ni permanezcan estables a temperatura ambiente, se requieren condiciones físicas para evitar interacciones magnéticas. Esto se puede lograr depositándolos sobre materiales no magnéticos. Debido a su baja reactividad, el grafeno se usa con frecuencia como sustrato. Sin embargo, defectos estructurales como las vacancias pueden alterar las propiedades físicas y químicas del grafeno, lo que resulta en estados cercanos al nivel de Fermi. Los resultados de la interacción de clústeres de Ni$_n$ ($n=1-5$) sobre grafeno se muestran en el presente trabajo. El grafeno prístino y el grafeno con monovacancia fueron utilizados para investigar estas interacciones. Como resultado, observamos una disminución significativa de la energía de adsorción en el caso en el que el grafeno tiene una sola vacancia. Además, la presencia de monocancias conduce a una redistribución de cargas que promueve la quimisorción del Ni. Consideremos los casos en los que uno de los átomos de Ni se encuentra en un lado de la lámina de grafeno y el resto, Ni$_{m,1}$ ($m=1-4$), son adsorbidos en el otro lado. La energía de adsorción de los cúmulos Ni$_{3,1}$ y Ni$_{4,1}$ es ligeramente mayor que cuando son quimisorbidos en un solo lado de la lámina. Sin embargo, la redistribución de carga ocurre en ambos lados del grafeno, lo que aumenta la probabilidad de adsorción de otras moléculas. Analizamos la densidad electrónica de estados en todos los casos para analizar los cambios en las láminas de grafeno en función del tamaño de los cúmulos de Ni adsorbidos. Finalmente, realizamos un análisis de cargas efectivas de Bader para describir la transferencia de carga entre los cúmulos de Ni y los átomos enlazados a la red del grafeno.
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Caracterización ópticas, estructural, morfológicas y eléctricas de películas semiconductoras de CdCO3:Cr elaboradas por baño químico.
Se Sintetizaron películas semiconductoras de carbonato de cadmio por baño químico dopadas con diferentes concentraciones de cromo. Este trabajo tiene como objetivo
investigar las propiedades estructurales, ópticas, morfológicas y eléctricas de las películas semiconductoras de CdCO3:Cr . El tiempo y la temperatura de reacción para la elaboración de dichas películas fueron de 20 horas y 50 °C respectivamente, la concentración de cromo varia desde 0.005 M, 0.01 M, 0.03 M y 0.05 M. Las películas presentan buena adherencia al sustrato de vidrio Corning , son homogéneas y de color blanco.
La banda prohibida directa de la película de CdCO3 fue de 3.7 eV. Este valor están en el rango reportado en la literatura para películas delgadas de CdCO3 y están relacionadas con transiciones directas de electrones entre valencia y conducción. Las películas de CdCO3:Cr presentan una reducción del band-gap con respecto a la película de CdCO3 del orden del 11%.
Los espectros de absorción nos reporta que las películas presentan entre 5% y 7 % de absorción en todo el espectro de la luz visible. La difracción de rayos X (XRD) comprueban que la estructura cristalina de todas las películas corresponde a la octavita.
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Síntesis, caracterización y estudio teórico de las propiedades estructurales, vibracionales y ópticas óxido de zinc
Para la realización de este trabajo se sintetizaron muestras de óxido de zinc (ZnO) mediante la técnica de sol-gel asistido por ultrasonido, utilizando nitrato de zinc (Zn(NO3)2) grado reactivo como precursor e hidróxido de sodio (NaOH) como agente alcalino para el ajuste del pH. El resultado del método de síntesis es un polvo blanco que se caracterizó por DRX, microscopía Raman, DRS y PL.
Los resultados de DRX y espectroscopía Raman indican que en ambos casos se obtuvo el material, cuya estructura cristalina corresponde a una fase hexagonal tipo wurtzita que exhibe modos vibracionales característicos en 98 y 437cm-1 para los modos (E2 (low) y A1(TO) respectivamente. Las caracterizaciones ópticas exhiben propiedades típicas como el borde de absorción cuyo gap óptico se aproxima a 3.26 eV y su espectro de emisión consta de dos bandas, una estrecha asociada a transiciones exitónicas alrededor de 380 nm y una muy ancha asociada a defectos centrada en 550 nm.
Adicionalmente, a partir del refinamiento de los datos obtenidos por DRX se realizó el cálculo de dinámica molecular, estructura de bandas, densidad de estados y modos vibracionales utilizando la paquetería “quantum espresso”, con el objetivo de comparar los resultados con los obtenidos experimentalmente.
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Emisión de luz blanca modulando la emisión fotoluminiscente de películas multicapas transparentes de HfO2: Eu, Tb y Sm
En este trabajo, se presentan las propiedades luminiscentes, ópticas y morfológicas de películas delgadas monocapa y multicapa de óxido de hafnio (HfO2) dopadas con terbio (Tb), europio (Eu) y/o samario (Sm). Para la síntesis de las películas se utilizó la técnica de pirólisis por pulverización ultrasónica (USP), empleando acetilacetonatos como precursores a una temperatura de 500°C durante 10 minutos sobre sustratos de vidrio, las bicapas y tricapas se sintetizaron a 400°C durante 5 minutos sobre silicio, sustratos con dimensiones de 1,5 x 1 cm.
La caracterización de las películas mostró espesores cercanos a los 580 nm, transmitancias entre 70 y 95%, rugosidades cercanas a los 2 nm y morfologías suaves. Sin embargo, las mejores propiedades fotoluminiscentes (PL) las presentaron las películas de HfO2: Tb3+ + Eu3++ Sm3+, sobre vidrio y silicio; los espectros de emisión presentaron bandas con las características de los iones dopantes para una longitud de onda de excitación de 250 nm; las películas tricapa depositadas sobre silicio muestran espectros luminiscentes con emisiones de tres colores azul, rojo y verde, obteniendo emisiones cercanas al color blanco. Cuando las películas fueron excitadas por longitudes de onda de hasta 300 nm se observó una emisión de banda ancha cercana a los 400 nm atribuida a la matriz posiblemente ocasionada por los iones de samario, sumada a las emisiones de europio (rojo), terbio (verde) con una longitud de onda de excitación de 297 nm, el espectro observado presentó una emisión con coordenadas cromáticas de x = 0,326 e y = 0,334.
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Solución analítica del Hamiltoniano linealizado del TQDS en el formalismo de teoría de perturbaciones
Presentamos una solución analítica para el Hamiltoniano linealizado del Transbordador de Triple Punto Cuántico (TQDS) desde el enfoque de teoría de perturbaciones. El TQDS es un sistema nanoelectromecánico propuesto en 2002 [1] que consiste en un arreglo lineal de tres puntos cuánticos (QD's) donde los QD's posicionados en los extremos del arreglo permanecen fijos mientras que el QD central oscila entre ellos y su movimiento es modelado por un oscilador armónico cuántico simple. Cuando un voltaje es aplicado a los QD's exteriores se induce transporte electrónico por tunelaje desde una fuente a un sumidero de forma controlada. El Hamiltoniano del sistema se construye a partir de 3 contribuciones energéticas importantes: una proveniente de la oscilación, otra correspondiente a la posición que toma el electrón dentro del dispositivo y una última que se refiere a la interacción entre los estados electrónicos y los modos de oscilación. En el esquema de teoría de perturbaciones [2], consideramos al Hamiltoniano de interacción como la perturbación y al resto de las contribuciones como el Hamiltoniano sin perturbar, en ese sentido, calculamos las energías corregidas a segundo orden y los eigenestados correspondientes, con la intención de que estos últimos nos permitan realizar un estudio de correlaciones cuánticas en el sistema. Los resultados analíticos obtenidos fueron comparados con la solución exacta (numérica) y una solución analítica previamente calculada en el régimen de la aproximación adiabática [3]. Agradecemos al proyecto DGAPA PAPIIT IN111120 por el apoyo económico otorgado.
[1] A. D. Armour y A. MacKinnon (2002). Transport via a quantum shuttle. Physical Review B, 66: 035333.
[2] J. J. Sakurai y Jim J. Napolitano (2017). Modern quantum mechanics. PEARSON.
[3] P. Vázquez-Peralta y E. Cota (2023). Spectral analysis of the linearized triple-quantum-dot shuttle in the adiabatic regime. Annals of Physics, 458, 169458.
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Absorción perfecta de microondas
En esta charla se presenta un enfoque pasivo para lograr una absorción perfecta y sintonizable de la radiación de microondas, empleando física no hermitiana para manipular ondas electromagnéticas sin elementos conductores. Al utilizar placas dieléctricas comunes en configuraciones irregulares dentro de una guía de ondas rectangular, podemos absorber completamente la energía electromagnética, reteniéndola dentro del campo electromagnético en lugar de convertirla en calor. Este método contrasta con los metamateriales tradicionales que dependen de componentes conductores para absorber energía. Empleando el método de la Matriz de Transferencia y la Programación Cuadrática Secuencial para la optimización, nuestra investigación identifica ubicaciones no uniformes específicas de las placas de FR4 que maximizan la absorción dentro de las bandas de microondas específicas. La validación experimental, ejecutada en una guía de ondas WR90 estándar conectada a un Analizador Vectorial de Redes, confirma los resultados teóricos y de la simulación de elementos finitos, lo que subraya la eficacia de nuestra estrategia pasiva. Este trabajo avanza en nuestra comprensión de los sistemas no hermitianos sobre el control de ondas electromagnéticas y ofrece un potencial significativo para aplicaciones en la reducción de la contaminación electromagnética y la mejora de las comunicaciones seguras, todo ello en consonancia con los objetivos de preservación ecológica.
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Propiedades ópticas de monocapas y bicapas de nanopartículas de plata en arreglos periodicos: Respuesta óptica de campo lejano y cercano bidimiensionales monocapa y bicapa de nanopartículas esféricas de Plata
El estudio de arreglos periódicos bidimensionales de nanopartículas (NPs) metálicas plasmónicas es de gran interés debido a sus aplicaciones en sensado, entro otras al comportamiento mejorado de la respuesta óptica. La respuesta plasmónica se logra ajustar a longitudes de onda deseables. Este mejoramiento se obtiene tras ajustar los parámetros de los arreglos a través de parámetros como; el tamaño y forma de las NPs, composición química, estructura de la red e índice de refraccion del medio circundante. En este trabajo se estudian las propiedades ópticas de arreglos periódicos de redes cuadradas de NPs esféricas de plata, formado en arreglos tipo monocapa y bicapa. Las simulaciones númericas se realizaron usando la aproximación de dipolo discreto (DDA por sus siglas en inglés). Se usó la función dieléctrica de los datos de Johnson y Christy Ag en bulto y se consideró el caso particular de capas incluidas en dioxido de silicio (el índice de refracción del medio m = 1.46). Se varió el tamaño de las NPs y el parámetro de la redm además para las bicapas tambien se varió la distancia de separación entre capa y capa. Se muestrasn los espectros de eficiencias ópticas de extincion, absorción y dispersión que permite identificar la posición de las resonancias plasmónicas así como el campo cercano calculado en las frecuencias de las resonancias. También se presentan los espectros de reflexión, transmisión y absorción.
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Efectos de presión y dopaje en el acoplamiento electrón-fonón y superconductividad de Nb$_{1-x}$Mo$_x$B$_2$
Desde el descubrimiento de superconductividad (SC) en hidruros metálicos bajo grandes valores de presión aplicada, la investigación en la búsqueda de nuevos superconductores convencionales bajo presión se ha revitalizado. En años recientes se reportó el descubrimiento de SC en el $\alpha$-MoB$_2$ (fase hexagonal), con una temperatura crítica ($T_c$) de $\approx 32$K a $110$GPa de presión aplicada. Sin embargo, al poco tiempo también se publicaron resultados experimentales de $T_c$ para la solución sólida Nb$_{1-x}$Mo$_x$B$_2$, en donde se obtienen valores que apenas rebasan los $8$K, reduciendo al mismo tiempo el valor de presión aplicada a la cual el sistema permanece estable en la fase $\alpha$. Aún con estos resultados experimentales, la drástica reducción del valor de $T_c$, respecto al valor de MoB$_2$ ($32$K), no ha sido totalmente aclarada, así como tampoco las condiciones que la rigen. Por ello, en este trabajo se presenta un estudio sistemático, de primeros principios, de la dinámica de red, el acoplamiento electrón-fonón (e-ph) y la $T_c$ del Nb$_{1-x}$Mo$_x$B$_2$, para diferentes valores de concentración ($x$) y de presión aplicada, en donde se puede observar el comportamiento de los modos fonónicos acústicos, los cuales son determinantes en el acoplamiento e-ph y que dominan el comportamiento de $T_c$. Igualmente, se analizan las tendencias de $T_c$ y del acoplamiento e-ph en función de la presión y concentración, correlacionándolas con la evolución de las frecuencias de dichos modos fonónicos.
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Comparación de NiO y NiO/CuO para la detección de hidrógeno a temperatura ambiente
Con la creciente utilización del hidrógeno como energía en diversos sectores, como la energía verde, el transporte sostenible y la industria, surge una necesidad crítica de tecnologías precisas de detección de gas. Esto es particularmente crucial teniendo en cuenta que la presencia de hidrógeno puede provocar importantes riesgos de explosión. Los semiconductores, incluidos los óxidos metálicos, brindan capacidades de detección sensibles, robustas y rápidas a temperatura ambiente, lo que los hace ideales para la integración en sistemas de control destinados a optimizar el almacenamiento y transporte de gases. En este estudio, comparamos la respuesta eléctrica de sensores compuestos por nanopartículas prístinas de NiO con aquellos que incorporan CuO, así como de NiO-CuO para la detección de hidrógeno a temperatura ambiente. El óxido de níquel empleado fue comercial, mientras que el CuO se sintetizó mediante el método de Pechini.
Los sensores se fabricaron en chips de electrodos interdigitados con una separación de 80 μm entre ellos y un área de detección que mide 10 x 5 mm. Después de la fabricación, se evaluaron como sensores resistivos y su cambio de resistividad se registró dentro de una cámara que contenía gas hidrógeno y aire cero como gas portador, simulando una fuga de hidrógeno. La morfología, estructura cristalina y propiedades resistivas de los polvos sintetizados se caracterizan mediante microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, difracción de rayos X, espectroscopia UV-Vis y efecto Hall. El sensor compuesto de nanopartículas de NiO-CuO muestra una respuesta más fuerte y rápida que las prístinas NiO y CuO a temperatura ambiente, lo que indica que podría ser un candidato potencial para un práctico sensor de gas $H_2$. También se está investigando la viabilidad de desarrollar un sensor óptico utilizando el interferómetro de Fabry-Perot con este compuesto.
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Cavidades acopladas en cristales magnónicos: Oscilaciones de Rabi
El estudio de la dinámica de la magnetización de núcleos con espín 1/2 que interactúan con un campo magnético giratorio fue investigado y resuelto originalmente por I. Rabi [1]. En cualquier sistema electromagnético o acústico con dos estados de energía acoplados, el campo correspondiente oscila periódicamente entre los dos estados localizados dentro de la estructura. De la misma manera que ocurre en un sistema de mecánica cuántica de dos niveles, estas oscilaciones se denominan oscilaciones de Rabi (OR). Las OR pueden considerarse como un proceso de oscilador acoplado donde los osciladores intercambian energía periódicamente. Los aspectos dinámicos de este fenómeno están relacionados con las características de los dos niveles [2]. Aquí, se presenta un estudio teórico del acoplamiento de ondas de espín en defectos fuertemente acoplados incorporados a un cristal magnónico. Proponemos una analogía magnónica de las rotaciones de Rabi en un sistema cuasi-unidimensional basado en granate de hierro e itrio (YIG). A través de la transmisión en el dominio de la frecuencia se muestran las características propias de sistemas periódicos con defectos y se analiza su acoplamiento. Mientras que el análisis en el dominio del tiempo a través de la excitación del sistema de cavidades acopladas con un par de pulsos gaussianos desplazados temporalmente nos proporciona información directa del cambio de signo del campo transmitido después de transcurrido un período completo de una oscilación tipo Rabi. El comportamiento observado es la analogía magnónica del fenómeno observado inicialmente en sistemas cuánticos. Nuestros resultados numéricos, junto con el modelo propuesto, proporcionan un método- mediante el cual se puede estudiar en detalle la evolución coherente de diversas excitaciones de ondas de espín.
[1] I.I. Rabi, Phys. Rev. 51 (1937) 652.
[2] D. Villegas, Z. Lazcano, O. Meza, J. Arriaga, Physica E 127 (2021) 114499.
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Navigating the heat maze: from materials design to phononic devices
The development of phononics —the discipline that investigates phonon transport and aims at engineering devices with the same functionalities as electronic or photonic ones — has been hindered by the inherently challenging nature of phonon manipulation. An effective and flexible control of phonon propagation would require expanding the phonon toolbox to include all the elemental building blocks that make it possible to switch and modulate signals.
In this talk I will describe two complementary approaches to this problem. At first, I will discuss the potential of crystal phase engineering, an emerging field in nanoscience that consists of the design of materials with tailor-made properties by growing and juxtaposing ad hoc crystal phases of the same material. Next, I will discuss the possibility of a fully electrical control of the phonon flux, which can be modulated by an externally applied electric field in polar materials such as ferroelectric perovkites. These findings open the way to a fully-electric control of phonon transport that can be exploited for the design of thermal transistors and pave the way to signal processing with phonons.
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Estudio del efecto de Li en las propiedades electrónicas del carburo de germanio aplicado a baterías de iones de litio
Los materiales en una escala nanométrica bidimensional, también conocidos como monocapas, análogos al grafeno, han suscitado gran interés en la comunidad científica debido a sus notables ventajas en términos de peso, control estructural y flexibilidad. Su confinamiento bidimensional conduce a nuevas propiedades electrónicas. Estas propiedades tienen un impacto significativo en diversas tecnologías, siendo una de las más destacadas en almacenamiento de energía y sensores [1,2]. Actualmente las baterías de iones de litio desempeñan un papel crucial en nuestra sociedad. Se ha propuesto que la integración de nanomateriales bidimensionales en las baterías podría aumentar tanto la capacidad de almacenamiento de energía como la densidad de potencia, requisitos indispensables para abordar los desafíos energéticos futuros. En este estudio, se llevó a cabo un análisis de las propiedades electrónicas de bicapas de carburo de germanio (GeC-BL) funcionalizadas con átomos de litio, utilizando cálculos de primeros principios basados en la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) mediante el software SIESTA, empleando un funcional GGA-PBE. Se observó que la introducción de átomos de litio en las GeC-BL provoca modificaciones significativas en la estructura de las bandas electrónicas y las densidades de estados, particularmente, a medida que aumenta la concentración de litio, la brecha prohibida disminuye. Se modeló la adsorción de 1 a 6 átomos de Li, situados en los sitios óptimos desde el punto de vista energético, evaluados en las monocapas de GeC. Las estructuras resultantes de GeC-BL litiadas exhiben propiedades únicas que difieren de las monocapas de GeC litiadas. Por ejemplo, en casos donde se incorporan de 4 a 6 átomos de litio, la brecha prohibida desparece, lo que sugiere un comportamiento conductor del material, que favorece el movimiento de electrones, que lo hace prometedor para aplicaciones en baterías recargables.
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Effect of uniform strain on graphene surface plasmon excitations
This paper reports a study of the reflectance of the optical sensors based on graphene under uniform strain. Assuming the graphene layer is surrounded by two different semi-infinite dielectric media, the generalized Fresnel coefficients are derived as a function of usual quantities (e.g., dielectric constants, incident angles and strain) and anisotropic optical conductivity. The strain not only changes the electronic band structure, but also can be employed to tune the electronic collective excitations (plasmons) and thus the optical reflectance of graphene monolayers. One of the most common techniques for plasmon excitation is the Kretschmann configuration. It is based on the observation of a sharp minimum in the reflection coefficient versus angle (or wavelength) curve. Because strain induces anisotropy in graphene optical conductivity the strain-dependent orientation plays an important role to manipulate the variation of graphene plasmon energy, which may be useful to synchronize graphene properties in plasmonic devices to enhance light-matter interactions.
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Caracterización elástica de anillos vibrantes
La caracterización elástica de materiales, en laboratorio, permite determinar experimentalmente las propiedades elásticas de los mismos, a partir del valor de sus distintos módulos elásticos. Una técnica común es la espectroscopia acústica resonante, la cual mide los espectros de frecuencia elásticos, de una material para cada tipo de polarización. A partir de esto y con relaciones bien conocidas, se obtienen los distintos módulos elásticos ( Young, corte, coeficiente de Poisson, y velocidades de propagación de las ondas mecánicas, entre otros).
En este trabajo se comparan los espectros de los distintos tipos de ondas mecánicas que hacen vibrar una barra de aluminio de longitud L (compresionales, flexionales y torsionales), con los de un anillo de perímetro L. Ambos sistemas estan conectados entre sí ya que uno es un tipo de transformación topológica del otro. Se trata de ver como se modifican las propiedades elásticas bajo esta transformación para el control de ondas mecánicas
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Transporte balístico y efecto termoeléctrico en superredes aperiódicas tipo Fibonacci en fosforeno.
En años recientes, los materiales bidimensionales (2D) han sido ampliamente investigados debido a sus extraordinarias propiedades físicas y electrónicas, las cuales se pueden aprovechar para aplicaciones en nano-espintrónica. El material conocido como fosforeno tiene gran similitud al grafeno, pero con otras características, tales como una estructura de bandas anisotrópica y un amplio gap de energía (1.52 eV), los cuales son consecuencia de su estructura atómica asimétrica corrugada (puckered). En este trabajo, se investiga el transporte balístico de los portadores de carga (electrones y huecos) en superredes de barreras electrostáticas en secuencias aperiódicas tipo Fibonacci aplicadas sobre una capa de fosforeno. En este sistema, se calcula la transmisión y la conductancia bajo el formalismo de Landauer-Büttiker. Adicionalmente, se investiga el efecto termoeléctrico en la capa de fosforeno, cuando se conectan sus extremos a reservorios de temperatura (caliente y frio) para generar un gradiente térmico. Bajo estas condiciones, se calcula el coeficiente de Seebeck y el factor de potencia del sistema. Los resultados muestran la posibilidad de modulación y la mejora de las propiedades del transporte y termoeléctricas cuando se cambian las dimensiones de las barreras, así como el número de generación de las secuencias aperiódicas en comparación con el caso periódico.
Agradecimientos: A CONAHCYT por el apoyo y financiamiento de la estancia de investigación posdoctoral.
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Diseño de una estructura cuasi-unidimensional con propiedades de aislante topológico
En este trabajo se presenta el diseño numérico de un material cuasi-unidimensional estructurado, con propiedades de aislante topológico para ondas elásticas. El diseño se obtuvo por medio de la ingeniería de bandas, utilizando software especializado basado en el método del elemento finito, llamado COMSOL Multiphysics. Este software resuelve el modelo 3D de las ecuaciones de la elasticidad para estructuras elásticas vibrantes. Se estudiaron las vibraciones de una estructura periódica, cuya celda unitaria está formada por dos resonadores elásticos acoplados. Se identificó una inversión entre bandas de frecuencias propias para ondas torsionales, como función del parámetro de acoplamiento entre resonadores. Los estados de borde, de la estructura diseñada, localizan las vibraciones (ondas mecánicas) en la interfaz entre dos fases distintas de la estructura periódica propuesta. Este sistema diseñado es un análogo mecánico de los aislantes topológicos para corrientes eléctricas, los cuales pueden conducir electricidad a través de su superficie, pero no a través de su volumen, que es la característica principal de los aislantes topológicos. Esta propiedad se debe a la geometría de la estructura, es decir, a su topología.
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Mejora de perovskita FAPbI3 con Heteroestructuras de Monocapas de WS$_2$
La perovskita FAPbI3 en su fase alfa se utiliza como elemento fotoactivo en celdas fotovoltaicas de última generación1, ensamblada en heteroestructuras con diversas capas. En este trabajo, mostramos que al utilizar una monocapa de WS2 como parte de la heteroestructura para depositar la perovskita, se logra una mejora en las propiedades morfológicas, cristalográficas y ópticas de la FAPbI3.
Específicamente, el material bidimensional (2D) WS2, originalmente crecido por métodos químicos sobre zafiro, es transferido utilizando poliestireno sobre un óxido metálico transparente, que actúa como capa transportadora de electrones. La película delgada de FAPbI3 se deposita por un método secuencial2 sobre el material 2D, y las propiedades de la heteroestructura se caracterizan mediante espectroscopía UV-Vis, microscopía de fuerza atómica, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido.
Como resultado, se obtiene mayoritariamente perovskita en fase fotoactiva alfa, con un incremento significativo en el tamaño de grano, un aumento de la cristalinidad y la definición de una dirección preferencial de crecimiento. Ópticamente, se observa una mejora en la absorción y una banda prohibida de aproximadamente 1.44 eV. Además, la función de trabajo obtenida sugiere un alineamiento de bandas energéticas que podría mejorar el flujo de electrones hacia el cátodo en la celda completa. Los hallazgos presentados indican que la heteroestructura WS2/FAPbI3 tiene un acoplamiento prometedor para aplicaciones fotovoltaicas3.
Jeon, N. J., Noh, J. H., Yang, W. S., Kim, Y. C., Ryu, S., Seo, J., & Seok, S. I. (2015). “Compositional engineering of perovskite materials for high-performance solar cells”. Nature, 517(7535), 476-480.
J.L. Miró-Zárate, M.C. Elías-Espinosa, F. Cervantes-Sodi, and C.J. Diliegros-Godines, “Effects of NH4SCN Additive in the FAPbI3 Perovskite Films in a Sequential Deposition Method”, Crystals 13(5), 795 (2023).
Miró-Zárate, J. L., Cervantes-Sodi, F., Elias-Espinosa, M. C., García-Trujillo, S., & Diliegros-Godines, C. J. (2024). “WS2 Monolayer Integration in a FAPbI3-based Heterostructure”. arXiv preprint arXiv:2404.03802.
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Efecto de la sustitución de tierras raras en la hexaferrita de estroncio
Se investigó el efecto de las tierras raras (Re = Nd, La, Gd, Pr y Sm) sobre las propiedades estructurales y magnéticas de la hexaferrita de estroncio. Las muestras fueron fabricadas utilizando el método de sol-gel Pechini de acuerdo con la formula Sr1-xRexFe12O19, donde el contenido de tierra rara x se varió desde 0.0 hasta 0.1. La caracterización de las muestras se realizó por medio de difracción de rayos X y refinamiento Rietveld, magnetometría de muestra vibrante, espectroscopía Mössbauer, espectroscopía en infrarrojo y microscopía electrónica de barrido. Los resultados mostraron una solubilidad limitada de las tierras raras en la hexaferrita de estroncio y una variación de las propiedades estructurales y magnéticas en función del tipo de tierra rara utilizada como catión sustituyente. Además, se determinó el efecto de las tierras raras sobre el tamaño de partícula. Se encontró que a bajos contenidos de tierras raras se promueve una reducción del tamaño de partícula y un considerable incremento en su rendimiento magnético.
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Diseño de O-rings para Aplicaciones Radiales de uso Aeronáutico
En este trabajo se establecen criterios generales para el diseño estático de "O-rings" en aplicaciones de configuración radial, utilizados en sistemas que contienen fluidos presurizados comunes en la industria Aeroespacial. Además, se realizó la caracterización de dos materiales comúnmente utilizados en la industria (HNBR & Viton) para conocer sus propiedades, y posteriormente realizar simulaciones en elementos finito para determinar el funcionamiento de los sellos con las características de los materiales establecidos, para calcular las fuerzas generadas sobre los sellos y poder determinar la fuerza necesaria para ensamblarlos. El estudio de MEF comprende diferentes tamaños de O-ring a diferentes niveles de compresión, ya que estos resultados son muy importantes para determinar la fuerza necesaria para la instalación de los O-rings dentro de las cavidades a sellar. Se desarrolló una herramienta en el entorno de Visual Basic de Excel para evaluar y generar diseños de este tipo de dispositivos. La herramienta desarrollada reduce los tiempos de computo en un 95%, lo cual es efectiva para poder hacer cualquier rediseño y optimización de este tipo se sellos que son muy impostantes en la industra aeronáutica y espacial.
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Transporte y termoelectricidad en superredes tipo Fibonacci basadas en bicapa de grafeno
Es bien sabido que en superredes tipo Fibonacci basadas en bicapa de grafeno se reduce y se fragmenta la transmitancia, fenómeno dependiente del ángulo de incidencia de los electrones en la superred. También se ha demostrado que la conductancia es modificada bruscamente por la aperiodicidad de la superred. Debido a lo anterior, en el presente trabajo estudiamos el transporte y la termoelectricidad en superredes tipo Fibonacci basadas en bicapa de grafeno, en regiones donde existen cambios significativos en la transmitancia y conductancia. Las propiedades termoeléctricas que se presentan son el coeficiente Seebeck, el factor de potencia y la figura de mérito. Mostraremos si la aperiodicidad de la superred mejora o no tales propiedades en comparación con una de tipo periódico. La metodología usada se basa en el método de la matriz híbrida y el formalismo de Sturm-Liouville para la obtención de la transmitancia y conductancia; así como de los coeficientes del transporte para el cálculo del coeficiente Seebeck, el factor de potencia y la figura de mérito.
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Transporte de ondas fuera del plano en guías de ondas elásticas
Las guías de onda son dispositivos que han sido bien estudiados, como mecanismos para el transporte direccionado de distintos tipos de ondas clásicas, reduciendo las pérdidas naturales por disipación. En este trabajo, con la ayuda de simulaciones numéricas (basadas en el método del elemento finito), se diseñan algunas guías de onda mecánicas para estudiar experimentalmente el establecimiento de los primeros canales de vibraciones fuera del plano, sus frecuencias de apertura y su transmisión directa, en guías infinitas y semi-infinitas. Esto último es un reto experimental que se debe comprobar. Parte del diseño implica algunos mecanismos novedosos, propuestos para la absorción de las vibraciones en los extremos de una guía real fabricada. Estos mecanismos deben evitar las ondas reflejadas que, en los modelos teóricos no se consideran, debido a que las guías son infinitas.
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Conductividad óptica y bandas de energía de la interacción de una capa de grafeno con aluminio
En este trabajo se hace un estudio de primeros principios para calcular las bandas de energía y la conductividad óptica de una capa de Grafeno cuando interacciona con una molécula de aluminio, utilizando la teoría funcional de densidad y la dinámica molecular a 300K y presión atmosférica. Primeramente, se obtiene la estructura de mínima energía para el sistema Grafeno-Aluminio. Posteriormente, se calculan las bandas de energía, las funciones dieléctricas y la conductividad óptica de este nuevo sistema. Con la adsorción de la molécula de aluminio, el sistema sigue teniendo las propiedades del grafeno, como podemos ver en el cálculo de la estructura de la banda de energía.Para la conductividad óptica se observa que existen tres picos bien definidos , encontramos que la conductividad máxima se observa a 3.7 eV , ubicado en la región de la luz ultravioleta, con un valor de 4.99 x 10^15/s. Hemos realizado nuestros cálculos utilizando el código de Quantum Espresso , con la aproximación GGA y GGA modificado para interacciones Van der Waals.
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Estudio de los efectos del tratamiento térmico posterior en películas delgadas de NbO depositadas por la técnica de erosión catódica reactiva DC para posibles aplicaciones biomédicas.
En este trabajo se presenta el análisis realizado a las películas delgadas de NbO depositadas por la técnica de DC Sputtering. Los tratamientos posteriores al depósito fueron realizados en 3 tipos de atmosferas, las cuales fueron: atmosfera abierta, argón y en vació. Las películas fueron analizadas por las técnicas de XRD, espectroscopía UV-Vis y FTIR. Los resultados muestras el cambio de estructura amorfa a una fase cristalina después de los tratamientos térmicos posteriores
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Efecto del dopaje y la funcionalización en SnC bidimensional para el almacenamiento de hidrógeno
El hidrógeno es el elemento que más existe en abundancia en el planeta y en el universo considerado una de las mejores formas de resolver la demanda de energía, sin embargo, uno de los problemas de este, radica en la dificultad que tiene de ser almacenado. Varios estudios han demostrado como una posibilidad el uso de materiales bidimensionales de estado sólido, como el grafeno y los carburos similares al grafeno para almacenar moléculas de hidrógeno debido a la gran superficie extendida que también presentan. En este trabajo, mostramos las capacidades de adsorción de H2 en 2D-SnC dopado con B, Al y Ga y decorado con Cr. Los resultados del 2D-SnC dopado y decorado muestran una mejora adicional en las energías de adsorción de las moléculas de hidrógeno. Los resultados numéricos muestran cuando un átomo de Sn fue reemplazado por B, Al o Ga, fue energéticamente más favorable en comparación cuando se reemplaza el átomo de C. Una vez que la estructura fue dopada, los metales de transición adsorbidos tendieron a concentrarse sobre el átomo de Sn. Los resultados indican que los sistemas funcionalizados con Cr almacenaron hasta cuatro moléculas con energías de adsorción de 0.21 eV. Asimismo, se analizaron las capacidades gravimétricas de almacenamiento de hidrógeno, y las monocapas dopadas y decoradas con Cr podrían superar el 5.5% en peso. Por lo tanto, el 2D-SnC dopadas con boro y decoradas con Cr podrían considerarse para almacenar hidrógeno molecular.
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Un estudio DFT de la adsorción de gases tóxicos en monocapas de SiGe decoradas con metales de transición
Hoy en día, la vida está amenazada por el cambio climático y la contaminación atmosférica que afectan a la flora y la fauna mundial. Los gases tóxicos como el CO, generados principalmente por procesos de combustión afectan en gran medida a la salud humana. Por esta razón, ha habido una investigación continua en el desarrollo de nuevos y mejores materiales que puedan detectar moléculas tóxicas o alternativamente, nuevos materiales que puedan atrapar estas moléculas y así eliminarlas del medio ambiente. Actualmente no se ha sintetizado el siligeno (SiGe), un material bidimensional compuesto por átomos de Si y Ge en cantidades iguales y con estructura hexagonal; sin embargo, los resultados de las simulaciones teóricas que se han reportado son bastante prometedores para el uso potencial de SiGe en las áreas de almacenamiento de energía y detección de moléculas. En este trabajo se presentan cálculos de la Teoría del Funcional de Densidad (DFT), que abordan la adsorción de moléculas toxicas de CO sobre monocapas de SiGe decoradas con átomos de Au, Ag y Cu, y se evalúa su uso potencial como detectores o trampas de gases tóxicos. Parámetros como las energías de adsorción (EA) entre las monocapas de SiGe decoradas con metales y las moléculas de CO son presentados en este trabajo. Los resultados sugieren la formación de un enlace químico entre el adsorbato y el adsorbente, en particular para los casos decorados con átomos de Au y Cu, cuyas energías de adsorción superan 1 eV, adicionalmente todas las energías de adsorción indican interacciones positivas entre la molécula de CO y el SiGe decorado con metales.
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Estudio estructural y magnético del superconductor YBa2Cu3O7-δ transformado hacia un sistema de alta entropía
La cerámica superconductora YBa2Cu3O7-δ (YBCO) es transformada en una cerámica de alta entropía configuracional modificando la composición del sitio correspondiente al Ytrio. Se realizó exitosamente la sustitución equimolar de los siguientes 4 cationes: (Y, La, Dy, Er, Tm)Ba2Cu3O7-δ y mediante difracción de RX se constató la permanencia de la estructura cristalina base, aunque con una variación de volumen decreciente. Se presentan mediciones magnéticas MvsT para tres de los sistemas: YBa2Cu3O7-δ, (Y, La, Dy)Ba2Cu3O7-δ y (Y, La, Dy, Er, Tm)Ba2Cu3O7-δ. Se discute el comportamiento de la transición superconductora y los comportamientos magnéticos introducidos por los iones lantánidos.
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Método semianalítico de elementos finitos aplicado para el cálculo de propiedades efectivas en compuestos fibrosos micropolares
Se implementa un método semianalítico de elementos finitos basado en la combinación del método de homogeneización asintótica a dos escalas (AHM) y el método de elementos finitos (FEM) para obtener las propiedades efectivas de los compuestos Cosserat reforzados con fibras. Las fibras se distribuyen periódicamente en una forma unidireccional y se alinean en una dirección dentro de una matriz. Este marco establece el problema micropolar elástico lineal estático a través de ecuaciones diferenciales parciales sujetas a condiciones de contorno y condiciones de contacto de interfaz perfectas. La formulación matemática de los problemas locales y de los coeficientes efectivos son presentados por AHM. Los problemas locales obtenidos de AHM se resuelven mediante la implementación de FEM a través el método de los residuos pesados y el método de Galerkin. Finalmente, se dan resultados numéricos para los coeficientes efectivos. Las fórmulas y resultados presentados en este trabajo pueden ser útiles para el diseño de materiales compuestos micropolares fibrosos.
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Fragmentación de las propiedades de transporte en superredes monómeras, dímeras y trímeras de siliceno.
De manera semiclásica, cuando analizamos una cadena lineal de átomos, en número de bandas que aparecen están relacionadas con el número de átomos diferentes que conforman la celda unitaria. En este caso, se generan debido a los modos vibracionales entre los átomos. En estado sólido, una superred se genera mediante la repetición de una celda unitaria, la cual, por lo general depende del número de materiales involucrados, parámetros estructurales y factores externos como campos eléctricos y magnéticos. En nuestro caso, la celda unitaria se genera mediante un arreglo de semillas A y B, donde A esta constituida por una tira de un metal ferromagnético (FM) y un metal normal (NM). La semilla B esta formada por un aislante ferromagnético (FI) y un metal normal (NM). Definimos una celda unitaria monómera, dímera y trímera como arreglos AB, ABB y ABBB, respectivamente, para generar nuestras superredes. Los materiales ferromagnéticos forman barreras mientras que los metales normales generan regiones de pozos. Jugando con los parámetros estructurales como el ancho barreras y pozos, la altura de las barreras y la dirección de magnetización de las tiras de aislantes ferromagnéticos observamos una fragmentación en la probabilidad de transmisión, conductancia y la respuesta magnetorresistiva dentro del mismo rango energético, relacionado con el número de semillas B en la celda unitaria. Además, se observó una mejora en la polarización de valles y espín así como un comportamiento creciente en la respuesta magnetirresistiva, lo cual nos indica que nuestro sistema puede ser apto para dispositivos versátiles.
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Estudio de las propiedades optoelectrónicas de bicapas de GaN bidimensional con campo electrico y diferentes apilamientos
El nitruro de galio bidimensional ha capturado recientemente una atención considerable debido a sus prometedoras propiedades optoelectrónicas, estabilidad química y resistencia mecánica. Estas características los posicionan como sistemas ideales para una variedad de posibles aplicaciones tecnológicas, especialmente en optoelectrónica, fotónica, sensores e iluminación. Este trabajo se basa en cálculos de primeros principios utilizando la teoría del funcional de densidad, con funcionales de intercambio-correlación que incluyen interacciones tipo van der Waals, para investigar las propiedades electrónicas de una monocapa de GaN y cinco configuraciones diferentes de apilamiento de bicapas de GaN (AA-1, AA-2, AB-1, AB-2, y AB-3). El objetivo principal de esta investigación es caracterizar las propiedades eléctricas de los materiales basados en GaN 2D y evaluar cómo los campos eléctricos externos pueden influir en sus propiedades eléctricas. La habilidad para modular estas propiedades mediante el ajuste de la configuración geométrica o la aplicación de un campo eléctrico externo abre perspectivas para desarrollar nuevas aplicaciones tecnológicas. Además, estos materiales demuestran un potencial considerable para su uso en dispositivos de alta energía, como en tecnologías de energía renovable y sistemas de potencia avanzados, donde su sobresaliente estabilidad y resistencia mecánica son esenciales para la mejora de la eficiencia y la durabilidad de estos sistemas.
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Efecto Hall Anómalo en películas monocristalinas del antiferromagneto no colineal Mn3GaN1-δ sobre GaN (0001)
Las memorias magnéticas de acceso aleatorio ofrecen en la actualidad la posibilidad de almacenar información de manera no volátil y acceder a la información en unos cuantos nanosegundos. Sin embargo, algunos efectos secundarios, como los campos desmagnetizantes, pueden perturbar la información en bits adyacentes. Una arquitectura revolucionaria y más simple de memorias no volátiles esta basada en materiales con estructuras topológicas de spin, como por ejemplo, las paredes de dominio, estructuras con quiralidad escalar de spin o skyrmiones. Los materiales antiferromagnéticos no colineales poseen propiedades topológicas debido, en algunos casos, a su estructura de spin, permitiendo la observación de efectos Hall anómalo y topológico. El Mn3GaN, es una antiperovsquita con una estructura de spin tipo Kagome en el plano (111) y una temperatura de Néel de 345 K la que permite utilizar el compuesto en aplicaciones prácticas en espintrónica. En este trabajo se reporta el crecimiento de películas delgadas monocristalinas de Mn3GaN1-δ sobre GaN (0001). El desacuerdo de constantes de red de 0.2% permitió el crecimiento del Mn3GaN1-δ con una baja densidad de defectos cristalinos. Se empleó difracción de rayos X y difracción por reflexión de electrones de alta energía para identificar la relación epitaxial y microscopía de fuerza atómica para observar la morfología de la superficie. La magnetización vs. campo magnético y temperatura son dependientes del contenido de N, lo que permitió manipular la resistividad Hall anómala y potencialmente su resistividad Hall topológica. Este material se perfila como un candidato importante para el desarrollo de futuras generaciones de memorias magnéticas.
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Decorado de Nanotubos de Carbono con Nanopartículas de Plata y su Caracteización
Los nanotubos de carbono son nanoestructuras que cuentan con propiedades mejoradas comparadas con los materiales de carbono en bulto y estas propiedades se potencializan al decorarlos con nanoparticulas debido a que adquieren otras características y en el ámbito de las aplicaciones en sensores, se le atribuye mayor sensibidad para detectar cambios en moléculas químicas y biológicas, y dependiendo del tipo de la nanopartícula del decorado este proceso puede llegar a ser selectivo. En este trabajo se presenta el decorado de nanotubos de carbono de pared múltiple con nanopartículas de plata usando como material de partida nanotubos de carbono de pared múltiple y acetato de plata vía microondas. La caracterización se lleva a cabo con Difracción de Rayos X, Microscopía Electrónica de Barrido y Microscopía Electrónica de Transmisión. Como resultado se obtienen nanotubos de carbono decorados con nanopartículas de plata con tamaños en el intervalo de 3 a 12 nm.
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Influencia del substrato en la estructura y morfología superficial de las películas de Ferrato de Bismuto dopadas con Lantano
En este trabajo se presenta el análisis y discusión de la influencia del substrato en la estructura y morfología superficial de las películas delgadas de Ferrato de Bismuto, dopadas con Lantano al 5% y 20% (BLFO). Las películas delgadas de BLFO se obtuvieron por la técnica de Pulverización catódica por radio frecuencia (RF) en un sistema hecho en casa. La caracterización estructural se obtuvo mediante difracción de rayos X (XRD), donde el substrato mostro una gran influencia en la definición de la fase del material, así como un mejor acoplamiento de red con el substrato de Rutenato de Estroncio (SRO), a diferencia del uso del substrato de Silicio (Si-n). En correlación con este resultado, el análisis de las micrografías 2D y 3D, perfil y rugosidad promedio (Sa) de las películas delgadas, obtenidas por la caracterización de Microscopía de Fuerza Atómica corroboro esta influencia. Dichas características muestran que la estructura BLFO/SRO/Si es la ideal para aplicaciones donde el acoplamiento de red así como la morfología superficial sean propiedades determinantes. En el área de Energías renovables, una estructura de este tipo podría utilizarse como material fotoactivo (BLFO) y como electrodo (SRO).
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Depósito de películas delgadas de perovskita de calcogenuro BaTi(OS)3 por ablación laser.
Películas delgadas de BaTi(OS)3 fueron depositadas sobre substratos de cuarzo por ablación por laser pulsado a temperatura ambiente. Después del crecimiento, las muestras se trataron térmicamente 800°C durante 1 h en una atmósfera reactiva de CS2. Como material precursor se utilizó un blanco de BaTi(O0.3S0.7)3. Con el tratamiento térmico las muestras presentan una mejora en su estructura cristalina logrando cristalizar en una estructura de perovskita hexagonal típica del BaTiS3. Mediante EDX-RF se determinó la concentración atómica de Ba, Ti, S y O. Utilizando espectroscopia FTIR, se identificaron las bandas vibracionales, lográndose identificar con claridad los enlaces S-O. Las propiedades ópticas se exploraron espectroscopia Uv-Vis-NIR, observándose un alto coeficiente de absorción superior a 104 cm-1. Utilizando el método de Tauc se determinó el ancho de banda prohibida directo de 1.4 eV, lo que las hace ideales para aplicaciones como capa activa en celdas solares de perovskita.
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Electromagnetic Waveguides on bilayer configurations based on phosphorene
The study of the optical properties of two-dimensional materials has been of great interest in the last decade. From the discovery of graphene, the search for new 2D materials led to the discovery of phosphorene, a 2D material obtained from black phosphorous. In addition to being a semiconductor, phosphorene has two principal directions: zigzag and armchair, leading to different optical responses depending on the orientation. In this work, we investigate the characteristics of electromagnetic waveguides in bilayer systems built of phosphorene layers, immersed in homogeneous dielectric, as a function of its density of charge carriers for TM polarization. We show that for low frequencies, it is possible to confine electromagnetic radiation whose characteristics could be modified by tunning the optical conductivity in phosphorene through gate voltage techniques.
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Implementación de la técnica de espectroscopia acústica resonante (ARS), en laboratorios de avanzados de docencia, para caracterizar propiedades elásticas de materiales y estructuras.
Usando equipos propios de un laboratorio de docencia, como son: bobinas, imanes, un generador de funciones y un osciloscopio, implementamos experimentalmente la técnica de Espectroscopia Acústica Resonante (ARS). Esta propuesta pretende acercar y motivar a los estudiantes de licenciatura y posgrado a experimentos que tienen gran potencial para el control de la propagación de ondas elásticas y el diseño de nuevos materiales elásticos con propiedades ondulatorias emergentes, cuyo alcance está en la frontera de la investigación. Los estudiantes podrán medir, a partir de los distintos espectros elásticos de un sistema, el módulo de Young (E) y el módulo de corte (G), las velocidades de las ondas, entre otros coeficientes elásticos.
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Preparación y estudio de películas de perovskita BaTi(OS)3 para celdas solares
En la búsqueda constante de alternativas más eficientes y económicas para la energía renovable, las células solares basadas en perovskitas han surgido como una tecnología prometedora en el campo de la energía solar por su fácil fabricación, de bajo costo y con buenas propiedades optoelectrónicas. Este trabajo se presenta un análisis de las propiedades de las películas delgadas de perovskita BaTi(OS)3, hechas por la técnica de recubrimiento por rotación estas propiedades son estructurales, vibracionales y ópticas, teniendo como resultado buena calidad cristalina y un gap cerca del ideal.
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Study of surface plasmonic modes in multilayers based on two-dimensional materials
The study of surface plasmons in two-dimensional materials, graphene and phosphorene, has emerged as a fascinating and promising area of research in nanotechnology and optics. In this respect, this work focuses on investigating the formation of plasmonic bands in photonic crystals composed of multiple layers of these two-dimensional materials separated by dielectrics layers. We have obtained the dispersion relations for plasmons on finite multilayer systems composed of [graphene/dielectric] or [phosphorene/dielectric], showing that plasmon mode coupling is possible for both configurations. We have also obtained the plasmonic band structure in these systems, revealing the crucial influence of key structural parameters, charge carrier density $N$ and interlayer distance $d$ to tune the properties of plasmons. Furthermore, we have obtained that for phosphorene configurations plasmonic coupling is posssible at different frequencies, as a result of the different effective masses for both principal directions in phosphorene (zig-zag and armchair). This work envisions external controlling of plasmonic characteristics using gate voltage techniques for technological applications in the fields of nanophotonics, optoelectronics and optical sensing.
$\textbf{Keywords:}$ Plasmons, two-dimensional materials, graphene, phosphorene.
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Estados de agregación y precipitación de la impureza en una solución sólida de KI y RbI impurificada con el ion Eu$^{2+}$
Se presenta la espectrofotometría óptica de absorción y fluorescencia de una solución sólida de KI $(0.51±\,_{0.11}^{0.07})$ y RbI $(0.49±\,_{0.11}^{0.07})$, impurificada con el ion Eu$^{2+}(2000\,ppm)$ y sometida a diferentes tratamientos térmicos. Esta solución se caracterizó por difracción de rayos X de polvos y de placa. Las muestras fueron inicialmente templadas a 773K, seguidas de un envejecimiento a 573K durante diferentes períodos de tiempo, hasta un máximo de 1500 horas. Para la muestra recién crecida: el espectro de absorción consiste de dos bandas amplias con máximos en 260 y 336 nm con desdoblamiento de campo cristalino $10Dq$ igual a $8700 ± 527\,cm^{-1}$, y el espectro de fluorescencia, excitando con 355 nm, exhibe una banda asimétrica con máximo en 428 nm y un hombro en 408 nm. Después de templar: los máximos de absorción se desplazan a 263 y 333 nm, con $10Dq$ igual a $7993 ± 519\,cm^{-1}$, y la banda de emisión es casi simétrica centrada en 428 nm. Durante el envejecimiento térmico: los espectros se estabilizan cerca de las 650 horas de envejecimiento. Entonces, los máximos están en 281 y 325 nm, con $10Dq$ igual a $4818 ± 316\,cm^{-1}$, y la emisión posee un perfil estructurado, que se deconvoluciona en cuatro contribuciones tipo Gauss centradas en 405, 428, 454 y 490 nm. Tras comparar estos valores con aquellos correspondientes a los estados de agregación y precipitación del ion Eu$^{2+}$dentro de las sales madre, KI y RbI, se determinó que estas bandas corresponden a precipitados con estructura tipo EuI$_2$, precipitados de dipolos y sus primeros agregados, y, dos diferentes precipitados metaestables con estructura similar a la del EuI$_2$, respectivamente. La evolución, durante el añejamiento, de la intensidad de cada uno de los componentes de emisión bajo investigación se representa en un gráfico, y a partir de éste, se plantea una hipótesis sobre la correspondiente cinética de agregación y precipitación del ion Eu$^{2+}$ en la solución sólida.
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Investigation of Silver-Doped BaTiO$_3$ Nanoparticles: An Experimental-Theoretical Study
Perovskite oxides, celebrated for their remarkably diverse functionalities, have emerged as a cornerstone material class in advanced material research. Among these, BaTiO$_3$ stands out as a paradigm ferroelectric material, exhibiting exceptional electrical and optical properties. However, achieving precise control over its functionalities for targeted applications remains a significant challenge. $\\$
This study investigates the impact of silver doping on the photocatalytic properties of BaTiO$_3$ nanoparticles. Silver-doped BaTiO$_3$ nanoparticles have the potential to become efficient photocatalysts for environmental remediation, particularly in the degradation of organic pollutants. $\\$
Synthesized silver-doped BaTiO$_3$ nanoparticles will be characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).
Complementing the experimental approach, theoretical calculations will analyze band structure and density of states, elucidating the modifications induced by silver doping.
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Estudio de las propiedades estructurales de películas delgadas de NbO depositadas a diferentes razones de potencia y flujo de gas oxigeno por la técnica de erosión catódica reactiva DC.
En este trabajo se presenta el análisis realizado a las películas delgadas de NbO depositadas por la técnica de DC Sputtering. Se estudio el efecto de la potencia de deposito y el cambio de la razón de flujo de gas Ar/O2. Las películas fueron analizadas por las técnicas de XRD para obtener la estructura cristalina del material depositado, asi como espectroscopía UV-Vis y FTIR para obtener las propiedades ópticas y vibracionales de las películas delgadas con el fin de determinar su posible uso en aplicaciones biomédicas.
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Mecanismo de sustitución de defectos puntuales en monocristales de LiNbO3 dopado con indio.
En este trabajo se estudia el mecanismo de sustitución de defectos puntuales por iones de In en monocristales de niobato de litio dopados con In, a partir de análisis UV-Visible y Micro-Raman. Se encontró que los iones In reemplazan primero a los iones de Nb en los sitios de Li y luego a los iones de Li. Sin embargo, si la concentración de dopaje se acerca a un valor crítico (0,65% molar en el cristal), la concentración de Li alcanza un máximo y las vacantes de Li y los antisitos de niobio permanecen prácticamente constantes. En este punto crítico de concentración de dopaje, el cristal detiene la introducción de indio en su estructura. No obstante, después de este valor crítico, a medida que aumenta la concentración de dopaje, el In reemplaza al Li pero también a las vacancias de Li y a los antisitos de niobio. El antisitio de niobio no es el defecto puntual más estable ya que su densidad es entre cinco y catorce veces menor que la de las vacancias de Li a que a medida que aumenta el dopaje con In. En conclusión, el dopaje con In induce importantes cambios estructurales en los cristales de niobato de litio.
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Desarrollo de dispositivos capacitivos basados en películas semiconductoras sintetizadas por intercambio Iónico.
En este trabajo de investigación se sintetizaron películas precursoras de carbonato de cadmio (CdCO3), sobre placas conductoras de aluminio y otros materiales, las cuales se elaboraron utilizando la técnica por baño químico, en una de ellas se utilizó como complejante hidróxido de amonio y el segundo tipo fue libre de amonio, para el caso de las placas de aluminio se necesito usar un regulador de pH. Estas películas de CdCO3 se introdujeron en una cámara de vacío en la cual previamente se coloco sobre un crisol de tungsteno, los diferentes materiales con los cuales se realizó el intercambio iónico, para poder llevar a cabo lo anteriormente mencionado, estos materiales fueron sublimados dentro de la cámara de vacío, generando una nube de gas alta en iones y dicho gas interactuó con nuestras películas precursoras, formando nuevas películas sobre las placas conductoras, posteriormente recibieron tratamiento térmico para que los materiales se solidifiquen de manera mas optima en nuestras placas. Las películas fueron caracterizadas morfológica, estructural, óptica y eléctricamente.
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Síntesis, caracterización y simulación de las propiedades estructurales, fonónicas y magnéticas del sistema superconductor YBa2Cu3O7
En el presente trabajo se sintetizaron muestras del sistema superconductor YBa2Cu3O7, a partir de los nitratos de los cationes mediante reacción de sol-gel, calcinado y tratamiento térmico de oxigenación.
Se realizó la caracterización estructural de las muestras mediante difracción de rayos X, utilizando como fuente la emisión K de Cu, mostrando que el material posee una estructura tipo perovskita conforme a lo reportado en la literatura. Además de la medición de espectroscopía Raman para conocer las propiedades vibracionales de la muestra.
Se caracterizaron las propiedades magnéticas en función de la temperatura para observar el cambio al alcanzar la temperatura de transición a la fase superconductora, resultando alrededor de los 90 Kelvin.
El aspecto más interesante de este trabajo es la comparación y complementación de los resultados obtenidos de las caracterizaciones experimentales con los obtenidos mediante simulaciones, utilizando la paquetería “quantum espresso”, acercando a los estudiantes a un análisis de enfoques múltiples de un sistema físico.
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Adsorción de acetona por medio de nanoestructuras de germanio con dimensionalidad restringida para un posible diagnóstico de diabetes
Un aspecto clave en el tratamiento exitoso de la diabetes, un padecimiento que enfrentamos a nivel global, es su detección temprana. La acetona se produce debido al metabolismo de las grasas, que ocurre cuando el cuerpo sustituye la grasa por azúcar para generar energía. Las personas con diabetes producen un exceso de acetona cuando no hay suficiente insulina para transportar la glucosa a las células. Por lo cual, la concentración de acetona en el aliento de una persona sirve como un indicador de diabetes. Los materiales nanoestructurados presentan una gran relación superficie-volumen lo que permite controlar la reactividad química con moléculas externas y usarse como biosensores. En este trabajo se presenta un estudio con la teoría del funcional de la densidad, para determinar la adsorción de acetona (C3H6O) en la superficie de nanoestructuras de Ge. El modelo considera un nanoalambre, una monocapa y en la superficie interna de un nanoporo, así como el dopaje sustitucional de la nanoestructura con átomos de B, Al o Ga. Los resultados indican que las nanoestructuras dopadas con Al tienen una mayor energía de adsorción. Se estimó el tiempo de desorción de la molécula de acetona a diferentes temperaturas, y los resultados muestran que la monocapa dopada con Al tiene el tiempo de desorción más corto y es del orden minutos. Este estudio puede proporcionar información útil para el desarrollo de dispositivos de biodetección basados en nanoestructuras de germanio
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Optical and Structural Characterization of Cadmium Sulphide Selenide (CdSxSe1-x) prepared by the Laser Ablation Technique.
Thin films of CdSxSe1-x were deposited on quartz using the laser ablation technique. Various physical properties, including crystal structure, phase identification, and bandgap, were characterized using X-ray diffraction and photoreflectance. The findings revealed that the films exhibited a combination of cubic and hexagonal structures, depending on the CdS and CdSe compositions. Interestingly, the forbidden bandgap exhibited a shift corresponding to the expected behavior based on the sulfur composition (x).
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Piezoelectricidad del compuesto laminar La2Ti2O7 y la solución sólida La2-xEuxTi2O7
El compuesto La2Ti2O7 (LTO) pertenece a la familia de perovskitas laminares de fórmula química general AnBnX3n+2, donde n es el número de capas de perovskita ideal. El LTO es un material ferroeléctrico a temperatura ambiente, con estructura monoclínica descrita por el grupo espacial P21 y en el que la polarización espontánea, Ps, es paralela a la dirección 001]. En este trabajo presentamos los resultados del estudio comparativo del LTO y la solución sólida La2-xEuxTi2O7, x = 0.06 y 0.1 (LETO). Mediante difracción de rayos X en polvos se determinó que la solución sólida LETO es isoestructural con LTO. Utilizando microscopia de fuerza de respuesta piezoeléctrica se determinó el coeficiente piezoeléctrico promedio d33 , siendo mayor para la solución sólida.
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Estudio teórico de modos cero de Majorana en superconductores con brecha anisotrópica
La computación cuántica está emergiendo como el próximo avance revolucionario en el ámbito de la informática. Para materializarla, es fundamental manipular información mediante cúbits, y una forma prometedora de implementarlos es a través de los modos cero de Majorana, que son excitaciones autoconjugadas en sistemas topológicos de materia condensada. Se ha sugerido que estos modos cero pueden manifestarse en superconductores con brechas anisotrópicas o combinando superconductores de brecha isotrópica y anisotrópica [1].
Para encontrar modos cero de Majorana, analizamos el espectro energético de superconductores con brechas tipo $s$, $p$ y $d$, tanto en configuraciones finitas como periódicas, en función del potencial químico, el parámetro de interacción, la temperatura y el campo magnético, utilizando el formalismo de Bogoliubov-de Gennes y el Hamiltoniano de Hubbard. Además, estudiamos la robustez del sistema frente a estos parámetros para determinar las condiciones ideales para la aparición de modos cero de Majorana. [1] 2017 Rep. Prog. Phys.80 076501.
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Estudio magneto-estructural de la fase metaestable $MnGe_{2}$ sintetizada sobre sustratos de MgO(001) mediante pulverización catódica
Cálculos de primeros principios han demostrado que los semiconductores magnéticos diluidos (DMSs) pueden integrarse en materiales semiconductores, ofreciendo heteroestructuras con propiedades electrónicas y magnéticas que incrementan el rendimiento de dispositivos espintrónicos. Sin embargo, se ha encontrado que los DMSs tienen una temperatura de Curie ($T_{C}$) muy baja. Durante la síntesis de DMSs basados en el sistema Mn:Ge se observó el crecimiento de nanocolumnas correspondiente a la fase metaestable $MnGe_{2}$ con una $T_{C}$ = 400 K. Se ha encontrado que el $MnGe_{2}$ tiene una estructura tipo C16 (simetría tetragonal I4/mcm), la celda unitaria no primitiva contiene 12 átomos; cuatro de Mn en las posiciones 4(a) y ocho de Ge en las posiciones 8(h). Este compuesto puede crecer epitaxialmente sobre sustratos de MgO(001) con un desajuste de red de -0.01%. En este trabajo reportamos el crecimiento de películas delgadas de MgO(001)/$MnGe_{2}$ obtenidas mediante el método reactive deposition epitaxy (RDE), utilizando la técnica de pulverización catódica conocida como sputtering. El método RDE consiste en un co-depósito de Mn+Ge sobre un sustrato de MgO(001), a una $T_{s}$ = 250 °C. El análisis de espectroscopía de energía dispersiva (EDS) presentó una composición atómica de 8.48% de Mn y 19.06% de Ge ($Mn_{0.85}Ge_{1.9}$), cerca de la composición de la fase metaestable $MnGe_{2}$. El análisis de microscopía de fuerza atómica (AFM) mostró la topografía de la superficie de la película delgada con un tamaño de grano relativamente homogéneo de 65 ± 5 nm, y una rugosidad superficial RMS de ~14.8 nm. Las mediciones de magnetización vs. campo magnético aplicado (M-H) se realizaron mediante el sistema de medición de propiedades físicas (PPMS). El ciclo de histéresis M-H en el plano (||), a 300 K y 2 T, presentó un ciclo de histéresis con una coercitividad $H_{C}$ = 0 T, la cual reveló la posible presencia de cristales superparamagnéticos.
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Propiedades electrónicas de niquelatos de tierras raras con estructura del tipo Ruddlesden- Popper, $Tr_2NiO_4$ dopados con $Sr$ o $Ba$
Los sistemas de Ruddlesden-Popper son, estructuralmente, perovskitas laminares donde la estructura de perovskita $TrNiO_3$ crece a lo largo del eje $c$, separados por una unidad $TrO$ con estructura de sal de roca. Los compuestos $Tr_2NiO_4$ se pueden dopar con $M=Sr$ o $Ba$ ($Tr_{2-x}M_xNiO_4$). En este trabajo se presentan los resultados de los compuestos sin dopar y dopados con x=1, utilizando funcionales de la densidad (WIEN2k). En los cálculos se incorporó la $U$ de Hubbard. Se encontró que el estado ferromagnético es energéticamente más estable y que los sistemas dopados presentan un comportamiento del tipo mitad-metal.
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Propiedades termoeléctricas del compuesto Ca$_{3-x}$Yb$_x$Co$_4$O$_9$.
Los materiales termoeléctricos representan una opción en la creación de sistemas para generar energía eléctrica limpia, aprovechando la energía térmica que se produce en algunos procesos, que en general no se aprovechan. El compuesto Ca$_3$Co$_4$O$_9$ presenta características termoeléctricas que resultan de interés para su posible aplicación en dispositivos para la generación de energía eléctrica. En este compuesto se ha reportado una figura de mérito ZT de aproximadamente 0.04, con un factor de potencia 0.5 $\mu$W(cm K$^2$)$^{-1}$ a 300 K. Estos valores no son los mas adecuados para una aplicación, se requieren mejorar. Una forma de mejorar las características termoeléctricas de un material es la substitución parcial de alguno de los elementos que forman el compuesto. En este trabajo se presenta y analiza el efecto que causa la substitución del Ca con Yb en el coeficiente Seebeck, en la resistividad eléctrica y en el factor de potencia. Las muestras policristalinas de Ca$_{3-x}$Yb$_x$Co$_4$O$_9$, con x=0, 0.03, 0.04 y 0.05, fueron preparadas por el método de reacción al estado sólido. La caracterización de las propiedades estudiadas se realizó desde temperatura ambiente hasta 80 K. Los resultados muestran que la resistividad se incrementa con el incremento de la temperatura y el contenido de Yb, mientras que, el coeficiente Seebeck se incrementa con la temperatura y disminuye con el contenido de Yb, con la excepción del caso x=0.04 que presenta un coeficiente Seebeck mayor al que presentan las otras muestras. En cuanto al factor de potencia como función de la temperatura, las curvas presentan un máximo alrededor de 150 K, pero su valor disminuye con el contenido de Yb. Sin embargo, la muestra con x=0.04 tiene el mayor factor de potencia con un valor máximo de 102 $\mu$W(m K$^2$)$^{-1}$.
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Estudio mecanocuántico de aplicación del MoS2 como material de anclaje de polisulfuros de Li en baterías de Li-S
La batería de litio azufré (Li-S) ofrece una alta capacidad en el almacenamiento de energía eléctrica; sin embargo, los pocos ciclos de carga y descarga la ha limitado como sustituto de las baterías de iones de litio debido a la formación de polisulfuros de litio (Li2SX, X= 1, 2, 4, 6 y 8) y de anillos de azufre (S8). Algunas soluciones propuestas para evitar la formación de estos compuestos azufrados han sido el uso de diferentes electrolitos y materiales de anclaje, entre otros. En el presente trabajo se estudia mediante la Teoría de Funcionales de la Densidad la capa de MoS2 como material inhibidor de compuestos azufrados para reducir la captura de cationes móviles de Li. Para ello, se cuantificó la intensidad de adsorción de los compuestos de Li2Sx y S8 sobre las láminas de MoS2 a través del cálculo de los órdenes de enlace de Mayer, las energías de adsorción y los grados de quimisorción y fisisorción. Asimismo, se investiga un mecanismo de liberación de los cationes de Li promovido por el MoS2. Los resultados indican que la capa de MoS2 podría implementarse como material de anclaje de polisulfuros de Li y anillos de S.
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Ingeniería de ancho de banda prohibida en películas delgadas de perovskita de calcogenuro $BaTi(OS)_3$
En el presente trabajo se presenta el depósito y caracterización de películas delgadas de perovskita de calcogenuro $BaTi(O_{1-x}S_x)_3$ . Las muestras fueron depositadas por Spin-Coating a temperatura ambiente y posteriormente tratadas térmicamente a 500 600, 700 y 800°C, durante una hora y bajo atmósfera reactiva $CS_2$. Tras el proceso, se determinó la composición elemental de las muestras obtenidas mediante espectroscopia de energía dispersada por fluorescencia de rayos X, encontrándose una concentración variable de azufre, siendo máxima para la muestra tratada a mayor temperatura. Utilizando difracción de rayos X, se obtuvieron las características cristalinas de las muestras. Todas las películas presentan una estructura de perovskita hexagonal. Finalmente, utilizando espectroscopia UV-Vis-NIR, se determinaron las propiedades ópticas de las películas, las muestras que presentaban más del 20 % de azufre mostraron un alto coeficiente de absorción que supera $10^5 cm ^{-1}$ en la región ultravioleta y mayor que $10^4 cm ^{-1 }$ para el resto del rango espectral medido. Además, utilizando el procedimiento Tauc, fue posible determinar la banda prohibida para las películas de $BaTi(O_{1-x}S_x)_3$ observándose que tiene una banda prohibida directa y el valor de esta se reduce gradualmente de 1.9 a 1.4 eV en función de la concentración de azufre en las películas.
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Conductividad polarónica y iónica mediadas por un estado de relaxor en la weberita $Dy_{3-x}Sc_xTaO_7$ (0≤x≤0.15)
Los sólidos con fórmula $AB_3O_7$, cristalizan en tres tipos de estructuras que dependen del radio iónico de A, que generalmente es un metal de transición 3d. En este trabajo presentamos un estudio de las propiedades estructurales, eléctricas, magnéticas y de espectroscopia óptica de la solución sólida $Dy_3TaO_7$, en la que se han incorporado iones Sc˄3+ en los sitios de Dy. Las propiedades eléctricas muestras que en bajas temperaturas (100-400 °C) los portadores de carga son polarones, en tanto que en altas temperaturas (500-800 °C), se define una conductividad asociada con iones oxígeno. Entre estos regímenes de transporte eléctrico, existe un estado de relaxor dieléctrico que igualmente hemos caracterizado. Los estudios de la estructura cristalina se realizaron a cuatro diferentes temperaturas (25, 100, 150 y 300 °C), con la idea de descartar una transición estructural en el sistema. El sistema se comporta como un paramagneto de Curie-Weiss en el intervalo de 10-300 K.
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Estudio ab initio de GaAs bidimensional con presencia de vacancias
El GaAs es un semiconductor de la familia III-V que se distingue por sus propiedades como alta movilidad electrónica, propiedad que le permite a los transistores trabajar a altas frecuencias. Además posee un band gap mayor que el Si, por lo que mantiene sus propiedades a temperaturas mayores. Sin embargo, al reducir la dimensionalidad en el GaAs, el comportamiento semiconductor cambia. En este trabajo se estudian las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas del GaAs bidimensional mediante Teoría del Funcional de Densidad tal como se encuentra implementada en el software Quantum Espresso. Se utilizó un funcional PBE para modelar las interacciones de correlación e intercambio. Para los cálculos de energía en el volumen se utilizó una celda unitaria convencional tipo wurzita. En el caso de GaAs bidimensional se consideró una supercelda 4x4x1. Una energía de corte de 40 Ry fue usada para la expansión de la función de onda. Se utilizó un mallado de Monkhorst-Pack 7x7x5 para los cálculos de la energía en volumen y de 7x7x5 para los cálculos de energía en el sistema bidimensional. Se realizó un cálculo de densidad de estados obteniendo un band gap en el volumen. Sin embargo, en el sistema bidimensional existen estados sobre el nivel de Fermi. También se realizaron cálculos de energía total del sistema con diferentes vacancias: vacancia de As y vacancias de Ga. La densidad parcial de estados del sistema con vacancias de Ga presenta un corrimiento pequeño de las energías en los espines up y down.
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Efectos de campos eléctricos y magnéticos en la estructura electrónica de puntos cuánticos multicapa esféricos de GaAs/AlGaAs.
Los puntos cuánticos, que les valió el premio Nobel de química 2023 a Alexey Ekimov, Louis Brus y Moungi Bawendi “por el descubrimiento y síntesis de los puntos cuánticos” fue fundamentalmente porque demostraron que el color de la emisión de luz de los vidrios coloreados estaba determinado, a través de efectos cuánticos, por el tamaño de las partículas, de la misma forma que para partículas flotando libremente en fluidos y síntesis de estos, respectivamente. La relevancia de los puntos cuánticos, además del estudio de las propiedades físicas básicas, es por sus diversas posibles aplicaciones. En este trabajo reportamos el efecto de campos eléctricos y magnéticos aplicados en la dirección z sobre puntos cuánticos esféricos multicapa con núcleo de GaAs, una angosta barrera de AlGaAs y otro pozo de GaAs cubierto por una barrera de AlGaAs. El estudio lo hacemos trabajando en la aproximación de masa efectiva y reportamos la estructura electrónica del sistema y exploramos su comportamiento bajo campos eléctricos y magnéticos constantes. Encontramos que el efecto neto del campo eléctrico es confinar la densidad de probabilidad del estado base en el polo sur del punto cuántico esférico, mientras que los demás estados se ajustan por ortogonalidad. Por otro lado, el campo magnético tiende a confinar al electrón hacia el núcleo, lo cual depende también del número cuántico asociado al término centrifugo del Hamiltoniano.
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Efecto estructural y Ferroeléctrico de BiFeO3 por co-sustitución con Pr y Mn en películas delgadas.
Se reporta el efecto de la sustitución catiónica de Pr y Mn en el material con estructura tipo perovskita; la ferrita de bismuto (BiFeO3) y su efecto en las propiedades piezo-ferroeléctricas. Los dispositivos ferroeléctricos como memorias no volátiles, capacitores, sensores, dispositivos piezoeléctricos y componentes ópticos necesitan materiales novedosos con ciertas cualidades. El BiFeO3 es un buen candidato para estos dispositivos por ser un material multiferroico y tener una temperatura de Curie (830 °C) y de Néel (370 C) por encima de la temperatura ambiente además de ser un material libre de plomo. En el presente trabajo se depositaron 5 películas delgadas de Bi0.85Pr0.15Fe0.97Mn0.03O3 con espesores desde 60 nm hasta 300 nm por medio de pulverización catódica con flujos constantes de argón y oxigeno de 14 y 6 cm3/min respectivamente, dichas películas fueron analizadas por difracción de rayos X para confirmar la conservación de la estructura romboedral, por microscopia electrónica de barrido para analizar la morfología, la caracterización de lazos de histéresis eléctricos mostraron buenos lazos coercitivos en muestras más gruesas con una polarización de hasta 5 µC/cm2 y por respuesta piezoeléctrica en la película más delgada (60 nm) se obtuvo un valor de d33 de 50 pm/V.
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Pares y stripes en una escalera de 6-patas.
El mecanismo de conducción es la clave para comprender la superconductividad en los materiales. Los pares de cooper son los portadores de carga en la superconductividad, pero también se encuentran fases tipo stripe en los superconductores de tipo II [1,2] y podrían ser importantes para la superconductividad a altas temperaturas [3]. En este trabajo, presentamos un mecanismo de apareamiento en un material antiferromagnético cuasi unidimensional dentro del modelo extendido de Hubbard con interacción repulsiva electrón-electrón e interacciones de espín tipo Ising en diferentes niveles de ocupación de la banda. Este modelo puede mostrar que el transporte de carga es a través de pares de huecos o fases tipo stripe. Se discuten los efectos de la repulsión y la concentración de portadores en el mecanismo de conducción.
[1] Emery VJ, Kivelson SA, Tranquada JM. Stripe phases in high-temperature superconductors. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Aug 3;96(16):8814-7
[2] Zheng, Bo-Xiao, Chia-Min Chung, Philippe Corboz, Georg Ehlers, Ming-Pu Qin, Reinhard M. Noack, Hao Shi, Steven R. White, Shiwei Zhang, and Garnet Kin-Lic Chan. 2017. “Stripe Order in the Underdoped Region of the Two-dimensional Hubbard Model”. Science 358 (6367): 1155–60.
[3] Park, S., Kim, S.Y., Kim, H.K. et al. Superconductivity emerging from a stripe charge order in IrTe2 nanoflakes. Nat Commun 12, 3157 (2021).
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INFLUENCIA DE UN CAMPO ELECTRICO APLICADO SOBRE UN CRISTAL LIQUIDO PARA ANCLAJE FUERTE Y DEBIL.
Utilizando las ecuaciones de Frank-Oseen para un cristal l ́ıquido nem ́atico se
estudiaron los efectos de la aplicaci ́on de un campo el ́ectrico para los casos de
anclaje fuerte y d ́ebil, es decir, variamos el par ́ametro que constri ̃ne la reori-
entaci’on en un cristal l ́ıquido, dicho de otra manera se modifican las condiciones
de frontera, y se determinan las configuraciones de equilibrio; el par ́ametro de
anclaje est ́a relacionado con la energ ́ıa superficial de anclaje. Se encuentra que
existen campos cr ́ıticos por abajo de los cuales no hay re-orientaci ́on de las
moleculas que componen el cristal l ́ıquido.
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Excitation of surface modes on black phosphorene configurations via ATR technique
Black phosphorene is a 2D material made of phosphorus atoms arranged in a 2D anisotropic lattice having two principal directions: zig-zag and armchair. In the THz regime, phosphorene can support surface modes for TM polarization which can be modified in their characteristics by modifying the charge carrier density. In this work, we investigate the excitation of surface plasmons using Attenuated Total Reflection (ATR) technique in Otto configuration. We have analyzed multilayer systems built of black phosphorene layers separated by thin dielectrics. As shown, plasmon coupling is possible in the range of a few tens of THz which can be excited using ATR configuration for different charge carrier concentrations. Numerical calculations are carried out for 1, 2, 5 and 10 layers of phosphorene.
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Propiedades elásticas de barras de PLA como función del factor de llenado
Utilizando la técnica de Espectroscopía Acústica Resonante (ARS)se caracterizan varias barras de PLA de sección transversal rectangular.
Las barras se obtuvieron con una impresora 3D usando filamento de ácido poliláctico. El factor de llenado de estas barras varió de $0.05\%$ a $100 \%$. Del análisis del espectro de frecuencias se obtienen las propiedades elásticas de cada barra y se estudia el impacto del factor de llenado en los módulos elásticos de las mismas.
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Aplicaciones recientes de películas delgadas nanoestructuradas con nanocolumnas y nanopartículas
Al inicio de la charla, se explicarán brevemente los métodos físicos en ultra alto vacío basados en pulverización catódica de tipo magnetrón (magnetron sputtering) que utilizamos para preparar las películas delgadas con
nanocolumnas y nanopartículas: las nanocolumnas se fabrican mediante depósito en ángulo rasante, GLAD [1], mientras que las nanopartículas se fabrican mediante una fuente de agregados de iones múltiples, MICS [2]. Tanto para GLAD como para MICS se explicará el control sobre la composición química, la forma y las dimensiones de las nanoestructuras fabricadas. Se verá que son técnicas respetuosas con el medio ambiente, pues permiten obtener superficies nanoestructuradas de tamaño considerable (varios centímetros cuadrados) con un consumo de energía moderado, por lo que resultan bastante interesantes para aplicaciones industriales.
Se presentarán varias aplicaciones recientes, tanto con películas homogéneas nanocolumnares (por ejemplo, para una detección química eficaz mediante espectroscopías mejoradas en superficie [3] o mediante electroquímica [4], y como superficies magnéticas [5]) como con películas heterogéneas que combinan nanocolumnas y nanopartículas, en particular como sistemas catalíticos con actividad de autolimpieza fotoinducida y como estructuras de rugosidad de doble escala para el control de la humectabilidad (resultados preliminares de experimentos en curso). Finalmente, se mencionará la spin-off del CSIC que hemos fundado, Nanostine S.L., como ejemplo de transferencia tecnológica a la industria.
[1] J. Phys. D: Appl. Phys. 49, 045303 (2016) [2] Nanoscale 6, 13483 (2014) [3] Nanomaterials 12, 4157 (2022) [4] Catalysts 14, 478 (2024) [5] Nanomaterials 12, 1186 (2022)
Los autores agradecen la financiación al MICINN, ref. PID2021-126524NB-I00, al Programa de Ciencia para la Paz y la Seguridad de la OTAN, ref. SPS G5792, al Programa i-LINK 2022 del CSIC, ref. ILINK22048, y al programa bilateral CSIC-TEC Monterrey, ref. BILTC22001.
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Acoplamiento electrón-fonón en monogermanidos
Se presenta un análisis de las propiedades del acoplamiento electrón-fonón en monogermanidos, específicamente de las soluciones sólidas Fe_{1-s}Co_{x}Ge y Mn_{1-x}Fe_{x}Ge (0 ≤ x ≤ 1) en la estructura no-centrosimétrica B20. Se discuten las propiedades estructurales, las características electrónicas y la dinámica de red de las diferentes fases magnéticas encontradas en las soluciones, así como su relación con el acoplamiento electrón-fonón. El interés particular en estos compuestos es explorar la influencia del orden magnético en el acoplamiento entre la dinámica de la red cristalina y los electrones itinerantes que interactúan en el sistema, esto modulado como función de la concentración de los metales de transición (Mn, Fe y Co). El estudio se realiza mediante cálculos de primeros principios, empleando la teoría del funcional de la densidad (DFT) y usando el método de pseudopotenciales con bases mezcladas (MBPP) en dos diferentes fases: no-magnética (NM) y ferromagnética (FM). Debido a la importancia de la adecuada descripción del momento magnético, también se examina y se contrasta el enfoque de escalamiento del espín (ssxc) en la energía de intercambio y correlación dentro de DFT, con el fin de determinar sus efectos en las propiedades de interés previamente mencionadas.
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Propiedades optoelectrónicas básicas de monocapas de pristino y con vacancias
En la actualidad, existen o son creadas sintéticamente una gran cantidad de estructuras bidimensionales que están conformadas por una monocapa, bicapas o multicapas de un solo compuesto o de diferentes materiales, las cuales presentan propiedades interesantes desde el punto de vista de propiedades básicas o aplicadas. Debido a las propiedades físicas y químicas de uno de los alótropos de boro 2D (borofeno), como su excepcional complejidad estructural, dureza extrema y alta estabilidad química, por mencionar algunas, este material ha llamado mucho la atención para ser investigado recientemente, analizando sus potenciales aplicaciones. En este trabajo estudiamos el borofeno, calculamos sistemáticamente las propiedades electrónicas como la estructura de bandas y la densidad de estados para una monocapa de borofeno y para una monocapa de borofeno
con vacancias. Los cálculos de las propiedades optoelectrónicas básicas los realizamos por medio de la teoría del funcional de la densidad.
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Homogenización de la respuesta óptica de metamateriales y cristales fotónicos
Presentamos un formalismo que permite obtener de manera eficiente la permitividad no local $\epsilon(\bm k,\omega)$ de sistemas periódicos artificiales formados por múltiples componentes, cada una de las cuales puede ser dispersiva, disipativa y anisotrópica o no. El formalismo está basado en un proceso recursivo que permite hallar una base del espacio de posibles campos electromagnéticos en la cual el operador de onda queda representado por una matriz tridiagonal. Esta metodología fue originalmente propuesta por Haydock para obtener funciones de Green proyectadas y densidades de estados electrónicas en sólidos. En presencia de disipación, el operador de onda no es hermitiano, pero en un espacio extendido de parejas de ondas de Bloch contrapropagantes el operador es simétrico, con suficientes propiedades algebraicas para permitirnos emplear el formalismo de Haydock. A partir de la dispersión espacial de la respuesta macroscópica podemos obtener la actividad óptica del sistema y propiedades magnéticas, además de obtener la relación de dispersión de sus modos fotónicos y el campo electromagnético microscópico. Presentaremos algunas aplicaciones del formalismo que permiten validarlo y algunas aplicaciones adicionales.
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Modeling Many-body Effects in Ge Using Pump-Probe Femtosecond Ellipsometry
This study investigates the transient dielectric function of germanium at very high electron-hole pair densities using time-resolved spectroscopic ellipsometry. By employing a pump-probe technique, we explore the evolution of the critical points E1 and E1+Δ1 near the L-valley as a function of delay time. We primarily focus on phase-filling singularities and many-body effects in different undoped germanium samples. Our aim is to model the behavior of the material under different carrier concentrations, analyze the impact these processes have on the material's optical properties, occurring at the temporal resolution on the order of femtoseconds.
The analysis includes modeling the dielectric function of germanium as carrier densities evolve throughout time. It addresses additional effects during electron excitation and relaxation, such as excitonic screening and acoustic phonon oscillations from energy transfer to the lattice. Experiments are conducted on bulk germanium samples oriented along various crystallographic planes. By pumping the sample with a high-power laser with 800 nm wavelength, carrier densities on the order of 1020 cm-3 were achieved. Delay times range from -10 ps to 1 ns with a 500 fs resolution. Our findings aim to enhance the understanding of germanium's optical behavior under intense laser excitation, providing insights into rapid charge carrier dynamics and their influence on the material's electronic structure.
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Aislantes topológicos elásticos : nuevos materiales ondulatorios
Los aislantes topológicos son sistemas cuánticos en estados, cuya principal característica es, que pueden conducir corrientes eléctricas solo en sus orillas. A diferencia de los típicos materiales aislantes, conductores y semiconductores, los cuales permiten o no la conducción de corrientes a través de todo su volumen. La teoría de bandas, de la física del estado sólido, explica estas propiedades de conductividad tradicional, mientras que la ingeniería de bandas es una herramienta que permite identificar las transiciones de fase topológicas que surgen en ciertos materiales, como función de un parámetro geométrico característico. Dichas transiciones dan origen a la conductividad mediante estados de borde. Inspirados en este mecanismos novedoso de conductividad eléctrica, en esta investigación presentamos algunas estructuras con propiedades de aislantes topológicos para la conducción ondas elásticas (vibraciones), las cuales fueron diseñadas numéricamente como un análogo de los aislantes topológicos para corrientes eléctricas. En ambos casos, estas propiedades de conductividad eléctrica o mecánica, se deben estrictamente a la estructura geométrica de estos nuevos materiales. Esta nueva tecnología tiene variadas y potenciales aplicaciones.
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EFECTOS DEL DESORDEN EN LAS PROPIEDADES DE TRANSPORTE Y MAGNETORRESISTENCIA EN UNA UNIÓN DE FOSFORENO FERROMAGNÉTICO/NORMAL/FERROMAGNÉTICO CON UNA BRECHA MODULADA
El transporte electrónico balístico y la magnetorresistencia túnel (MRT) en una brecha modulada de una unión de fosforeno Ferromagnético/Normal/Ferromagnético (F/N/F) han sido investigados. Este trabajo se centra en los efectos del desorden estructural en el ancho y la altura del potencial electrostático de la barrera y el campo magnético. Se empleó un Hamiltoniano de dos bandas de baja energía derivado del modelo de amarre fuerte en la dirección Armchair del fosforeno. La transmisión, conductancia y magnetorresistencia se calculan mediante la técnica de la matriz de transferencia, el formalismo de Landauer-Büttiker y la relación MRT, respectivamente. Se ha encontrado que el desorden estructural correspondiente al ancho de la barrera degrada la conductancia en menor medida. Por el contrario, el desorden asociado con el campo magnético degrada drásticamente la MRT. Un hallazgo significativo de este estudio es que una unión de fosforeno F/N/F sin brecha es más resiliente a las fluctuaciones del desorden en comparación con una unión con brecha. Además, lograr propiedades mejoradas de transporte y magnetorresistencia túnel requiere reducir la brecha de banda de la unión de fosforeno F/N/F y mejorar el control sobre el campo magnético.
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Propiedades de detección de nucleobases de ADN/ARN mediante nanoalambres de silicio para aplicaciones biomédicas
La detección de ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN) ha tenido un gran impacto en los campos de la investigación médica y biológica. En este trabajo, se presenta una investigación teórica de las propiedades electrónicas y de detección de nucleobases (adenina, guanina, citosina, timina y uracilo) de ADN y ARN en nanoalambres de silicio (SiNW) usando la Teoría del Funcional de la Densidad. Las energías de adsorción, las distancias de adsorción, las transferencias de carga, las estructuras de bandas electrónicas y las densidades de estados electrónicos se obtuvieron para las configuraciones de adsorción más estables de moléculas de ADN/ARN adsorbidas en SiNW. En todos los casos, la energía de adsorción sugirió que todas las nucleobases fueron quimisorbidas en los SiNW. El análisis del tiempo de recuperación sugirió que la citosina requiere de al menos siete años para separarse del nanoalambre a temperatura ambiente. Las nucleobases restantes se pueden retirar del nanoalambre a temperatura ambiente. Finalmente, el cambio en la conductividad de los compuestos de nucleobase-SiNW podría permitir la detección electrónica de las nucleobases. Los resultados numéricos indican que los SiNW podrían ser nanomateriales útiles para dispositivos de secuenciación de ADN/ARN.
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Estudio teórico de las propiedades electrónicas y mecánicas de nanoalambres de Ge pasivados con Na
Las baterías de Na se posicionan como una alternativa para reemplazar a las de Li, debido a que operan bajo el mismo principio y ofrecen la ventaja de un menor costo debido a la abundancia de Na en la tierra. La nueva generación de baterías recargables requiere de una mayor capacidad de almacenamiento de energía, una vida útil y seguridad para los usuarios. Los nanoalambres de germanio presentan una capacidad teórica de carga superior a la del grafito, que actualmente se usa en las baterías de Li (380 mAhg-1), por lo que son candidatos para el desarrollo de ánodos en baterías. En este trabajo, se presenta un estudio teórico de los efectos del Na al sustituir átomos de H en la superficie de nanoalambres de Ge en las propiedades electrónicas y mecánicas. El estudio se realiza empleando la teoría del funcional de la densidad, en la aproximación de densidad local. Los resultados indican que a bajas concentraciones de Na el nanoalambre es semiconductor y a altas concentraciones tiene un comportamiento metálico. La energía de formación es favorable para todas los sistemas estudiados y la energía de enlace de los átomos de Na disminuye para altas concentraciones de Na. Por otro lado, el módulo de Young es mayor en nanoalambres con Na en comparación con los pasivados con H. Asimismo, los valores obtenidos son menores al módulo de Young del Ge en bulto. Estos resultados abren la posibilidad de incorporar nanoalambres de Ge como material anódico en baterías recargables de Na.
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Diagrama de fases pseudo-ternario YbFeO3-YbCrO3-YbMnO3: construcción y estudio de las propiedades dieléctricas de soluciones solidas ternarias en su fase ortorrómbica.
En este trabajo construimos un diagrama de fases pseudoternario de YbFeO3-YbCrO3-YbMnO3 que ilustra las diferentes regiones donde coexisten las fases ortorrómbica, hexagonal, y la mezcla de ellas, a temperatura ambiente. Se sintetizaron 33 compuestos con diferentes relaciones molares de Yb:Fe:Cr:Mn, utilizando reacción al estado sólido y caracterizándolas por difracción de rayos X. Se encontró poca miscibilidad de la fase hexagonal pura, la cual se localiza en una pequeña zona de la región binaria YbMnO3-YbFeO3. La máxima miscibilidad de Mn en la fase ortorrómbica se encuentra en los compuestos cerámicos intermedios YbFe50Cr25Mn25O3, YbFe375Cr375Mn25O3 e YbFe25Cr50Mn25O3. Más allá de esta concentración de Mn, el sistema YbFeO3 - YbCrO3 - YbMnO3 se descompone en una mezcla de fases hexagonal y ortorrómbica. Una vez establecidas las diferentes fases, se investigó la estructura cristalina, la microestructura, las propiedades ópticas y dieléctricas en siete composiciones seleccionadas en la zona ortorrómbica. Se observa que la miscibilidad total Fe – Cr modula el volumen de la celda. Imágenes de SEM revelan una disminución de tamaño de grano a medida que aumenta la concentración de Cr y Mn. Las medidas dieléctricas en función de la temperatura muestran un aumento de la conductividad eléctrica para los compuestos cerámicos intermedios; lo cual concuerda con la banda prohibida óptica (Eg), la cual disminuye para estos compuestos. Según el estudio dieléctrico, encontramos que la disminución en Eg se asocia principalmente con polarones (~0.20 – 0.25 eV) a bajas temperaturas y vacancias de oxígeno (0.55 -0.61 eV) a altas temperaturas.
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Estructura, propiedades ópticas y dieléctricas de las cerámicas de alta entropía (Ba$_{0.2}$Pb$_{0.2}$Sr$_{0.2}$RE$_{0.2}$K$_{0.2}$)TiO$_{3}$ con RE= La, Nd, Sm, Gd, Dy, Ho, Lu e Y.
Aumentar la entropía de configuración (ΔS$_{config}$) es un enfoque novedoso para diseñar materiales cerámicos funcionales. Para lograr esto, se añaden cationes diferentes en proporciones equimolares en sitios específicos de la red cristalina con el propósito de minimizar la energía libre de Gibbs (ΔG) y producir una fase simple. En las cerámicas de alta entropía (HECs), esta aproximación se utiliza para explorar si las propiedades funcionales de los materiales tradicionales se potencializan, decrecen o se extinguen. Este trabajo se diseñan diferentes compuestos entrópicos con estructura tipo perovskita basadas en el ferroeléctrico tradicional BaTiO$_{3}$, modificando el sitio A con cationes altamente polarizables (Pb, K), Sr y varias tierras raras. Así, los sistemas (Ba$_{0.2}$Pb$_{0.2}$Sr$_{0.2}$RE$_{0.2}$K$_{0.2}$)TiO$_{3}$ con RE = La$^{3+}$, Nd$^{3+}$, Sm$^{3+}$, Gd$^{3+}$, Dy$^{3+}$, Ho$^{3+}$, Lu$^{3+}$ y el metal de transición Y$^{3+}$, fueron sintetizados por reacción en estado sólido. Los patrones de difracción de rayos-x y el mapeo EDS (SEM) mostraron una fase simple estable y distribución homogénea de cationes en los compuestos con La, Nd y Sm. La brecha de energía óptica se evalúa mediante análisis UV-vis. Las propiedades dieléctricas y ferroeléctricas se discuten en términos de materiales de tipo relaxores ergódicos.
$\\$Agradecimientos
C. Herbert agradece al CONAHCyT por la beca otorgada. A. Durán, agradece el proyecto No. IN-103623 (PAPIIT-DGAPA). Un agradecimiento especial a la UABC por el apoyo de DRX. Se agradece la asistencia técnica de P. Casillas, I. Gradilla, E. Aparicio.
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Study of the topological Hall effect on non-collinear antiferromagnetic $Mn_3Ga$ thin films
In recent years, intensive scientific research has been focused on the search for new methods of data storage with lower power consumption and faster read/write processes. Materials with spin topological textures such as skyrmions, domain walls, and spin chirality are emerging to elaborate the next generation of high-density magnetic memories. An indication of the topological properties of a material is its topological Hall resistivity. While the anomalous Hall effect is proportional to the magnetization of a ferromagnetic material, the topological Hall effect (THE) is the response to the topological spin texture. In the present work, the topological Hall response was measured in epitaxially grown hexagonal $D0_{19}-Mn_3Ga$ ($Mn_3Ga$) thin films made by magnetron sputtering. $Mn_3Ga$ is a non-collinear antiferromagnet with a triangular spin structure, whose magnetic moments show a slight tilt along the c-axis that generates a ferromagnetic component perpendicular to the basal plane (0001), contributing to the observation of THE in single-crystalline $Mn_3Ga$ films. By ensuring that the spin structure of the single-crystal films lies within the ab plane, it is possible to control the orientation of the Hall bars, used to measure Hall resistivity. Therefore, the electric current flow can be applied in different in-plane directions, keeping the applied magnetic field perpendicular to the film plane. As a result, a clear improvement of the topological Hall resistivity is observed when the current is applied in a 45° regarding the [1000] direction of the $Mn_3Ga$. The higher Hall resistivity (1.3 µΩ cm) at room temperature (300 K) observed in a 75 nm thin film is comparable to the previous results at temperatures below 10 K found in the literature.
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Efecto del estado de transferencia de carga O$^{2-}$/Ti$^{4+}$ → O$^{-}$/Ti$^{3+}$ en la respuesta luminiscente del Pr$^{3+}$ en titanatos
Durante más de cuarenta años la inhibición de la emisión asociada a la transición $^3$P$_0$ → $^3$H$_4$ en favor de la correspondiente a la transición $^1$D$_2$ → $^3$H$_4$ en titanatos dopados con Pr$^{3+}$ ha sido explicada a través de un mecanismo que involucra un estado de transferencia de carga metal-metal (TCMM) y, que en la literatura se designa de manera profusa como estado IVCT Pr$^{3+}$/Ti$^{4+}$ → Pr$^{4+}$/Ti$^{3+}$. En este trabajo se presenta evidencia experimental que permite prescindir de este mecanismo y que apoya resultados teóricos [Z. Barandiarán et al. J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 3095] que explican, en forma alternativa, que la inhibición es mediada por un estado de transferencia de carga ligante metal (TCLM) O$^{2-}$/Ti$^{4+}$ → O$^{-}$/Ti$^{3+}$. La comparación entre espectros de fotoluminiscencia de Yb$^{3+}$ y Pr$^{3+}$ incorporados en una serie de soluciones sólidas SrTi$_{1-x}$Zr$_x$O$_3$, interpretados en el marco de modelos fenomenológicos que permiten construir diagramas de energía de ligadura referidos al vacío, señalan que la emisión de ambos iones lantanoides es excitada a través del mismo estado del anfitrión: el estado de TCLM O$^{2-}$/Ti$^{4+}$ → O$^{-}$/Ti$^{3+}$. Adicionalmente, espectros de fotoluminiscencia y curvas de decaimiento medidos en SrTiO$_3$ dopado con Pr como función de la temperatura, sugieren que, el responsable de la inhibición de la emisión asociada a la transición $^3$P$_0$ → $^3$H$_4$, es un mecanismo activado térmicamente.
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Acoplamiento de canje anisotrópico en películas de CoFeB con la fase cúbica antiferromagnética del Mn3Ga
El desarrollo de memorias magnéticas no volátiles con acceso ultra-rápido a la información requiere de materiales con propiedades específicas que permitan miniaturizar el dispositivo y que sean robustos frente a perturbaciones magnéticas y térmicas. El Mn3Ga cristaliza en tres fases, la más estable a baja temperatura es la fase tetragonal que nuclea a partir de los 600 K, mientras que la fase hexagonal nuclea a temperaturas superiores a los 800 K. Por otra parte, la fase cúbica del Mn3Ga centrada en las caras tipo Cu3Au, es una fase termodinámicamente inestable que se obtiene de forma artificial en laboratorio bajo condiciones específicas de síntesis. Ésta resulta del desorden de los átomos de la fase tetragonal y posee un comportamiento antiferromagnético con anisotropía perpendicular al plano cuando se sintetiza en forma de película delgada. En este trabajo se sintetizaron apilamientos CoFeB/Mn3Ga, donde la fase antiferromagnética Mn3Ga se obtuvo de forma monocristalina mediante la técnica de pulverización catódica sobre sustratos de MgO. El ajuste de las condiciones, como potencia de pulverización y presión de trabajo, es crucial para no alterar la proporción Mn:Ga y que el acoplamiento ferromagnético-antiferromagnético en la interfaz CoFeB/Mn3Ga sea eficaz. Se determinó que las películas poseen una alta calidad cristalina a través de difracción de electrones y de rayos X. Se midió un desplazamiento del lazo de magnetización, M-H, del CoFeB en el eje del campo, H, lo que representa un fuerte acoplamiento perpendicular al plano, abriendo la posibilidad de explorar nuevos materiales antiferromagnéticos con anisotropía vertical, sustituyendo aquellos antiferromagnetos como el MnIr y el Mn3Ir basados en iridio que es extremadamente costoso y escaso en la superficie terrestre.
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Análisis de las Propiedades Electrónicas y Transiciones Topológicas de los Cristales CdTe y HgTe mediante DFT
En este proyecto, utilizamos la teoría funcional de densidad (DFT) a través del paquete Quantum ESPRESSO con el objetivo de describir y analizar las propiedades electrónicas de los cristales CdTe y HgTe, evaluando su potencial para aplicaciones en nuevas tecnologías. Empleamos una metodología que incluyó cálculos de relajación estructural y cálculos autoconsistentes (SCF). Nuestros resultados principales incluyen el diagrama de bandas electrónicas y las densidades de estados para ambos materiales. En particular, observamos una transición topológica en uno de los materiales estudiados, lo cual sugiere posibles aplicaciones en el campo de la espintrónica y en el desarrollo de materiales con propiedades electrónicas novedosas. Las conclusiones de nuestro análisis destacan la importancia de los cálculos de bandas en la predicción y optimización de materiales semiconductores y topológicos. Estos resultados no solo proporcionan una comprensión más profunda de las propiedades de CdTe y HgTe, sino que también abren nuevas vías para su utilización en dispositivos electrónicos avanzados. Además, investigamos la interfaz entre CdTe y HgTe para evaluar si las propiedades electrónicas de los materiales individuales se conservan o modifican. Nuestros estudios preliminares indican que la interfaz podría mantener algunas de las propiedades intrínsecas de cada material, sugiriendo potenciales aplicaciones en dispositivos heteroestructurados donde se requiere la combinación de características específicas de ambos materiales. Este trabajo es relevante para la tecnología ya que aporta conocimientos significativos sobre materiales con potencial para revolucionar la tecnología actual, especialmente en la creación de dispositivos más eficientes y funcionales.
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Síntesis y Caracterización de Películas Delgadas de MgO Dopadas con Lantano (MgO:La) Mediante Depósito en Baño Químico
Hoy en día, se sabe que la quema de combustibles fósiles produce gases de efecto invernadero. Por ello, el uso de energías renovables para generar electricidad es cada vez más importante. Sin embargo, esta energía a menudo debe ser almacenada en baterías. Posteriormente, es necesario convertir el voltaje directo de las baterías a voltaje alterno mediante inversores, que están conformados por transistores. Del mismo modo, el incremento de la electromovilidad utiliza baterías, y el control del voltaje para los motores eléctricos se realiza mediante transistores. Las aplicaciones de los transistores son muy amplias y su buen funcionamiento depende del uso de materiales dieléctricos con alta constante dieléctrica y baja corriente de fuga.
En el siguiente trabajo, se desarrolla la síntesis de una película delgada de MgO mediante la técnica de depósito en baño químico. A esta película se le incorpora el ion lantano para dopar el material (MgO:La). Se realiza un análisis de sus propiedades físicas, incluyendo las estructurales en la cual se observa la estructura cristalina correspondiente al MgO, morfológicas se observa una cobertura completa del sustrato con nanoparedes, ópticas se determina el ancho de banda mediante el método de tauc y en las eléctricas se obtiene la corriente de fuga para determinar su aplicación como capa dieléctrica.
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Síntesis y caracterización de las propiedades estructurales, vibracionales y ópticas óxido de zinc
Para la realización de este trabajo se sintetizaron muestras de óxido de zinc (ZnO) utilizando dos metodologías, combustión y sol-gel asistido por ultrasonido, utilizando nitrato de zinc (Zn(NO3)2) grado reactivo como precursor e hidróxido de sodio (NaOH) como agente alcalino para el ajuste del pH. El resultado del método de síntesis es un polvo blanco que se caracterizó por DRX, microscopía Raman, DRS y PL.
Los resultados de DRX y espectroscopía Raman indican que en ambos casos se obtuvo el material, cuya estructura cristalina corresponde a una fase hexagonal tipo wurtzita que exhibe modos vibracionales característicos en 98 y 437cm-1 para los modos (E2 (low) y A1(TO) respectivamente. Las caracterizaciones ópticas exhiben propiedades típicas como el borde de absorción cuya gap óptico se aproxima a 3.26 eV y su espectro de emisión consta de dos bandas, una estrecha asociada a transiciones exitónicas alrededor de 380 nm y una muy ancha asociada a defectos centrada en 550 nm.
En el presente trabajo se realiza la comparación de las propiedades estructurales, vibracionales y ópticas obtenidas en las muestras por los dos métodos de síntesis, variando parámetros como pH en un caso y concentración de combustible en el otro, con el objetivo de identificar el más adecuado para aplicaciones de foto emisión de luz.
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Acoplamiento de modos plasmónicos en multicapas de fosforeno
Los materiales 2D son aquellos formados por capas extremadamente delgadas, a escala nanométrica, que se obtienen a partir de materiales 3D [1]. Uno de estos materiales que destaca por sus propiedades semiconductoras es el fosforeno, un material 2D compuesto por átomos de fósforo dispuestos en una red 2D corrugada [2]. El fosforeno exhibe propiedades semiconductoras, con un gap de energía ajustable que oscila entre los 0.3 eV y 2 eV, lo cual, lo coloca como candidato para aplicaciones en electrónica, optoelectrónica, termoelectricidad y nanotecnología [2].
El fosforeno ha demostrado ser soporte de plasmones de superficie, los cuales, son modificables y se propagan en las dos direcciones principales del fosforeno (armchair y zigzag) [3]. Estos modos plasmónicos pueden ser excitados mediante diversas técnicas, como rejillas de difracción, microscopía óptica de campo cercano y reflexión total atenuada. Mas aun, en analogía con el grafeno (material 2D conformado por átomos de carbono), se espera la existencia de modos guiados en bicapas de fosforeno y, en general, en multicapas de fosforeno-dielectrico [3,4].
En este proyecto, se plantea el estudio teórico de estas estructuras basadas en fosforeno en donde se demuestre la existencia de acoplamiento de los modos plasmónicos de monocapas de fosforeno, los cuales, se espera, sean sintonizables a través de la modificación de su nivel de Fermi a través de técnicas de dopamiento eléctrico (gate voltage).
[1] S. Z. Butler, S. M. Hollen, L. Cao, Y. Cui, J. A. Gupta, et al., Progress, Challenges, and Opportunities in Two-Dimensional Materials Beyond Graphene, ACS Nano 7, 2898–2926 (2013).
[2] Phosphorene: from theory to applications, A. Carvalho, M. Wang, X. Zhu, A. S. Rodin, H. Su, and A. H. Castro Neto, Nature Reviews Materials 1, 16061 (2016).
[3] Tuning Infrared Plasmon Resonance of Black Phosphorene Nanoribbon with a Dielectric Interface, D. T. Debu et al. Sci. Rep. 8, 3224 (2018).
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El efecto Hall clásico como un problema de electrostática con condiciones de frontera inusuales, resuelto con el Método de Diferencias Finitas Generalizadas.
El efecto Hall clásico lleva siendo conocido desde hace más de 100 años, y sigue siendo usado para medir propiedades de transporte de los materiales, también para determinar si ciertos materiales semiconductores son de tipo N o tipo P.
El efecto Hall planteado como un problema de electrostática, conduce a un problema con condiciones de frontera poco usuales, con esto nos referimos a que no caen en la clasificación de las condiciones de frontera más típicas: condiciones de Dirichlet, Neumann y Robin (también llamadas mixtas).
El propósito de este trabajo es resolver por primera vez este problema usando el método de diferencias finitas generalizadas (GFDM, por sus siglas en ingles).
El problema electrostático consiste en resolver el siguiente problema de valores de frontera.
\begin{multline}\\
\nabla^2V=0 \\
V(x,y=h) = V_0 \\
V(x,y=-h) = -V_0 \\
\frac{\partial V}{\partial x} |_{x=0} = \lambda\frac{\partial V}{\partial y} |_{x=0} \\
\frac{\partial V}{\partial x} |_{x=L} = \lambda\frac{\partial V}{\partial y} |_{x=L} \\ \\
\end{multline}
donde $\lambda=B_0/n\rho q$, $B_0$ es la magnitud del campo magnético uniforme, $n$ es el número de portadores de carga, $q$ es la carga eléctrica de los portadores, y $\rho$ es la resistividad eléctrica del material.
El planteamiento usando GFDM, consiste en discretizar el dominio del problema usando nodos distribuidos uniformemente, para luego discretizar las derivadas parciales con el método de minimización Moving Least Squares en una expansión en series de Taylor.
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Bandas planas en dos teselaciones de Penrose acopladas
El descubrimiento en 2018 de superconductividad en dos capas de grafeno rotadas abre un nuevo panorama para estudiar heteroestructuras y estados correlacionados. Este fenómeno se atribuye a la aparición de bandas planas cerca del nivel de Fermi, en estas bandas, la energía de los electrones no depende del momento. Otro sistema donde se encuentran las bandas planas es la teselación de Penrose, el cual es el modelo más utilizado para describir la estructura de los cuasicristales. Los cuasicristales fueron descubiertos por Dan Shechtman en una aleación de Al-Mn de rápido enfriamiento. Al analizar la muestra obtenida mediante difracción por electrones retro dispersados, se encontró con un patrón discreto, pero con una simetría rotacional de orden 5, el cual es inconsistente con la cristalografía. En este trabajo, mediante el Hamiltoniano de amarre fuerte, modelamos dos teselaciones de Penrose acopladas, y formando patrones de Moiré. Analizamos la estructura electrónica obtenida mediante la densidad de estados y la función de onda, encontrando la aparición de bandas planas y localización electrónica respectivamente.
Detalles del trabajo
Ingeniería de bandas en cavidades ópticas acopladas
La habilidad de manipular las bandas ópticas de un sistema físico es un instrumento poderoso para controlar la relación entre la energía cinética y potencial de sus componentes. Este control tiene aplicaciones en una variedad de campos de investigación, incluyendo la física de la materia condensada, la física atómica y la óptica.
En esta charla, demostramos cómo se puede controlar la relación de dispersión de un sistema polaritonico regido por estados híbridos que surgen de la interacción fuerte entre luz y materia utilizando cavidades ópticas acopladas. Explicamos tanto el Hamiltoniano que usamos para describir el sistema físico, como el proceso de fabricación, caracterización y estudio de las muestras. Destacamos la notable concordancia entre el experimento y la teoría a pesar de la simplicidad aparente del modelo utilizado.
Por último, inspirados en el esquema Lambda, mostramos cómo es posible generar estados polaritónicos de intercavidad puros, donde las componentes fotónicas y excitónicas están espacialmente separadas. Esta característica es interesante porque podría proporcionar un nuevo método para implementar protocolos cuánticos de control a distancia.
Detalles del trabajo
Funciones de corte del átomo de hidrógeno confinado por una cavidad esférica impenetrable
En este trabajo exploramos la naturaleza y estructura real del factor de corte de la función de onda ansatz ampliamente utilizado (de manera ad hoc) en tratamientos variacionales y enfoques ab initio de química cuántica de átomos y moléculas confinados por una cavidad impenetrable. A partir de la solución numérica (mediante el método de diferencias finitas) y la solución analítica exacta de la ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno confinado por una cavidad esférica impenetrable encontramos tres diferentes regiones en las cuales el factor de corte presenta diferente comportamiento. De los resultados de este estudio, se proporciona un fundamento teórico para la elección de la representación analítica apropiada del factor de corte válido para cualquier tamaño de cavidad y que sea consistente con las condiciones de contorno tipo Dirichlet. Finalmente, se muestra una importante relación de las funciones de corte exactas con los polinomios asociados de Laguerre para algunos tamaños de cavidad, cuando los niveles de energía del sistema confinado coinciden con los del átomo libre.
Detalles del trabajo
Energía de enlace de un estado altamente mixto en Rh- y una alternativa para mejorar la resolución en Espectroscopia de Fotodesprendimiento Láser.
Los iones negativos son sistemas cuánticos fascinantes debido a la particular naturaleza de la fuerza que une al electrón adicional. El núcleo atenúa la atracción de Coulomb, por lo que el electrón adicional se une mediante un momento dipolar inducido por interacciones electrón-electrón. Como consecuencia, los métodos espectroscópicos convencionales no son aplicables, y la única magnitud que puede examinarse con alta precisión es la energía necesaria para ligar el electrón adicional, conocida como afinidad electrónica (AE). Esta se define como la diferencia de energía entre el estado de menor energía del sistema neutral y el ion negativo. La espectroscopía de fotodesprendimiento láser (LPTS) es el método estándar para obtener estos valores, en el cual un fotón con suficiente energía desprende el electrón adicional del anión.
Con la utilización de fuentes de luz infrarroja colimada en experimentos de LPTS, se logró determinar las energías de enlace y afinidades electrónicas de la mayoría de los metales de transición. En 2019, se midieron los tiempos de vida de los estados excitados del ion negativo y metal de transición, rodio (Rh), en el Double ElectroStatic Ion Ring Experiment (DESIREE) en Estocolmo, descubriéndose un estado adicional. Posteriormente, la energía de enlace de este estado se midió en el Gothenburg University Negative Ion Laser Laboratory (GUNILLA).
Además, es conocido que el ancho espectral de la fuente de luz utilizada en experimentos de fotodesprendimiento limita la precisión de las mediciones. En GUNILLA, se desea reducir el ancho de línea de un láser pulsado de nanosegundos. Para ello, se implementó una cavidad óptica externa tras la salida del láser.
En el presente trabajo, se presentarán los tiempos de vida de los estados excitados de Rh- y la energía de enlace del estado excitado altamente mixto, así como el diseño de una cavidad óptica para la reducción del ancho de línea del sistema láser OPO.
Detalles del trabajo
Estudios de espectroscopía autoheterodina usando un láser de cascadeo cuántico
Las energías fotónicas asociadas con el infrarrojo medio, de 3000 nm en adelatenson ideales para inducir la excitación toracional y vibracional de moléculas. En este trabajo presentamos el uso de radiación de este rango, generada por un láser de cascadeo cuántico, para realizar estudios de la molécula del agua, en fase gaseosa, por medio del efecto Autoheterodino. Este proceso, que genera interferencia espacio temporal del pulso del láser en el seno del gas, permite evaluar la coherencia de estados vibracionales en moléculas.
La técnica se basa en la interferencia entre la señal de la muestra y la señal de referencia, lo cual genera patrones de intereferencia en el tiempo. Los láseres de cascada cuántica son fuentes de luz infrarroja altamente especializadas que utilizan transiciones electrónicas en niveles de energía cuantizados en un pozo de potencial, para generar radiación coherente. En el Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM, hemos realizado estudios de la espectroscopia infrarroja media con láseres de cascada cuántica que acusan el efecto utoheterodino, y presentamos los resultados más relevantes de estos estudios, así como los fundametnos de la técnica empleada.
Detalles del trabajo
Medición de la estructura hiperfina de los estados de Rydberg 19S, 20S y 21S en el átomo de Rubidio, y diseño de un láser para espectroscopía de los estados 18S y 19S
El enfoque de este proyecto es la medición de la estructura hiperfina en átomos de Rydberg. Estos estados excitados están definidos por tener un número cuántico principal elevado, n, además de que para los casos que nos interesan presentan una separación entre niveles hiperfinos menor al ancho de línea de un láser convencional. Previamente en el Laboratorio de Átomos Fríos se midió la estructura hiperfina de los estados de Rydberg 19S, 20S y 21S en el átomo de Rubidio con infraestructura existente en el laboratorio. Sin embargo para estudiar los estados de Rydberg 18S y 19S en los átomos de 85Rb y 87Rb se requieren longitudes de onda de 1056.68 y 1036.672 nm, lo que conlleva varios retos técnicos, por lo que se requiere el uso de arreglos ópticos que permitan una selección de modo altamente precisa, por lo que en este proyecto se presentará el diseño de un láser de configuración Cat-Eye para modular dichas dos longitudes de onda, que serán útiles en la investigación de los estados de Rydberg mencionados.
Agradecimientos al Proyecto de Investigación PAPIIT IN110623.
Detalles del trabajo
Secciones transversales de despojo electrónico en el umbral del modelo del electrón libre
Presentamos mediciones de las secciones transversales totales de pérdida de electrones para el sistema colisional O$^-$ + N$_2$ en el intervalo de energías de 2.5 a 8.5 keV. Se emplean dos técnicas diferentes, atenuación del haz y tasa de crecimiento. Las secciones transversales medidas utilizando el método de tasa de crecimiento muestran un comportamiento de umbral. Analizamos la dependencia de la velocidad de las secciones transversales en el marco de una colisión entre un electrón cuasi-libre, débilmente unido al proyectil, y el objetivo molecular. Dentro del modelo de colisión libre, deducimos y probamos una expresión analítica simple para el umbral de velocidad esperado teniendo en cuenta la distribución angular de las velocidades de los electrones dentro del anión.
Detalles del trabajo
Generación de un tercer estado de espín en el sistema del Laboratorio de Materia Ultrafría
En las muestras de gas de Fermi degenerado ultrafrías de Litio $^{6}\mathrm{Li}$ producidas en el Laboratorio de Materia Ultrafría (LMU) se tiene la posibilidad de sintonizar la interacción a pares entre los estados hiperfinos más bajos (ambas proyecciones de $F=1/2$: $\left|1\right\rangle \equiv\left|1/2,-1/2\right\rangle $ y $\left|2\right\rangle \equiv\left|1/2,+1/2\right\rangle $) a través de las resonancias de Feshbach sintonizadas por un campo magnético. Para las regiones de campo magnético con acceso óptico del LMU en el $^{6}\mathrm{Li}$ podemos generar un tercer estado ($F=3/2$: $ \left|3/2,-3/2\right\rangle$) al aplicar una señal de radiofrecuencia (RF) de alrededor de 80 MHz que envíe a uno de los dos estados inicialmente preparados a este nuevo estado obteniendo una mezcla de espín de tres especies. La señal RF es generada por la antena diseñada y calibrada en el LMU, que se presenta en este trabajo. La formación del resto de pares permite visitar las regiones de interacción conocidas como BEC y el cruce BEC-BCS (unitario), sin requerir moverse en el campo magnético de Feshbach. Además, se discutirán los protocolos y las posibles realizaciones experimentales que pueden llevarse a cabo con la mezcla de los tres espines. Este trabajo fue financiado por CONAHCyT a través de los proyectos CF-2023-I-72 y A1-S-39242; DGAPA-UNAM-PAPIIT por medio de los proyectos IN109021 y IN105724, y CIC-UNAM a través de los proyectos LANMAC-2023 y LANAMC-2024. J.P.L.S. y F.B.F agradecen a CONAHCyT por el apoyo de la Beca Nacional de Posgrados del programa 000306 – MAESTRÍA EN CIENCIAS FÍSICAS.
Detalles del trabajo
Resonancias de potencial en modelos con espín en formulaciones no-relativistas de dispersión
Las teorías de dispersión que involucran partículas con espín pueden ser abordadas con formalismos no-relativistas adecuados para grados de libertad internos y con estructura de momento angular orbital. Así, usando la ecuación de Schrödinger-Pauli y Levy-Leblond se pueden construir soluciones utilizando operadores de momento angular total. En este trabajo presentamos un análisis de la descomposición en ondas parciales para una solución que es esféricamente simétrica. Además, se presentan los conmutadores en el contexto de la teoría de dispersión con espín y se discuten algunas relaciones de simetría que son relevantes para el sistema. Adicionalmente, se presenta una expresión para la corriente de probabilidad, la cual es fundamental para entender la conservación de la probabilidad y proporciona información sobre el flujo de partículas en el espacio durante la dispersión. Finalmente, se discute las consecuencias generales físicas de usar una formulación tipo Schrödinger-Pauli y otra tipo Levy-Leblond.
Detalles del trabajo
Distribución Maxwell - Boltzmann
\documentclass{article}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{subcaption}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
\title{Distribucción Maxwell-Boltzmann}
\author{Carreón Espinosa José Alberto}
\date{15 de mayo de 2024}
\maketitle
\section{Introducción}
En este documento, se presenta un breve resumen del proyecto que se llevará a cabo para la participación en el Congreso Nacional de Física el cual abarcará una redistribución de energía en una matriz bidimensional, donde analizaremos su comportamiento utilizando simulaciones computacionales.
\section{Procedimiento}
\subsection{Simulación del Experimento}
\begin{itemize}
\item Se crea una matriz inicial de tamaño especificado (5x5, 10x10 o 20x20), donde cada entrada contiene un único cuanto de energía.
\item Se realiza un número especificado de iteraciones (N), donde en cada iteración se elige aleatoriamente una entrada y se transfiere su energía a otra entrada seleccionada aleatoriamente.
\item Después de las N iteraciones, se obtiene una lista de valores de energía de todas las entradas de la matriz.
\end{itemize}
\subsection{Construcción de Histogramas}
\begin{itemize}
\item Se construye un histograma de frecuencias utilizando los valores de energía obtenidos en la simulación.
\item El histograma muestra la distribución de frecuencias de los valores de energía.
\end{itemize}
\subsection{Ajuste a Distribución de Boltzmann}
\begin{itemize}
\item Se ajusta la distribución de Boltzmann a los datos del histograma.
\item La distribución de Boltzmann es una distribución exponencial que describe la distribución de energía en un sistema en equilibrio térmico a una temperatura dada.
\end{itemize}
\section{Resultados}
\subsection{Visualización}
\begin{itemize}
\item Se visualizan los histogramas junto con la curva de ajuste de la distribución de Boltzmann.
\item Esto permite comparar cómo se distribuyen las energías simuladas
Detalles del trabajo
Coexistencia de estados ligados en condensados de Bose-Einstein, atractivos y repulsivos, en un pozo cuadrado y un pozo parabólico
El establecimiento de las condiciones que determinan las funciones de onda que describen un condensado de Bose-Einstein (CBE), cerca del umbral de deslocalización, es una cuestión importante porque permite distinguir las circunstancias necesarias para la existencia de estados ligados. En este trabajo estudiamos las soluciones de la Ecuación No Lineal de Schrödinger independiente del tiempo y en una dimensión (ENLS-1D) con un potencial de pozo cuadrado o un pozo parabólico. En el caso de un pozo cuadrado se obtuvieron soluciones analíticas expresadas en términos de funciones elípticas de Jacobi; mientras que en el caso del pozo parabólico se obtuvieron soluciones numéricas derivadas del método de Gauss-Seidel y el método de Newton. Se analizó como el tamaño de los pozos o el valor de la constante de acoplamiento no lineal, o constante de interacción, g influyen en la existencia de soluciones de la ENLS asociadas a estados ligados, y cuando estas soluciones se encuentran en el umbral de deslocalización. Finalmente, en este trabajo mostramos los resultados obtenidos, tanto para condensados repulsivos (g>0), como condensados atractivos (g<0).
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Calibración de un láser infrarrojo-sintonizable de CO$_2$, por interferometría Michelson en el visible
Una medición espectroscópica en el infrarojo (IR) lejano de líneas moleculares en fase gaseosa, emplea la absorción resonante entre la molécula y una sola línea láser de CO$_2$ infrarrojo-sintonizable. Este método permite una medición muy precisa de las transiciones moleculares radiativas. Midiendo la caída de la resonancia en función de un cambio de frecuencia, muy fino por efecto del avance controlado de uno de los espejos de la cavidad láser, determina la posición en frecuencia de la transición molecular. En el presente trabajo se describe la calibración del control de avance mencionado, utilizando interferometría Michelson con luz laser visible, lo cual implica una precisión con tres órdenes de magnitud superior.
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Calculo de las bandas de energía y la Función de perdida del grafeno cuando interactúa con un material fotorrefractivo
Utilizando el código de Quantum Espresso , con la aproximación GGA y GGA modificado para interacciones Van der Waals junto con DFT, se realizó un estudio del cambio de la función de perdida de un cluster de niobato de litio (LiNbO3) sobre una capa de grafeno. El tamaño de clúster es aproximadamente 1,2 nm, y tiene once moléculas. Primeramente se optimiza el clúster, para luego calcular su interacción con la capa de grafeno optimizado. Posteriormente, se calcularon las las bandas de energía, la funciones dieléctricas, y la función de perdida del sistema de clústergrafeno y de una capa de grafeno sola, para hacer una comparación. Para la función de perdida en el sistema clustergrafeno, encontramos que la perdida maxima se observa a 14,62 eV (117954,603 cm1), con un valor en la región de la luz ultravioleta, un 20% menos que el máximo valor observado en la capa de grafeno solo, ubicado en la misma energía (14,62 eV).
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Espectroscopia Raman para la caracterización fisicoquímica y estructural de la Interleucina-6 y su anticuerpo monoclonal.
La espectroscopia Raman, una técnica analítica que se basa en la dispersión inelástica de la luz en la materia, ha surgido como una opción innovadora en la caracterización y análisis de biomoléculas. Esta técnica permite la identificación de un espectro único y característico del material sin ser destructiva bajo condiciones óptimas, lo que la convierte en una herramienta prometedora en el ámbito de la investigación biomédica.
La espectroscopia Raman se ha destacado por su capacidad para caracterizar la estructura y composición de proteínas. Nos ofrece un nivel de detalle bueno, lo que permite diferenciar entre moléculas en estados de salud o con alguna patología. Su aplicación en el análisis de proteínas proporciona información valiosa sobre su estructura y su interacción con otras moléculas.
La espectroscopia Raman se utiliza para estudiar la estructura y conformación de proteínas. Proporciona información sobre las vibraciones moleculares, lo que permite la identificación de estructuras secundarias y cambios conformacionales.
La interleucina 6 (IL-6), una proteína clave en el sistema inmunológico, pertenece a la familia de las citoquinas y la producen múltiples tipos de células como los linfocitos T y B , importante en la regulación de la respuesta inflamatoria y la comunicación entre células. La espectroscopia Raman ofrece una valiosa herramienta para el estudio de IL-6 y su anticuerpo monoclonal. Al permitir la monitorización de los niveles de IL-6 en muestras biológicas a lo largo del tiempo, esta técnica proporciona información sobre la respuesta del paciente al tratamiento. Además, la espectroscopia Raman puede utilizarse para estudiar la interacción entre IL-6 y su anticuerpo monoclonal, lo que permite comprender mejor los mecanismos de acción de estos agentes terapéuticos.
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Principio de incertidumbre de Heisenberg para el átomo de hidrógeno confinado por una cavidad esférica impenetrable
Las relaciones de incertidumbre de Heisenberg son un principio fundamental en la mecánica cuántica. Este nos permite determinar la incompatibilidad en la medición simultánea entre dos observables. En este trabajo exploramos los efectos sobre el comportamiento de las relaciones de incertidumbre de Heisenberg del átomo de hidrógeno, esto como resultado del confinamiento espacial producido por una cavidad esférica impenetrable. Con el fin de determinar dicho comportamiento tanto en su representación radial como vectorial, resolvemos la ecuación de Schrödinger mediante el método de diferencias finitas. Nuestros resultados muestran que en la representación radial, el comportamiento de los valores de incertidumbre está determinado por el número de nodos de las funciones de onda de los diferentes estados. Además de que el confinamiento rompe la coherencia de los estados de Rydberg sin nodos. Mientras que en la representación vectorial y en particular del comportamiento de la varianza del momento, encontramos que el rompimiento de la degeneración en los niveles energéticos del sistema confinado proviene del rompimiento de la degeneración de la varianza del momento, además de que permite conocer el tamaño de cada uno de los orbitales del sistema.
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¿Cavidad cúbica o esférica? Dos posibles modelos para describir la sección eficaz de frenamiento de un átomo
Los sistemas cuánticos confinados tienen aplicaciones en diversas áreas, por ejemplo: nanomateriales, puntos cuánticos, radioterapia y dosimetría; por ello es de sumo interés estudiar sus características. Una forma de hacerlo es usar modelos sencillos que nos permitan, bajo ciertas condiciones, analizar el comportamiento de dichos sistemas. En el presente trabajo se estudian las tensiones de oscilador generalizadas y las reglas de suma de Bethe para dos posibles modelos: una cavidad cúbica y una esférica. A partir de las tensiones de oscilador generalizadas se estudian propiedades del sistema tales como: la energía media de excitación y el poder de frenamiento, ambas dependientes de los paramétros del modelo. La información obtenida de estos modelos se compara con datos experimentales conocidos para algunos atómos y ello nos permite caracterizar los parámetros de los modelos que mejor ajusten para el átomo correspondiente.
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Niveles de energía, funciones de onda y propiedades dipolares de un átomo de Hidrógeno y Helio embebidos en un plasma diluido
El 99% de la materia en el universo se encuentra en estado de plasma, i.e. un gas de partículas cargadas (iones y electrones) que exhiben un comportamiento colectivo y se encuentra en estado de cuasi-neutralidad. Su importancia radica en aplicaciones tecnológicas como reacciones de fusión nuclear en el ITER que prometen ser una alternativa a los combustibles fósiles. En este trabajo analizamos las propiedades electrónicas del átomo de Hidrógeno y Helio embebidos en un plasma diluido. Como primer aproximación, describimos este plasma diluido como un plasma de Debye donde el potencial que experimenta dicho sistema será el producto de un potencial Coulombiano y un termino de apantallamiento, que depende de $\lambda$ (la longitud de Debye) que describe una esfera de carga alrededor del átomo. Resolvemos la ecuación de Schrödinger asociada a estos sistemas usando el método de diferencias finitas para diferentes longitudes de Debye. Obtenemos soluciones numéricas para las energías y funciones de onda de los diferentes estados que usamos para calcular las tensiones de oscilador dipolar, los tiempos de vida media y la energía media de excitación, así como las longitudes críticas de Debye para las cuales el átomo se disocia y pasa a ser parte del plasma. Agradecemos el apoyo de DGAPA-PAPIIT IN-109-623
Referencias:
[1] C. M. Flores, R. Cabrera-Trujillo, M. A. M. Sánchez, R. Vargas, and J. Garza. Ionization of many-electron atoms by the action of two plasma models. PHYSICAL REVIEW E 103, 043202 (2021), 2021.
[2] P. Gibbon. Introduction to plasma physics. CERN Yellow Reports, pages Vol 1 (2016): Proceedings of the 2014 CAS–CERN Accelerator School: Plasma Wake Acceleration, 2016.
[3] ITER. What is ITER? https://www.iter.org/proj/inafewlines, 2024. [Online; accessed 11-
January-2024].Springer International Publishing, 2014.
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Evolución dinámica y teoría de Floquet en sistemas de dos y tres niveles
La teoría de Floquet es una teoría para ecuaciones diferenciales ordinarias con coeficientes periódicos, la cual separa la matriz fundamental en términos de dos matrices, una matriz exponencial y una periódica. La matriz principal es análoga al operador de evolución temporal de la ecuación de Schrödinger, y los dos operadores unitarios que lo componen son periódicos $\hat{P}\left(t\right)$ y exponenciales $\mathrm{e}^{- \imath \hat{F} t }$. Del operador exponencial se construye un operador hermitiano independiente del tiempo $\hat{F} $, el cual actuará como un hamiltoniano, y dicho operador define cuáles serán las propiedades oscilatorias de la función de onda, entre éstas, el periodo natural entre poblaciones de estados, los tiempos característicos, así como su desvanecimiento. Por otra parte, el operador asociado $\hat{P}\left(t\right)$ nos muestra la forma en que el sistema evoluciona en un periodo y dicha evolución se conserva salvo la transformación dada por el operador exponencial. De manera singular, los sistemas que cumplen las condiciones para utilizar la teoría de Floquet son los átomos simplificados de dos y de tres niveles interactuando con ondas electromagnéticas coherentes. En este trabajo, se estudiarán las condiciones necesarias y suficientes de una solución analítica para obtener la forma del operador de evolución temporal tipo Floquet, y se comparará con soluciones obtenidas numéricamente como prueba de consistencia y generalidad.
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Spectral results on non-orientable closed honeycombed lattices
Motivated by the different topological features of orientable and non-orientable bodies, the spectra of tight-binding models in closed hexagonal lattices (torus, Klein bottle and projective plane) are studied and compared to the known results of an infinite sheet.
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Intensidad crítica para la formación de solitones brillantes y obscuros en un campo de manchas
Se investiga la existencia de estados ligados, así como la formación de solitones, de la ecuación de Gross-Pittaevskii bajo un potencial tipo defecto y un pozo cuadrado. Como resultados, se reporta la intensidad y la profundidad crítica en presencia de la no linealidad y su signo. Los resultados son aplicables al atrapamiento de condensados de Bose-Einstein en campos de luz, actualmente considerados como la forma más precisa de manipular materia cuántica.
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El átomo de hidrógeno en campo magnético constante: efectos del confinamiento espacial.
En el presente estudio se considera el átomo de hidrógeno en presencia de un campo magnético constante $\mathbf{B} = B \,\hat{z}$ y confinado por una cavidad cilíndrica impenetrable de radio $\rho_0$. El eje principal del cilíndro se hace coincidir con la dirección del eje $z$. Se utiliza la aproximación de Born-Oppenheimer con el núcleo anclado en el origen del sistema coordenado.
Las observables involucradas son (i) el Hamiltoniano del sistema $\cal \hat H$, el (ii) operador de paridad $\hat \pi_z$ (reflexión $z \rightarrow -z$), y (iii) la componente $\hat L_z$ del momento angular. Los estados del sistema son etiquetados con los números cuánticos $(N,p,m)$, respectivamente.
Se calculan las energías del sistema $E_{N,p,m}(B,\rho_0)$ en función del campo magnético $B$ y del radio de confinamiento $\rho_0$. Se presentan resultados concretos para los estados más bajos de energía con $N=0,\,m=0,1,2,3,\,p=0,1$.
Se utiliza el método variacional con una función de prueba físicamente relevante
\begin{equation}
\psi (\rho, r, \varphi) = \rho^{|m|} \,z^{p}\, e^{i\,m\,\varphi} \left[ 1 - \left(\frac{\rho}{\rho_{0}} \right)^{\nu} \right] e^{-\alpha\, r - \beta\, B\, \rho^{2}} \ , \nonumber
\end{equation}
donde $\alpha,\beta$ y $\nu$ son parámetros variacionales y se adopta el sistema no-ortogonal de coordenadas $(\rho, r, \varphi)$ donde $\rho = \sqrt{x^{2} + y^{2}}$, $ r = \sqrt{x^{2} + y^{2} + z^{2}}$ y $\varphi = \tan^{-1}(\frac{y}{x})$.
Un elemento novedoso es la incorporación de un parámetro variacional $\nu$ en la función de corte. En particular, se muestra que $\nu$ desempeña un papel importante en la precisión de la energía variacional. De forma complementaria se determina la entropía de Shannon del sistema en la representación de posición y de momentos.
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Estudio del Movimiento y Naturaleza de Polímeros Circulares Mediante Análisis Computacional
Este estudio se centró en analizar el movimiento medio de polímeros, utilizando un enfoque computacional para modelar su dinámica. Se calculó el movimiento promedio de las cadenas poliméricas con diferentes potenciales de interacción. Nuestro objetivo es representar visualmente mediante un mapa de calor los resultados obtenidos. Estos mapas nos proporciona una representación gráfica detallada del movimiento de los polímeros en diferentes condiciones y entornos.
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Perfiles de densidad de un gas de Bose cerca de la temperatura de condensación
Una de las mayores proezas experimentales es la condensación de Bose-Einstein en gases diluidos, ya que se alcanzan temperaturas de las centenas de nK. Además, los gases a estas temperaturas se encuentran en el régimen de superfluidez. Adicionalmente, estos sistemas han abierto posibilidad de acceder a características sintonizables como, por ejemplo, la estadística, la geometría, el régimen de las interacciones, la temperatura, entre otras. Los gases son producidos en campos magnéticos y/o eléctricos que les permiten estar aislados del entorno, lo que lleva un carácter heterogéneo del gas, ya que depende de la curvatura producida por dichos campos. El cambio en la posición se plasma en la propia naturaleza del gas, en su perfil, y esto hace que la termodinámica tenga la formulación de un nuevo conjunto de variables, que permitan hacer una descripción macroscópica del sistema. Aunque es una transición suave desde régimen clásico al cuántico, este puede verse reflejada en el perfil bimodal de las muestras. Las variables más afectadas son aquellas llamadas de susceptibilidades, las cuales pueden presentar discontinuidades que son el principal indicativo de una transición de segundo orden. En este trabajo utilizamos una propuesta desde el punto de vista de física estadística y termodinámica, de las variables y el ensamble adecuado obteniendo una compresibilidad global y una capacidad calorífica global, que se encuentra ajustada para el potencial de confinamiento. Estas cantidades, derivadas de empíricamente de los experimentos, constituyen una novedosa fenomenología termodinámica, respaldada por diferentes estudios teóricos y experimentales que ofrecen las primeras evidencias de esta perspectiva.
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EFECTOS DEL INFRARROJO EN LAS CÉLULAS ANIMALES
La luz infrarroja, una forma de radiación electromagnética con longitudes de onda superiores a las de la luz visible, ha sido objeto de estudio en diversos campos científicos debido a sus efectos sobre la materia biológica.
En esta revisión, se explorarán los mecanismos subyacentes de la interacción de la luz infrarroja con las células, los beneficios terapéuticos potenciales y los riesgos asociados. Al entender estos aspectos, se podrá optimizar el uso del infrarrojo en aplicaciones clínicas y de investigación, maximizando sus ventajas mientras se minimizan los riesgos para la salud.
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EFECTO DE MATERIALES EN PELICULA DELGADA SOBRE LOS PROCESOS RADIATIVOS Y NO RADIATIVOS DE MOLECULAS
La demanda de dispositivos portátiles requiere de la reducción de los sistemas hasta tamaños que rondan en unos pocos centímetros. La miniaturización de los componentes a escalas de longitud submilimétrica es un tópico actual que busca ampliar las oportunidades de trabajo in situ para la medición de alguna propiedad o para cuantificar la cantidad de una sustancia.
En esta charla se hablará sobre el efecto que tiene un campo eléctrico local en la fotofísica de moléculas puestas en la cercanía de un sistema miniaturizado, por medio del cual se propone medir diversos procesos radiativos y no radiativos después de la perturbación del dispositivo que funciona como sensor. Se busca probar sistemas a nivel molecular y nanométrico elaborados por uso combinado de técnicas de fabricación de nanomateriales por ablación láser y de recubrimientos por rotación. Como prueba de principio se evalúa la excitación de una cumarina fluorescente y el efecto que presenta en sus propiedades ópticas cuando hay un cambio en el entorno químico o la presencia de otras especies. Se hablará sobre el efecto de plasmon en las propiedades ópticas de moleculas.[1-2] Con ello se busca da los primeros pasos para la construcción de sensores miniaturizados que buscan integrar dispositivos nanométricos a sistemas de laboratorio en un chip.[3]
REFERENCIAS:
[1] Vincenzo, A.; Roberto, P.; Marco, F.; Onofrio, M. M.; Maria Antonia, I., Surface plasmon resonance in gold nanoparticles: a review. J. Phys.: Condens. Matter 2017,29(20), 203002.
[2]Li, J.-F.; Li, C.-Y.; Aroca, R. F., Plasmon-enhanced fluorescence spectroscopy. Chem. Soc. Rev. 2017,46(13), 3962-3979
[3] Anderrsson, Helene; Van den berg, Albert. Microfluidic devices for cellomics: a review. Sensors and actuators B: Chemical, 2003, vol. 92, no 3, p. 315-325.
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Absorción resonante láser en la determinación espectral de moléculas en estado gaseoso
En este trabajo presentamos una medición espectroscópica de las líneas del alcohol
metílico (CH$_3$OH), la cual emplea la absorción resonante entre la molécula y una sola
línea láser de CO sintonizable. Este método permite una medición muy precisa de las
transiciones moleculares del CH$_3$OH. Midiendo la caída de la resonancia en función del
cambio de frecuencia, muy fino, por efecto del avance controlado de uno de los
espejos de la cavidad láser, determinamos que la transición molecular:
$\vert 0, 27_{0,27} >$ $\rightarrow$$\vert1, 26_{3,24}>$
(986.56735137+0.0006401 0.0000073) cm$^{-1}$ ,
resulta excitada por un solo modo en la emisión láser de la línea
10R38 del CO (986.5673 cm$^{-1}$ ).
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Cadenas de espín en el modelo de Heisenberg XXZ y su dinámica temporal
El modelo de Heisenberg XXZ considera el acoplamiento entre espines cercanos en una cadena de espín, que en este trabajo consideraremos unidimensional. Este modelo es relevante pues tiene realización experimental en átomos ultrafríos, en donde se ha visto el transporte de espín. Además, este formalismo permite estudiar la magnetización en materiales, si se supone una temperatura de equilibrio y se utilizan los métodos de la Física Estadística. Se construye el Hamiltoniano de Heisenberg XXZ en este trabajo para un espín arbitrario, y se diagonaliza exactamente mediante un programa en Python. Ello permite calcular promedios de ensemble de un material, como lo son la magnetización y la susceptibilidad magnética, contra variables macroscópicas del sistema, como lo son la temperatura y el campo magnético. Se presentan los resultados de estos cálculos para espines $\tfrac{1}{2}$, $1$ y $\tfrac{3}{2}$. La diagonalización exacta del Hamiltoniano permite, a su vez, estudiar la dinámica del sistema mediante el operador de evolución temporal. Tomando como condición inicial distintos estados con magnetización total nula, los resultados se presentan para espín $\tfrac{1}{2}$ y $1$, con miras a futuro de trabajar en espines más grandes y con más sitios en la cadena de espines.
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Funciones de onda con correlacion explicita para atomos artificiales.
Los potenciales gausianos sirven como una herramienta valiosa para modelar interacciones de corto alcance, teniendo una importante aplicación en el confinamiento artificial de electrones dentro de puntos cuánticos. Debido al decaimiento exponencial inherente del potencial gausiano, el número de estados ligados es finito, y para ciertos valores críticos del grosor y la profundidad del potencial, los estados pasan al régimen continuo. En este estudio, proponemos un Ansatz que describe correctamente el comportamiento de la función exacta de los electrones en el potencial gausiano en casos límite y que incluye correlación explícita. Para evaluar el rendimiento de nuestro Ansatz, estudiamos su convergencia como orbital en un punto cuántico de dos electrones. Los resultados obtenidos resultan competitivos contra métodos más sofisticados, y finalmente exploramos el rol que juega la condición de cúspide en la energía variacional.
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Fluidos cuánticos de luz: una ida y vuelta desde la física atómica a los semiconductores.
Los semiconductores bidimensionales dentro de microcavidades ópticas constituyen una novedosa plataforma para investigar las interacciones entre la luz y la materia. En esta charla se dará una perspectiva sobre la creación de excitones-polaritones en estos sistemas , es decir, estados cuánticos de carácter híbrido luz-materia que permiten una transferencia sintonizable de propiedades ópticas y materiales. Vestidos con las excitaciones de la materia, los fotones son capaces de interactuar entre sí, lo que hace posible generar efectos ópticos no lineales que dependen de estados cuánticos macroscópicos que adquiere la luz, similares a aquellos que se han observado en sistemas de átomos fríos en redes ópticas, como la condensación, la superfluidez y la superconductividad, entre otros. Esto ha permitido establecer una analogía poderosa entre las técnicas y fenómenos de la física atómica, la materia condensada y la óptica cuántica. También se examinarán algunos avances clave en la física de polaritones, como es el caso de la generación de interacciones fuertes, la formación de complejos de muchos cuerpos y el desarrollo de aplicaciones en el terreno de las tecnologías cuánticas, incluyendo el procesamiento de información clásica y cuántica.
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Atrapamiento y fragmentación en la dinámica de un solitón brillante a través de impurezas en un chip atómico
La propagación de ondas de materia ultra-fría (Condensados de Bose-Einstein) a través de guías de onda es muy importante en chips atómicos y atomtrónica en general. Es por esto que en este trabajo realizamos el estudio sistemático de los efectos de una impureza en una guía 1D sobre la dinámica de un solitón brillante en la ecuación de Gross-Pitaevskii para distintos valores de la no-linealidad. Caracterizamos las regiones en donde se observa reflexión, transmisión y atrapamiento para un potencial tipo delta de Dirac, un pozo de potencial atractivo y un escalón de potencial. Para ello utilizamos el método pseudo-espectral en la base de Fourier y comparamos nuestros resultados con un ansatz variacional. Encontramos características similares al efecto Ramsauer-Townsend. En la dinámica no-lineal, la resonancia entre el pozo de potencial y la onda de materia juega un papel muy importante en el atrapamiento de materia en distintos estados estacionarios. Asimismo, encontramos que un ansatz variacional restringe la dinámica del sistema para la mayoría de situaciones de interés, puesto que limita la dinámica al ansatz variacional.
Agradecimientos a DGAPA-PAPIIT IN-109-623.
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Caracterización de extracto etanólico de Oregano
También llamado orenga y mejorana silvestre, el orégano (Origanum Vulgare) es una planta aromática que se usa dentro de la gastronomía y medicina. Pertenece a la familia de las Lamiaceae. Sus hojas ovaladas y de color verde oscuro desprenden un olor intenso.
Sus propiedades medicinales (alto contenido en minerales y ácidos) ayudan a disminuir dolores de cabeza, estómago, garganta, articulaciones y muelas. Contribuyen igualmente a prevenir problemas cardíacos, digestivos y de estreñimiento. Asimismo, alivian la tos, asma y resfriados.
El objetivo de nuestro trabajo es caracterizar las propiedades organolépticas del extracto del Origanum Vulgare (Oregano), y del mismo extracto con nitrato de plata (AgNO3).
Se estudiaran las propiedades antimicrobianas de los extractos con la bacteria Escherichia coli, con y sin el nitrato de plata, buscando sintetizar nanopartículas de plata y como es que estas amplifican los efectos de los extractos.
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Efecto de la presión y saturación en la síntesis de nanopartículas por condensación de gas inerte.
En esta investigación se buscó simular la síntesis de nanopartículas por condensación de gas inerte (ICG) utilizando Dinámica Molecular, con el propósito de encontrar relaciones en cómo cambian el tamaño de las nanopartículas y el tiempo de condensación en base a condiciones iniciales de trabajo como la presión, la saturación del metal o el flujo del gas inerte; además se monitorearon propiedades como la razón de nucleación y las distintas estructuras cristalinas que se forman en las nanopartículas, se notó una mayor cantidad de átomos en un arreglo FCC y HCP. Se tuvo un énfasis en la condensación de nanopartículas de oro en ambiente de argón, pero el método es fácilmente aplicable a varios metales, por lo que se espera que algunos de los resultados puedan ser generalizados para algunos materiales comunes. Se observó que las curvas de nucleación tomaban la misma forma sin importar la presión inicial, estas ayudan a distinguir la fase de nucleación y de aglomeración, las cuales a su vez describen por completo el proceso de la nucleación. Se utilizaron diversos potenciales para las interacciones interatómicas, el potencial Lennard-Jonnes para las colisiones argón – argón, el potencial Ziegler-Biersack-Littmark para las colisiones oro – argón y el potencial EAM para la interacción oro – oro.
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Estructura fina en la difracción del campo de Schrödinger
En este trabajo se estudia la difracción rigurosa del campo de Schrödinger a través de dos rendijas bajo dos condiciones de frontera determinadas por la teoría de extensiones autoadjuntas del análisis funcional para el hamiltoniano de partícula libre: condición de Dirichlet y de Neumman. La metodología que se ha llamado difracción rigurosa consiste en desarrollar el campo de Schrödinger en los espacios semi infinitos en una base continua, mientras que al interior de las rendijas se desarrolla en una base discreta. Ambos desarrollos se unen mediante las condiciones de frontera determinadas por las extensiones autoadjuntas. De esta manera es posible transformar el problema diferencial en un sistema matricial, el cual se puede resolver de manera iterativa. Esta metodología permite calcular de manera exacta el campo de Schrödinger en cualquier punto del espacio. Se calculan los patrones de difracción. Se calcula el vector de flujo en cada punto del espacio y se observa creación y destrucción de vórtices de probabilidad relacionados con el coeficiente de transmisión.
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SIMULACIONES DE TUNELAJE CUANTICO EN UN POZO DOBLE SIMETRICO RECTANGULAR
Jesús Manuel Vega Damián y Adalberto Corella Madueño
Departamento de Física, Universidad de Sonora
En este trabajo se estudia la evolución temporal de un tren de ondas en el interior de un pozo doble simétrico rectangular, el cual consiste de dos pozos separados por una barrera finita. Un tren de ondas se construye tomando una parte de una onda plana en una región finita del espacio, el resto de la onda plana se toma como cero y se normaliza. Se resuelve numéricamente la ecuación de onda de Schrödinger dependiente del tiempo para este sistema y se presentan los resultados por medio de la animación del tren de ondas en el tiempo con el propósito de mostrar la reflexión y la transmisión de la onda a través de la barrera. Se calcula el porcentaje de onda transmitida en la barrera y se compara con la probabilidad transmitida en el caso de la solución estacionaria. Los resultados permiten visualizar distintos fenómenos como el efecto túnel, la dispersión del tren de ondas y el desfasamiento.
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Grafeno en campos magnéticos generados por supersimetría
En este trabajo, realizaremos una revisión simplificada de las soluciones del hamiltoniano efectivo de Dirac-Weyl, que describe el comportamiento del grafeno bajo campos magnéticos externos. Estas soluciones se obtienen mediante el uso de la mecánica cuántica supersimétrica (SUSY-QM, por sus siglas en inglés). El problema de los valores propios del hamiltoniano del grafeno se puede entender como un sistema de ecuaciones diferenciales acopladas de segundo orden. Sin embargo, mediante una transformación supersimétrica, este sistema puede desacoplarse, resultando equivalente a un par de ecuaciones tipo Schrödinger cuyos potenciales son compañeros supersimétricos. Al aplicar el algoritmo supersimétrico, podemos conocer los valores propios y las funciones propias, siempre y cuando los potenciales cuánticos que son compañeros supersimétricos sean solubles. Una vez determinadas estas soluciones, es posible calcular densidades y corrientes de probabilidad que contribuyen a una mejor comprensión del comportamiento electrónico en el material.
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Time-dependent quantum thermal rectification
En las últimas décadas, ha habido un interés creciente en investigar el transporte de energía a nanoescala debido al desarrollo de tecnologías cuánticas y los esfuerzos por miniaturizar dispositivos electrónicos, fotónicos y térmicos. Sin embargo, a esta escala, los efectos de la mecánica cuántica no pueden ignorarse, lo que hace que el estudio de los dispositivos cuánticos y su comportamiento sea cada vez más importante.
Un tema de gran interés en el contexto del transporte de calor es la rectificación de calor porque, al igual que en la electrónica, el objetivo es el control completo de las corrientes de calor en dispositivos a nanoescala , lo que hace de la rectificación térmica un área importante de investigación. Los dispositivos que explotan este efecto se llaman rectificadores térmicos o diodos térmicos , estos dispositivos conducen el calor en una dirección pero aíslan el flujo de calor en la dirección inversa cuando intercambiamos solo la temperatura de los componentes, por lo que hay una asimetría en la corriente de calor con respecto a una inversión en un gradiente térmico. Aunque la primera observación experimental de la rectificación térmica fue realizada por Starr en 1935 , sólo se ha estudiado extensamente en los últimos años, tanto experimentalmente como teóricamente .
Cuando interactúan un baño térmico y un sistema a diferentes temperaturas, eventualmente alcanzan el equilibrio térmico. Antes de este equilibrio, una corriente de calor fluye a través del sistema. En este estudio, demostramos que dicha configuración puede funcionar como un rectificador térmico, exhibiendo una asimetría dependiente del tiempo en la conducción de calor solo cuando el baño y el sistema tienen distribuciones estadísticas distintas, como las distribuciones de Fermi-Dirac y Bose-Einstein. Realizamos un análisis detallado de la conductancia térmica y mostramos que el cuanto de conductancia térmica, dado por π2k2T (t)/3h , también surge en
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Borrado cuántico de interferencia en el experimento cuántico de Young
El concepto de borrado cuántico está basado principalmente en la pérdida de interferencia de las partículas cuánticas con ellas mismas. También entendemos que la posibilidad de que una partícula cuántica pueda logar interferencia con ella misma, proviene de sus propiedades de no localidad. En este trabajo queremos mostrar un experimento de borrado cuántico partiendo del experimento de Young de la doble rendija en su versión cuántica. Para ello preparamos estados de pares de fotones en estado enredado, del tipo $|\psi\rangle^-= \frac{1}{\sqrt{2}}(|H>_1|V>_2-|V>_1|H>_2)$ Aprovechando la no localidad de ambos estados del fotón $|H\rangle, |V\rangle $, podemos consideran que el fotón viajando al experimento se encuentra en una superposición de estado vertical y horizontan en polarización, prácticamente el fotón viajará en estado diagonal mientras viaja hacia la doble rendija. Si ésta doble rendija está cubierta con un polarizador en con su eje diagonal, entonces podemos observar que la visibilidad en la interferencia depende de de la detección de fotón enredado que no entra por la doble rendija. Se discutirá entonces, que en ese caso, la visibilidad de la interferencia dependeré del colapro de la función de onda del fotón enredado acompañante.
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An electron in a finite size system using the Dirac Equation
The methods to solve problems of finite length quantum system and crystal are different. However, there are many quantum problems that involved finite length such as nano-particles in one- two- and three- dimension. In this work, the energies and eigen-functions of an electron in a 1-dimensional potential are calculated using the Dirac equation (DE). If the potential is constant by steps, then the recursive method can be used to calculate the energies and waves functions. The potential can be built, for example, by a set of quantum wells of pseudo-coulombian-type potential.
Recently, the band structure of an electron in a 1-dimensional crystal was solved by using the Bloch Method with Kronig-Penney potential and Coulomb potential with the Dirac and Schrödinger equations were studied.
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Estudio del espectro físico dependiente del tiempo de un sistema optomecánico cuántico.
El concepto de espectro de una perturbación describe cómo varia la intensidad de la perturbación en función de la frecuencia asociada a sus intervalos periódicos. El llamado “espectro físico”, introducido por Eberly-Wódkiewicz [1], se enfoca en describir el espectro de la luz teniendo en cuenta los aspectos físicos del proceso de detección de la misma. Esto implica el uso de un filtro de frecuencia, como un interferómetro Fabry-Perot, y un fotodetector. Teniendo en cuenta la tasa de conteo del detector fotoeléctrico es posible establecer un espectro luminoso que, en general, varía como función del tiempo y que además depende del ancho de banda finito del filtro. En adición, el espectro físico es aplicable a cualquier proceso aleatorio no estacionario, ya sea clásico o cuántico, y puede ser utilizado de manera estándar para calcular espectros que no necesariamente corresponden al de la luz.
En este trabajo se analiza el espectro físico dependiente del tiempo de Eberly-Wódkiewicz correspondiente a la parte de la materia en un sistema optomecánico cuántico de cavidad, el cual involucra la interacción de un oscilador mecánico y un campo electromagnético de cavidad, considerando estados de Fock y estados coherentes como estados iniciales del sistema optomecánico.
[1] Eberly, J. H., & Wódkiewicz, K. (1977). The time-dependent physical spectrum of light*. Journal Of The Optical Society Of America, 67(9), 1252.
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Transporte de calor en el límite de acoplamiento fuerte-profundo del Modelo de Hopfield Isotrópico
Motivados por recientes trabajos de transporte de calor en máquinas térmicas, en este trabajo se estudia el comportamiento de la corriente de calor para un modelo de Hopfield simplificado, tomando el caso particular isotrópico, en el límite de acoplamiento fuerte-profundo. Nuestro modelo de Hopfield se compone de dos osciladores armónicos a diferentes frecuencias acoplados entre sí. Cada oscilador se encuentra debilmente acoplado a un baño térmico a diferente temperatura modelado como una colección de osciladores armónicos. Partimos de la diagonalización del Hamiltoniano de Hopfield simplificado para el caso isotrópico y derivamos la ecuación maestra con un enfoque global en la aproximación de Born-Markov. Más tarde utilizando la ecuación maestra obtenida y el hamiltoniano de Hopfield diagonalizado, calculamos la corriente de calor de uno de los baños. Fuera de resonancia, sería lógico pensar que mientras mayor sea la magnitud del acoplamiento mayor será la corriente de calor que fluye, sin embargo, los resultados obtenidos arrojan que cuando el acoplamiento entre los osciladores crece considerablemente, la corriente de calor decrece incluso tendiendo a cero, tal como pasa en el caso cuando el acoplamiento es débil. Esto nos hace pensar que existe un fenómeno de “desacoplamiento termodinámico” cuando consideramos acoplamientos en el límite fuerte-profundo, lo cuál es un resultado bastante interesante. los resultados arrojan que existe una corriente de calor fluyendo a través del sistema aún en el caso donde el sistema se desacopla. Claramente es un error debido a que la ecuación maestra global no es válida cuando se considera resonancia en el sistema ya que la aproximación secular no está bien justificada y por tanto arroja resultados inconsistentes. Por lo tanto, nuestros resultados pueden ser significativos para el estudio del transporte de calor en el límite de acoplamiento fuerte-profundo.
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Dispersión de un electrón en la molécula de agua: Mediante un modelo dipolar
La teoría de dispersión es fundamental en la física debido a que gran parte de nuestro entendimiento sobre las estructuras de la materia se debe a la dispersión de las partículas. De no ser por los experimentos de dispersión, las estructuras del mundo subatómico jamás se hubiesen revelado ante nosotros. La dispersión en el contexto de la mecánica cuántica es un fenómeno que describe la interacción de partículas que colisionan. Durante el fenómeno de dispersión las partículas pueden experimentar cambios de dirección, energía y momento, dependiendo de la naturaleza de la interacción. Este fenómeno es de gran importancia en diversos campos tales como la física de partículas, la física nuclear e incluso la física médica.
Este trabajo se centra en el cálculo de la sección eficaz diferencial de un electrón con la molécula de agua. Se utiliza la teoría de dispersión cuántica, para el caso elástico, es decir, no se sufrirá alteración en la energía del sistema. El potencial eléctrico supuesto de la molécula de agua lo expresamos en desarrollo multipolar con el fin de tener un modelo sencillo y brindar un entendimiento minucioso de la interacción. Este análisis es con el fin de ofrecer un mayor entendimiento de la interacción eléctrica de la molécula de agua, además de ayudar a una posible mejora de técnicas de diagnóstico o radioterapia en el cual se empleen rayos beta.
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Oscilador armónico cuántico general conformable de masa variable y potencial asimétrico
En este trabajo resolvemos la ecuación de Schrödinger de orden no entero aplicado al problema del oscilador armónico cuántico de masa variable dependiente de la posición y confinado en un pozo de potencial asimétrico, empleando derivada general conformable. Uno de los propósitos es el de lograr la generalización de los resultados obtenidos por orden entero, Nosotros hemos considerado la masa variable M(x) como nuestra función general conformable f(x, α ) para toda masa que cumpla con condiciones de derivada fraccionaria general conformable. En el límite de correspondencia, para determinados valores del parámetro α del núcleo de transformación, se recuperan los resultados predichos por el cálculo de orden entero, así como los obtenidos por Jafarov et al en su enfoque canónico.
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Determinación numérica del espectro discreto de operadores de Schrödinger unidimensionales con interacciones puntuales
En esta charla consideramos el operador de Schrödinger unidimensional $S_{q}$ en $\mathbb{R}$ con un potencial acotado $q$ soportado en el segmento $\left[h_{0},h_{1}\right]$ y un potencial singular con soporte en sus extremos $h_{0}$ y $h_{1}$. Consideramos una extensión del operador $S_{q}$ en $L^{2}\left(\mathbb{R}\right)$ definida por el operador de Schrödinger $H_{q}=-\frac{d^{2}}{dx^{2}}+q$ y ciertas condiciones de frontera de forma matricial en los puntos $h_{0}$ y $h_{1}$. A partir del método de series de potencias del parámetro espectral se construye la ecuación característica que define el espectro del operador $H_{q}$. Más aún, se obtienen expresiones cerradas para las eigenfunciones y eigenfunciones asociadas en la cadena de Jordan, El enfoque aquí presentado permite abordar no sólo los problemas auto-adjuntos sino también los no-auto-adjuntos.
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The Band theory of 2D Lithium using the Dirac equation
The manufacture techniques for two-dimensional (2D) materials to design electronic and photonic devices is beginning to become a reality. The first material studied in the form of a monolayer was graphite (graphene) in 2004. Currently there are other 2D materials with semiconductor properties (transition metal chalcogenides), insulators such as hexagonal Boron-Nitrogen ( h-BN), semimetals such as graphene and metals such as lithium-2D. In this talk, based on our previous experience, the energies of an electron in a 2D square lattice of lithium ions (RC) using the Dirac equation (DE) (Schrödinger ES) are calculated. It is assumed that each of the two internal electrons and the nucleus represent particles (shell) with charge +e located at the points of the lattice (adiabatic approximation) and exert a Coulomb potential on the electron. The materials that are intended to be modeled are RC2D crystals such as Lithium and similar materials. We use Bloch's method to solve the ED (ES) of an electron and obtain an infinite-dimensional matrix equation of eigenvalues. The energies and wave functions are parameterized by the period ap, the dimension of the eigenvalue matrix 2(n1+1), lpa an integer that is used to calculate the Fourier coefficients of the potential, nc the number of shells to calculate the potential experienced by the electron in the unit cell. We present the most relevant numerical results of the band structure of Lithium-2D as convergence, the influence of the shells, etc.
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Trayectorias en un potencial de barrera usando la mecánica de Bohm.
Se investiga el comportamiento del electrón en un potencial de barrera gaussiano. A partir de la ecuación de Schrödinger, se calcula la función de onda de manera numérica utilizando el método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo. Con esta función de onda, se elabora el potencial cuántico de Bohm. Posteriormente, se formula la ecuación diferencial de movimiento de tipo Newton. Para un conjunto de partículas, se generan las condiciones iniciales de posición y momento basadas en las distribuciones de probabilidad proporcionadas por la función de onda inicial. Estas condiciones se utilizan para resolver numéricamente la ecuación de movimiento mediante el método de Runge-Kutta de cuarto orden. Una vez obtenidas las trayectorias, se realiza un muestreo estadístico para determinar la cantidad de eventos en los que la partícula se refleja en el potencial y la cantidad de eventos en los que la partícula se transmite a través del potencial.
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Límites de rapidez cuántica en sistemas de qutrits
Dentro del estudio del límite de rapidez cuántica (LRC), se han establecido dos cotas inferiores para determinar el tiempo de evolución entre estados ortogonales: la cota de Margolus y Levitin (ML) y la cota de Madelstam y Tamm (MT). Recientemente, se ha descubierto una nueva cota dual (ML*) que amplía la comprensión de estos límites. En este trabajo, se aborda el análisis del LRC para un sistema de tres niveles y se estudian las condiciones que conducen a un estado inicial puro hacia un estado ortogonal bajo un hamiltoniano independiente del tiempo. Dichas condiciones restringen los estados iniciales y el hamiltoniano de evolución (a través de sus frecuencias de transición), definiendo con ello familias de estados que alcanzan la ortogonalidad en un tiempo finito. Para cada una de estas familias, analizamos cuál de las tres cotas existentes determina el LRC del sistema, prestando especial atención a aquellos casos en los que la cota dual es relevante. Conociendo el tiempo transcurrido para que un estado alcance uno ortogonal, caracterizamos también los estados en términos de la velocidad relativa con la que evolucionan hacia un estado distinguible. Nuestros hallazgos contribuyen a una comprensión más profunda de las limitaciones en la rapidez de evolución temporal para sistemas cuánticos de tres niveles, con implicaciones importantes en áreas como computación, optimización y procesamiento de información cuántica.
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Aproximación semiclásica para la descripción de una partícula cuántica en una esfera
En este trabajo mostramos la descripción efectiva semiclásica del movimiento y evolución dinámica de una partícula cuántica constreñida sobre una superficie esférica, obtenido recientemente en una publicación de uno de los autores. Basados en la descripción geométrica de la mecánica cuántica en superficies curvas, analizamos la evolución por medio de una descripción efectiva de la MC, mostrando cómo determinar potenciales efectivos que contienen la información de curvatura que, a su vez, permiten determinar la dinámica semiclásica del sistema. Mostramos posibles aplicaciones y generalizaciones de este método a sistemas de interés experimental y fenomenológico.
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Pozos Triples a Partir de la Ecuación Confluente de Heun
Considerando la Ecuación Confluente de Heun (ECH), se construye un cambio de variable hiperbólico a partir del cual se obtiene una forma normal de la ECH. La adecuada elección de los parámetros permite generar familias de pozos triples. Se discuten las condiciones para la obtención de los estados acotados.
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Dinámica de sistemas cuánticos cerrados bajo reinicio estocástico
Se investiga la dinámica de un sistema cuántico cerrado que está sujeto a un proceso de reinicio a intervalos de tiempo aleatorios. Se exploran propiedades generales del sistema, presentes independientemente de las especificidades de la dinámica de reseteo, prestando especial atención al estado en el régimen de tiempos largos y a la evolución de cantidades relevantes en el estudio de la coherencia y la dinámica de sistemas abiertos y cerrados. Un ejemplo considerando un sistema de dos niveles permite revelar los efectos del reinicio estocástico sobre la rapidez de evolución hacia un estado ortogonal, y arroja luz sobre el proceso de reinicio en sistemas abiertos.
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Tensor de polarización y absorción de luz en grafeno
Realizamos un cálculo explícito del tensor de polarización en el vacío para un modelo efectivo de baja energía de grafeno monocapa en presencia de un campo magnético de intensidad 𝐵 alineado perpendicularmente con la lámina. Suponemos que el grafeno es irradiado con luz monocromática de frecuencia 𝜔 a lo largo de la dirección del campo externo y, a partir de las ecuaciones de Maxwell modificadas, derivamos la intensidad de la luz transmitida. Nuestro objetivo es reproducir y complementar los resultados previamente conocidos en la literatura sobre la absorción de luz en el grafeno, tanto desde el punto de vista experimental como teórico.
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Determinación de la Función de Green para el operador de Dirac unidimensional con potencial regular mediante el método SPPS
Se considera el operador de Dirac unidimensional con potencial regular y su correspondiente ecuación de eigenvalores con un temino fuente f , formalmente la solución de esta ecuación puede ser encontrada a partir de la función de Green la cual esta asociada al operador resolvente y que nos permite determinar de forma indirecta el espectro del operador de Dirac para cuando el potencual regular esta dado por una función matriz-valuada acortada y arbitraría. Mediante el método SPPS la determinación de la función de Green es de forma explicita.
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Difracción de electrones en el tiempo
En el presente trabajo se pretende describir de manera cualitativa/cuantitativa la difracción de electrones en el tiempo, basándose en el arreglo original de Moshinsky que utiliza un haz monoenergético de partículas no relativistas. Los electrones son partículas que presentan la dualidad onda-partícula; por lo tanto, podemos hablar de interferencia y demás fenómenos asociados con las ondas. Se abordará esta cuestión desde un enfoque cuántico mediante la evolución de un estado en el tiempo con una barrera de absorción de dependencia temporal.
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Analysis of the Spectral Singularities of Schrödinger Operator with Complex Potential
We describe a practical method for determining the spectral singularities of the one-dimensional Schrödinger operator with a complex-valued potential. The resolvent’s kernel contains certain poles known as spectral singularities, which are not the operator’s eigenvalues using the Spectral Parameter Power Series Method
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Explorando el mecanismo físico que conduce a la mecánica cuántica relativista en términos de operadores
Se presenta un estudio del proceso que lleva a una partícula cargada relativista del régimen clásico relativista al régimen mecánico cuántico relativista. Dicha partícula, además de estar sujeta a un potencial escalar externo, está inmersa en un campo transversal de radiación que incluye el campo de punto cero con una componente estocástica. El análisis desarrollado se basa en una formulación relativista de paréntesis de Poisson para los 4-vectores de partícula respecto a los 4-vectores canónicos de partícula+campo. Después de un cierto tiempo propio de disipación, $\tau_{d}$, la partícula pierde sus condiciones iniciales debido al efecto de la reacción de radiación, lo que conlleva a un control total de la dinámica de la misma partícula por parte del campo de radiación. El objetivo principal de esta contribución es explicar el origen físico del formalismo de operadores cuánticos en su versión relativista.
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Estudios de Coherencia Temporal en Pares de Fotones Generados Mediante Mezclado de Cuatro Ondas en Átomos Fríos
Se presenta una caracterización de las correlaciones temporales de pares de fotones generados a partir de átomos fríos de Rubidio induciendo el proceso no lineal mezclado de cuatro ondas. Este aparato experimental es una fuente de fotones con naturaleza altamente no clásica que ocupan estados entrelazados en polarización. Para el presente trabajo se hicieron mediciones de coincidencias entre los fotones señal y acompañante en función de los parámetros experimentales de los haces de luz láser que inducen el mezclado de cuatro ondas en configuración diamante. En ellos se encontró un desdoblamiento inesperado, que no es explicable con un modelo puramente atómico del proceso no lineal. Comportamientos similares son predichos por un modeo teórico en donde se toman en cuenta los efectos colectivos de las transiciones atómicas inducidas por la interacción entre los dipolos. Es de esperarse que al analizar las medidas obtenidas, sea posible entender la relevancia de procesos que suceden paralelamente al mezclado de cuatro ondas, como la emisión espontanea amplificada, la autosemilla y los efectos colectivos de superradiancia y subradiancia (todos con propieades de coherencia diferentes). Esto será útil para diseñar la coherencia deseada en pares de fotones generados por fuentes similares, que muy posiblemente, formen parte del internet cuántico en un futuro no muy lejano.
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Dinámica de estados comprimidos en el punto crítico de un potencial cuártico
El estudio de potenciales cuarticos es útil, ya que estos, al contar con una trayectoria crítica se pueden utilizar como un primer acercamiento a sistemas más complejos que presentan el caos cuántico.
Esta similitud permite estudiar el exponente de Lyapunov en el punto crítico inestable, el cual está asociado a un máximo local y no a la presencia de caos.
Estudiar estos sistemas con distintos estados resulta interesante, en este trabajo nos enfocaremos en estado comprimidos, el cual podemos ver cómo un tipo de estado coherente en el cual se presenta cierta compresión y rotación. Exploramos las posibilidades que existen tras orientar en diferentes direcciones al estado comprimido, en especial nos centraremos en qué ocurre al centrarlo en el punto crítico inestable y orientarlo en dirección de la trayectoria clásica crítica (separatriz).
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Study of the Klein anomalies’ using wave packets
In 1929, Klein studied the anomalies of the energies of an electron using the Dirac equation. The incident electron on the step barrier was represented by a plane wave [1]. It is very well known that a plane wave is not according with the uncertainty principle. A spatial-temporal wave packet is the realistic way to represents a real particle. In this work the Klein anomalies are studied using wave packets.
[1] O. Klein, Zeitschrift für Physik: Die Reflexion von Elektronen an einem Potentialsprung nach der relativistischen Dynamik von Dirac..53, 157-165, (1929)
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Generalization of the Mehler's formula
We demonstrate that a generalization of the Mehler’s formula can be achieved by employing techniques commonly utilized
in quantum optics. The methodology involves deriving the Mehler’s formula through the solution of a Schr ̈odinger-type equation. The
selection of the initial conditions, determines the type of Mehler’s formula obtained; for example, the usual Mehler’s formula is obtained
when the initial condition is the product of two harmonic oscillator base functions. In this article, we focus on investigating specific
initial conditions that hold significance within the quantum optics community.
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Espectroscopía y Termometría Cuántica Crítica en el regimen de acoplamiento ultra-fuerte
Obtenemos una solución analítica exacta del modelo anisotrópico de Hopfield y la utilizamos para investigar en detalle la respuesta espectral y termométrica de dos sistemas cuánticos ultrafuertemente acoplados. Mostramos que dependiendo del estado inicial del sistema acoplado, el doblete de Rabi de vacío manifiesta fuertes asimetrías que pueden considerarse firmas espectrales del efecto (contra intuitivo) de desacoplamiento. Utilizando al sistema acoplado como termómetro para aplicaciones de termodinámica cuántica, obtenemos los límites en la estimación de temperatura los cuales son válidos en el régimen de acoplamiento ultrafuerte. Sorprendentemente, si el sistema realiza una transición de fase cuántica, la información cuántica de Fisher muestra divergencias periódicas, lo que sugiere que podemos tener varios puntos de precisión termométrica arbitrariamente alta para este sensor cuántico crítico.
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Algunas extensiones autoadjuntas del hamiltoniano de partícula libre
Los observables en mecánica cuántica están representados por operadores autoadjuntos y no hermitianos. Solamente cuando los operadores son acotados, la autoadjuntez y la hermiticidad son equivalentes. Sin embargo, la mayoría de los operadores usados en mecánica cuántica son no-acotados, esto es, cuando se aplican a los vectores de estado los pueden enviar afuera del espacio de Hilbert; cuando esto ocurre los cálculos que se efectúan con ellos no tienen sentido físico. En estos casos el dominio del operador adjunto es mayor que el dominio del operador y por consiguiente el operador no es autoadjunto. Para hacerlo autoadjunto debemos modificar los dominios, algo que normalmente no se considera en los cursos de mecánica cuántica. Este procedimiento se denomina extensión autoadjunta del operador. De acuerdo al teorema de von Neumann pueden existir una infinidad de extensiones autoadjuntas. Cada una de ellas da origen a una física distinta. En este trabajo se muestra la importancia de las condiciones de frontera para determinar que el operador sea autoadjunto. La teoría se aplica al hamiltoniano de partícula libre para distintas situaciones.
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Descargas de barrera dieléctrica planar en diferentes geometrías y frecuencias de operación.
Las descargas de barrera dieléctrica (DBD) son plasmas fríos que pueden darse a presión atmosférica y en donde al menos uno de los electrodos esta cubierto por material dieléctrico, este tipo de plasmas ha mostrado resultados prometedores en diversas áreas, incluyendo la agricultura moderna, medicina, inocuidad de alimentos entre otras. En el siguiente trabajo se muestra el análisis de la generación de DBDs planares en diferentes configuraciones geométricas (rectangular, triangular, semicircular), usando cuarzo como material dieléctrico, variando la distancia que hay entre los electrodos de 0-0.5 cm y empleando diferentes frecuencias de operación, en donde la descarga se genere a su máxima eficiencia, el experimento se caracteriza eléctricamente, esto es, el análisis de las señales de corriente y voltaje, así como la determinación de la potencia del plasma. Los resultados presentan las frecuencias (6.40 -21.22kHz), voltajes pico-pico (4-26 kV) en donde las micro descargas tienen una mejor distribución sobre la superficie, hay un potencial del plasma estable a lo largo del tiempo y es lo suficientemente alto como para proporcionar la energía necesaria para las reacciones químicas (producción de O3).
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Estudio de equilibrios capaces de superar el límite de Greenwald
Para conseguir la fusión nuclear en un plasma confinado magnéticamente se debe rebasar un umbral del producto de presión y tiempo de confinamiento de energía. Sin embargo, en el caso de los tokamaks se ha encontrado experimentalmente que la presión se ve limitada por un parámetro conocido como el límite de Greenwald [1]. Para superarlo es necesario recurrir a perfiles de presión concentrados en el centro de la columna de plasma, como recientemente se ha demostrado en el tokamak DIII-D de General Atomic [3]. En este trabajo se hace una exploración mediante el código FreeGS [3] para comparar equilibrios de tres aparatos diferentes que pudieran cumplir con esta condición.
[1] Greenwald, M. et al., A new look at density limits in tokamaks. Nucl. Fusion 28, 219 (1988).
[2] Ding et al. Nature, 627, 555 (2024).
[3] Ben Dudson, FreeGS Documentation, PPPL Report, Feb. 2023, https://freegs.readthedocs.io/en/latest/
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Medición de coeficientes de enjambre en mezclas de H2O-He
Se presentará la medición de la velocidad y difusión longitudinal de electrones, el coeficiente efectivo de ionización y los coeficientes de captura electrónica por colisión de tres cuerpos para las mezclas H2O-He entre 1% y 50%. Dichas mediciones se han hecho utilizando el método pulsado de Townsend. Se ha encontrado que los coeficientes de ionización efectiva para mezclas con menos de 10% de H2O están afectados por la ionización de los metaestables de He (efecto Penning), y que este efecto disminuye con el aumento en la proporción de H2O en la mezcla. También se ha encontrado que los coeficientes de captura electrónica se extienden a la región conocida como de captura electrónica por tres cuerpos, en la que dependen paramétricamente de la presión total de la mezcla. Para relaciones entre la intensidad del campo eléctrico aplicado y la densidad del gas, E/N, se ha encontrado que los coeficientes de difusión y las velocidades de arrastre tienen una región de conductividad diferencial negativa.
Trabajo apoyado por PAPIIT-UNAM 1112223. Se agradece el apoyo técnico de A. Bustos, G. Bustos y H. Hinojosa.
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Viabilidad de la ablación láser para la purificación de arcillas rica en litio
Un tema de actual relevancia para la sociedad mexicana es el procesamiento oportuno de fuentes de litio, y con ello obtener el mayor rendimiento posible que ofrecen nuestra situación geográfica y riqueza mineral. Recientemente nuestro grupo de investigación ha mostrado éxito con la caracterización de arcillas ricas en litio recolectadas a nivel de superficie en el estado Chihuahua, así como su consecuente purificación (i.e precipitación de la fase Li2CO3) por medio de metodologías convencionales con base en una digestión química. En pro de contar con metodologías más eficientes, económicamente accesibles y amigables para el medio ambiente, con este trabajo se plantea la posibilidad de utilizar el proceso de ablación láser como proceso completamente físico para este fin. Aparte de presentar algunos resultados preliminares, se discutirán con detalles los principales retos técnicos a resolver y las diversas estrategias adoptadas para la caracterización tanto de las arcillas sometidas al proceso de ablación láser como de los productos obtenidos.
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COMPARACIÓN DE LA EFICIENCIA DE REMOCIÓN DEL COLORANTE AZUL ÁCIDO 9 MEDIANTE PLASMA A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE UN CATALIZADOR DE HIERRO
La contaminación ambiental es uno de los problemas más preocupantes en la actualidad, las industrias son las principales fuentes de contaminación, debido a que producen aguas coloreadas de diferente composición. Los efluentes de las industrias textiles, de impresión de papel, farmacéuticas, alimentaria, cosmética y del cuero contienen colorantes sintéticos con altas concentraciones, estas altas concentraciones en los cuerpos de agua dificultan la capacidad de oxigenación, falta de luz solar en la vida acuática, afectando la fotosíntesis de las plantas y algas. Existen diversos métodos físicos, químicos y biológicos para el tratamiento de efluentes que contienen colorantes, pero aún no se logra resolver el problema, para ello es fundamental la innovación y modificación de los procesos donde requieren de tecnologías de tratamiento adecuadas que protejan el ambiente y reduzcan residuos.
El objetivo de esta investigación fue verificar experimentalmente la eficiencia de remoción de un colorante mediante la interacción con el Plasma; para esto se utilizó el colorante azul ácido 9 (AA9), el cual es utilizado comúnmente en la industria textil. El estudio de la degradación del colorante AA9 se realizó en un reactor tipo Batch con una concentración inicial de 0.1 mM agregando diferentes volúmenes del catalizador $FeSO_4$ y aforando a un volumen total de 250 mL, aplicando el plasma durante 30 minutos. Se monitorio el cambio en la absorbancia, el pH, la conductividad eléctrica, los sólidos disueltos totales, la salinidad y la temperatura. Los resultados obtenidos indican que el tratamiento con mayor eficiencia para la degradación de este colorante mediante el plasma fue con 3.0 mL (0.6 mM de concentración) de catalizador de $FeSO_4$ en un intervalo de tiempo de 30 minutos.
Los autores agradecen a los proyectos DGAPA IN105519, PRODEP DSA/103.5/15/6986, PROMEP 103.5/13/6626, PRODEP CA-5511-6/18-8304 y PII-43/PIDE/2013; CONACyT 268644 y UAEMex 6743/2022CIB.
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Efecto del número de periodos en el equilibrio de Stellarators
Aunque el Tokamak sigue siendo el concepto de confinamiento magnético para fusión más avanzado, sufre de varias desventajas, como el hecho de que requiere una corriente interna, la cual puede dar lugar a inestabilidades. El Stellarator por otra parte, no requiere una corriente interna, pero carece de la axisimetría del Tokamak, lo cual le hace más desafiante de diseñar. El principal problema es eliminar el transporte neoclásico no colisional, por lo que en años recientes ha renacido el interés de reducirlo mediante la optimización de su diseño. El propósito es conseguir que las derivas de los centros de guía de las partículas se mantengan en promedio sobre superficies de flujo bien definidas. Para ello se estudian configuraciones que se asemejen a simetrías (cuasi-simetrías) toroidales, poloidales y helicoidales [1]. En particular, la meta es disminuir la densidad de partículas atrapadas (es decir, que no circulan alrededor del toro) que pueden dar lugar a órbitas de banana y por consiguiente a corrientes de Bootstrap. En este trabajo se explora el efecto de variar el número de periodos de los Stellarators sobre las propiedades de equilibrio empleando el código DESC [2].
[1] P. Helander, “Theory of Plasma Confinement in non-axisymmetric magnetic fields”, Rep.Prog.Phys., 77, 087001 (2014).
[2] D.W. Dudt y E. Koleman,”DESC: A Stellarator Equilibrium Solver”, Phys. Plasmas, 27, 102513 (2020).
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Paralelización con CUDA de simulación de partículas toroidalmente confinadas utilizando centro guía a de giro.
Se paralelizó el código GCAF escrito en C++, utilizado para simular el centro guía de giro de las partículas cargadas de un plasma confinado toridalmente usando el lenguaje de CUDA para tarjetas gráficas Nvidia, logrando aprovechar la potencia computacional de las GPUs, además de usar mínimo copiado de variables de CPU a GPU, logrando obtener resultados similares a las simulaciones corridas en CPU.
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Ondas espejo en las fundas de la Tierra y Marte
Las interacciones onda-partícula son importantes para la transferencia de momento y energía del viento solar a las magnetósferas planetarias a través de la magnetofunda. En esta región, el plasma turbulento con funciones de distribución de iones altamente anisotrópicas provee la suficiente energía libre para el crecimiento de inestabilidades de baja frecuencia, como la tipo espejo. Es así que los modos espejos son estructuras comúnes en las fundas planetarias.
En este trabajo se reporta la existencia de largos trenes de estructuras espejo en las magnetofundas de la Tierra y Marte, similares a las tormentas de modos espejo, hasta ahora reportadas únicamente en regiones de viento solar. Estudiamos las características de algunas tormentas observadas por las misiones MMS y MAVEN, posibles dependencias respecto a la beta del plasma y la distancia al choque de proa. También estudiamos la evolución de las distribuciones de iones asociadas con las estructuras espejo para investigar el origen de las ondas.
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Expectativas y Realidades en Fusión Nuclear
Los últimos años han visto un avance significativo en el desarrollo de la fusión nuclear controlada, tanto en lo que se refiere a los conceptos de confinamiento inercial como magnético. El interés que esto ha despertado ha impulsado el surgimiento de múltiples compañías con financiamiento privado. Según algunas opiniones optimistas será posible contar con reactores de fusión comerciales en las próximas décadas, aunque aún quedan retos significativos por vencer. En esta plática se revisará una selección de los logros conseguidos mediante confinamiento magnético en tokamaks y stellarators, y se hará una descripción de los resultados reportados recientemente en el experimento NIF (National Ignition Facility). Se explicarán los problemas técnicos y científicos que quedan por ser resueltos, poniendo los logros recientes en su perspectiva real, difiriendo de la mediática.
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Study of a charge particle beam reflection in a magnetic mirror using Montecarlo and Particle in Cell Simulations.
We study the reflection of a beam of electrons inside a magnetic field mirror. A magnetic mirror is a field with a gradient from the lowest value $B_0$ to the largest one $B_m$. We use Montecarlo and 2D-3V Particle in Cell (PIC) simulations in the $x ̂-z ̂$ plane. We simulated 5000 macroparticles in both methods. For the Montecarlo simulations, we randomly sample the pitch angles of the macroparticles using a Gaussian distribution centered at $θ=0$ and with a standard deviation $σ$. We take different values of $σ$ to represent the dispersion of the particles, as well as different values of the ratio $B_0/B_m$, and we study the influence that both variables have on the confinement of the electrons. On the other hand, in the PIC simulation, the macroparticles were uniformly distributed over the simulation domain and we obtained their velocities using a Maxwellian distribution. We calculate the pitch angle using these velocities and the magnetic field vector. Finally, we use an analytical model, both for the magnetic bottle and for the magnetic field gradient, and study the behavior of the electron beam in this field. Finally, we show that the results obtained in both methods complement each other and allow us to have a broader vision of the problem studied.
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Fotodespojo de iones negativos de oxígeno ($O_{2}$) generados en la técnica pulsada de Townsend a bajos valores de E/N.
El oxígeno molecular ($O_2$) ha sido esencial para la supervivencia y evolución de la vida, siendo además el segundo componente principal de la atmósfera terrestre después del nitrógeno ($N_2$). En la física de plasmas, el $O_2$ tiene importancia tanto como componente principal o contaminante del mismo, formando iones positivos como $O_2^+$, $O^+$, y negativos como $O^-$ y $O^-_2$ que participan en la evolución del plasma.
En este trabajo se estudian los iones negativos presentes en una avalancha de Townsend formada en $O_2$ para valores pequeños del parámetro de Townsend (E/N), región en la cual la captura de electrones libres predomina sobre la ionización de las moléculas. Para estudiar dichos iones, se utiliza una técnica de fotodespojo que consiste en disparar un pulso laser transversal a la dirección de la avalancha con una longitud de onda de 532 nm (2.33 eV), proveniente del segundo armónico de un láser Nd:YAG, a una presión de 7 Torr y un valor de E/N de 16 Td ($1 Td = 10^{-17} Vcm^2$). Se observó la formación de iones negativos transitorios a partir del tiempo de retardo entre láseres de 0.4 $\mu$s hasta 120 $\mu$s, los iones negativos que se estudian son $O^-$ y $O^-_2$, con una afinidad electrónica de 1.46 eV (849 nm) y 0.45 eV (2757 nm) respectivamente.
Los autores agradecen la asistencia técnica de G. Bustos, A. Bustos y H. Hinojosa. Investigación realizada gracias al Programa UNAM-PAPIIT IA101922 y IN114624.
Detalles del trabajo
Formación de iones negativos en H2O y CO2 a energías predisociativas
Se ha usado la técnica pulsada de Townsend para medir la velocidad y difusión longitudinal electrónicas y el coeficiente efectivo de ionización al medir la componente electrónica del enjambre que compone la avalancha. Se ha encontrado que, a muy bajos valores de la relación entre la intensidad de campo eléctrico y la densidad del gas, E/N, el coeficiente de captura es fuertemente dependiente de la densidad, debido al fenómeno de colisión por tres cuerpos (dos electrones y una molécula), tal que el primer electrón excita a la molécula en cierto estado vibracional y en la segunda colisión el electrón es capturado, formándose así un ión negativo transitorio. Hemos probado este proceso en dos moléculas triatómicas: CO2, cuyo momento dipolar es cero, y H2O, que tiene un fuerte momento dipolar, con resultados similares. Se descarta por completo la disociación de las moléculas ya que las energías de los electrones son muy bajas, por lo que se infiere que los únicos iones negativos en cuestión son CO2- y H2O-.
Trabajo apoyado por PAPIIT-UNAM 1112223. Se agradece el apoyo técnico de A. Bustos, G. Bustos y H. Hinojosa
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Caracterización espectroscópica de un plasma Jet de He.
Existen diferentes aplicaciones del plasma Jet, como en la industria, en medicina, tratamiento de superficies, fabricación de semiconductores, producción de nanomateriales, entre otros. En este sentido es importante y relevante el estudio espectroscópico ya que permite identificar los diferentes componentes y el estado del plasma. En el presente trabajo se describe la caracterización por espectroscopia óptica de emisión de un plasma jet de helio generado a presión atmosférica, en donde se determina la temperatura y densidad electrónica, esto mediante el análisis de las líneas espectrales obtenidas con espectrómetro Ocean Flame conectado a una fibra óptica, las principales especies encontradas son: He a las longitud 501.6 nm con transiciones 1s2s-1s3p, 447.1 nm con transición en 1s2p-1s4d y 388.9 nm con transición 1s2s-1s3p, así mismo se identifican especies como N2 en la banda de 315.03 nm a 420.14 nm pertenecientes al segundo sistema positivo y OH en las longitudes de onda de 307.5 y 310.2 nm. El cálculo de la temperatura y densidad electrónica se realizó mediante un código programado en Matlab que considera la convolución de Voigt para determinar los ensanchamientos Gaussiano y Lorentziano. Así mismo se determinó la potencia eléctrica de operación del plasma. Se agradece a la beca CONACYT para estudios de posgrado.
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Investigation on the magnetic field distortions by the ferritic steel F82H vacuum chamber for the helical fusion reactor
Nowadays, the selection of ferritic steel for the vacuum chambers of the nuclear fusion reactors has become a
typical choice. The findings of low activation characteristics for this material justify its extended application in vacuum chambers, impacting directly in the reduction of waste disposal. However, the ferritic steel material can induce magnetic field distortions inside the vacuum chamber of the helical fusion reactor (FFHR) actually in a state of concept. Magnetic field distortions has become a problem whose nature has not been treated widely, especially the negative effects of this problem on the magnetic surfaces and the rotational transform where the plasma lies. In order to study the magnetic field distortions in the complex geometry configuration of the FFHR, the numerical calculation code based on the software comsol multiphysics is being applied. Due to the magnetic field produced by the helical coils in the reactor, a 3D model for the FFHR is proposed. For the present study, two scenarios are of interest, the first case is to obtain the magnetic surfaces and the rotational transform by including the vacuum chamber, while in the second case the vacuum chamber is ommited and the same quantities are obtained. Comsol results are subjected to comparison with the magnetic field line-tracing code developed at NIFS.
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Desarrollo de un paquete informático en Python para el análisis automático de los transitorios electrónicos del experimento Pulsado de Townsend.
El experimento pulsado de Townsend es una técnica muy utilizada para la medición de los parámetros de enjambre en un gas débilmente ionizado; dichos parámetros son la velocidad de deriva ($v_e$) y los coeficientes de ionización efectiva $\left( \frac{\alpha-\eta}{N} \right)$ y de difusión longitudinal ($ND_L$). Para medir los parámetros de enjambre se ajusta la ecuación de Brambring a los datos medidos con la técnica pulsada de Townsend. En la cámara experimental se mide y registra la corriente de desplazamiento electrónica, llamado transitorio electrónico, para un valor determinado del parámetro de Townsend ($E/N$) a una presión fija. El método para medir los parámetros de enjambre que se utiliza actualmente consiste en ajustar dichos parámetros a la ecuación de Brambring mediante un programa computacional, llamado de cinco puntos, en donde se colocan cinco cursores o puntos en zonas claves del transitorio para obtener un primer ajuste a la ecuación de Brambring, y para mejorar el ajuste, se modifica cada uno de los parámetros hasta que la curva de la ecuación de Brambring sea lo más parecida a los datos experimentales. En este trabajo se presenta un paquete informático que permite el análisis automático de los transitorios reduciendo el tiempo y mejorando la fiabilidad del mismo. El paquete extrae una serie de cotas para los parámetros de enjambre con los que un modelo de ajuste por mínimos cuadrados obtiene los parámetros óptimos. La reducción de tiempo no es la única ventaja, el modelo es también capaz de analizar transitorios cuyas zonas de interés son difíciles de identificar a simple vista. Se presenta y discute la comparación de los datos obtenidos por el modelo de ajuste propuesto con el método actual, además de su comparación con experimentos reportados en la literatura en tres sistemas. Los autores agradecen la asistencia técnica de G. Bustos, H. Hinojosa y A. Bustos. Investigación realizada gracias al Programa UNAM-PAPIIT IA 101922 y IN114624.
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Estudio de plasma generado entre placas paralelas, con combinaciones de gases, por la técnica de OES
Los plasmas fríos generados mediante arreglos de placas paralelas son ampliamente utilizados en investigación y aplicaciones industriales, como procesamiento de semiconductores o esterilización de productos médicos. El objetivo principal de este trabajo es estudiar la distribución de especies de estos plasmas mediante la técnica de Espectroscopía Óptica de Emisión (OES). Se analizan los espectros ópticos de emisión a lo largo de varias zonas de plasma y en diversas condiciones de presión y voltaje de descarga, utilizando diferentes mezclas de gases (argón y nitrógeno). Se presenta una descripción detallada de la distribución y dinámica de las especies presentes en el plasma, lo que contribuye a una mejor comprensión de su comportamiento. Este estudio aporta conocimiento sobre la redistribución de las zonas del plasma en función de la presión de descarga, lo que podría tener implicaciones significativas en el diseño y optimización de dispositivos basados en plasmas para diversas aplicaciones como las ya mencionadas.
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Caracterización de una plasma corona usado para la degradación de contaminantes en agua
El uso de los plasmas a presión atmosférica en la descontaminación y remediación de aguas residuales es un tema de interés internacional debido a la urgente necesidad de generar procesos eficientes y que no generen residuos tóxicos en el proceso de degradación de las aguas tratadas. El plasma generado por una descarga corona es un proceso sustentable y de bajo costo para la remediación de aguas residuales. La caracterización del plasma, además de determinar las cantidades físicas que lo determinan, permite hacer la comparación entre métodos para especificar la eficiencia de los mismos. En este trabajo se presenta la medición de la potencia disipada por un plasma a presión atmosférica generado por el método de descarga corona utilizando el diagrama de Lissajous V-Q (voltaje-carga) y una resistencia de monitoreo de corriente. También se presenta su espectro de emisión donde se observan las especies químicas reactivas generadas en la descarga corona en aire.
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Efectos de la Densidad en el Potencial del Plasma en Experimentos con Polarización en un Estelerador
La formación de barreras de transporte está relacionada con la presencia de la cizalla generada por el campo eléctrico radial [1]. Este campo eléctrico radial generalmene surge por la presencia de flujos poloidales (corriente radial) o por gradientes de presión, o por la pérdida de partículas. Un modelo simple para formar barreras de transporte y la transición a modos de confinamiento alto es generar flujos cizallados y el control de la turbulencia por medio de la velocidad poloidal. Una forma de generar estos flujos cizallados (corriente radial) es por medio de la polarización del limitador o por una sonda polarizada. El efecto de los flujos cizallados se da por los flujos $\mathbf{E} \times \mathbf{B}$, donde $\mathbf{E}$ es el campo eléctrico ambipolar y $\mathbf{B}$ es el campo magnético toroidal. En los experimentos en esteleradores y en tokamaks con polarización, se ha observado que el potencial del plasma bajo las mismas condiciones de polaridad y magnitud de la corriente radial inducida, tiene diferente comportamiento en el borde y en el centro [2]. También se ha observado una fuerte dependencia respecto de la densidad del plasma. En este trabajo, mediante la solución de una ecuación de Poisson por el método PIC (perticle-in-cell) para el potencial eléctrico y considerando un perfil de densidad experimental del estelerador TJ-II se estudia la estructura del potencial del plasma para describir su comportamiento. Esto es importante para describir el comportamiento del potencial del plasma en presencia de un limitador polarizado o una sonda polarizada y asociarlo al comportamiento de los flujos cizallados. [1] K. H. Burrell, Plasma Phys. Control. Fusion 48, A347 (2006); [2} A. V. Melnikov, et al, Fusion Science and Technology 46, 299 (2004).
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Determinación de uranio en suelo y especies vegetales en arroyo el Seco, Sierra Victorino, Chihuahua.
En el estado de Chihuahua, se encuentran depósitos importantes de Uranio como Sierra Peña Blanca, Sierra de Gómez, Placer de Guadalupe y San Marcos, este último contiene minerales de uranilo, principalmente uranofano, becquerelita y uraninita.
El ejido Punta de agua se ubica a 13 km al norte de San Marcos, donde se han reportado concentraciones de 11.1 Bq/kg en hojas de vegetales, mientras que la referencia por parte de la UNSCEAR es de 0.02 Bq/kg. Peña Blanca se ubica a 33 Km al este del ejido, donde también se han reportado valores por encima de la referencia, cabe mencionar, que el ejido recibe afluentes provenientes de la Sierra Victorino, la cual debido a una intensa alteración argílica obtuvo condiciones favorables para el depósito del mineral de uranio.
El presente estudio se centra en suelo y plantas del arroyo El Seco, ya que este es el medio que comunica a la Sierra Victorino con el ejido Punta de agua, además de desembocar en el Rio Sacramento, siendo este último uno de los ríos más importantes de Chihuahua.
Muestras de suelo que fueron analizadas mediante espectrometría Gamma, arrojaron un espectro característico donde se comprueba la presencia de los isótopos de Th-234, U-235, Pb-214, Bi-214, entre otros. Además de utilizar Espectrometría de Centelleo líquido para obtener la concentración de actividad por uranio total.
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Determinación de la densidad de uranio particulado transportado desde los yacimientos de Peña Blanca hacia la Laguna del Cuervo, Chihuahua, México, mediante espectrometría gamma y tomografía de rayos X.
Las minas de uranio de mayor importancia en México se encuentran en el estado Chihuahua. El yacimiento más importante es el de Peña Blanca, ubicado al noroeste de la capital, que fue explorado en los años 1980s. Después del cierre de actividades, los proyectos mineros quedaron expuestos a la intemperie. Para caracterizar el arrastre de uranio particulado hacia la Laguna del Cuervo, se recolectaron 8 muestras de sedimento en los arroyos principales, con influencia de los yacimientos uraníferos. Se separaron en las fracciones arena gruesa, arena fina, limo y limo fino + arcilla mediante mallado vibratorio (tamices de tamaño de poro tamices con tamaño de poro de 0.279 mm y 0.149 mm se utilizó una lámpara ultravioleta para observar las partículas fluorescentes, asociadas a la presencia de uranio. Se realizó una tomografía computarizada de rayos X de alta resolución en este material, en la cual se identificó el contaste de densidad para algunas fases presentes en la muestra APB-11 y se cuantificaron las partículas por unidad de masa. La concentración de partículas uraníferas en la fracción de arena fina de las 8 muestras se estimó a partir de la concentración de actividades de las cadenas del U-238, Th-232 y K-40 de los isótopos de las series del uranio por espectrometría gamma con un detector de NaI(Tl).
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Evaluación de adsorción de uranio en agua por el sedimento (arcilla-limo) procedente de Sierra Peña Blanca, Chihuahua
El uranio naturalmente emite radiación en niveles bajos, por lo que no representa riesgo alguno. Sin embargo, por su toxicidad química si ingresa al organismo puede afectar al sistema renal y hepático. En el estado de Chihuahua la Sierra Peña Blanca contiene el 60% de las reservas de uranio del país. Esta zona ha sido de especial interés en cuestión ambiental, debido a la cercanía de las zonas pobladas y las áreas destinadas a la ganadería y agricultura.
El presente trabajo evaluó la isoterma de adsorción del sedimento (limo-arcilla) de la llanura aluvial de Peña Blanca, mediante la retención del uranio disuelto en agua. Los sedimentos fueron caracterizados antes y después de los experimentos de adsorción de uranio, utilizando microscopia electrónica de barrido (MEB), EDS, espectrometría de emisión atómica con plasma inductivamente acoplado (ICP-OES), FTIR y difracción de rayos X (DRX). La concentración de uranio fue determinada por la técnica de Espectrometría Alfa por centelleo líquido (detector Triathler Hidex 425-034). La información fue evaluada por medio de dos modelos de isotermas de adsorción (Langmuir y Freundlich), mediante los cuales fue calculada la capacidad de adsorción máxima de uranio por gramo de sedimento.
El limo y la arcilla del sedimento presentan composición elemental similar. Sin embargo, tienen fases mineralógicas distintas y en diferente proporción. La arcilla representa cerca del 2% en peso del total del sedimento, siendo la fracción con la mayor capacidad de adsorber uranio alcanzando un 95% de eficiencia de remoción, para una concentración inicial de 120 ppm [U] y pH = 7. El experimento de adsorción con pH = 5 se ajustó al modelo de Langmuir con R2 = 0.939, y se calculó una capacidad máxima de adsorción de 44.84 mg U/gsedimento. El mecanismo de adsorción está asociado principalmente a los grupos funcionales de las arcillas presentes en el sedimento.
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Germinación y absorción de plantas del desierto de Chihuahua en suelo enriquecido con uranio.
Al noroeste de la ciudad de Chihuahua, México se ubica uno de los depósitos uraníferos más importantes del país, llamado Peña Blanca, en donde destacan importantes yacimientos como “El Nopal” y “Las Margaritas”. El mineral de U de esta zona fue explorado en los 80’s por la empresa URAMEX. Al cierre de las actividades, el mineral se confinó en pilas rocosas expuestas a la meteorización.
El U puede ser absorbido por las plantas que crecen en el suelo de la zona, por lo que es importante analizar la concentración de actividad de este, ya que posteriormente podría entrar en la cadena trófica. Por medio de Espectrometría de Centelleo Líquido (ECL) se analizaron diversas especies vegetales, obtenidas del área donde se encuentra el material confinado, obteniendo concentraciones de actividad de hasta 0.4 y 0.5 Bq g-1 en la Oligomeris linearis y Vigueria stenoloba respectivamente. Ambas especies son desérticas y anuales.
Paralelamente se logró estudiar el potencial de germinación en semillas que corresponden a plantas desérticas características de la zona de Peña Blanca. Se plantaron en suelo extraído de la zona 5 especies, que fueron alimentadas con soluciones de nitrato de uranilo UO2(NO3)2 (0, 300, 600 y 1200 ppm de U) bajo condiciones controladas de luz, humedad y temperatura, con el fin de evaluar su capacidad de tolerancia. Se obtuvo que solo las especies Cassia Wislizeni y Dalea Bicolor germinaron exitosamente, mostrando una mayor tolerancia en comparación a las otras especies, por lo cual éstas pueden crecer en suelo con altos contenidos de U.
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Respuesta luminiscente de la sal comercial expuesta a diferentes campos de radiación
La luminiscencia fotoestimulada (PPSL) es una técnica analítica de gran relevancia en el campo de la dosimetría y en la seguridad alimentaria, la importancia radica en la capacidad para detectar irradiación proporcionando información de la evaluación de tratamientos de radiación en alimentos y materiales. Por ello, se realizaron mediciones utilizando la técnica de PPSL en muestras de sal inorgánica irradiadas con diferentes tipos de radiación, con el objetivo de estudiar el comportamiento de la sal expuesta a irradiación aplicando diferentes dosis. Durante el análisis, se estimuló cada muestra con luz en el rango de infrarrojo cercano y se midió la luz visible emitida como resultado de la liberación de electrones atrapados los defectos en la estructura de la sal inducidos por la radiación. Los resultados muestran que la sal expuesta a radiación gamma tiene una respuesta luminiscente muy intensa, reflejando la capacidad de penetración profunda generando estos defectos en la estructura de la sal, en cuanto a la radiación beta es menos intensa de igual manera depende y correspondiente a su capacidad de penetración. De esta manera es notorio que la técnica es muy útil no solo para la detección de irradiación en alimentos, sino también para la aplicación en dosimetría y control de calidad en industrias que manejan materiales irradiados, siendo una técnica no destructiva.
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SECCIONES EFICACES DE PRODUCCIÓN DE RAYOS X INDUCIDOS POR IONES PESADOS
La emisión de rayos X por impacto iónico es un fenómeno que ha sido estudiado durante décadas. Aunque el conocimiento sobre la emisión de líneas K, L y M inducidas por protones ha alcanzado un desarrollo significativo, las mediciones de secciones eficaces de producción de rayos X debidas a iones pesados siguen siendo de gran interés por los diferentes efectos observados y al desarrollo de posibles aplicaciones, por la alta intensidad de las emisiones y el uso simultáneo con otras técnicas. En este trabajo, se presentan las mediciones de las secciones eficaces de producción de rayos X de Rh, Pd, Ag, In y Sn irradiados con iones de $^{12}$C y $^{13}$C producidos por un acelerador tándem de 1 MV en el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA) del Instituto de Física de la UNAM. Se comparan los resultados con los valores experimentales disponibles en la literatura y con algunos modelos teóricos, incluyendo correcciones asociadas con la captura electrónica, la ionización múltiple y el efecto por átomo unido.
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Estudio de la exposición del ácido pirúvico a la radiación ionizante y su implicación en ambientes prebióticos
El ácido pirúvico es una molécula de gran importancia para la vida en la Tierra, ya que interviene en diferentes procesos metabólicos. Contiene un ácido carboxílico que son considerados trazadores moleculares de la astroquímica del medio interestelar y bio-marcadores e intermediarios entre los aminoácidos y las proteínas. Por su importancia, pudo estar presente en las primeras formas de vida en la Tierra. Se cree que el ambiente de planetas rocosos jugo un papel importante en la formación de bio-moléculas, por lo que estudiar su rol en ambientes primitivos podrían evidenciar posibles rutas de síntesis de compuestos importantes para la vida. La radiación ionizante es una de las posibles fuentes de energía para la activación de reacciones químicas en ambientes primitivos, puede iniciar la formación de nuevos compuestos, pero también puede descomponer otros. En este trabajo evaluamos la estabilidad del ácido pirúvico frente a la radiación ionizante, simulando los ambientes prebióticos de la Tierra. La simulación se realizó exponiendo disoluciones acuosas de ácido pirúvico a una fuente de 60Co, identificando los productos descomposición, así como la cuantificación del ácido pirúvico remanente de la radiación, utilizando técnicas analíticas como los son HPLC-UV y CG-EM. Los resultados obtenidos ayudaran a entender la relevancia del ácido pirúvico en reacciones de química prebiótica; así como, su estabilidad en ambientes primitivos.
Agradecimientos. a CONAHCyT (833825), por la beca otorgada y al Posgrado en Ciencias Nucleares, UAZ. Proyecto PAPIIT IN114122 y IA201924 por el financiamiento de este trabajo. Al apoyo de C. Camargo-Raya, B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M. en C. María José Rodríguez Albarrán, E. Palacios-Boneta, M. Cruz-Villafañe y J. Rangel-Gutiérrez.
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Irradiación del sistema Ácido orótico-Saponita bajo ambientes primigenios
Se define “evolución química” como los procesos y condiciones abióticas en las cuales se dio la formación de biomoléculas, a partir de moléculas orgánicas sencillas. Estos procesos y condiciones incluyen la presencia de minerales, que pueden actuar como superficies catalizadoras de reacciones orgánicas, y fuentes energéticas, como lo radiación ionizante, considerada como iniciadora de estos procesos. El ácido orótico (C5H4N2O4), una nucleobase de pirimidina, se considera como precursor de bases nitrogenadas de importancia biológica. Por lo tanto, su estudio dentro de esta área es de vital importancia. En el presente trabajo se irradiaron disoluciones de ácido orótico, en suspensión con una arcilla (saponita) y sin presencia de esta, utilizando la radiación gamma a diferentes dosis de irradiación. Los resultados preliminares muestran que, en presencia de arcilla, el ácido orótico remanente en disolución es aproximadamente 40%. Al irradiar sin arcilla, el ácido orótico remante es de 10%. Esto demuestra que la saponita podría proteger a la molécula frente a la radiación ionizante, favoreciendo la acumulación de esta molécula en un sistema prebiótico.
Agradecimientos : Proyecto PAPIIT IN114122 y IA101324 por el financiamiento de este trabajo. Al apoyo de C. Camargo-Raya, B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M. en C. María José Rodríguez Albarrán, E. Palacios-Boneta, M. Cruz-Villafañe y J. Rangel-Gutiérrez.
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Stochastic method for describing radiation interacting with a nonhomogeneous participating medium
This contribution describes a novel stochastic numerical method for solving the radiation transfer equation. Given the novelty of the method, we tested and compared it with a traditional Monte Carlo Radiative Transfer method (MCRT) to demonstrate its merits. The benchmark selected consists of a cubic enclosure containing a nonhomogeneous participating medium. Radiation enters through a window centered on one face of the cavity, considering a (1) collimated beam and a (2) diffusive beam. A parametric study involves different particle loadings, distributions, and albedo values.
Compared to MCRT, using a transient radiation transport equation opens up the possibility of computing significantly shorter random walks. The random walks consist of a short propagation with the possibility of experiencing a single scattering event. Additionally, given that the stochastic process is linear, embedding the random walks in a Markov matrix allows for the swift attainment of a steady-state solution. As a consequence, the proposed method significantly reduces the CPU computational requirements. The physical interpretation of the method is that photon trajectories are divided into small time intervals, recreating a final trajectory by the subsequent application of the Markov matrix.
The validity of our solution method is confirmed by comparing our results with benchmark solutions from the literature. We evaluate radiation absorption fields, obtaining excellent agreement with the benchmark data. Our interest in uneven particle distributions stems from potential applications in solar reactors, highlighting the practical implications of our modeling approach.
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Investigación con luz sincrotrón de las fuentes de radiactividad ambiental en el desierto de Chihuahua: distrito uranífero Peña Blanca
En Chihuahua una fuente importante de radiactividad ambiental es la Sierra Peña Blanca, en el centro del estado, donde están alrededor del 60 % de las reservas uraníferas en México.
El U(IV) forma UO2 y compuestos poco solubles. El U(VI) forma el ion soluble (UO2)+2. Los isótopos 232Th y 238,235U son los padres de las series radiactivas naturales. La radiactividad más peligrosa a la salud es de los isótopos alfa-activos Ra, Rn, Po y Bi de estas series. El U causa daño renal, y depende de su forma química y física, la ruta de incorporación y la concentración.
El uranio de Peña Blanca fue explorado por URAMEX en la década de los 80. Al cierre de operaciones, cientos de toneladas del mineral extraído sin procesar se confinaron en apilamientos rocosos, expuestos a la meteorización y, por tanto, el uranio se transporta de la sierra a la Laguna del Cuervo. Para evaluar los efectos en el ambiente se estudiaron el mineral expuesto y el transporte de uranio en el agua y los sedimentos recientes.
Se determinaron las concentraciones de actividad de los isótopos del U de las fracciones granulométricas de los sedimentos de los arroyos y en la laguna. Se estableció la localización real del U en las rocas y los sedimentos, con microscopía óptica y electrónica, y tomografía de rayos X. La morfología, las fases cristalinas y la especiación química en sedimentos, así como de los minerales, se determinaron con técnicas de rayos X convencionales y de luz sincrotrón. Se observaron las diferencias del transporte y la adsorción del U en las aguas del desierto por modelado experimental con reactores de flujo, mediante las relaciones de actividad agua/sedimentos. Se realizó un modelado de química computacional. Se comprobó mediante espectrometría de centelleo líquido que las plantas del desierto en los apilamientos absorben uranio. Con todo ello se pudo estimar el alcance del uranio en el desierto y evaluar el impacto ambiental de la explotación del uranio en el Desierto de Chihuahua.
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Using cellular automata to model the evolution of nuclear tracks during alkaline etching
In this study, we demonstrate the application of cellular automata to the growth of etched nuclear tracks. At the initial stages of etching, conical tracks are gradually formed, exhibiting a constant etching rate along the particle's trajectory, which is higher than the etching rate in the unaffected regions of the detector. The elements of the cellular automata are based on an image pattern of latent nuclear track input cells. For this simple case, there are 16 rules for updating states, employing the Moore neighborhood and a four-state algorithm.
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Caracterización Cristaloquímica del Mineral Margaritasita-Carnotita de la Región Uranífera de Peña Blanca, Chihuahua, México
La margaritasita es un compuesto mineral descubierto a principios de los años 1980´s en los depósitos mineros de la Sierra Peña Blanca en Chihuahua, México. Es un vanadato de uranilo único de la región con pocos estudios realizados. En este trabajo se presenta una caracterización estructural y microscópica, por medio de técnicas como difracción de rayos X de alta resolución (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS), microscopía electrónica de transmisión en modo de difracción de electrones de área selecta (SAED) y espectroscopia de absorción de rayos X (XAS). Después de un extenso análisis y modelado de datos, se encontró nueva información sobre el mineral. Su composición de fases es margaritasita-carnotita: margaritasita, vanadato de uranio y cesio [Cs2(UO2 )2(VO4)2·nH2O] prácticamente puro, y una solución sólida de vanadato de uranio, cesio y potasio [(Cs,K)2(UO2)2(VO4)2·nH2O]. La estructura cristalina de ambos componentes presenta el grupo espacial P 1 21/c 1. Sin embargo, cada fase tiene parámetros de red similares, pero apreciablemente diferentes. El mineral tiene una morfología tabular laminar y prismática. Los patrones SAED confirman la estructura cristalina de la margaritasita. Los espectros XAS confirman la composición elemental de Cs, V y U, los estados de oxidación y las distancias interatómicas de esta estructura.
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Propiedades termoluminiscentes de micro - diamante HPHT sometido a rayos X
En el año 1663, Robert Boyle dio a conocer a Register of the Royal Society de Londres, la emisión de luz procedente de un diamante en la oscuridad y descubrió que existe una luminiscencia del diamante cuando éste estaba en contacto con calor en la oscuridad, así dando por inicio el fenómeno de termoluminiscencia (TL).
En el presente trabajo se estudia TL en micro - diamantes comerciales de la marca Plasma Chem con un tamaño de grano de 500 µm – 600 µm sometidos a irradiación con rayos x utilizando una corriente de 0.25 mA y voltaje de 20 kV. El rango de dosis empleado fue de 0.25 a 1800 Gy, donde se observa un buen comportamiento lineal (R2 = 0.9955) en la región de 0.25 a 180 Gy, después de 180 Gy se observa una saturación. Con estos resultados preliminares podemos proponer este material en aplicaciones para uso de dosímetro personal en el área de investigación y médica.
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Galton y partículas elementales: Experimento Virtual en salón de clases
El tablero de Galton es un arreglo de puntos según un patrón triangular (ref.1) casi siempre semejando el triángulo de Pascal, en cada punto donde irían los números "Pascalianos" se tienen obstáculos cilíndricos con diámetro menor al de objetos esféricos que se dejarán avanzar desde la parte alta del arreglo estando éste en posición vertical. En un salón de clases se puede simular ese tablero pidiendo al grupo de -digamos- 40 estudiantes que escriban una lista de 20 números de 10 dígitos simulando números de teléfono. A continuación se le pide a todo el grupo que de la columna de "pares" se vea cuántas veces apareció el 0, el 1 etc, hasta 10 lo mismo con cada una de las columnas como la "#4". Las x representan las columnas en que irán cayendo las esferas (800) que se distribuirán según las leyes de la probabilidad como se ve en los tableros de Galton. En este trabajo se discutirán distribuciones con probabilidades distintas de 1/2 en los experimentos con los estudiantes y de paso simulando experimentos en partículas elementales.
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Reacciones químicas en disolución acuosa inducidas por radiación ionizante: una perspectiva numérica
La irradiación de disoluciones acuosas es una actividad común en la física y química de radiaciones. Uno de los dosímetros más empleados es el llamado dosímetro de Fricke, que consiste en una disolución de sales de hierro en un medio ácido. A medida que se expone a la radiación ionizante el Fe2+ se oxida a Fe3+, y la formación de este producto es seguido por espectrofotometría UV-Vis. El mecanismo de reacción es conocido, así como sus constantes de velocidad de reacción. Basados en lo anterior, generamos un modelo numérico que reproduce el comportamiento de las concentraciones molares de las moléculas involucradas en el sistema. El planteamiento numérico resulta en un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDOs) acopladas y fuertemente rígidas (conocidas también cómo stiff problems), que utiliza la cinética de reacción y un término que simula la fuente de energía externa, el cual genera continuamente radicales libres y moléculas producidas por la irradiación del agua (OH•,e_aq^- ,H•,O_2,H_2 O_2). En este trabajo nos enfocamos en diversos métodos de solución de este sistema con Python 3.7.9, en su estabilidad los cambios de las condiciones iniciales y su programación. Tener diferentes métodos numéricos para la solución de problemas rígidos ayudan a darle soporte a las soluciones calculadas. La aproximación al comportamiento de las moléculas en disolución acuosa bajo campos de alta radiación desde la cinética de reacción es una forma de simplificada de abordar el problema para la cual se están obteniendo buenos resultados. Este tipo de modelos pueden ser aplicados a otras ramas de la ciencia y la tecnología, cómo la química prebiótica, la astroquímica, la dosimetría, la síntesis orgánica, entre otras.
Agradecimientos. CONAHCyT (CVU 929149) por la beca otorgada . Posgrado en Ciencias de la Tierra – UNAM. A los proyectos PAPIIT IN11412 , IA101324 y a la Dra. Guadalupe Cordero y Al apoyo de C. Camargo-Raya, B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M. en
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Radiólisis gamma de uracilo a bajas temperaturas: Un experimento simulando las condiciones del Medio Interestelar
Se ha propuesto que los ácidos nucleicos pudieron ser de los primeros sistemas autorreplicables, por ello, estudiar la síntesis y estabilidad de las moléculas orgánicas que los componen, por ejemplo, las bases nitrogenadas es un aspecto con alta relevancia en temas de química prebiótica y astrobiología. J. Oró en 1961 propuso que este tipo de materia orgánica pudo haber sido acarreada a la Tierra primigenia por cuerpos extraterrestres como cometas y asteroides, la detección de uracilo en el asteroide Ryugu por JAXA (Japanese Aerospace Exploration Agency), refuerza enormemente esta hipótesis. Por ello, el estudiar a las bases nitrogenadas ante condiciones extremas de baja temperatura y radiación cósmica, simulando las condiciones presentes en cometas y asteroides, puede contribuir a comprender algunos de los mecanismos fisicoquímicos que pudieron favorecer la estabilidad y preservación de materia orgánica en estos cuerpos celestes. El objetivo de este trabajo es estudiar la estabilidad del uracilo a 77 K expuesto a radiación gamma con presencia y ausencia de hielos de agua, simulando de manera muy simple un asteroide. El análisis químico cuantitativo se desarrolló por espectrofotometría UV-vis y cromatografía HPLC-UV. Los primeros resultados indican que el uracilo a 77 K es relativamente estable ante campos de radiación gamma, lo que apoya la hipótesis que materia orgánica de origen extraterrestre pudo haber contribuido a la evolución química de la Tierra.
Agradecimientos a los proyectos PAPIIT: IN114122, IA201924 y IA101324 por el financiamiento de este trabajo. Al apoyo de C. Camargo-Raya, B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M. en C. María José Rodríguez Albarrán, E. Palacios-Boneta, M. Cruz-Villafañe y J. Rangel-Gutiérrez.
Referencias.
Joyce GF 1989. RNA evolution and the origins of life. Nature 338: 217–224
Oró, J. (1961). Comets and the Formation of Biochemical Compounds on the Primitive Earth. Nature, 190, 389.
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Radiólisis de mezclas sólidas de arcillas-fármacos: relevancia en las ciencias ambientales
El término de contaminante emergente (CE) es usado para referirse a compuestos de diferente origen y naturaleza química que son percibidos como amenaza real o potencial, tanto para la salud humana como para el medio ambiente y que han pasado desapercibidos (Khan et al., 2022). Los CEs son sustancias (i.e. fármacos) que pueden persistir indefinidamente en el medio ambiente, aún en bajas concentraciones (ng L-1). Existen diferentes procesos fisicoquímicos que pueden contribuir con la remoción de estos CE´s, por ejemplo: (1) procesos de superficie (adsorción-desorción), haciendo uso de adsorbentes (i.e. arcillas); y (2) procesos de oxidación avanzada: oxidación provocada con el uso de compuestos químicos (i.e. peróxido de hidrógeno y hierro), radiólisis (radiación gamma), etc. Estos procesos provocan la degradación de los CEs. Por ello, en este estudio se discuten los primeros resultados obtenidos después de llevar acabo procesos de radiólisis gamma (Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM) de mezclas sólidas de arcillas y fármacos. Las técnicas análiticas que nos permitieron obtener los resultados fueron espectroscópicas y cromatográficas.
Agradecimientos
A los proyecto PAPIIT IN114122, IA101324 y IA201924 por el financiamiento de este trabajo. Al apoyo de C. Camargo-Raya, B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M. en C. María José Rodríguez Albarrán, E. Palacios-Boneta, M. Cruz-Villafañe y J. Rangel-Gutiérrez.
Referencias
Khan, S., Naushad, M., Lima, E.C., Zhang, S., Shaheen, S.M., Rinklebe, J., 2021. Global soil pollution by toxic elements: Current status and future perspectives on the risk assessment and remediation strategies – A review. J. Hazard. Mater. 417, 126039. https://doi.org/10.1016/J.JHAZMAT.2021.126039
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Design and Characterization of Eco-Friendly and Cost-Effective Photovoltaic Materials
This joint research project between the University of Texas at El Paso and The Universidad Autónoma de Ciudad Juárez focuses on developing novel, environmentally sustainable, and economically viable materials for photovoltaic cells. Current photovoltaic cells often rely on materials with environmental drawbacks or high production costs due to key constituent materials scarcity; this project studies the use of novel materials, which are abundant in nature and environmentally friendly. Thin films of combinations of carbon graphite, silicon, titanium and, tin and tin sulfide, have been fabricated using a magnetron sputtering as the deposition technique, and the resulting interfaces have been characterized by structural and optical properties.
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X-ray Fluorescence based studies of particulate matter on filter
Synchrotron radiation facilities has offered XRF a new source of high chemical sensibilities for the determination of trace element concentrations, with high spectral and potential high spatial resolution. A brief description of synchrotron radiation properties will be given in order to discuss the improved analytical capabilities, and detection limits compared to laboratory XRF. The application of these techniques to particulate matter in filters will also be presented.
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Análisis de películas delgadas de ZnO al ser irradiadas con iones de hidrógeno de baja energía
Se prepararon películas delgadas de ZnO sobre un sustrato de vidrio (SiO$_2$) mediante la técnica de rocío pirolítico ultrasónico, siendo la temperatura del sustrato de 450°C, y el grosor de la película producida de 116.7 nm. Mediante una fuente iónica de tipo Colutron se irradiaron las películas delgadas usando iones de H$^{+}$ con una energía de 8 keV y utilizando diferentes afluencias. Se estudiaron las propiedades ópticas, morfológicas y estructurales de las muestras, antes y después de la irradiación. La técnica UV-visible se usó para estudiar las propiedades ópticas del material. Se observó la reducción en la brecha energética debido a la irradiación iónica. Esta disminución está relacionada con una mejora en la cristalinidad, así como en las vacancias de oxígeno, que aunados a los intersticios de zinc producen cambios en la matriz cristalina, estrechando la brecha energética. La técnica de difracción de rayos X permitió conocer que las películas de ZnO son policristalinas con una estructura hexagonal tipo wurtzita. Se observó una orientación de crecimiento preferencial a lo largo del eje c, antes y después de la irradiación.
La irradiación con iones H$^{+}$ favoreció el crecimiento de los cristales y mejoró la cristalinidad de las películas de ZnO, al igual que lo hacen los tratamientos térmicos con los materiales. Los resultados de la microscopía electrónica de barrido muestran que la irradiación de las películas permite la nucleación y la formación de granos que componen las películas de ZnO. La irradiación también cambia la morfología de los granos, modificando la estructura de las partículas redondeadas a partículas en forma de escamas; alterando además el diámetro promedio de las mismas.
Agradecimientos: Se agradece el apoyo técnico de Carlos Magaña y Antonio Morales Espino.
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Colisión elástica de un electrón al interactuar con un modelo de cinco moléculas de agua
La radiación ionizante es aquella que tiene suficiente energía para desprender electrones de los átomos o moléculas, ionizándolos en el proceso. Gran parte de nuestra comprensión sobre la estructura de la materia se extrae de la dispersión de partículas, como lo es el caso de la radiolisis. La radiólisis se refiere al proceso mediante el cual la radiación ionizante descompone moléculas en sustancias más simples. En un experimento de dispersión, se observan las colisiones entre un haz de partículas incidentes y un material objetivo. Para fines de este proyecto, consideramos la dispersión elástica de un electrón de un sistema de 5 moléculas de agua (utilizando un modelo de tres particulas para cada una de ellas) en su estado base. Se encontró el resultado de la sección diferencial eficaz para el cual el sistema permanece en el estado base después de la dispersión.
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Obtención de Perfiles de dosis de Rayos X utilizando redes neuronales artificiales
Este trabajo introduce un novedoso método computacional para simular y predecir los perfiles de dosis de radiación en un fantoma de agua irradiado con rayos X de 6 y 15 MV, para diferentes profundidades y tamaños de campo utilizando redes neuronales artificiales. El margen de error se encuentra en el requerido por el código de práctica 398 del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Nuestro método utiliza redes neuronales de aprendizaje profundo como una alternativa al Método de Simulación de Monte Carlo. El método reproduce los perfiles de dosis de radiación publicados en el British Journal of Radiology (DK, B. (1983). Central axis depth dose data for use in radiotherapy. Br J Radiol Suppl, 17, 1-147). Aún más, nuestro método reproduce datos de otras fuentes con un muy aceptable error. Estas simulaciones contribuyen a mejorar las planeaciones de dosis que recibe un paciente sometido a radioterapia, además de que son una herramienta invaluable en el desarrollo de los métodos utilizados para calibrar los instrumentos de medición de radiaciones ionizantes.
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Evaluación del comportamiento de detectores delgados ante su interacción con un blanco en chorro supersónico.
En funcionamiento desde 2015, el sistema SUGAR (SUpersonic GAs jet-taRget) es un dispositivo desarrollado en IF-UNAM, Ciudad de México [1],[2]. Sin embargo, para realizar el acoplamiento de SUGAR con el detector europeo para experimentos de espectroscopía gamma, AGATA (Advanced Gamma Tracking Array) en Legnaro, Italia, como parte del Proyecto SUGAR@LNL, es esencial ejecutar una simulación de flujo así como una evaluación del comportamiento de los detectores a utilizar. Por esta razón, en este trabajo presentamos los resultados preliminares sobre simulaciones de flujo dentro de la cámara de SUGAR. así como los resultados obtenidos del análisis de tres tipos diferentes de detectores delgados de silicio: Passivated Planar Implanted Silicon (PIPS grueso de 500 μm se utiliza como detector E en un telescopio), un Surface Barrier Detector (uno muy delgado alrededor de 12 μm, usado como detector ΔE en un telescopio) y un Double-Sided Silicon Strip Detector (DSSSD) de 60 μm. Éstos detectores fueron probados durante varias horas dentro del ambiente del jet, controlando el comportamiento del detector, mediante el uso de fuentes radiactivas y sus datos espectroscópicos. Los resultados mostrados aquí determinarán el tipo de detectores y conjunto de detección de partículas de carga que se utilizarán en Laboratorio de Legnaro, durante la campaña que se prevé realizar allí en un futuro próximo, como parte del programa de investigación de colaboración SUGAR@LNL.
Esta investigación está parcialmente financiada por los Proyectos: DGAPA-UNAM IG101423 y CONACyT
314857.
[1] Favela, J., et. al Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 18, 12350
[2] Favela, J. Tesis de doctorado, Instituto de Física UNAM. (2016)
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X-ray microspectroscopy at ESRF beamline ID21: applications in Environmental science
The ID 21 Beamline has been a pioneer in the use of X-ray microspectroscopy applied to environmental sciences. Materials analyzed at the beamline encompass a broad spectrum from nano-engineered materials to soils and plants. A common aim is to trace their localization and speciation in the environment. Research encompassing nanomaterials focuses on their potential accumulation and transference within distinct trophic levels. Research on nutrient or pollutant fate focuses on the speciation of elements, within different matrixes.
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Experience in Calibrating the efficiency of a high resolution gamma spectrometer by a semi-empirical numerical method with the commercial software Angle®
ABSTRACT
The energy calibration in a high resolution gamma spectrometer allows the identification of gamma emitting radionuclides through their energy lines, while with the efficiency calibration the radiological activity can be calculated in samples with the same geometry with the which efficiency calibration is carried out.
The most common method for efficiency calibration is through a traceable standard source produced by a recognized laboratory, with energies distributed from approximately 46 keV to 1836 KeV. Unfortunately, in Mexico there is no national laboratory that produces this type of standard sources, which have to be imported abroad and are relatively expensive.
On the other hand, it is desirable obtain sources with different geometries at least every two years because in “multisources” the short half-life radionuclides decay in just over a year to less than 5%, making the corresponding energies no longer useful. The Environmental Radiological Surveillance Laboratory of the Department of Radiological Protection acquired the commercial software Angle®, which allows numerical calibrations to be made from an experimental base calibration by a semi- empirical method. In this work, the results of these calibrations for four different geometries are presented, comparing them with the experimental calibrations.
Keywords: Gamma spectrometry, efficiency calibration, semi-emprical method.
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Análisis de Redes Complejas en el Discurso Mediático Durante las Elecciones Presidenciales en México
En el presente trabajo se aplica la metodología de análisis de redes complejas, utilizando el coeficiente R, para estudiar el discurso mediático en México en el contexto de las próximas elecciones presidenciales. El objetivo es identificar la manipulación informativa dirigida a desacreditar al gobierno actual y su partido, acusándolos de vínculos con el narcotráfico. El estudio se centra en los periódicos El Reforma, El Universal y DW Latinoamérica.Utilizando técnicas de correlación de palabras significativas, se construyó una red de vínculos entre dichas palabras. Las palabras clave fueron seleccionadas y se midió su correlación mediante el coeficiente R. Palabras como "Narco", "narcotráfico", "corrupción" y "gobierno" fueron especialmente analizadas debido a su uso frecuente en términos como "Narco-Gobierno". Posteriormente, se creó una red compleja de estas palabras y se analizaron métricas clave de la teoría de redes complejas para demostrar la existencia de un discurso manipulado.Los resultados muestran que la frecuencia y conexión entre estos términos están significativamente infladas en medios afines a la oposición, evidenciando una campaña sistemática de desinformación. Este estudio no solo resalta la capacidad de la teoría de redes complejas para desentrañar patrones ocultos en el discurso mediático, sino que también subraya la importancia de la información objetiva y verificada en procesos democráticos.La metodología empleada podría aplicarse a otros contextos políticos y mediáticos, proporcionando una herramienta valiosa para la defensa de la integridad informativa.
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Modelo con autómatas celulares de la propagación de enfermedades respiratorias virales por dispersión de aerosoles.
En este trabajo se presenta un modelo discreto, basado en la dinámica de autómatas celulares para estudiar el papel que juega la exposición de los peatones en espacios públicos a aerosoles con concentraciones de virus transmitibles por vía respiratoria, como es el caso del COVID-19. El modelo combina la movilidad peatonal y la dispersión de aerosoles; sus dinámicas se trabajan de manera independiente. A través de la interacción de dos mallas celulares se logra la exposición de los peatones a los aerosoles emitidos por peatones infectados. Cada peatón se mueve con base en reglas tomando consideraciones como: la teoría de colas al ingresar al área geográfica; la toma de decisión al seleccionar la puerta de destino; selección de la ruta de movimiento; y considerando a los peatones que se desplazan en direcciones opuestas en un espacio que solo puede ser ocupada por un solo peatón. Por otra parte, la dispersión de aerosoles está dada por una ecuación de transporte que combina dos fenómenos físicos: difusión y convección. La difusión considera como parámetro básico el coeficiente de difusión, mientras que la convección considera las corrientes de aire que ingresan al espacio geográfico por las fronteras abiertas como puertas. Con los dos modelos trabajando de manera conjunta, se desarrolló una variante del modelo SEIR. Debido a que el tiempo de exposición de los peatones en espacios públicos es corto, en este modelo solo podrán pasar de un estado susceptible a expuesto, teniendo así, un modelo SE. Los resultados de simulación muestran que el modelo es capaz de reproducir la interacción de peatones que emiten aerosoles infectados con, peatones sanos, conservando la naturaleza de dispersión y movilidad peatonal. Se concluye que en lugares públicos donde haya una gran cantidad de personas, presencia de peatones infectados y una escasa circulación de aire, pueden alcanzarse altas concentraciones de aerosoles nocivos.
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Análisis de las Propiedades Mecánicas y Estructurales de Tabletas Farmacéuticas como un Sistema Complejo
Las tabletas farmacéuticas, como formas sólidas de dosificación de medicamentos, se componen de una mezcla comprimida de uno o varios principios activos junto con excipientes. La distribución de las partículas de material se establece de manera aleatoria en la matriz, lo que da lugar a una distribución de enlaces diferente para cada comprimido. Esta variabilidad impacta en las propiedades mecánicas de las tabletas, pudiendo provocar fallas o defectos en ellas. En este proyecto, se lleva a cabo una revisión sobre diversas técnicas para describir el proceso de compresión y formación de tabletas desde una óptica física, computacional y de sistemas complejos. Se propone una metodología de modelación computacional que permita investigar las propiedades mecánico-estructurales de los sistemas sólidos mencionados anteriormente.
La investigación resalta la complejidad del proceso de formación de tabletas farmacéuticas, donde la interacción entre los diferentes componentes y la dinámica estructural juegan un papel crucial en la determinación de sus propiedades físicas. La revisión ha proporcionado una comprensión más profunda de las técnicas computacionales disponibles para describir este proceso desde múltiples perspectivas. Además, se ha propuesto una metodología de modelación computacional basada en autómatas celulares que ofrece una aproximación innovadora para investigar las propiedades mecánico-estructurales de las tabletas, destacando la importancia de considerar su naturaleza aleatoria y la influencia del estado inicial de los componentes. Abordar este análisis desde la perspectiva de los autómatas celulares emerge como una herramienta prometedora para describir y correlacionar la distribución de partículas con las características físicas del proceso de formación y del compacto sólido obtenido. Este enfoque integrado proporciona una base sólida para futuras investigaciones en el campo de la fabricación de tabletas farmacéuticas y su optimización.
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Modelo de Autómatas Celulares para la Simulación y Optimización de Emisiones y Flujo de Tráfico en Sistemas de Dos Rutas
Este estudio utiliza el modelo de Autómatas Celulares para modelar y optimizar las emisiones y el flujo de tráfico en sistemas de dos rutas mediante estrategias de retroalimentación de información. Se revela que la Estrategia de Retroalimentación del Número de Vehículos (VNFS) es la más efectiva para reducir las emisiones de CO2 y mejorar el flujo.
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Propiedades de transporte de caminatas aleatorias sobre un anillo con atajos deterministas
Se estudian las propiedades de trasporte de caminatas aleatorias en tiempo discreto, en una cadena lineal periódica y discreta de $N$ sitios. Las transiciones entre sitios están restringidas a los primeros vecinos y a sitios alejados $r$ lugares. Se pone particular interés en la distribución de tiempos de primer arribo entre sitios que se hallan en sitios diametralmente opuestos en la cadena. Se encuentra que el tiempo promedio de primer arribo es una función altamente no monótona de $r$. Se analiza el escalamiento de dichos tiempos con el tamaño de la cadena, los cuales divergen en el caso de una cadena lineal infinita, estos tiempos también divergen en el caso del continuo en una dimensión (ley de Lévy Smirnoff). El desplazamiento cuadrático medio resulta ser explosivo para algunos valores de $r$.
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ANÁLISIS ESPECTRAL EN SEÑALES DE EEG DE PACIENTES CON EPILEPSIA PARA IDENTIFICAR REGIONES FOCALES Y NO FOCALES.
La epilepsia es un trastorno neurológico crónico caracterizado por convulsiones recurrentes, que surge de un desequilibrio en la actividad eléctrica neuronal en regiones específicas del cerebro. Estas convulsiones o ictus (eventos breves y súbitos), se distinguen por una actividad neuronal anormal. El electroencefalograma (EEG) es una herramienta fundamental para el diagnóstico y tratamiento de la epilepsia; se basa en la medición de la actividad eléctrica cerebral por medio de electrodos. Las señales detectadas por el EEG representan los potenciales postsinápticos de las neuronas piramidales en la neocorteza y la alocorteza en el cerebro. El objetivo de este estudio es identificar señales EEG provenientes de regiones diagnosticadas como focales y no focales en pacientes con epilepsia farmacorresistente utilizando análisis espectral. La metodología consiste en analizar las señales empleando la transformada rápida de Fourier (FFT). Los espectros de las señales analizadas revelaron una diferencia significativa en la magnitud de las frecuencias entre 1 a 8 Hertz, entre las señales de epilepsia focales y no focales. Estos resultados sugieren que es posible usar análisis espectral para apoyar el diagnóstico clínico diferencial en la identificación de las señales de EEG que provienen de pacientes con epilepsia apta para una operación respecto a pacientes con epilepsia no focal.
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El Desempeño de Técnicas No Lineales en Series de Tiempo de Tamaño Pequeño
Existe una gran variedad de técnicas que se utilizan para analizar series de tiempo provenientes de sistemas complejos. El objetivo es describir las propiedades del sistema complejo a partir de los resultados obtenidos al analizar sus correspondientes series de tiempo. Muchas de estas técnicas presuponen que la serie tiene un gran número de mediciones, de modo que los parámetros obtenidos del análisis sean estables. Es decir, se supone que si la serie de tiempo es pequeña, se obtendrán valores muy alejados del valor real. Esto es cierto hasta cierto punto, pero el problema es que, en muchas situaciones experimentales, no se pueden obtener series largas porque las mediciones solo pueden tomarse en intervalos cortos de tiempo. En este trabajo se utilizan el análisis de potencia espectral, el análisis de fluctuaciones sin tendencia, el cálculo de la dimensión fractal con el método de Higuchi, el exponente de Hurst y el análisis multifractal para analizar series de tiempo de distintos tamaños. El objetivo es encontrar los tamaños de las series para los cuales aún se obtienen valores aceptables de los parámetros. Esto nos permite hacer sugerencias sobre qué tipo de técnicas podrían proporcionar valores con errores aceptables, incluso cuando las series son pequeñas. Las técnicas se clasifican en términos de los errores obtenidos y los resultados se ilustran con series generadas de forma sintética y con series fisiológicas.
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Representación gráfica de la secuencia completa del Genoma Humano
En 2022 el Consortium Telomere-to-Telomere presentó una secuencia completa del Genóma Humano (T2T-CHM13) con una longitud de 3,117,275,501 bp, compuesta por 24 cromosomas.
En este trabajo utilizando una versión binaria (RGB) del CGR se encuentra la Representación Gráfica del T2T-CHM13, mostrando en una escala logarítmica de color el número de puntos por celda, cada una de área 4-12. Utilizando un proceso de compactación del genoma completo se obtiene la autosimilaridad del T2T-CHM13 para diversos grados de compactación, con los datos del BGR se encuentra la Representación Markoffiana de uno y dos pasos, se hace el análisis multifractal y todos ellos se comparan con el CGR,
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Evolution of Depletion Forces During the Quenching Process
Depletion forces have gained significant scientific and technological importance in recent decades due to their role in segregation and self-assembly phenomena in colloidal and biological systems. The calculation of these forces has been extensively reported using various theoretical, simulation, and experimental schemes under equilibrium conditions. However, in the case of non-equilibrium conditions, results have only been obtained under certain approximations. In this work, we present the evolution of depletion forces during a quenching process, during which new phenomena emerge due to the transition between non-equilibrium states.
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Comparativa de la eficiencia de los algoritmos para resolver ecuaciones diferenciales parciales tradicionales y los métodos con redes neuronales artificiales
En este trabajo se utilizan algoritmos para resolver ecuaciones diferenciales parciales, en este caso solo nos concentramos en la ecuación de difusividad de calor , debido a que esta es de suma importancia en la física, para ello nos apoyamos del proyecto FEniCS (https://fenicsproject.org/), el cual es una plataforma informática de código abierto para resolver ecuaciones diferenciales parciales (EDP) con el método de elementos finitos (FEM). FEniCS permite a los usuarios rápidamente traducir modelos científicos en código eficiente de elementos finitos. utiliza el método del elemento finito para resolver los puntos de las mayas desde 1D hasta 3D (intervalos, cuadrados, cubos), sin embargo se tuvo que hacer una extensión para altas dimensiones, usado productos tensoriales dentro del elemento finito para resolver la ecuación de calor en altas dimensiones en este caso hasta 6D y una temporal. Así mismo utilizamos algoritmos de redes neuronales artificiales para resolver la ecuación de calor en altas dimensiones, para hacer una comparativa sobre la eficiencia (tiempos de computo) de los algoritmos, así mismo para brindar a la comunidad información sobre cuales es la opción optima para la resolución de ecuaciones diferenciales parciales en altas dimensiones.
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Análisis de los retornos diarios e intradía de mercados financieros.
Este estudio presenta un análisis de los retornos intradía y diarios de los componentes del IPC en el periodo que comprende de 2000-2024, con especial énfasis de 2008 a 2012, periodo en donde se observan anomalías en los retornos intradiarios. Se cuantifican estas anomalias mediante el filtrado de datos por cuartiles y la divergencia de Kullback-Leiber entre las distribuciones y se buscan asociaciones con eventos historicos. Se estudian tambien mercados financieros de países en desarrollo incluyendo Colombia, Argentina, Brasil e India, buscando identificar patrones y correlaciones temporales. Este estudio establece una posible metodología robusta para el análisis de retornos intradiarios que permite investigar el fenomeno de la generacion de retornos durante el periodo de cierre de los mercados financieros.
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Estudio de la transición metal-aislante en el modelo de Aubry-André bajo un enfoque de series de tiempo
Se estudiará la transición metal-aislante en el modelo unidimensional de Aubry-André. En particular, se propone caracterizar dicha transición mediante el módulo al cuadrado de la transformada de Fourier de una estadística definida en términos de los espaciamientos consecutivos entre niveles energéticos adyacentes, esto es, mediante el así llamado espectro de potencias, una herramienta ampliamente utilizada en el análisis de series de tiempo.
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Modelación discreta de la propagación de Dengue considerando la influencia de los cambios ambientales y meteorológicos.
El dengue es la enfermedad vírica transmitida por mosquitos de más rápida propagación, con cuatro serotipos inmunológicamente distantes que coexisten en muchas zonas endémicas de todo el mundo. El dengue presenta una dinámica espacial y temporal compleja debido a la interacción entre humanos, mosquitos y los distintos serotipos. Por ello, comprender los factores que influyen en la persistencia y propagación de la enfermedad ha sido durante mucho tiempo un reto para científicos y responsables políticos. Para abordar este problema se han propuesto varios modelos, pero la mayoría de ellos no tienen en cuenta los factores que cambian en el tiempo y el espacio, con base en los cambios en el ambiente y meteorológicos, que influyen en la proliferación del vector y por lo tanto, en la propagación del dengue. En este trabajo, se presenta un modelo matemático basado en un autómata celular (AC) probabilístico bidimensional de dos capas, para simular la dinámica espacio-temporal del dengue y su brote en un área urbana densa. El modelo aborda la enfermedad del Dengue desde tres perspectivas diferentes: 1) proliferación, propagación y densidad de población del vector, basada en factores climáticos como fuente primaria de infección; 2) movilidad vector/humano, como mecanismo de propagación de la enfermedad; 3) interacción diaria mosquito-humano, como mecanismo importante para la circulación viral sostenida y la duración de la enfermedad. Los resultados de la simulación se comparan con datos reales sobre la incidencia del dengue en las ciudades mexicanas de Cuernavaca y Guadalajara. Los resultados indican la correlación estrecha entre los datos temporales, la proliferación del mosquito transmisor y los casos de dengue.
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Estimación algorítmica para un sistema unidimensional con diferentes formas de la probabilidad de ocupación
En este trabajo se presenta una estimación algorítmica de un sistema unidimensional que presenta diferentes distribuciones de probabilidad de ocupación. A partir de las funciones de distribución radial de un sistema bidimensional de partículas coloidales, se construyen las funciones de probabilidad de ocupación para diferentes densidades de partículas, con el fin de abordar el problema de complejidad. El objetivo del poder calcular la medida de incertidumbre de este sistema para diferentes densidades de ocupación, y a diferentes cortes de las distribuciones radiales.
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Difusión estocástica de trayectorias bidimensionales del centro de masa del modelo de la pila de arena de Bak
Los sistemas complejos, caracterizados por comportamientos emergentes que surgen de las interacciones entre numerosos componentes, han sido de interés en la física durante mucho tiempo. Uno de estos sistemas, el modelo de la pila de arena de Bak, exhibe propiedades sobre la dinámica de la autoorganización crítica. En este estudio, investigamos un proceso de difusión estocástica que surge de trayectorias bidimensionales del centro de masa de la malla del sistema. Analizamos la evolución espacio-temporal de estas trayectorias a través de extensas simulaciones computacionales, revelando que el sistema muestra un comportamiento de difusión no trivial, caracterizado por ráfagas intermitentes de actividad. Presentamos resultados de mediciones de correlaciones a largo plazo y trazas de regímenes subdifusivos y superdifusivos. Nuestros hallazgos contribuyen a la comprensión de la dinámica compleja en los sistemas autoorganizados críticos y tienen implicaciones para diversos campos, incluyendo la geofísica, la ciencia de materiales y la teoría de redes. La caracterización de las trayectorias emergentes de difusión de grano grueso en el sistema de la pila de arena de Bak sienta las bases para futuros estudios que busquen elucidar la interacción entre la dinámica de grano grueso y la estructura del sistema.
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Modelo discreto para analizar el impacto del uso del transporte público en la propagación del COVID-19 en la CDMX .
En este trabajo, se estudia el impacto del uso de transporte público, la movilidad y las medidas de mitigación en la propagación del COVID-19, tomando como base del estudio la Ciudad de México. Se propone un modelo discreto que se basa en la teoría de los autómatas celulares, pero con un enfoque metapoblacional. Así, en la definición de la dinámica, se consideran los casos de contagio originados por los desplazamientos de personas efectuados entre las distintas alcaldías, tanto al interior del transporte público como dentro de las propias alcaldías. Además, se toma en cuenta la población de cada alcaldía dividida en cuatro grupos de edad, los viajes que se realizan diariamente, su variación en el tiempo y su tiempo de duración. También, se introduce un índice de rigurosidad, el cual toma en cuenta diferentes eventos superdispersores que modifican la fuerza de infección en el tiempo con base en un factor de mitigación. El modelo se calibra con datos de incidencia recopilados hasta marzo de 2021, las encuestas Origen-Destino, el programa de movilidad de Apple y la información del censo de población y vivienda de México. A su vez, se preserva la simplicidad computacional, mientras se toman en cuenta aspectos que con otro tipo de aproximación resultan complejos de considerar, como la variación de los parámetros en el tiempo que este modelo define. Los resultados de la simulación indican que el modelo puede reproducir la dinámica infecciosa dentro de los distritos de la Ciudad de México justo antes de que comenzaran los esfuerzos de vacunación. Nuestros hallazgos indican una correlación entre los viajes en transporte público y la diseminación de COVID-19 entre personas de diferentes edades en las delegaciones. Además, nuestros resultados proporcionan pruebas de que garantizar el cumplimiento de las estrategias de mitigación es crucial para prevenir la propagación de COVID-19.
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Estudio del espacio vectorial generado a partir de clases de grupos de residuos en las proteínas
Cuando una proteína proteína con estructura estable es sintetizada, determina su conformación de mínima energía (se pliega) en el orden de picosegundos, por lo que no es un proceso aleatorio.
Sin embargo no existe un formalismo de primeros principios que permita predecir el comportamiento de sistemas tan complejos como estos, que con un conteo en el orden de miles de partículas hace que sea incomputable una solución exacta.
Existen aproximaciones como la dinámica molecular, la teoría de la funcional de la densidad e incluso predicciones de estructura utilizando modelos de aprendizaje profundo.
Una proteína puede verse como una gráfica, con cada nodo un residuo de la proteína y cada arista una relación de proximidad entre estos, para una determinada distancia de corte.
Contando las subgráficas completas que se forman, cliques, se puede escribir un vector en donde cada componente es un tipo de clique maximal, una clase de grupo de residuos (RCC, por sus siglas en inglés).
Este vector describe ciertos pliegues característicos en la estructura de la proteína.
Se definen dos proteínas como semiparalelas cuando el ángulo entre sus vectores es menor a 5°, lo que implica que dichas proteínas existen en un mismo subespacio, con presencia de los mismos RCCs.
Como muestran mis avances actuales, cerca del 100 % de las proteínas con una estructura estable reportada tienen al menos una proteína semiparalela.
Es posible definir una trayectoria de conformaciones que describe el cambio estructural entre cualesquiera dos proteínas, sin importar lo diferentes que puedan parecer sus estructuras en el espacio tridimensional, lo que podría contribuir al entendimiento de las reglas fundamentales que describen el plegamiento de las proteínas.
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Cadenas de Markov discretas incrustadas en redes de aminoácidos $C_{\alpha}$ en proteínas globulares. Hacia la identificación de sitios activos en proteasas virales mediante teoría de grafos y procesos difusivos en redes
Más del 90% de todas las reacciones bioquímicas en organismos biológicos están mediadas por proteínas y enzimas globulares. A fin de poder realizar una función bioquímica específica, la mayoría de las proteínas deben adquirir una configuración tridimensional cuasi-cristalina conocida como estado nativo. En esta conformación, la estructura globular define regiones específicas llamadas "pockets" o sitios activos, en donde diversos substratos pueden acoplarse con la enzima a fin de inducir o inhibir una función bioquímica en específico. Por tanto, la identificación de estas regiones o sitios activos se ha convertido en uno de los temas más fascinantes y complejos en la interfaz entre la física, los sistemas complejos y la biología molecular de las últimas décadas. En este trabajo, presentamos un modelo físico matemático basado en una red de $N$ nodos y $E$ enlaces, los cuales representan los aminoácidos $n_j$ de una enzima globular y sus interacciones para estudiar la estructura, conectividad y dinámica de enzimas proteasas virales, particularmente en este caso nos centramos en la proteasa M$^{pro}$ del virus del SARS-CoV2. A partir de la estructura cristalográfica de la proteína obtenida de bases de datos como el Protein Data Bank (PDB), construímos la matriz de adyacencia ${A}$ que define a los nodos y sus interacciones y definimos una estructura de cadena de Markov discreta sobre este grafo a través de una matriz de probabilidad $P$ de transición entre nodos. Con estos elementos, calculamos la matriz de primer paso promedio $M$ y otras propiedades dinámicas y estáticas de la red . Identificamos los nodos relevantes $n^{*}$ haciendo énfasis en particular en los nodos His41-Cys145 identificados experimentalmente como la diada catalítica de la enzima M$^{pro}$ . Consideramos que este enfoque novedoso nos permite identificar cuantitativamente nodos y aminoácidos que pudieran resultar de interés desde un punto vista biomédico y de diseño de fármacos moleculares.
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Funciones de distribución universales en la dinámica de sistemas cuánticos de muchas partículas
Estudiamos la función de distribución de probabilidad de observables que son evolucionadas en el tiempo por hamiltonianos que modelan sistemas unidimensionales de muchos espines 1/2, limpios o desordenados. En particular, analizamos la probabilidad de supervivencia y el factor de forma espectral, entre otras funciones de correlación que son de amplio interés en experimentos con simuladores cuánticos.
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Inferencia de redes de regulación genética a partir de matrices de correlación.
En este trabajo se presenta un método de inferencia de redes de regulación genética a partir de matrices de correlación. El enfoque adoptado es la propuesta de un sistema dinámico que modela la interacción entre genes y/o sus productos (proteínas) describiendo la dinámica celular, a partir del cual se generan datos sintéticos utilizados usados para calcular las matrices de correlación. Además, se investiga el potencial del uso de redes neuronales artificiales para el retroceso al sistema dinámico inicial desde las matrices de correlación obtenidas.
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Representación Genómica Binaria
Para visualizar una Secuencia Genómica(SG) Jeffrey propuso una variación, del Juego del Caos de Barnsley, donde utilizando un proceso iterativo, a una SG de N nucleótidos se le asocian N puntos: (P1,P2,…PN), dentro de un cuadrado unitario, donde en principio conociendo PR se pueden conocer todos los puntos anteriores, pero en la práctica solo se pueden conocer un número muy pequeño de ellos. Para resolver este problema proponemos seguir ideas similares a las de Yin, pero utilizando una base binaria, lo que permite codificar toda la SG con tres números enteros, que al ser decodificados obtenemos la secuencia completa, sin perder información y encontrar expresiones analíticas de cualquier sub-secuencia, las coordenadas del punto asociado a ella, conocer el nucleótido R-ésimo de las SG, y diseñar un proceso de compactación de la SG que nos permite encontrar la Representación Gráfica de SG conformadas por un número elevado de nucleótidos.
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ANÁLISIS TOPOLÓGICO DE SEÑALES EEG DE PACIENTES CON EPILEPSIA PARA IDENTIFICAR REGIONES FOCALES Y NO FOCALES
La epilepsia es un trastorno neurológico crónico caracterizado por convulsiones recurrentes, resultantes de un desequilibrio en la actividad eléctrica de las neuronas en ciertas regiones del cerebro, lo que representa una actividad neuronal anormal que es detectable mediante electroencefalogramas (EEG), una herramienta esencial en el diagnóstico y tratamiento de la epilepsia. El propósito de este estudio es identificar y clasificar señales EEG provenientes de regiones clínicamente diagnosticadas como focales y no focales en pacientes con epilepsia farmacorresistente del lóbulo temporal. En este trabajo se utilizó Análisis Espectral para identificar las frecuencias características de las señales EEG de puntos focales y no focales. También se aplicó Análisis Topológico de Datos (TDA) para comparar los patrones de persistencia de homología entre los tipos de señales de EEG. Se calcularon las fases de las frecuencias características para asociarlas a los patrones de las estructuras topológicas obtenidas. Con estos resultados se concluye que las señales provenientes de regiones donde se origina la actividad neuronal asociada a la epilepsia fue posible diferenciarlas de las señales donde la epilepsia no es generada.
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REDUCCIÓN DEL FENÓMENO DE SOBREIMPULSO/SUBIMPULSO EN LA SERIE TRUNCADA DE PRONY MEDIANTE ALGORITMOS DE OPTIMIZACIÓN
Este proyecto se centra en la reducción del fenómeno de sobreimpulso/subimpulso en la serie truncada de Prony mediante algoritmos de optimización. La serie truncada de Prony se utiliza comúnmente en la reconstrucción de señales, pero cuando se aplica a señales con discontinuidades abruptas, sufre efectos significativos de sobreimpulso/subimpulso. Los métodos tradicionales minimizan el error cuadrático medio (MSE) para calcular los coeficientes en el método Prony.
En este estudio, se propone un enfoque distinto al tradicional, que minimiza el error absoluto medio (MAE), introduciendo un algoritmo de optimización implementado computacionalmente para reducir la magnitud del sobreimpulso/subimpulso en señales con discontinuidades abruptas. Nuestro enfoque incluyó una revisión exhaustiva de la literatura, desarrollo del método, simulaciones y pruebas con señales que presentan características específicas. Se comparó nuestro método con técnicas tradicionales y validamos su desempeño en distintos tipos y condiciones de señales.
La importancia de esta investigación radica en su potencial para mejorar la precisión en la reconstrucción de señales, crucial en campos como la geofísica, las comunicaciones y el análisis de datos biomédicos. Al mejorar la precisión y eficiencia del método de Prony, este estudio pretende ofrecer beneficios prácticos en estas aplicaciones, contribuyendo tanto al conocimiento teórico como a las metodologías prácticas para profesionales e investigadores.
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Estudio de la aparición de láminas-$\beta$ en la proteína $\alpha$-sinucleína y su relación con las áreas de mayor interés en la agregación de la proteína.
La α-sinucleína es una proteína hallada en el cerebro, la cual está relacionada con la enfermedad de Parkinson por medio de un proceso conocido como agregación. Debido a su naturaleza, puede experimentar diversos cambios conformacionales relacionados con las estructuras secundarias, siendo en este caso de interés las láminas-$\beta$, esto con el fin de encontrar las regiones dentro la proteína las cuales pueden llegar a ser más propensas a la agregación de esta. Es por eso que se busca estudiar la aparición y estabilidad de este tipo de estructuras por
medio de simulaciones de dinámica molecular, haciendo uso del force field CHARMM36, el cual es un force field especializado en este tipo de proteínas. Se tienen contemplados distintos parámetros para las simulaciones, siendo los principales la temperatura del sistema, el pH de la proteína y mutaciones puntuales de esta, todo esto con la finalidad de obtener un muestreo más amplio de estas estructuras bajo diferentes condiciones ambientales a las que puede llegar a estar sometida la proteína, donde hasta el momento se ha observado la tendencia de aparición principalmente en 5 residuos, los cuales son los identificados con el número 72, 73, 85, 88 y 89, todos estos pertenecientes a la región central de la proteína, lo cual entra en concordancia con estudios anteriores que marcan esta región como la principal detonante del proceso de agregación debido a su naturaleza hidrofóbica.
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Difusión en mezclas acuosas sobresaturadas a bajas temperaturas: Relajaciones $\alpha$ y $\beta$
A partir de la similitud entre el comportamiento de la relajación viscosa entre las soluciones acuosas sobresaturadas y los líquidos sobreenfriados en la vecindad de la transición vítrea, se propone describir la intensificación del coeficiente de difusión de trazadores estos sistemas binarios a través del rompimiento de la relación de Stokes Einstein.
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Modelado de olas epidémicas de contagio usando modelos de partículas activas Brownianas.
El entendimiento de la dinámica de contagio o propagación de una enfermedad, tal como se ha visto recientemente con la pandemia derivada del virus Sars Cov-2 (COVID-19), se ha vuelto una pieza fundamental para reducir su propagación y por lo tanto reducir la enfermedad y en consecuencia posibles muertes derivadas del virus.
Ante esta motivación, el presente proyecto tiene como objetivo dar una alternativa a los modelos estadísticos clásicos como el SI, dando mayores grados de libertad a los posibles parámetros asociados al contagio dentro de la dinámica de la infección, como el rango espacial del contagio, el uso de máscaras, el confinamiento de la población, etc.
Esta alternativa consiste en la modelización de la población como partículas brownianas activas (ABP) sobre un área fija, como una plaza, un aula, un teatro, etc.
Para describir el comportamiento de la propagación de la infección por un virus, estudiamos de manera sistemática la dinámica de contagio en función de parámetros como la relación entre el movimiento de las personas y la densidad de los individuos en cierta área, así como la introducción de un tiempo de recuperación de la infección, lo que provoca la aparición de olas de infección apreciadas por ejemplo, en la reciente pandemia. A la fecha no hay modelo analítico capaz de reproducir olas de contagio, por lo cual el tener una herramienta capaz de replicar lo más fielmente una pandemia puede servir de base científica para la aplicación de políticas públicas y protocolos ciudadanos para la protección de la población. Así como el punto de partida para desarrollar un software o aplicación para la prevención del contagio.
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Study of Li and Zn Batteries with DES as Electrolytes
In this research we explore the main properties of particular Deep Eutectic Solvents (DES) doped with Lithium and Zinc ions. Such systems are good candidates of novel designs for batteries. Molecular dynamics simulations of such systems were performed to probe the main thermodynamic and transport properties. DES based on Choline Chloride + Ethylene Glycol and Choline Chloride + Urea, were combined with Lithium and Zinc at diverse concentrations. We aim to obtain physical insights about the molecular mechanisms involved in the efficiency of the mentioned systems in ionic transport. We mainly studied the mean square displacements (MSD's) and radial distribution functions (RDF's), in order to obtain the dynamical and structural properties of the systems of interest. We observe an increased diffusivity of the lithium ion when DES are used instead of ionic liquids, offering the possibility of designing new and better electrolytes.
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Superestructura activa formada por robots autopropulsados que se mueve a través de canales complejos parcialmente ocupados por un medio granular
Estudiamos la dinámica y la evolución temporal de la forma de una superestructura flexible compuesta por robots autopropulsados confinados en una cadena cerrada que se mueven dentro de regiones redondeadas interconectadas por canales estrechos, los cuales están parcialmente llenos con un medio granular húmedo y flexible. Esta superestructura activa puede atravesar canales estrechos y largos gracias a su flexibilidad y morfo-adaptabilidad. En particular, nos interesa la dinámica cooperativa que realizan los robots dentro de la superestructura y las correlaciones que aparecen entre ellos. Además, centramos nuestra atención en los cambios estructurales que las superestructuras generan sobre el medio granular. Cuando los canales se llenan parcialmente con partículas granulares, la superestructura empuja y desplaza muchas de ellas a regiones de la celda donde no obstruyan su movimiento por los canales, esto a través de formar agregados con un mayor orden estructural local. Las propiedades dinámicas de la superestructura se analizan en función de la dinámica de los robots interiores, para ello utilizamos el desplazamiento cuadrático medio $\langle \Delta r^2(t)\rangle$ y el coeficiente de difusión efectivo $D_E$. Las características estructurales del medio granular se cuantifican empleando el parámetro de orden orientacional del sexto orden $\Psi'_6$.
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Procesos de transporte en diagramas de fases complementados(SPD) en soluciones sobresaturadas: Aplicaciones
Los diagramas de fases complementados SPD (Supplemented Phase Diagram) para soluciones acuosas con polihidróxidos describen el comportamiento de estados fuera de equilibrio en la región sobresaturada de las mismas hacia la transición vítrea. Esta característica es esencial para procedimientos de conservación a bajas temperaturas dentro de áreas tales como la criopreservación de sistemas biológicos y en industrias como farmacéuticas y de alimentos.
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Simulación del Proceso de Sedimentación en Sistemas Coloides Activos mediante Dinámica Browniana
En este estudio se empleará Dinámica Browniana (DB) para modelar sistemas coloidales que presentan autopropulsión, es decir, materia activa. Estos sistemas de partículas coloidales pueden encontrarse en un régimen diluido y monodisperso, lo que permite su análisis dinámico en la escala de tiempo browniano.
El campo gravitacional influye significativamente en la dinámica traslacional y rotacional de las partículas, condicionando el proceso de sedimentación. Este proceso puede verse interrumpido o acelerado debido a la actividad inherente de las partículas coloidales. A través de la Dinámica Browniana, se puede determinar el desplazamiento cuadrático medio traslacional y rotacional, proporcionando una comprensión detallada del comportamiento difusivo de estas partículas.
Este enfoque permitirá explorar cómo la autopropulsión de las partículas coloidales afecta la sedimentación y otros fenómenos dinámicos, proporcionando una visión más completa de los mecanismos subyacentes en sistemas de materia activa.
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Towards the description of the complete phase diagram for a two-dimensional square-shoulder pair potential
In this paper, the complete phase diagram for a modified two-dimensional version of the square-shoulder pair potential model proposed by Almudallal [J. Chem. Phys. 137, 034507 (2012)] have been investigated. Molecular Dynamics simulations in the canonical and isothermal-isobaric ensembles, using a continuous version of the modified square-shoulder pair potential model, were employed to explore different phase coexistence phenomena. Initially, we constructed the complete phase diagram of the square-shoulder pair potential model proposed by Almudallal, revealing differences in the re-entrant liquid-vapor part of the orthobaric curve and in the high-density region. Subsequently, we investigated a modified version of the Almudallal pair potential, where we observed the formation of several new network phases, including the low and high-density triangular phases, deformed honeycomb phase, and random tiling 12-fold and 18-fold dodecagonal phases. These findings highlight the potential of Molecular Dynamics simulations with a continuous version of discrete pair potential for predicting complex phases in two-dimensional pair potentials and describing complete phase diagrams with a rich variety of phases.
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Modelación y Simulación de un Intercambiador de Calor Sólido-Sólido
Este proyecto explora la posibilidad de un Intercambiador de Calor Sólido-Sólido, modelándolo y simulándolo en el software "COMSOL Multiphysics". Su propósito es utilizar la energía térmica que normalmente se desperdicia en procesos industriales, como carpintería metálica y hornos, para reducir los costos y su impacto ambiental negativo. Es un intercambiador de calor a contraflujo que utiliza transporte neumático de fase densa para mover los sólidos. Este modelo utiliza la mezcla de flujo laminar y transferencia de calor en módulos de fluidos. Para maximizar la transferencia de calor, la ecuación de calor se optimiza mediante métodos de programación lineal. Utilizando los parámetros optimizados, se eligen combinaciones de materiales que se ajustan a los parámetros dados para crear el modelo final.
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Escalamiento de la energía libre en el modelo de ondas capilares, para gravedad tendiendo a cero.
Se analiza un fluido inhomogéneo que se encuentra formando una interfaz plana, en presencia de gravedad tendiendo a cero. Usando la teoría de funcionales de la densidad de fluidos inhomogéneos, considerando predicciones previas que sugieren que en este límite la interfaz presenta fluctuaciones de largo alcance. El modelo de ondas capilares puede ser extendido a un modelo de tipo Landau Ginzburg Wilson, mediante el cual se puede realizar el calculo del grupo de r normalización. Se encuentra que la energía libre tiene una contribución singular, la cual se escala en potencias de la gravedad, lo cual esta de acuerdo con la predicción de los fenómenos críticos usuales.
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Geometría termodinámica y curvas de coexistencia de ferrofluidos
Se estudia la Geometría Termodinámica (TG) para una ecuación de estado particular de un ferrofluido. El método de 𝑅-crossing de TG se aplica para reproducir las curvas de coexistencia relacionadas con las fases densa y diluida del ferrofluido en los límites de campo magnético cero y campo magnético infinito. Para ambos límites, cada fase se modela mediante una ecuación de estado separada. El diagrama de fases del fluido no tiene un punto crítico pero las fases densa y diluida están claramente separadas por curvas de coexistencia. En el marco de TG, cada fase está representada por un tensor métrico particular y, por tanto, se obtienen dos escalares de curvatura diferentes. Se verifica que las curvas de coexistencia se pueden reproducir con precisión con una versión modificada del método de 𝑅-crossing de TG, es decir, utilizando la igualdad entre las dos curvaturas correspondientes a las dos fases densa y diluida separadas.
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Código de Dinámica Molecular para la simulación de partículas cúbicas granulares en un sistema cuasi-2D
En este trabajo presentamos un código de Dinámica Molecular para simular el comportamiento de un sistema compuesto de partículas cúbicas en un dominio cuasibidimensional. Cada partícula se modela individualmente como un sistema de 8 esferas unidas por 12 cilindros. Para considerar las colisiones entre cubos se toman en cuenta las interacciones esfera-esfera, esfera-cilindro, cilindro-cilindro y esfera-cara. En cada una de estas interacciones, las fuerzas normales se calculan con el modelo spring-dashpot hookeano, mientras que las fuerzas tangenciales se calculan con el modelo de Cundall y Strack. Las simulaciones obtenidas muestran una excelente concordancia con experimentos cuasi-2D realizados con partículas cúbicas reales. En ambos casos, en experimentos y simulaciones, se encuentra que las partículas siguen una dinámica muy similar a la browniana, tanto en la distribución de velocidades, como en el desplazamiento cuadrático medio. El algoritmo permite estudiar más casos, incluyendo sistemas concentrados (cristales cúbicos) o incluso se puede extender a sistemas tridimensionales.
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Estudio de telas dopadas con tungsteno para el aprovechamiento de energías renovables
Hoy en día, las energías renovables son de vital importancia, ya que son una fuente inagotable y se tiene la oportunidad de desarrollar tecnologías renovables para la transición energética. La energía solar junto con la eólica son protagonistas de la transición energética actual. En el presente trabajo se estudia experimentalmente telas de algodón dopadas con tungsteno, midiendo relativamente la potencia emitida por unidad de área, cuando la tela se somete a un calentamiento mediante la lámpara de Stefan-Boltzmann a distintas temperaturas. Con los datos obtenidos experimentalmente, se comprueba si la potencia radiada es realmente proporcional a la cuarta potencia de la temperatura. Este estudio previo nos permite visualizar el potencial de aprovechamiento en telas copadas con tungsteno para el aprovechamiento de energías renovables. Se presenta el formalismo teórico y resultados experimentales.
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Calculo de propiedades termodinámicas para trímeros usando el potencial de pozo-triangular.
Por medio del potencial de pozo triangular se realizó las simulaciones moleculares para moléculas formadas por la unión de tres partículas llamadas trímeros en los cuales se fue variando el ángulo 60, 90, 120 y 180 grados. Se obtuvo sus propiedades termodinámicas características de cada sistema debido a su forma geométrica y la interacción del potencial intermolecular así como sus respectivos diagramas de fase, su función de distribución radial para poder saber como están distribuidas las partículas en la fase sólida y su patrón de difracción que muestra de forma visible si se tiene un arreglo ordenada o desordenado. También se calculó propiedades de transporte como lo es la difusión de cada sistema. Las simulaciones se realizaron con dinámica molecular para ensambles NVT y NPT. Los parámetros que se usaron para el potencial en los cuatro sistemas fueron $\sigma=1.0$, $\epsilon=1.0$, $\lambda=2.0$. El potencial de pozo-triangular se va a representar por medio de un potencial continuo.
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Estudio de la dinámica de partículas dentro de un baño térmico granular
En este trabajo modelamos la dinámica cerca de la transición vítrea con sistemas macroscópicos. Debido a que es complicado seguir la dinámica de las moléculas cerca de la transición vítrea empleamos sistemas macroscópicos para modelar este fenómeno. La teoría nos dice que la difusión traslacional y rotacional son inversamente proporcionales a la viscosidad del medio y que la relación DT/DR debe ser una constante, sin embargo experimentalmente se ha observado, utilizando varios sistemas, que esta relación no es constante y que existe un desacoplamiento, sin embargo esta observación parece depender del sistema, por lo que aún no es contundente. En este trabajo utilizamos sistemas granulares magnéticos y sistemas granulares mecánicos con partículas trazadoras para observar y analizar la dinámica al enfriar el sistema.
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Autoensamblado de patchy particles en superficies curvas
En los últimos años, los avances en las distintas técnicas de síntesis de partículas anisótropas han sido muy significativos, y esto se debe a sus propiedades inusuales que han generado una revolución en la creación de nuevos materiales. Las partículas con anisotropía superficial (patchy particles) en todas sus variantes (Janus, Triblock Janus, Triblock Janus Inverso, etc.) presentan un gran interés tecnológico debido a la capacidad de auto-ensamblarse y generar estructuras con propiedades muy específicas.
En esta charla, mostramos los resultados del autoensamblado de patchy particles, (el autoensamblado es la capacidad que tienen estos sistemas de generar estructuras bien organizadas sin la intervención de algún agente interno) sobre una superficie esférica bajo ciertas condiciones termodinámicas, utilizando simulaciones moleculares.
En este trabajo mostramos los resultados de dos casos particulares: partículas tipo Janus y Triblock Janus con distintos cubrimientos. Para la obtención de los resultados, hemos diseñado un nuevo potencial anisótropo continuo que lleva por nombre The Generalized Continuos Multiple Step (GCMS); este potencial es una alternativa para llevar a cabos simulaciones de dinámica molecular, ya que los reportados en la literatura se basan en el potencial llamado Kern-Frenkel, el cual es un potencial discontinuo que se utiliza en simulaciones de Monte Carlo. El potencial GCMS es un potencial continuo, sus parámetros de energía y alcance nos permiten modelar partículas esféricas con anisotropía superficial como los son: partículas Janus, Triblock Janus, Triblock Janus Inverso, etc. Los resultados obtenidos de este trabajo son muy novedosos, ya que se pueden aplicar en distintas áreas como en la ingeniería de materiales, la electrónica, la biotecnología, medicina y la industria farmacéutica.
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Propagación de campos electromagnéticos en medios aleatorios estratificados con simetría radial
Se analiza la propagación de campos electromagnéticos en dispositivos desordenados con simetría esférica. Consideramos un modelo constituido por bicapas formadas por dos monocapas de dieléctricos distintos y espesores aleatorios. Por medio de la técnica de las matrices de transferencia se determina analíticamente la longitud de localización para ondas electromagnéticas monocromáticas y se obtiene numéricamente el coeficiente de transmisión en función de la frecuencia para dispositivos con un número arbitrario de bicapas. Se muestra además cómo es posible modular las propiedades de transporte sirviéndose de correlaciones espaciales del desorden. Se discuten las aplicaciones de este modelo al estudio de la propagación de ondas electromagnéticas en metamateriales, cristales fotónicos y otros tipos de materiales estratificados.
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Estudio de la termodinámica de agujeros negros empleando termodinámica geométrica
Recientemente se ha descubierto una conexión íntima entre la termodinámica y la geometría Riemanniana. En el contexto geométrico, es posible construir una variedad Riemanniana mediante las variables termodinámicas, de manera que la definición de un tensor métrico en este espacio es plausible. A partir de dicho tensor métrico es posible obtener tensores tales como el tensor de curvatura de Riemann, el tensor de Ricci, y otras cantidades derivadas de éstos como el escalar de curvatura de Ricci. En particular, este último parece poseer información termodinámica relevante del sistema, por ejemplo, si el escalar de curvatura es cero, esto indica la ausencia de interacciones en el sistema, además, el signo del escalar determina el tipo de interacción, atractiva o repulsiva. El escalar de curvatura también brinda información sobre las transiciones de fase y puntos críticos en el sistema, por ejemplo el escalar diverge en un punto crítico. En este trabajo emplearemos las herramientas de la termodinámica geométrica mencionadas anteriormente para describir puntos críticos y transiciones de fase para diferentes soluciones de agujero negro tales como Reissner-Nordström, Kerr, Kerr Newmann y Taub-NUT.
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Navegando la esfera $\mathbb{S}^2$ con movimiento browniano correlacionado
Se presenta un análisis teórico del movimiento browniano fraccionario y browniano escalado sobre la superficie de la esfera $\mathbb{s}^2$. Las correlaciones intrínsecas del movimiento browniano fraccionario dilucidan los efectos de las estrategias de navegación elegidas. Mientras que dichas estrategias no tienen ninguna relevancia en el caso de movimiento browniano escalado. Se presentan resultados basados en simulaciones numéricas así como resultados analíticos exactos.
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Movimiento activo confinado por un potencial armónico y sujeto a fluctuaciones térmicas
Se presenta un análisis teórico del movimiento “run-and-tumble” de partículas activas confinadas por un potencial armónico y sujetas a fluctuaciones térmicas. Ambos efectos confabulan de un modo no trivial y dificultan la obtención de resultados analíticos exactos. En este trabajo se expone un método de solución que da lugar a la obtención de resultados analíticos exactos que son comparados con simulaciones numéricas y con resultados obtenidos en la literatura usando métodos de teoría de campo.
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Costo nivelado de energía en unidades de almacenamiento de energía térmica por calor latente
La alta intermitencia de la energía solar representa un problema crítico en la cadena de suministro de energía eléctrica y puede representar un peligro para la estabilidad del sistema eléctrico nacional (SEN) ya que, en los períodos de baja irradiancia solar, el centro nacional de control de energía (CENACE) debe gestionar el respaldo de forma casi instantánea. En las plantas termo-solares, el problema de intermitencia es mitigado a través de unidades de almacenamiento de energía térmica (unidades AET) que constituyen el respaldo para gestionar el suministro de energía termoeléctrica en cualquier momento del día y bajo una demanda del 100%. En este trabajo se propone un tipo de unidad de almacenamiento de energía térmica por calor latente, basado en un compuesto de micro-encapsulados de sales solares como materiales de cambio de fase (MCF) en una matriz de concreto. Contrario a lo que se piensa en MCF confinados, donde el calor latente disminuye con la presión relativa, se encontró que hay una mejora en la densidad de energía volumétrica y gravimétrica del micro-encapsulado. El aumento en la densidad de energía de un MCF confinado, se explica por el aumento en la densidad de calor sensible, producido por la compresibilidad isotérmica de las fases. En aplicaciones de alta temperatura, la densidad de calor sensible domina sobre la densidad de energía absorbida por calor latente. Actualmente, la mayoría de los modelos de PCM confinados asumen fases incompresibles, donde la pérdida de calor sensible bajo confinamiento implica una disminución en la densidad de energía térmica absorbida. El modelo propuesto consiste en un conjunto de ecuaciones para fases compresibles, mediante el cual, se estima el espectro de densidades de energía térmica en los rangos de temperatura de operación de la planta. Finalmente, a través del espectro de energía obtenido, se estiman los costos nivelados de energía de los respaldos basados en MCF para 3, 6, 9 y 12 horas de almacenamiento.
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Modelación y experimentación para el análisis del comportamiento de un colector solar de tubos evacuados para distintos flujos másicos e irradiancias
En la presente investigación se obtuvo una base de datos sobre temperatura e irradiancia que permita determinar el flujo másico optimo que se debe implementar en un colector solar para optimizar el sistema y así incrementar la eficiencia energética que este pudiera alcanzar. Para esto, se realizó una evaluación del desempeño energético de un colector solar de tubos evacuados, utilizando agua como fluido de trabajo, enfocado en la variación del flujo másico. Esto al considerar los valores de irradiancia que se alcanzan diariamente, así como un gradiente de temperatura entre la entrada y la salida, especificando el rango de temperatura que se busque elevar para el calentamiento de agua, teniendo así un clasificación de flujo según la temperatura de salida deseada. Para complementar este estudio se realizó una simulación computacional,
análisis estadístico y el estudio del fenómeno físico para la representación y obtención de una formulación matemática para el flujo másico en función de la irradiancia y un gradiente de temperatura en específico.
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Danza de burbujas en una superficie líquida
En este trabajo se reporta la generación de burbujas esféricas en un líquido a través de una onda sonora. Estas se encuentran sobre la superficie. Este sistema nos permite observar el fenómeno de difusión confinada a canales y superficies. Las burbujas se generan con una bocina a una frecuencia constante. Estas pueden tener diferentes tipos de movimiento que pueden ser por ejemplo ordenado y caótico. Estudiamos este efecto con varios líquidos de diferentes densidades y para diferentes frecuencias de la onda sonora.
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Espectro, eigenestados y propiedades de transporte en sistemas PT-simétricos sencillos
En 1997 Carl Bender y Stefan Boettcher demostraron que los hamiltonianos no hermitianos que obedecen la simetría de paridad-tiempo (PT) pueden presentar un espectro real. A partir de este hecho, la simetría PT se ha establecido como un campo de la física que ha generado un especial interés por los muchos fenómenos físicos relacionados con ella. Sin embargo, uno de los aspectos menos explorados de estos sistemas son sus propiedades de transporte, siendo las pocas referencias a este tema limitadas a modelos tipo tight binding y en menor medida a pozos de potencial, donde se ha reportado que el transporte de la densidad de probabilidad en la fase PT-simétrica es eficiente, mientras que la ruptura en la simetría PT hace que el sistema exhiba acumulación o pérdida de probabilidad. En este trabajo obtenemos y caracterizamos el espectro y los estados estacionarios de sistemas tipo pozo de potencial PT-simétrico y analizamos sus flujos de densidad de probabilidad y densidad de energía.
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Lipid Self-Assembly: A Coarse-Grained Perspective
An artificial cell, also known as a synthetic or minimal cell, is a specially engineered particle that replicates
one or more functions of a biological cell. These cells are typically composed of biological or polymeric
membranes that encase biologically active substances In this study, we have employed a coarse-grained
model to represent a suspension of lipids using a mesoscopic approach called Dissipative Particle Dynamics
(DPD). In this model, each lipid is formed by beads, with each bead representing a segment of the real
molecule (DMPC). We have systematically investigated different properties related to the self-assembly of
lipids. Specifically, we have studied the influence of density and the bending potential between beads on
the formation of various lipid structures. Therefore, the results obtained here provide valuable insights into
the self-assembly mechanisms and properties of these lipid structures. With this information, we can better
understand the main mechanisms driving vesicle self-assembly.
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Estudio del control de las variables de temperatura, presión, humedad y volumen en la optimización de los procesos de cocción y destilación del agave mezcalero en Tepexi Puebla.
La producción del mezcal ancestral en las regiones de Tecali Puebla incluye el cultivo de agaves, la jima, la cocción y destilación. El proceso de cocción se realiza en hornos que son hoyos de barro bajo tierra con cargas de leña que alcanza cientos de grados centígrados por varias horas o incluso días. Posteriormente, los agaves cocidos se proceden a triturarlos. Así el agave triturado se deja fermentar para posteriormente pasar a la destilación que se realiza con fuego directo en olla de barro a base de leños. Todo el proceso es empírico sin información concreta al respecto. En este trabajo se reporta el estudio experimental de las variables temperatura, presión, humedad y volumen presentes en el proceso, y que, con la ayuda de termopares, sensores y tarjetas de adquisición, se correlacionan las variables para su estudio bajo un sistema termodinámico cerrado.
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¿Hielo super calentado o agua sobreenfirada?
En este trabajo se estudia experimentalmente el "agua" sobreenfriada como un fenómeno de transición de fases, líquido-sólido. Se discuten las condiciones suficientes para su obtención y la posible existencia de metafases. Éstas las suponemos evidenciadas por cambios abruptos ("hombros") en diagramas T-t (Temperatura-tiempo) durante el proceso de transición.
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Propiedades reológicas de un fluido coloidal bajo esfuerzo cortante uniforme
En este trabajo investigamos la difusión y viscosidad de un fluido monodisperso de partículas brownianas esféricas bajo esfuerzo cortante uniforme. Presentamos los resultados de simulaciones numéricas para la función de dispersión intermedia y el tensor de autodifusión en el límite estacionario para varias concentraciones de partículas, haciendo uso de una ecuación tipo SLLOD para asegurar que el sistema se mantenga a temperatura constante. Entre los sistemas que presentamos incluimos partículas que interactúan repulsivamente según un potencial WCA y un segundo caso siguiendo un potencial tipo Yukawa.
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Desacoplamiento de las difusiones rotacional y traslacional de partículas elipsoidales en un sistema de bidimensional de cubos
Estudiamos el movimiento de una partícula elipsoidal inmersa en un sistema granular cuasi-2D de cubos bajo vibraciones mecánicas. En este sistema la temperatura efectiva del sistema la caracterizamos por medio de la concentración de las partículas como en otros sistemas granulares y coloidales. Estudiamos los coeficientes de difusión traslacional y rotacional a diferentes temperaturas efectivas. El sistema experimenta diferentes configuraciones, desde configuraciones desordenadas como en un gas, hasta configuraciones ordenadas donde los cubos se encuentran dinámicamente arrestados. Determinamos los coeficientes de difusión a través de mediciones del desplazamiento cuadrático medio tanto traslacional como del rotacional. Hemos encontrado que en el régimen de altas temperaturas, los coeficientes de traslación y de rotación están acoplados, esto es la razón entre ellos es constante al cambiar la temperatura. En contraste, en el régimen de bajas temperaturas, cuando el sistema está cerca de la solidificación, los coeficientes de difusión se desacoplan. Determinamos el papel que juega la relación de aspecto de la elipse y su tamaño sobre el acoplamiento de los coeficientes de difusión. Argumentamos que nuestro sistema y sus resultados modelan la fenomenología observada en sistemas coloidales cuasi- 2D. En el caso del acoplamiento de las difusiones traslacional y rotacional, en sistemas coloidales no se tienen resultados concluyentes porque es difícil de controlar la relación de aspecto de las partículas, en cambio en nuestro sistema si se puede controlar fácilmente este parámetro. Así, nuestros resultados contribuyen a complementar y extender resultados de sistemas coloidales.
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Optimización de un convertidor de energía lineal bajo algunos regímenes de compromiso
Uno de los objetivos y herramientas de la Termodinámica Irreversible es el estudio de la conversión de energía. Este desempeño energético de los convertidores de energía se puede analizar usando la producción de entropía, para esto, se definen las funciones que lo caracterizan: disipación, potencia de salida y eficiencia. Aquí, presentamos un convertidor de energía lineal isotérmico y encontramos que, su desempeño energético obedece regímenes de operación consistentes con condiciones de frontera, que implican relaciones entre su diseño y su operación. Los puntos de operación óptima se obtienen de funciones objetivo independientes del modelo. Además, de acuerdo con la 2a ley de la Termodinámica, los convertidores de energía reales podrían operar en condiciones sociales y ambientales de manera que logren generar potencia, ahorrando insumos y disminuyendo la contaminación consustancial a la conversión. Por esta razón, proponemos funciones “compromiso” que nos permitan encontrar puntos de operación óptimos del convertidor que, aseguren un balance entre su eficiencia y su potencia de salida [$C_{P-\eta}\left(x,q\right)$], o un balance entre su potencia de salida y su disipación [$C_{P-\Phi}\left(x,q\right)$], con $x$ el cociente de fuerzas generalizadas de Onsager y $q$ el parámetro de acoplamiento. Así, los extremos de tales funciones nos permiten establecer los valores de las variables de proceso que posibilitan la operación de interés. Esto permite estudiar la energética obtenida bajo estos nuevos criterios, y compararla con la energética asociada a otros criterios de optimización planteados por otros autores. Finalmente, sugerimos posibles aplicaciones de estos resultados, para la descripción de algunos fenómenos de conversión de energía observados en la naturaleza.
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Transporte balístico inducido por transiciones sin reciprocidad entre tres estados de de velocidad de partículas autopropulsadas
Presentamos un modelo teórico de movimiento activo que considera tres estados distintos de velocidad. La dinámica de una partícula tipo "run-and-tumble" que transita de forma no recíproca entre tres estados de movimiento con velocidades de auto-propulsión (${v_{-}=-v,v_{0}=0,v_{+}=v}$), es considerada para su análisis estadístico. Estudiamos los patrones de movimiento que emergen, a través de los primeros momentos de la densidad de probabilidad de las posiciones, en particular el desplazamiento cuadrático medio exhibe transporte balístico en general, sin embargo se observa difusión normal en el caso de transiciones recíprocas.
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Isotermas de adsorción de un colorante aniónico sobre dióxido de titanio
El dióxido de titanio (TiO$_2$) es un material fotocatalítico que mediante un mecanismo fisicoquímico acelera la degradación de contaminantes orgánicos. Cuando se le hace incidir luz de 3.2 eV de energía el TiO$_2$ se fotoactiva y es capaz de catalizar la degradación de diversos contaminantes. Sin embargo, en este trabajo, se estudia el TiO$_2$ como un material adsorbente en lugar de su función tradicional como fotocatalizador ya que se cree que inducir una máxima adsorción del colorante sobre el fotocatalizador mejora su degradación fotocatalítica pues hay más colorante disponible para la reacción.
En este trabajo se presenta el análisis estadístico de experimentos de adsorción del colorante naranja ácido 7, a diferentes concentraciones iniciales, sobre TiO$_2$ a pH 1 [1]. Se aplicaron ajustes lineales y no lineales para estudiar el equilibrio del proceso, usando isotermas de adsorción típicas como la de Langmuir y Freundlich.
Se observa que el porcentaje de adsorción en el equilibrio se incrementa inicialmente para posteriormente disminuir cuando se aumenta la masa de fotocatalizador El parámetro de Langmuir $1/k$ (que representa la concentración de colorante a la que se llega a la mitad de la saturación) tiene el comportamiento opuesto al porcentaje de adsorción (al aumentar la masa de fotocatalizador inicialmente disminuye y posteriormente se incrementa).
[1] Tesis de doctorado de Araceli Arteaga Jiménez. IPN-CICATA-Querétaro (julio 2023).
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"Modelo Pachwork para dinámica heterogénea de líquidos subenfriados"
En esta investigación estudiamos las heterogeneidades espaciales a través de un modelo patchwork de un líquido subenfriado, donde los átomos se modelan como esferas duras.
Se implementa un modelo de mosaico o mosaico para introducir desviaciones de la densidad de partículas locales alrededor del valor global. Se utiliza un criterio de detención dinámica obtenido a partir de las soluciones estacionarias de la teoría NE-SCGLE (Ecuación de Lagevin generalizada autoconsistente sin equilibrio) para distinguir entre parches detenidos (de tipo sólido) y no detenidos (de tipo líquido). Observamos relaciones interesantes entre la densidad aparente y el número promedio de parches detenidos. Como era de esperar, el número de parches detenidos crece con el aumento de la densidad aparente. Incluso en la densidad aparente ideal de transición vítrea, observamos parches no detenidos que podrían ser precursores de relajaciones generales en los vidrios.
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Estudio de la densidad de producción de entropía en el sistema Gray-Scott reversible confinado en un canal estrecho
En este trabajo se analiza el sistema de reacción-difusión conocido como Gray-Scott reversible, confinado en un canal estrecho, y la correspondiente influencia de la geometría de la pared del canal en la producción de entropía del sistema. Utilizando una ecuación de difusión efectiva que considera modificaciones por las características del canal, encontramos que la densidad de producción de entropía cambia su valor pero no su comportamiento cualitativo, lo que ayuda a explorar el espacio de formación de estructuras.
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Dinámica Browniana de Partículas Coloidales con Momento Magnético bajo un Campo Magnético Oscilante
En este estudio se desarrollará un modelo basado en Dinámica Browniana para investigar el comportamiento de un sistema de partículas coloidales con momento magnético, operando en el régimen de tiempo difusivo, en condiciones de dilución y monodispersión. A este sistema se le aplicará un campo magnético oscilante.
Durante la aplicación del campo magnético, la dinámica orientacional de las partículas juega un papel crucial. El momento magnético de las partículas coloidales interactúa con el campo externo aplicado, tendiendo a configuraciones de energía mínima. Este fenómeno induce una fase nemática, caracterizada por un ordenamiento específico de las partículas.
El proceso de ordenamiento se observa predominantemente a bajas frecuencias del campo magnético oscilante, donde las partículas pueden seguir la variación del campo y alcanzar la fase nemática. En contraste, a frecuencias más altas, el sistema no logra ordenarse debido a la rápida tasa de cambio del campo magnético, que impide que las partículas ajusten su orientación de manera efectiva.
Este trabajo permitirá comprender mejor los mecanismos de interacción entre partículas coloidales magnéticas y campos externos, así como las condiciones que favorecen el ordenamiento en fases nemáticas inducidas por campos magnéticos oscilantes.
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Study of the transport properties of ILs and DES using molecular dynamics simulation
In this research we compared the transport properties (diffusion) of Ionic Liquids (ILs) and Deep Eutectic Solvents (DES). The main aim is to demonstrate the influence of molecular rigidity of cation and hydrogen bond donor (HBD) on these properties. We performed a series of all-atom molecular dynamics (MD) simulations for Choline Chlorine (CHL) and Ethyl- Methyl-Imidazolium (EMI) as ILs and their mixture with ethylene-glycol (ETG) and urea (UR) as DES to different temperatures and concentrations. We found that molecular rigidity has effect on diffusion of each component in the liquid, specially on DES , where the aparition of a quadrupole in the ETG molecule improve the mobility of anions.
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Un estudio de la dinámica de dipolos magnéticos activos en campos externos utilizando Hexbugs.
Investigamos el comportamiento de los dipolos magnéticos cuando están sometidos a campos magnéticos externos, utilizando Hexbugs como modelos experimentales[1]. Los Hexbugs son pequeños robots con vibración que se mueven de manera aleatoria y son utilizados para simular la dinámica de partículas activas. Utilizamos Hexbugs equipados con pequeños imanes para simular dipolos magnéticos activos. Se monitorizó el comportamiento de los dipolos magnéticos en presencia y ausencia de campos magnéticos externos, observando los patrones de movimiento y configuración. Sin campo externo estos dipolos magnéticos se movieron de manera aleatoria, pero se alinearon y formaron estructuras temporales debido a la interacción magnética entre los dipolos magnéticos. La presencia del campo ordenó el movimiento de estos dipolos activos, provocando una mayor alineación en la dirección del campo y se observaron patrones más definidos. La aplicación de un campo magnético externo puede controlar y dirigir el comportamiento de estos dipolos, lo que permite el diseño de sistemas de partículas activas controlables en la micro y nano escala.
[1] DiBari et al., “Using HexbugsTM to model gas pressure and electric conduction: A pandemic inspired distance lab”, Am. J. Phys. 90(11), 817-825(2022).
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Brecha energética y temperatura crítica para una mezcla de bosones y fermiones distribuidos en multicapas.
Utilizando el formalismo Bosón-Fermi ́on (BF) de la superconductividad [1-2] para una mezcla gaseosa de fermiones (electrones y/o huecos) y bosones compuestos (pares de electrones y/o pares de huecos) distribuidos en una estructura multicapas parecida a la de los cupratos superconductores, reportamos la brecha energética como función de la temperatura y la temperatura crítica.
Nuestros resultados se comparan con valores experimentales de los superconductores YBCO.
Las tres ecuaciones trascendentales que resultan del formalismo BF de los pares de Cooper de electrones (2eCPs), de los pares de Cooper de huecos (2hCPs) y la ecuación de número, todas dependientes de la temperatura, forman un sistema de ecuaciones acopladas que resolvemos numéricamente con un programa en lenguaje Python que desarrollamos desde cero.
1. V.V. Tolmachev, Physics Letters A, 266 (2000) 400-408
2. M. de Llano and V.V. Tolmachev, Phys. A 317 (2003) 546-564
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Influencia de la Interacción Fluido-Pared en las Transiciones de Fase de Fluidos Confinados
En este trabajo se estudiaron fluidos simples de Lennard-Jones confinados en poros tipo hendidura mediante simulaciones Monte Carlo para analizar la transición vapor-líquido, utilizando paredes con interacciones débiles y muy atractivas. Se simularon varias fuerzas potenciales fluido-pared y se obtuvieron transiciones de presión a diferentes temperaturas. Estos análisis nos permitieron describir el comportamiento de la presión respecto a la temperatura.
Para las interacciones débiles fluido-pared, la presión de transición vapor-líquido aumenta con la temperatura. Conforme las interacciones fluido-pared se vuelven moderadamente atractivas, la presión de transición comienza a disminuir con la temperatura. Finalmente, cuando las interacciones fluido-pared son altamente atractivas, la presión de transición disminuye aún más con la temperatura, resultando en una pendiente negativa de la línea de coexistencia en el diagrama de fase P-T.
También se describieron las diferencias en las energías cinéticas y potenciales, y las entalpías de adsorción. Para las interacciones débiles, la diferencia de energía disminuye y la entalpía de adsorción es negativa; mientras que para las interacciones altamente atractivas, la diferencia de energías aumenta y la entalpía es positiva.
Por lo tanto, pudimos describir el impacto de las interacciones fluido-pared en el comportamiento de fase de los fluidos confinados. Manipulando la fuerza de estas interacciones, es posible controlar las condiciones de las transiciones de fase, lo cual es crucial para aplicaciones en áreas como la adsorción, la catálisis y el diseño de materiales con propiedades específicas de retención y liberación de fluidos.
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Cocina Eco-Amigable
En este proyecto, diseñamos y construimos un horno solar automatizado utilizando materiales desechables con el objetivo de demostrar una alternativa práctica y accesible para cocinar alimentos utilizando energía solar. Además de los beneficios de sostenibilidad y accesibilidad, la automatización añade una capa de conveniencia y eficiencia al proceso de cocción.
- El diseño usa una caja de cartón grande como base estructural y cubre al interior con papel de aluminio para reflejar la luz solar.
- Se cubre de una capa de aislamiento para mejorar la retención de calor en el interior del horno.
- Se construyó un mecanismo de seguimiento solar utilizando un pequeño motor eléctrico alimentado por un panel solar.
- se coloca un recipiente resistente al calor a dentro de una bolsa de plástico transparente para crear un invernadero alrededor de los alimentos
- El horno solar automatizado sería eficaz en la captación y retención de calor, alcanzando temperaturas adecuadas para cocinar alimentos de manera segura y eficiente.No daña el medio ambiente, ya que no requiere otro tipo de energía mas que la solar.
- El mecanismo de seguimiento solar permite que el reflector solar se ajustara automáticamente para seguir el movimiento del sol durante el día, maximizando así la captación de luz solar.
- La utilización de materiales desechables y un diseño simple y económico hace que el proyecto sea accesible para personas con recursos limitados.
- La automatización del horno solar añade una capa de eficiencia y comodidad al proceso de cocción, manteniendo al mismo tiempo los beneficios de sostenibilidad y accesibilidad de la versión anterior del proyecto.
- Este enfoque innovador demuestra el potencial de la física y la ingeniería para proporcionar soluciones prácticas a los desafíos ambientales y sociales.
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Análisis del comportamiento de sustancias paramagnéticas desde la perspectiva clásica y cuántica
Una sustancia paramagnética se caracteriza por la alineación de sus momentos magnéticos con un campo magnético externo 𝐻. Se modela una sustancia paramagnética como un sistema de 𝑁 dipolos que pueden girar libremente, con movimiento traslacional despreciable. Bajo la consideración de los Principios de Mínima Energía y Máxima Entropía, se analizan cambios en la energía y microestados del sistema; se determina la termodinámica del sistema aplicando métodos propios de la Estadística de Boltzmann desde la perspectiva de la mecánica clásica como la cuántica. Se exploran condiciones sobre la temperatura y su efecto en la energía y capacidad calorífica del sistema. Los resultados pueden extenderse a sistemas cuánticos de dos niveles.
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Termofinanzas y la predicción de los precios de la canasta básica
En este trabajo, presentamos un enfoque distinto para modelar el comportamiento de los precios de la canasta básica, utilizando la ecuación de difusión. Este modelo matemático, ampliamente utilizado en física para describir la distribución de temperatura en un medio, puede ser adaptado para entender cómo varían los precios en una economía y cómo se distribuyen a lo largo del tiempo y el espacio. La idea central de esta propuesta es equiparar el precio de la canasta básica a la temperatura en el modelo de propagación de calor. En este contexto, el coeficiente de dispersión en la ecuación de difusión, que en la física representa la conductividad térmica, se interpreta como un equivalente a la inflación en términos económicos. De esta forma, la difusión del calor a través de un medio se asemeja a la forma en que los precios se propagan y fluctúan en una economía.
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Implementación de DInamica Molecular para el Estudio de Proteínas Ligadoras a Ácidos Grasos
En este estudio, se realizaron simulaciones de dinámica molecular (MD) para investigar las interacciones entre la proteína 4 fijadora de ácidos grasos (FABP4) y dos ácidos grasos importantes, palmítico y linoleico. FABP4 es una proteína transportadora de ácidos grasos que desempeña un papel crucial en el metabolismo de los lípidos y ha sido implicada en diversas enfermedades metabólicas. El paquete de simulación GROMACS se utilizó junto con el campo de fuerza AMBER94 para describir con precisión las interacciones a nivel atómico. Se observa un cambio conformacional en la proteína FABP4 en presencia de altas concentraciones de ácidos grasos.
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Simulación y experimento de partículas en campos de luz: confinamiento no trivial.
Este trabajo presenta simulaciones realizadas con el objetivo de analizar los resultados experimentales del confinamiento de partículas coloidales en canales rectangulares creados por medio de pinzas ópticas holográficas. Los resultados revelaron una segunda región difusiva en el desplazamiento cuadrático medio de la partícula cuando se aplicó un ángulo de inclinación en el canal, adicional a la difusión confinada normal. Para comprender este fenómeno, se realizaron simulaciones de una partícula browniana confinada, estudiando su desplazamiento cuadrático medio y su difusión, tanto en canales rectos como inclinados, para estudiar la naturaleza de la segunda región difusiva en su desplazamiento cuadrático medio. Se exploró si esta segunda región difusiva surge únicamente de la aplicación de una rotación, mediante la utilización de una matriz de rotación para transformar la trayectoria de la partícula generada en un canal sin inclinación, o si depende de la generación de la trayectoria en un canal ya inclinado. Nuestros resultados permitirán una interpretación correcta de los experimentos a la luz de las teorías actuales de difusión confinada.
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Mezcla fluida de esferas duras polares
Se analiza un fluido inhomogeneo que se encuentra formando una región interfacial de forma esférica, la cual esta formada por moléculas de distintas especies; modeladas como esferas duras, las cuales tienen asociado un momento dipolar en el centro de la misma. Se utiiza la teoría de funcionales de la densidad, de la cual se deriva el tensor de esfuerzos, de allí se calcula el gran potencial del sistema. Para obtener resultados que se puedan comparar, se considera que el fluido es diluido,de manera que el perfil de densidad se puede desarrollar en potencias de las curvaturas principales. Se identifican las propiedades de la superficie y se observa que los resultados son consistentes con el caso de un solo componente.
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Predicting adsorption isotherms using a two-dimensional version of the statistical associating fluid theory for fluids interacting via a Mie pair potential.
This work introduces a molecular thermodynamic approach to describe the adsorption of both non-associating and associating fluid chains onto carbonaceous materials. The theoretical framework is based on the two-dimensional version of the Statistical Associating Fluid Theory for chain molecules interacting via a Mie pair potential [Mol. Phys. 117, 3770, (2019)] (SAFT-VR Mie 2D). Validation of the theoretical approach is performed through Gibbs ensemble Monte Carlo simulations, demonstrating a good agreement with the theoretical predictions. Finally, the developed approach is applied to predict adsorption isotherms of carbon dioxide, methane, nitrogen, sulfur dioxide, water, and methanol onto carbonaceous materials such as dry coal.
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Cálculo de paramentos de escalamiento para polímeros no ideales con métodos no convencionales
En el presente trabajo se calculó numéricamente el escalamiento del radio de giro con el grado de polimerización usando un camino aleatorio y la restricción del volumen excluido para modelar un polímero no ideal. Usando un algoritmo de machine learning se calculó el mismo escalamiento para posteriormente comparar, tanto los resultados como el coste computacional.
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Descripción teórica de la mezcla coloide-polímero desde una perspectiva fuera del equilibrio termodinámico.
La mezcla coloide-polímero es de gran importancia debido a que está involucrada en diversas áreas del sector industrial como pinturas y lácteos [1,2]. Actualmente se cuenta con conocimiento experimental acerca de los cambios de fase de esta mezcla, mismos que han sido estudiados mediante teorías como el modelo de sitio de interacción de referencia de polímero (PRISM), modelo central gaussiano (GCM) o la teoría funcional de densidad (DFT) que han tenido un éxito limitado [3]. Es por esta razón que en el presente póster se muestra una descripción teórica de los cambios de fase de la mezcla coloide polímero, en particular la transición a gel o a vidrio. Para lograrlo se partió de la teoría de la ecuación generalizada de Langevin auto consistente en su extensión fuera de equilibrio (NE-SCGLE), la cual parte de la teoría de fluctuaciones de Onsager-Machlup, así como de métodos computacionales necesarios para resolver el sistema de ecuaciones involucrado. Se encontró que para un sistema conformado por coloide con fracción de volumen $\varphi_{c}$ en el rango [0.01, 0.6] y polímero no absorbente con fracción de volumen $\varphi_{p}$ en el rango [0.01, 8] y radio de giro $\xi$ 0.1 la viscosidad $\eta *$ varía ente $10^{0}$ y $10^{3}$. Se observó que la viscosidad máxima del sistema fue de $5.87\times 10^{3}$, donde $\phi_{c} = 0.566$ y $\phi_{p} = 0.025$.
Estos resultados resultan útiles en el avance en la descripción de la materia condensada, así como en su estudio y producción, así como una visualización del fenómeno de desmezclado.
Referencias:
1. Gawai, K. M., Mudgal, S. P., & Prajapati, J. B. (2017). Chapter 3 - Stabilizers, Colorants, and Exopolysaccharides in Yogurt. In N. P. Shah (Ed.), Yogurt in Health and Disease Prevention (pp. 49–68).
2. Rheology Modifiers, Thickeners and Gels. (2010). In Colloids in Paints (pp. 193–209). doi:10.1002/9783527631179.ch8
3. Lekkerkerker, H. & Tuinier, R. (2011). Colloids and the Depletion Interaction. Springer Dordrecht.
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La flecha del tiempo a lo largo de 5 siglos de música clásica
Sucesión, continuidad, direccionalidad y narrativa en composiciones musicales han sido discutidas en forma recurrente, entre otros, por músicos y musicólogos. En esta presentación se abordan estos temas, por compositor y periodo musical, a partir de criterios cuantitativos emanados de un estudio de propiedades estadísticas de cerca de 9000 partituras de música clásica desde el renacimiento hasta inicios del siglo XX. Vistas como series musicales, se determinan rasgos de no linealidad, asimetría, escalamiento e irreversibilidad. El estudio pone de manifiesto relaciones entre esos rasgos, así como la predominancia del comportamiento irreversible en las composiciones a lo largo de los distintos periodos musicales La flecha del tiempo se determina por medio de la irreversibilidad estadística, calculada en términos de producción de entropía, en redes construidas por medio de horizontes de visibilidad, a partir de las partituras. El análisis permite explorar el proceso de composición en términos termodinámica fuera de equilibrio. También se sondean relaciones entre direccionalidad, disipación y no linealidad con percepción y apreciación musical. Nuestro estudio se basa en el comportamiento melódico, quedando abierto su integración a tratamientos sobre armonía y ritmo. Adicionalmente se presentarán consideraciones sobre aleatoriedad y determinismo en las partituras.
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Diseño y construcción de una cámara de análisis de gases de postcombustión utilizando la plataforma arduino y diseño asistido por computadora
En la práctica, la determinación de la formula empírica de un compuesto químico orgánico a través de una reacción de combustión, se determina empleando técnicas altamente sofisticadas y costosas como el análisis elemental, lo que dificulta la determinación de la formula empírica de compuestos químicos orgánicos. Por lo anterior, es necesario crear nuevas estrategias para su determinación. En el presente trabajo de investigación se propone el diseño y construcción de una cámara de gases de postcombustión compatible con un calorímetro de bomba estática, con la finalidad de realizar el análisis de los gases producto de una reacción de combustión, obteniendo así las concentraciones de cada compuesto. Para ello se emplearon sensores de gases compatibles con la plataforma Arduino, análisis de datos y diseño asistido por computadora.
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Estudio experimental de las propiedades reológicas de una mermelada artesanal de Xoconostle
La presente investigación se centra en un estudio experimental para comprender las propiedades reológicas de la mermelada artesanal de frutos del desierto, especialmente de Xoconostle, centrándose particularmente en la viscosidad y la formación de gel. Se reconoce que estas propiedades influyen directamente en la experiencia sensorial del consumidor, determinando aspectos como la textura, el sabor y la sensación al momento de consumirla, y que están intrínsecamente ligadas a la presencia y actividad de la pectina presente en la fruta la cual actúa como espesante y estabilizante en las mermeladas.
La comprensión del papel crucial de la pectina en la viscosidad y estructura de la mermelada guiará el desarrollo de estrategias efectivas para la formulación y producción de estos productos alimenticios así como para la generación de conocimiento científico sobre la compleja dinámica detrás de la formación del gel. También presenta una oportunidad invaluable para brindar una retribución social significativa a comunidades rurales, como las de los municipios de Coxcatlán y Caltepec en el sur del estado de Puebla con quienes tenemos colaboración y buscamos promover el empoderamiento local en prácticas innovadoras de producción alimentaria. Este enfoque no solo fortalece la economía local y fomenta la autosuficiencia, sino que también preserva y enriquece las tradiciones culinarias y agrícolas arraigadas en estas regiones, garantizando un impacto social positivo y sostenible a largo plazo.
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Estudio de las fases ordenadas de mesógenos cuasi-esféricos aplicando la teoría de aproximación no-conformal (ANC).
Los cristales líquidos son materiales con diversas propiedades térmicas, eléctricas y ópticas, cuyo comportamiento estructural y dinámico ha sido modelado mediante varias representaciones, entre ellas el modelo de Gay-Berne. Este modelo, ampliamente citado, describe interacciones moleculares anisotrópicas usando parámetros de longitud y energía, permitiendo estudiar diagramas de fase y dinámicas moleculares.
Sin embargo, el modelo de Gay-Berne es computacionalmente exigente debido a la complejidad en la evaluación de las interacciones. Por ello, se han desarrollado modelos simplificados, como el de Hess-Su, que mantienen la anisotropía de energía sin abordar directamente la anisotropía de longitud. Este modelo captura fases nemáticas y defectos topológicos con menor demanda computacional.
En este trabajo, se utilizará el modelo de Hess-Su para explorar la estabilidad de la fase nemática al modificar el potencial de interacción mediante la teoría No Conformal Aproximada (ANC), que ajusta la suavidad del potencial. El objetivo es evaluar cómo la modulación de la forma del potencial de LJ afecta la estabilidad del orden nemático, identificando un sistema simple que capture el comportamiento líquido cristalino sin requerir el alto costo computacional del modelo de Gay-Berne.
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Caracterización del proceso de descomposición espinodal de una mezcla ternaria líquida-polimérica.
Se estudió la descomposición en el punto crítico de la mezcla binaria de lutidina-agua con un agregado de polimero a distintas concentraciones. Capturando con una camara CCD el patrón de luz obtenido al hacer interactuar un laser con la muestra y calculando la correlación temporal de las fluctuaciones de la intesidad, haciendo uso de análisis de imagenes. La técnica ultilizada demostró ser de coste bajo y fácil implementación con aplicaciones variadas incluyendo en Diffusing wave spectroscopy (DWS)
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Entendiendo y controlando el auto ensamble: de suspensiones de nanopartículas en cristales líquidos a cápsides virales
En años recientes, hemos realizado investigaciones sobre auto ensamble de cristales líquidos, nanopartículas y cápsides virales. Para ello, hemos recurrido principalmente a métodos teóricos y computacionales propios de la física estadística y la termodinámica, manteniendo una colaboración estrecha con la contraparte experimental de nuestras investigaciones.
Ejemplificaremos el uso de métodos de dinámica molecular y teoría del continuo para obtener control sobre las propiedades estructurales, ópticas y de flujo de cristales líquidos (por medio de transiciones de fase, confinamiento y presión acústica). Adicionalmente, mostraremos cómo aplicar dinámica molecular y modelos cinéticos para estudiar el ensamble de la cápside del virus VIH-1, en particular la forma en que este virus captura selectivamente su genoma de RNA a medida que ensambla su cápside, a pesar de condiciones adversas de concentración y de carecer de la afinidad termodinámica necesaria para que la captura ocurra bajo condiciones de equilibrio termodinámico. Las predicciones de estos modelos son susceptibles de probarse experimentalmente y apuntan a cómo interferir con la formación de viriones del VIH-1
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¿Las redes neuronales sueñan con modelos magnéticos?
Aunque hay reportes de que una red generativa antagónica (GAN, por sus siglas en inglés) es capaz de generar configuraciones de spines análogas a las que se obtienen de un modelo de Ising bidimensional y que además reproducen la magnetización y energía promedio (arXiv:1710.04987) del modelo original, en este trabajo calcularemos las funciones de correlación de dos puntos para las configuraciones generadas por la red neuronal y las compararemos con las funciones de correlación de las simulaciones del modelo de Ising que se usaron para entrenar a la red. De esta manera seremos capaces de analizar que tan exitosa es la GAN para reproducir las correlaciones estadísticas que ocurren a diferentes escalas para este modelo además de las cantidades macroscópicas ya reportadas.
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Descripción covariante de la dinámica coloidal en espacios curvos
El movimiento Browniano es una característica universal de las partículas coloidales embebidas en medio anfitrión, y este es fundamental para el transporte molecular o difusión, una característica relevante no solo para la física, sino para diversas áreas de la ciencia y la ingeniería. Desde su descubrimiento, el movimiento Browniano, también conocido como dinámica coloidal , ha jugado un rol importante en el entendimiento de la relación molecular existente entre una macromolécula difundiéndose y la información macroscópica del medio anfitrión. Sin embargo, la dinámica coloidal está lejos de ser totalmente comprendida. Por ejemplo, la difusión de coloides no esféricos o los efectos de la geometría del medio anfitrión en la disfusión de coloides pasivos y activos. En este trabajo, introducimos una descripción covariante de la dinámica coloidal en espacios curvos, en la cual, sin perdidad de generalidad, las interacciones hidrodinámicas han sido omitidas. Este formalismo representa un punto de partida en el entendimiento del rol de la geometría en la dinámica coloidal, el cual es un aspecto fundamental en el entendimiento de procesos difusivos complejos, como puede ser la difusión de proteínas sobre membranas celulares. Así mismo, se espera que este acercamiento permita entender fenómenos diversos, como el papel de la geometría en la separación espinodal o en las propiedades termodinámicas de una suspensión coloidal por mencionar algunos ejemplos.
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Formación de patrones en sistemas fuera de equilibrio, con dominios irregulares y efectos de cooperatividad.
El cáncer es una enfermedad compleja que se caracteriza por el crecimiento incontrolado de células anormales. Este crecimiento involucra la interacción entre las células cancerígenas, sanas e inmunitarias del cuerpo humano. En este trabajo modelamos un entorno biológico en el que interactúan estas tres especies principales. Las células de cáncer compiten por recursos y espacio con las células sanas. Por otro lado, el sistema inmune juega un papel activo en la caza de células cancerígenas, trabajando en cooperación con las células sanas. Estas interacciones se incorporaron en un modelo de dinámica de poblaciones en ecuaciones diferenciales parciales con crecimiento tipo logístico o con efecto Allee (denotando cooperación o competencia entre células del mismo tipo) y dependencia espacial.
Al analizar las ecuaciones de la dinámica encontramos que son análogas a las de la dinámica de sistemas de reacción-difusión, difiriendo por unos pocos términos adicionales que garantizan la existencia de una energía libre. En este trabajo contrastamos la dinámica de ambos modelos, resaltando los efectos de dichos términos adicionales sobre la formación de patrones espaciales, dinamismo temporal y el control obtenido al variar los parámetros que modelan las tasas de crecimiento y depredación (imitando los efectos de ciertos tipos de terapias).
La comprensión detallada de las interacciones entre el cáncer, las células sanas y el sistema inmune tiene implicaciones significativas para el tratamiento de este padecimiento. Por ejemplo, para ayudar a evaluar la efectividad de diferentes estrategias de inmunoterapia, que buscan potenciar la capacidad del sistema inmune para combatir el cáncer. Además, puede apoyar el desarrollo de tratamientos combinados que utilicen tanto terapias dirigidas a las células cancerosas como intervenciones que modifiquen el entorno inmunológico para favorecer la eliminación del tumor.
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Contracción de Fuerzas Desnudas: Un Estudio de las interacciones de Vaciado en Sistemas Coloidales a Concentración Finita.
Las interacciones efectivas son fundamentales en el campo de la materia blanda y los sistemas complejos; y muchos fenómenos físicos tienen lugar en diferentes sistemas termodinámicos debido a tales interacciones. Las fuerzas de vaciado son un ejemplo muy particular de interacciones efectivas, siendo de origen entrópico más que energético. Estas fuerzas son fundamentales para determinar el comportamiento de una gran cantidad de materiales y dispersiones coloidales, y se han utilizado para la manipulación de sistemas cuyos estados termodinámicos están en equilibrio y fuera de él. Se comprende bien la naturaleza efectiva y el origen entrópico de estas fuerzas efectivas; sin embargo, la mayoría de los enfoques teóricos y también las simulaciones moleculares, sólo funcionan cuantitativamente en sistemas muy diluidos, ya que las grandes asimetrías de tamaño y las altas concentraciones de partículas son difíciles de abordar. Los enfoques existentes para integrar los grados de libertad de las especies depletadas pueden fallar en estas condiciones físicas extremas. En este contexto, el principal objetivo de esta contribución es mostrar una nueva formulación física general para obtener fuerzas y potenciales efectivos. Mostramos que la contracción de las fuerzas desnudas determina de forma única las interacciones de vaciado. Nuestra formulación se prueba mediante el estudio de las fuerzas de vaciado en mezclas coloidales a concentración finita y situaciones lejanas al límite diluido, los resultados se comparan con resultados que provienen de la teoría de ecuaciones integrales. Nuestros resultados abren la posibilidad de encontrar una ruta eficiente para determinar las interacciones efectivas incluso en condiciones termodinámicas de no equilibrio.
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Adsorption in DPD model to study infection dynamics by phages
Los sistemas biológicos suelen ser complejos, por el hecho de tener tantos grados de libertad, debido a eso requieren simulaciones numéricas. Unos de los fenómenos menos entendidos es la dinámica de infección de bacteriófagos. Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias, son importantes y muy recurrentes en la naturaleza, ayudan en los ecosistemas regulando la población de bacterias. Son tan abundantes que muchos habitan en los animales, como el ser humano, en este momento albergamos más de 10 trillones de fagos en nuestro cuerpo, mientras que 3 billones penetran el cuerpo humano diariamente.
Estudios previos demostraron que son útiles en la regulación de la microbiota humana, además de que serían una buena solución para la problemática de las superbacterias, pero como sabemos, estos no tienen movimiento propio, por lo que cuestiones térmicas y estadísticas entran en juego para el entendimiento de la dinámica de infección.
El equipo de trabajo desarrolló estudios previos con modelos isotrópticos y dinámica browniana, sin embargo, ahora se realizó un modelo anisotrópico con dinámica de partícula disipativa debido a que con este tipo de dinámica se pueden reproducir eféctos hidrodinámicos, los cuales en estudios previos, se ha demostrado ser un factor muy influyente en la dinámica de infección, tambien en este modelo se utilizaron paredes celulares para representar a la bacteria, se estudió la amfifilicidad del sistema para ver que tanto influía esto en la dinámica de infección. Posteriormente se le comenzó a dar más relevancia a las proteínas de la pared celular, ya que estas tienen un mecanismo de llave cerradura con el fago, por lo tanto se estudió la concentración de estas en la pared celular así como la carga viral del sistema. Se calcularon perfiles de densidad, parámetros de orden e isotermas de absorción.
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Thermodynamic and transport properties of square-well fluids from Molecular Dynamics
Thermodynamic and transport properties of particles interacting via the square-well potential in the range of 1.4 ≤ λ ≤ 2.6 have been studied using Molecular Dynamics (MD) simulations. We present thermodynamic properties such as vapor-liquid coexistence, vapor pressures, and densities for different values of the attractive range potential. Good agreement is observed between our theoretical approach and Monte Carlo computer simulations in a wide range of densities, temperatures, and pressures. Additionally, we show MD simulation results for transport properties, including viscosity as a function of density, temperature, and the variable range of the potential. Our results for transport properties are in excellent agreement with both Monte Carlo and MD simulation data reported in the literature. The MD technique employed here can enhance our understanding of these systems using a straightforward approach and contribute to the development of accurate and predictive models for real fluids.
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Entendimiento fundamental de los materiales sólidos amorfos: un espectacular logro de la comunidad mexicana de física estadística
Desde hace más de un siglo, los físicos sabemos que los estados de equilibrio de la materia (gases, líquidos, sólidos cristalinos) maximizan la entropía, es decir, son soluciones de la ecuación dS=0 (complementada con la expresión de Boltzmann S=kB Ln W). Resolviendo esta ecuación para todo posible Hamiltoniano, permitiría enlistar el catálogo universal de los posibles estados de equilibrio de la materia. Este catálogo, sin embargo, no contendría a los estados de la materia con la que los seres humanos interactuamos mas intensa y cotidianamente. Los extremadamente comunes materiales sólidos amorfos, como los vidrios, los geles, etc, constituyen un segundo catálogo de estados de la materia. Identificar los principios fundamentales y las ecuaciones de la física que describen a estos estados amorfos de no-equilibrio, ha constituido una de las fronteras más misteriosas de la física. En esta plática describiremos cómo la comunidad mexicana de física estadística ha logrado descifrar este misterio.
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Molecular Dynamics simulations and discrete perturbation theory for systems interacting via the parabolic-well pair potential
In this work, we performed Molecular Dynamics (MD) simulations to investigate the thermodynamic properties, including vapor pressures, critical points, pressure, excess energy, and vapor-liquid equilibrium,
for a continuous version of the parabolic-well (PW) pair potential within the attractive range of 1.5 $ \leq \lambda \leq 3.0$. In addition to conducting extensive MD simulations, we have developed an analytical
equation of state for the Helmholtz free energy of particles interacting via the PW pair potential. This development was accomplished within the framework of discrete perturbation theory, involving discrete steps to accurately represent the general shape of the PW potential. Remarkably, our theoretical approach based on discrete perturbation theory demonstrates excellent agreement with MD simulations across a wide range
of densities, temperatures, and pressures for the PW pair potential. Our findings demonstrate that PW fluids, characterized by long-range attractive interactions, deviate from the principle of corresponding states.
However, for short-range attractive interactions, the fluids moderately follow the Ising universality class. Finally, the integration of discrete perturbation theory with MD simulations proves to be an efficient method for exploring the behavior of molecular fluids and colloidal systems.
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Efecto de un electrolíto en la temperatura de punto de nube de Triton X-100 en presencia de un colorante aniónico
Cuando se incrementa la temperatura de una solución micelar por arriba de la llamada “temperatura de punto de nube” se presenta una separación del sistema en dos fases inmiscibles en equilibrio: una fase coacervada rica en micelas aglomeradas y una fase pobre en surfactante. Este fenómeno físico es utilizado en el método de extracción de contaminantes con surfactantes en su punto de nube. Las micelas de surfactantes absorben compuestos (tales como colorantes orgánicos) en su núcleo interno llevando al fenómeno de solubilización. En la transición de punto de nube, gran parte del colorante queda confinada en la fase coacervada, lo que permite la remoción. Los surfactantes no iónicos tienden a presentar una menor solubilidad a temperaturas elevadas por lo que es común usarlos en este método. En este trabajo se emplea como contaminante el colorante aniónico naranja ácido 7 (NA7) y Triton X-100 como surfactante no iónico. Se estudia el efecto de añadir una solución de cloruro de sodio (NaCl) a la solución colorante-surfactante en su temperatura de punto de nube. Se observa que la concentración de colorante es un factor más significativo en la temperatura del punto de nube que la concentración de sal o la de surfactante.
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Simulación de una danza de burbujas confinadas a la superficie de un fluido
Reportamos la simulación de un sistema experimental de burbujas que se generan con ondas sonoras las cuales están confinadas a un canal sobre la superficie de un líquido. Para hacer esto, realizamos una simulación Browniana de un conjunto de discos duros en un potencial externo de tal manera que las partículas se confinan a un conjunto de canales. Analizamos las distribuciones de las partículas en los canales y comparamos las simulaciones con el sistema experimental.
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Estructura interna y mecanismo de autopropulsión de caminantes magnéticos en dispersiones mgnetoreológicas.
Las dispersiones magnetoreológicas están compuestas de partículas paramagnéticas de tamaño micrométrico, dispersas en un fluido inerte. La aplicación de un campo magnético sobre estas dispersiones induce un momento magnético en las partículas, y como consecuencia, una interacción entre ellas, lo que lleva a la formación de aglomerados de estructura fibrosa. Mediante la aplicación de un campo magnético rotante, dichos aglomerados se convierten en objetos autopropulsados, es decir, caminantes magnéticos, con la capacidad de transportarse a través de redes complejas de canales. En este trabajo investigamos las característica de la estructura interna de los caminantes magnéticos y su mecanismo de propulsión, bajo diferentes condiciones de campo aplicado y confinamiento.
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Simulaciones computacionales de gotas esferoidales de cristales líquidos nemáticos
Se sabe que el confinamiento geométrico se usa para controlar la orientación, las transiciones de fase y los defectos topológicos que surgen en las gotas de cristal líquido (CL). Las interacciones moleculares con las fronteras y las constantes elásticas del CL pueden influir en la orientación del sistema según la composición química de la superficie, por lo que estas características determinan los defectos topológicos del CL en la gota. En este trabajo, presentamos un estudio computacional de gotas de CL esferoidales que exhiben un conjunto de morfologías y defectos topológicos que surgen de las interacciones entre el CL y la superficie de la gota debido a la fuerza de anclaje.
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Herramientas de análisis de grafos para imágenes de cerebro obtenidas con IMRf-ER
La teoría de grafos es una metodología usada para medir las relaciones funcionales o estructurales que se pueden encontrar entre regiones cerebrales de interés (ROIs), en imágenes médicas. Las distintas ROIs se pueden representar como un grafo compuesto por un colectivo de nodos unidos por bordes. En ellas los nodos representan las ROIs y los bordes representan la conectividad. En este estudio se presenta una visión general de los resultados de diversos softwares de análisis gráfico para imágenes médicas. Aquí aplicado concretamente a imágenes de resonancia magnética funcional en estado de reposo (IRMf-ER). Se evalúa qué parámetros son más descriptivos o fundamentales en la diferenciación entre redes y su funcionamiento. Esto nos permitirá en el futuro un mejor análisis y comprensión de la fisiología del cerebro al poder visualizar y estudiar sus complejas redes cerebrales.
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Caracterización de propiedades mecánicas de resinas para tratamientos odontológicos basados en impresión 3D
Las nuevas tecnologías aplicadas a la salud tales como los métodos de estereolitografía, requieren del uso de materiales no orgánicos y ajenos a la fisiología humana. Por esta razón, el primer objetivo de este trabajo es determinar las diversas propiedades físicas que conforman los distintos materiales utilizados para la impresión 3D en piezas dentales, en especial, las resinas convencionales de impresión, las de uso convencional en odontología y materiales emergentes en el área. El conocimiento de su composición y propiedades mecánicas como la resistencia mecánica y la elasticidad, que es fundamental para la elección de una incrustación dental o prótesis, de ahí que, el segundo objetivo planteado es la comparación directa entre las cualidades de estos materiales. Esto permite la generación de nuevos procesos de manufactura por estereolitografía para la obtención de incrustaciones dentales, así como su optimización y personalización para los pacientes afectados.
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Estudio de las radiación UVB en la CDMX y su impacto en la salud humana en los años (2000-2022)
El sol emite radiación de tipo electromagnética, entre este tipo de radiación se encuentra la ultravioleta, que incluye a los rayos UVA y UVB. Los rayos UVB son responsables del oscurecimiento y engrosamiento de la capa exterior de la piel.
Es trabajo consiste en analizar el valor del índices de radiación UVB (IUVB), medidas en las diferentes estaciones de monitoreo meteorológico de la CDMX. Las bases de datos de radiación ultravioleta se obtuvieron de la pagina de la SEDEMA (Secretaría del Medio Ambiente), dichos datos se capturaron cada hora por cada día del año, desde el año 2000 hasta el 2022. El análisis consiste en mostrar las fluctuaciones del IUVB, el cual mostrará las horas del día y los años en que más radiación UVB hubo. Finalmente se muestran las posibles consecuencias que estos ocasionan en la salud del ser humano.
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Temperatura de Curie en una muestra de Oxido del Gadolinio (Gd3+)2 (O2-)3 sólida
El oxido de gadolinio en el diagnóstico clínico es muy útil en imagenología por resonancia magnética (IRM). Es utilizado como medio de contraste para modificar los tiempo de relajación en el proceso de generación de la señal. Al ser una tierra rara su configuración electrónica en sus capas internas 4f 7y 5d1 tiene electrones que son más susceptibles al campo magnético, con la particularidad de tener una mayor magnetización de la muestra. En el arreglo experimental que se propone es utilizar un calefactor, un campo magnético estático uniforme variable, medidor de temperatura, muestras sólidas de gadolinio de diferentes masas y una cámara de vacío. Se realizaron mediciones de la temperatura vs Campo magnético estático con masa constante y temperatura masa variable campo magnético estático constante. Se obtuvieron resultados de la temperatura de Curie en la muestra de (36.8 +- 0.05)°C. Los autores agradecen a los laboratorios de Física Moderna y Contemporánea de la Facultad de Ciencias, UNAM, por el apoyo otorgado en sus instalaciones y equipo y al Departamento de Física por el apoyo de inscripción y viáticos par ala asistencia a este congreso.
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Radiación ionizante como terapia preventiva en transfusión sanguíneas.
En pacientes con un sistema inmunitario comprometido, se requiere el uso de sangre gamma irradiada para prevenir la EICH-AT. Sin embargo, se producen procesos de estrés oxidativo generando daño en las membranas de los glóbulos rojos gamma irradiados, provocando la hemolisis. Este trabajo estudia el efecto de la radiación ionizante sobre los glóbulos rojos irradiados y almacenados a distintas dosis de radiación gamma 25,50 y 75 Gy. La dosis recomendada es de 25 Gy, 50 Gy es el máximo considerado seguro, 75 Gy, se utiliza como control positivo. Mediante el método de fragilidad osmótica, se calculó la presión osmótica y la Dosis Letal 50 (DL50) para cada tratamiento. Se observaron cambios en la integridad de la membrana celular como resultado del daño oxidativo.
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Segmentación y caracterización de volúmenes en imágenes de resonancia magnética en pacientes pediátricos con TDAH
Introducción El trastorno por déficit de atención con hiperactividad(TDAH) es el trastorno neuropsicológico más común en niños de entre 6-12 años. Los síntomas del TDAH afectan el funcionamiento académico, familiar y social del paciente. Actualmente el diagnóstico se realiza clínicamente y no existen pruebas de laboratorio que confirmen o descarten este trastorno.
Objetivo:Analizar e identificar las zonas de interés en las IRM en pacientes con TDAH, utilizando las técnicas de volumetría cerebral en T1.
Metodología: La IRM se realizó mediante un escáner 3T en el Hospital Infantil de México Federico Gómez a pacientes diagnosticados con TDAH (n=17, edad 7-15 años). Se utilizó una secuencia volumétrica de eco gradiente 3D ponderada en T1. La segmentación se desarrolló en el SW SPM12-CAT.
Resultados:Los resultados de la MBV del volumen de MG mostraron reducción en el tálamo izq, hipocampal derecho, amígdala izq, hipocampo izq, cerebelo_6 izq Y derecho, lingual derecho y putamen derecho en los pacientes(C>TDAH) en la prueba t de dos colas. Además de un aumento del espesor cortical(0-5mm) en el giro sup frontal y una disminución en el giro temporal inf y el lóbulo occipital.
Conclusiones: Estudios anteriores han demostrado un retraso en la maduración del espesor cortical y la superficie en las regiones frontales. Los hallazgos presentados podrían explicarse como un mecanismo compensatorio de la materia gris cortical en dichas zonas.Estudios longitudinales con un mayor número de pacientes deberían confirmar estos resultados, lo cual puede ser fundamental para un diagnóstico temprano y un tratamiento efectivo.
Ref: 1.P,G.,The worldwide prevalence of ADHD:a systematic review and metaregression analysis.Am J Psychiatry, 2007.
2.JM, S.TDAH: un problema de salud pública.Revista de la FM de la UNAM, 2014.
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RMN Para Detectar Contenido de Catecolaminas en Glándulas Adrenales Embrionarias.
Las glándulas adrenales se ubican en el extremo superior de los riñones. Son grandes reguladoras de la homeostasis y de la respuesta al estrés; en organismos adultos están organizadas en corteza y médula adrenales. En estados embrionarios o de gran estrés, las células se encuentran entremezcladas. Las células cromafines producen y secretan fundamentalmente catecolaminas, como adrenalina y en menor medida noradrenalina, además de neuropéptidos.
El exceso en la secreción de catecolaminas, por estrés, tiene numerosos y profundos efectos tóxicos en varios órganos, particularmente sobre el corazón. Varias patologías cardiacas están asociadas al exceso de catecolaminas, como hipertensión, cambios en el electrocardiograma, alteraciones en la conducción,
hipertrofia ventricular, arritmias cardiacas y edema pulmonar.
En nuestro grupo trabajamos para desarrollar un modelo de estrés miocárdico, que incluye el aislamiento de células cromafines embrionarias para un cocultivo con cardiomiocitos. Por ello es muy relevante caracterizar el contenido de las glándulas adrenales que contienen a las células cromafines.
Se utilizó el espectroscopio por Resonancia Magnética Spinsolve 60 de Magritek. El equipo opera a una frecuencia de 60 MHz; los espectros fueron obtenidos con un Tiempo de Adquisición de 6.4 segundos, Tiempo de Repetición de 10 segundos con pulsos de 90°. Se obtuvieron espectros con 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 y 2048 repeticiones.
Hemos comparado estándares de adrenalina y noradrenalina 1 x 10 -3 M del laboratorio Sigma (ADRENALINE CAS 51-43-4 y NORADRENALINE BITARTRATE MonoHydrate CAS No.: 108341-18-0) con el contenido de glándulas adrenales embrionarias de pollo entre 16 y 18n días de desarrollo in ovo.
Encontramos una clara correspondencia en los picos de energía entre 20 y -20 Hz. Los resultados se comparan con los obtenidos por fluorometría y nos permiten validar esta etapa de nuestro modelo.
Proyecto parcialmente apoyado por DGAPA PAPPIT IN 219023
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Imágenes de Resonancia Abdominal para la segmentación y cuantificación entre Grasa Subcutánea y Grasa Visceral
La segmentación es una técnica en el procesamiento de imágenes médicas que permite identificar y separar diferentes regiones de interés dentro de un tejido o de un órgano. En la medicina la capacidad de segmentar con precisión la grasa subcutánea (GSC) y la grasa visceral (GV) es fundamental para evaluar la condición de salud de un paciente. En este trabajo se analizara una base de datos de resonancias magnéticas abdominales infantiles. Y mediante el uso de técnicas de Inteligencia artificial se segmentará y cuantificaran la GSC y la GV comparándolas con un estándar de oro que son medidas obtenidas comercialmente.
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Sistema de monitoreo de frecuencia cardíaca mediante Internet de las Cosas Médicas (IoMT)
La presente investigación explora la aplicación de los principios de instrumentación y la física médica mediante el diseño e implementación de un sistema integrado de monitorización de la frecuencia cardíaca basado en Internet de las cosas médicas (IoMT). La arquitectura del sistema se basará en tres capas: la capa de percepción encargada del proceso de adquisición de datos, la cual se realizará mediante sensores de frecuencia cardíaca, los cuales se basan en los principios de la biofísica para capturar con precisión las señales cardíacas. Posteriormente el dispositivo se vincula a la capa de transmisión de red, donde dichos datos serán enviados y recolectados a través de una plataforma de software con una interfaz gráfica de usuario que muestra información relevante sobre el dispositivo conectado a la red. Adicionalmente, en la capa de aplicación de la arquitectura propuesta se realiza un análisis de datos para comprobar posibles anomalías en la frecuencia cardíaca del paciente, lo que sugiere su potencial aplicación en la detección temprana y seguimiento continuo de condiciones cardíacas adversas en pacientes en tiempo real.
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Fotoplestimógrafo con Aplicación Aeroespacial
Se diseñó e implemento un fotoplestimógrafo apartir de una cámara analógica, CCD y leds de infrarrojo cercano. Así mismo, se desarrolló un modelo matemático basado en el comportamiento de las arterias en cuanto a cuánta luz absorben por el hecho de que cambia el volumen del flujo sanguíneo y su importancia en la termorregulación corporal, estableciendo el flujo sanguíneo como una fuente importante de información de cómo el cuerpo disipa el calor.
Se realizaron pruebas en la mano derecha de 4 individuos, donde se analizó cómo cambiaba la fotoplestimografía en cuanto a diferentes situaciones: Normal, ejercitados, descansando y en completo reposo. Así mismo, se complementó con un fotodetector para visualizar gráficamente cómo el tejido absorbe luz conforme a cuanto más volumen sanguíneo se bombea.
Teniendo como hallazgos, resultados muy complejos e interesantes.
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Analysis of the dynamics of the plasma oscillations in a glow discharge magnetized and unmagnetized plasma using the recurrence plot
Recurrence plot is a tool used to analyze complex dynamical systems and uncover the underlying physics when a system undergoes transitions due to changes in control parameters. It reveals hidden patterns in complex time series data by examining the tendency of states to recur after certain intervals.
In a glow discharge plasma device, the neutral gas pressure, breakdown voltage and magnetic field are key control parameters. By varying these parameters, researchers can study various dynamical phenomena such as period doubling, intermittency, strange attractor and other routes to chaos. A DC glow discharge plasma, not driven by any external periodic force, exhibits self-generated oscillations with a frequency that changes based on the discharge parameters. This study explores the complexity of different nonlinear dynamical regimes of plasma floating potential fluctuations under varying magnetic fields and discharge voltages. Recurrence analysis reveals that the system's predictability is significantly influenced by the discharge voltage and magnetic fields.
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CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DE MÚSCULO ESQUELÉTICO DE RATAS EXPUESTAS A RADIACIÓN IONIZANTE
Actualmente en México una de cada tres mujeres y uno de cada cinco hombres mayores de 50 años sufren de osteoporosis. Esta enfermedad debilita la estructura de los huesos, provocando un aumento en el riesgo de padecer fracturas. La radioterapia es utilizada en el 50% de los pacientes con cáncer generando daños sobre la zona tumoral y tejido sano circundante al tumor. Se ha reportado que tras recibir un tratamiento de radioterapia, los pacientes padecen de fatiga, sensación de cansancio extremo y falta de energía para la realización de sus actividades cotidianas que van en detrimento de la calidad de vida. El músculo esquelético es el órgano encargado de generar la fuerza en el cuerpo humano. Aunque esté reportado el debilitamiento del músculo esquelético por la aplicación de radiación ionizante, aún no se conocen los efectos que genera la radiación ionizante a nivel celular en las fibras de músculo esquelético. Trabajos han demostrado que una alteración en la estructura subcelular de fibras musculares en modelos animales, afecta sus propiedades biomecánicas, como podría ocurrir en el caso de exposición a la radiación ionizante. La hipótesis de este trabajo considera que la radiación ionizante altera las propiedades biomecánicas de fibras musculares de ratas con osteoporosis más que en aquellas que no la tienen. En tanto el objetivo fue medir las propiedades viscoelásticas a partir de la técnica de elastimetría celular del músculo esquelético de ratas con osteoporosis expuestas a radiación ionizante, utilizando un modelo para un sólido viscoelástico de Kelvin-Voigt. Como conclusión se obtuvo que las fibras de ratas con osteoporosis expuestas a radiación ionizante son más rígidas, esto debido a que el valor de su módulo elástico es mayor que en las de ratas que no fueron expuestas.
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Obtención de la energía utilizada en el tratamiento de cáncer de próstata por radiación de portones
Se presenta la simulación de daño en el programa SRIM, The Stopping and Range Ions in Matter, y su subprograma STRIM como alternativa para obtener la energía con la que se irradia el tumor en la longitud que se necesita utilizando como blanco de impacto agua, en la terapia de radicación de iones y se muestra la dosis marcada por el programa en el tratamiento por haces de protones para el cáncer de próstata.
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Evaluación de la Efectividad de Placas de Resina con Sulfato de Bario en la Atenuación de Rayos X
La atenuación de la radiación ionizante es fundamental en el ámbito de la protección radiológica. En este trabajo, se busca evaluar la efectividad de placas de resina base agua mezclada con sulfato de bario, conocido como Barita, en la atenuación de un haz de rayos X. Se realiza una comparación entre placas con y sin Barita para estudiar el impacto que tiene el uso de este compuesto. Las placas fueron fabricadas mediante tecnología de impresión 3D LCD y se utilizó un equipo de rayos X portátil como fuente de radiación. Se obtuvieron los valores del coeficiente de atenuación lineal, así como de la capa decirreductora y hemirreductora, con el fin de evaluar su posible aplicación en protección radiológica. Estos resultados pueden ser relevantes para el desarrollo de nuevos materiales utilizados en protección radiológica.
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Análisis estructural y de densidad de cargas de las proteínas FABPs
Los ácidos grasos se transportan tanto en el plasma como en el interior de la célula unidos a moléculas que sirven como amortiguadoras de sus efectos tóxicos cuando se encuentran en su forma libre. Un importante grupo de estas moléculas que coordinan las funciones biológicas y el metabolismo de lípidos en las células se conocen como: proteínas de unión a ácidos grasos (FABP); son proteínas de 126 a 137 aminoácidos y existen diferentes isoformas. Dentro de las funciones de las FABPs, están el facilitar el transporte intracelular de ácidos grasos hacia compartimentos específicos en la célula, para almacenamiento; al retículo endoplásmico para vías de señalización metabólica y síntesis de membrana; a la mitocondria o peroxisoma para oxidación; en el presente trabajo modelamos mediante herramientas de suércomputo, en particular DFT, se calculan densidades de carga y espectros vibracionales en secciones bien establecidas en las proteínas FABP4 y FABP5 de humano, con el fin de analizar la estructura de ambas proteínas FABP y sus posibles diferencias estructurales.
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Análisis de infiltración de grasa hepática a partir de MRI en población pediátrica utilizando herramientas de aprendizaje automático.
El objetivo de este estudio se centra en analizar el nivel de esteatosis hepática y su relación con la condición de normopeso u obesidad en la población infantil, utilizando imágenes de resonancia magnética y herramientas de aprendizaje automático. Inicialmente, se desarrollaron tres clasificadores con el fin de abordar el problema de determinar si la acumulación de grasa en el hígado es exclusivamente consecuencia de la obesidad. Además, se exploró la presencia de hígado graso en personas de bajo peso. Para ello, se emplearon redes neuronales convolucionales (CNN), reconocidas por su capacidad destacada en el análisis de imágenes médicas.
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The Recurrence Plot Applied to Physics
The recurrence plot is a technique for data analysis based on the embedding of the attractor of a dynamic system in the phase space. In this graph, the times in which the system's state occurs again are identified, i.e., the moments in which the system visits the same area of phase space. The quantitative analysis of the recurrence plot has been widely applied in the study of the dynamics of complex systems in various fields of knowledge.
This simultaneous session aims to promote discussion about this advanced analysis technique by exposing several examples of its application in Physics, Engineering, and Medicine, as described below.
Session Coordinator: Gertrudis Hortensia González Gómez, UNAM
Invited talk 1 (virtual participation)
Name: Norbert Marwan, Potsdam Institute for Climate Impact Research
Title: The recurrence plot in the analysis of complex systems
Invited talk 1 (virtual participation)
Name: Vramori Mitra, Jayawant Shikshan Prasarak Mandal (JSPM) University
Title: Analysis of the dynamics in a glow discharge plasma using the recurrence plot.
Contributed talk 1 (physical attendance)
Name: Claudia Lerma, Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez
Title: The recurrence plot analysis of cardiovascular time series
Contributed talk 2 (virtual participation
Name: Martín Calderón Juárez, University of British Columbia
Title: Nonlinearity in heart rate variability evaluated by the recurrence plot
Contributed talk 3 (physical attendance)
Name: Itayetzin Beurini Cruz Vega, UNAM
Title: Dynamics of heart rate variability in aortic valve disease
Contributed talk 4 (physical attendance)
Name: Adriana Robles Cabrera, UNAM
Title: Dynamic behavior of heart rate variability in women with diabetes mellitus.
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A study for different approaches dose calculation algorithms in radiosurgery of multiple brain metastases
Purpose: In this work we study the difference between pencil beam (PB) and Monte Carlo (MC) algorithms in single isocenter of multiple brain metastases radiosurgery (SIMM-SRS) plans using the quality indices reported for SRS.
Method: The analysis involves the comparison for the plans calculated by PB and MC. The plans were evaluated concerning the prescribed dose, fractions and the number of metastases. The quality indices studies were Paddick conformity index (PCI), Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) homogeneity (HI RTOG) and quality of coverage indices (QRTOG), gradient index (GI), efficiency index for targets (nG12Gy) and organs at risk (OAR12Gy) and V12-V18 for brain.
Results: The PCI for the single-fraction cases showed statistical significant differences (p<0.039). The PCI for the three-fraction cases did not show statistical significant difference (p<0.569). However, the mean value of the index for all cases did not differ significantly between PB (0.84) and MC (0.81). The GI showed statistically significant differences, only for the plans with more than 10 metastases for a single-fraction (p=0.0001). The values for nG12Gy reported are in the range of 0.26-0.51, and three-fraction plans 0.45-0.80, and for all cases, there were no statistically significant differences.
Conclusion: Treatment plans SIMM-SRS delivered in single- or three-fractions for dynamic conformal arcs are equivalent using MC or PB. Considering that MC needs to be used after a first approximation by PB, the calculation time increases. Thus, MC could be used for non-complex treatments < 10 metastases and PB for complex treatments > 10 metastases without deterioration of quality indices. However, if the plans have small lesions (< 0.3 cm3), rigorous evaluation should be performed.
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Espectroscopía gamma; combinaciones distintas de cristales centelladores inorgánicos basados en lutecio y fotomultiplicadores de silicio
La espectroscopía gamma es una técnica utilizada para identificar distintas fuentes radiactivas con base en la energía de los fotones detectados. Los equipos detectores de radiación gamma que proveen información espectroscópica utilizan cristales centelladores inorgánicos acoplados a fotodetectores de estado sólido. Los centelladores transforman una parte de la radiación ionizante depositada en luz visible, la cual es detectada por un fotodetector que la transforma en una señal eléctrica. La amplitud de la señal del fotodetector es proporcional a la energía depositada en el cristal. Las señales eléctricas necesitan acondicionarse para que se digitalicen por un analizador multicanal y posteriormente almacenarse en una computadora.
En este trabajo se muestran los espectros característicos de las emisiones gamma para fuentes radiactivas selladas de Am-241 (60 keV), Lu-176 (202 y 307 keV), Na-22 (511 y 1274 keV) y Cs-137 (662 keV) utilizando distintas combinaciones de cristales centelladores inorgánicos acoplados a fotomultiplicadores de Silicio (SiPMs). Se utilizaron cristales de LYSO, LuAG, LuYAG y GLuGaG acoplados a los SiPMs Hamamatsu S13360-6050PE, Onsemi ArrayJ-60035-4P-PCB y AdvanSiD ASD-RGB4S-P-4x4TD; el acoplamiento se hizo con gel óptico. Se realizaron las adquisiciones a temperatura del laboratorio constante a 20°C. Se optimizaron los parámetros de adquisición para cada combinación de cristal y fotodetector y con ello se obtuvo el espectro de fondo debido al Lu-176 y, a partir de los espectros, la resolución en energía. Este estudio permitió determinar la mejor combinación de estos materiales para su uso en espectroscopía gamma.
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Modelado y análisis paramétrico del proceso de molienda de alimentos en el estómago y su tránsito al intestino.
En este trabajo se presenta un modelo fisiológico de absorción intestinal de glucosa que describe el tránsito de glucosa a través del estómago y el intestino asumiendo que el estómago está representado por dos compartimentos (uno para la fase sólida y otro para la fase triturada), mientras que se usa un solo compartimento para describir el intestino. Los compartimentos considerados en el estómago son la fase sólida y líquida de la glucosa ingerida. El modelo de estos dos compartimentos se obtiene a partir de un balance de materia. Considerando tres ingestas en un lapso de 8 horas (considerando sólo sólidos, líquidos y una combinación de ambos), se analiza el comportamiento ante cambios de parámetros del modelo para identificar distintos procesos digestivos. La dinámica del sistema es analizada a partir de la representación en espacio de estados del sistema, así como a través de la función de transferencia, como resultado se muestra el alcance de la aproximación lineal al modelo y la dinámica en los distintos casos es caracterizada mediante los polos dominantes de esta función de transferencia, el porcentaje de sobre disparó, la relación de amortiguación, la frecuencia natural, el tiempo de asentamiento, el tiempo pico y el tiempo de subida.
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Prototipo de Electrocardiografo Portátil con Raspberry Pi
El corazón es un órgano que funciona a base de impulsos eléctricos que dependen de procesos de despolarización y repolarización en cada latido. Ciertas condiciones pueden producir anomalías en su funcionamiento que afectan la calidad de vida de quienes la padecen, desde condiciones inofensivas hasta las que suponen un riesgo mortal [Desai D. S. & Hajouli S. (2023)].
Para llegar a un diagnóstico preciso, los especialistas monitorean un registro gráfico de la actividad eléctrica del corazón (electrocardiograma) que requiere sensores no invasivos y un equipo capaz de adquirir y procesar las señales. Sin embargo, no todas las clínicas cuentan con uno debido a su alto costo.
El objetivo del proyecto es realizar un electrocardiógrafo portable, confiable y de bajo costo para el monitoreo de una vista del corazón, conocida como derivación ECG. Así como desarrollar un algoritmo para obtener las características de las señales adquiridas (frecuencias, amplitudes, duraciones, etc), para llegar a un diagnóstico a través de una comparación cuantitativa con los valores característicos de diferentes arritmias [Jones, S. A. (2012)].
Metodologia
Se utilizó un microordenador Raspberry con un módulo integrado AD8232 para la lectura y amplificación del voltaje registrado. El arreglo está montado en una carcasa impresa en 3D. Se construyó una interfaz para smartphone que recibe los datos inalámbricamente y los muestra de manera gráfica.
Se usó la configuración de electrodos DII: Los 3 electrodos fueron colocados en las extremidades (muñeca derecha y ambos tobillos), esta configuración nos permite obtener una vista bipolar de plano frontal que coincide con el vector de despolarización del corazón. Se registró la actividad de los voluntarios durante un periodo de actividad física, recuperación y reposo (90 segundos en total).
El procesamiento requiere de un filtrado digital usando Butterworth y Non Local Means. Se busca que este filtrado se de a tiempo real en el microordenador.
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MODIFICACIÓN DE LA LICENCIA DE OPERACIÓN DEL INSTITUTO NACIONAL DE CANCEROLOGÍA PARA EL USO DE $^{18}F$.
El departamento de Medicina Nuclear del Instituto Nacional de Cancerología (INCan) cuenta con dos equipos híbridos de Tomografía por Emisión de Positrones (PET) combinados con Tomografía Computarizada (CT), conocidos como PET-CT.
Los estudios de imagen PET-CT realizados en el departamento representan la carga principal de trabajo y son los estudios más solicitados pues son fundamentales para la estadificación, reestadificación y seguimiento de tratamiento de los pacientes oncológicos que se reciben. Un aspecto importante en la adquisición de estas imágenes es la utilización de radiofármacos, el más utilizado en equipos PET-CT es el Flúor-18 ($^{18}F$) marcado con fluorodesoxiglucosa (FDG).
Para poder operar material radiactivo, se necesita una autorización conocida como licencia de operación, en la cual, se mencionan los radionúclidos permitidos, así como también, las actividades máximas autorizadas y las condiciones en las que está permitido su uso.
Actualmente, el servicio de medicina nuclear del Instituto Nacional de Cancerología (INCan) cuenta con una licencia de operación del radionúclido $^{18}F$, con una actividad máxima permitida de 27750 MBq (750mCi). Debido a la alta demanda de trabajo del departamento y con el objetivo de minimizar el tiempo de espera en la realización de los estudios, así como, para poder atender una mayor población, se requiere aumentar la carga de trabajo permitida a la máxima posible, sin realizar cambios estructurales mayores de la instalación. Por lo que, en este trabajo se realizaron los cálculos dosimétricos necesarios para determinar la cantidad de pacientes que pueden ser recibidos de manera diaria, realizando una modificación en la licencia de operación para aumentar la actividad máxima permitida del radionúclido $^{18}F$, así como la carga de trabajo máxima posible.
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Programa de análisis de vídeos de fusión de vesículas sinápticas
El presente trabajo tiene como objetivo el diseño de un programa de procesamiento de imágenes que permita realizar un análisis de las vesículas sinápticas visibles en videos obtenidos mediante el método de fluorescencia, buscando el conteo preciso y un estudio de la intensidad de dichas vesículas. Las vesículas estudiadas contienen un complejo de proteínas para su anclaje a la superficie y un flouróforo acoplado a cada uno de estos; estas unidades complejas están compuestas de pines vesiculares llamados v-SNARE, que permite enlazarse con sus complementarios t-SNARE localizados en la superficie de anclaje para iniciar la fusión. Ya que se desconoce el número de pines involucrados en la fusión de vesículas sinápticas, la propuesta contribuye a desarrollar una técnica de análisis in vitro para conteo rápido mediante métodos ópticos.
En este proyecto, se propone desarrollar un programa capaz de contar y clasificar de manera precisa las vesículas presentes en los videos, superando las limitaciones inherentes a la observación visual y el error humano.
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Dosimetría interna en terapia con $^{177}Lu-PSMA$
El cáncer de próstata representa una de las neoplasias con mayor incidencia a nivel mundial, en México, para el año 2022 ocupo el segundo lugar de incidencia (27.7%) y mortalidad (15.9%) con 26,565 casos y 7,358 defunciones (GLOBOCAN, 2024).
En el departamento de Medicina Nuclear del Instituto Nacional de Cancerología de México (INCan) se imparten terapias con el radiofármaco $^{177}Lu-PSMA$, que es un emisor de partículas beta $(\beta^-)$ a las células que expresan el antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA) y al microambiente circundante, a pacientes diagnosticados con cáncer de próstata resistente a la castración.
Actualmente, en el INCan, no se realiza dosimetría rutinaria a este tipo de pacientes ni se cuenta con información dosimétrica registrada, por lo que no se tienen datos sobre la dosis efectiva recibida, así como de la dosis equivalente impartida a órganos de riesgo.
Por lo que en este trabajo se buscó implementar una herramienta que permita realizar dosimetría interna para pacientes recibidos por el Instituto que reciben esta terapia a partir de una sola adquisición SPECT-CT, sin modificar el tratamiento del paciente, ya que solo se les realiza un estudio SPECT-CT luego de su toma.
Se realizó dosimetría interna de 10 pacientes siguiendo los panfletos MIRD No. 23 y 26, los cuales describen las técnicas para la adquisición y análisis de datos de la biodistribución de un radiofármaco para estimar la dosis absorbida mediante la obtención de imágenes SPECT cuantitativas, además se determinó el tiempo de adquisición promedio con el que se estima mejor la curva actividad-tiempo a partir de la comparación de los resultados obtenidos considerando la curva actividad-tiempo de cada paciente y la promedio.
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Desarrollo de Protocolo con Película Radiocrómica para Verificar Tratamientos de IMRT en Radioterapia
En el ámbito de la radioterapia, la precisión en la administración de tratamientos es fundamental para garantizar resultados óptimos y minimizar los riesgos para los pacientes. Para lograr este objetivo, es esencial contar con un protocolo bien establecido y la utilización de herramientas de control de calidad confiables.
En este estudio, se desarrolló un protocolo para la implementación de películas de tinte radiocrómico (PTR) en el Departamento de Radioterapia del Centro Oncológico de la Región Sureste de Coahuila. Este protocolo se centró en la caracterización de un escáner Epson Expression 12000XL utilizado para la lectura de las películas PTR, evaluando su uniformidad, efectos laterales, por calentamiento y su capacidad de respuesta a largo plazo.
Posteriormente, se empleó la película Gafchromic EBT3 para registrar la distribución de dosis en tratamientos utilizando la técnica de radioterapia de intensidad modulada (IMRT). Se realizó una cuidadosa calibración por canal RGB para correlacionar la densidad óptica con la dosis absorbida.
La comparación entre las distribuciones de dosis obtenidas mediante el sistema de planeación de tratamiento (TPS) y las medidas con la película Gafchromic EBT3 permitió validar la precisión del tratamiento administrado por el Acelerador Lineal (LINAC). Para este propósito, se utilizó el análisis del Índice Gamma con un criterio de 3% / 3 mm. Para asistir en esta tarea, se utilizaron las herramientas de análisis myQA de la compañía IBA y la librería de acceso libre DOSEPY, desarrollada en Python por el coautor Luis Olivares.
Detalles del trabajo
Tractografía de las fibras musculares del corazón In Vivo: Un Enfoque en la Evaluación de Miocardiopatías a través del coeficiente de Anisotropía Fraccional.
Introducción
Las enfermedades cardíacas constituyen la principal causa de muerte a nivel nacional [1], en este contexto, se busca evaluar de forma cuantitativa la integridad de las fibras musculares del corazón utilizando el tensor de difusión [2]. Teniendo como objetivo apoyar a los especialistas clínicos en la evaluación y confirmación de miocardiopatías, ofreciendo un método más preciso y detallado.
Metodología:
Se obtuvieron imágenes de 18 pacientes y 5 voluntarios con una máquina Siemens Skyra 3T, secuencia EPI, TR= 1000ms, TE= 64 ms, b = 350 mm^2/s, FOV: 273 x 273; se calcularon los valores de ADC y FA [3] en el septum interventricular del miocardio. Se compararán los valores con datos reportados en la literatura y se realizará una prueba estadística para comprobar la normalidad de los datos. Finalmente, se determinará el grado de daño en el miocardio con la asistencia de un cardiólogo experto.
Resultados:
La miocardiopatía implica un deterioro en la estructura y función de las paredes musculares cardíacas. Para los pacientes con miocardiopatía, el valor promedio de FA fue de 0.3569465 ± 0.210375, para los voluntarios sanos fue de 0.682768 ± 0.015975. Esta disparidad sugiere un significativo desorden estructural en los pacientes con miocardiopatía en comparación con los voluntarios sanos.
Conclusiones:
Se reconoce la necesidad de adquirir más datos para establecer parámetros cuantitativos que sirvan como biomarcadores en el diagnóstico preciso de miocardiopatías. Los valores de ADC y FA permitieron evaluar la integridad de las fibras, así como la difusión intracelular. Este estudio sienta las bases para futuras investigaciones que podrían mejorar significativamente la detección y el tratamiento de estas afecciones cardíacas.
Referencias:
[1] INEGI (2023)
[2] Weronika, et al. (2020)
[3] C Mekkaoui, et al. (2018)
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Aplicación de técnicas de segmentación en imágenes mamográficas
El cáncer de mama en México es el de mayor prevalencia después del cervicouterino y es el que causa mayor mortandad en pacientes femeninos en el país. La técnica considerada el estándar de oro en el diagnóstico de esta malignidad es la Mamografía. La interpretación mamográfica es complicada puesto que la mayor parte de los tejidos blandos de la mama, por ejemplo: el conectivo, el glandular o el graso, tienen propiedades radiológicas similares. Esto es, se ven parecidas en la mamografía dificultando enormemente el diagnóstico. Aquí hemos aplicado el software de segmentación MedSAM y el software del proyecto MONAI (ambos basados en lenguaje Python) a imágenes mamográficas, conciderando tres conjuntos de base de datos: InBreast, Mias y CBIS-DDSM. Elegimos la base de datos de CBIS-DDSM, ya que proporciona la imagen y su segmentación. Si bien InBreast y Mias son públicos, están limitados en términos de tamaño y accesibilidad del conjunto de datos Se ha comparado la calidad de las segmentaciones calculando el coeficiente de Dice. Preliminarmente, se encontró que no hubo mayores diferencias entre los dos softwares en cuanto a la calidad de las segmentaciones. A futuro se planea usar otros softwares comerciales, así como propios, con este mismo objeto.
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Segmentación de imágenes de resonancia magnética en pacientes pediátricos con tumor en cerebro usando inteligencia artificial
Introducción:Alrededor de 10,000 defunciones por cáncer cerebral en pacientes pediátricos ocurren cada año, según la Organización Mundial de la Salud (2021) [1]. Se han desarrollado nuevas técnicas para el análisis de tumores cerebrales debido a las variaciones naturales entre cada paciente [2]. En este estudio, se llevará a cabo la segmentación manual de imágenes de pacientes pediátricos para identificar áreas de interés específicas.
Objetivo:Identificar las zonas de interés para la segmentación de imágenes de resonancia magnética en pacientes con tumores, utilizando las técnicas de relaxometría en T1, T2 y difusión.
Metodología:Análisis de imágenes de 20 pacientes pediátricos las cuales, fueron adquiridas en un resonador magnético de 3T en el Hospital Infantil de México Federico Gómez, utilizando las técnicas T1, T2 y difusión. La segmentación se desarrolló en el software Itk-snap que es el programa que ayuda a delimitar las zonas de tumor, zona periférica y tejido sano esto de forma manual.
Resultados:Para un paciente se obtuvo, en la zona de tumoral: volumen de 749 mm3, intensidad de señal y desviación estándar en difusión de 2994.4±405.9ua, T1 de 39.7±45.2ua y T2 de 908.0588±148ua. Para tejido necrótico: volumen de 1.575e+04 mm3, intensidad de señal y desviación estándar en difusión de 1543.7±817ua, T1 de 106.1±104.3ua y T2 de 537.7±241.4ua. Para edema volumen de 1.559e+04 mm3, intensidad de señal y desviación estándar en difusión de 1849±1097ua, T1 de 108.1±104.3ua y T2 de 526.3±339.9ua.
Conclusión:La importancia de la segmentación manual es la identificación de áreas de interés para ver qué zonas están siendo afectadas en el cerebro de los pacientes pediátricos con tumor, lo cual puede ser fundamental para un diagnóstico temprano y un tratamiento efectivo.
Referencias:
[1]P. Boyle and B. Levin, (2020) World Cancer report.
[2]F. Ullah et al.,(2023). “Brain Tumor Segmentation from MRI Images Using Handcrafted Convolutional Neural Network"
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Influencia del Tamaño e Iteraciones en los Patrones de Radiación de Antenas Pre-Fractales de Parche
Introducción
Las antenas pre-fractales de parche son una opción para mejorar el diseño de antenas gracias a sus características de ancho de banda amplio [1], tamaño compacto y facilidad de fabricación. Este estudio se centra en investigar cómo diferentes tamaños de antenas pre-fractales de parche influyen en sus patrones de radiación [2], tanto computacional como experimentalmente.
Metodología
Se realizaron simulaciones de varias configuraciones de antenas, variando tamaños e iteraciones y se evaluaron parámetros como ancho de banda y patrones de radiación utilizando COMSOL, con tamaños de antena de 5, 10 y 15 cm de un modelo de triángulo de Sierpinski de iteración 3.
Resultados:
Los patrones de radiación para cada una de las antenas muestran que a medida que aumenta el tamaño de la antena, la dirección del haz principal se amplía, indicando mayor dispersión de la radiación que va de -47.9619dB a 23.0633dB. Además, la ganancia de la antena aumenta ligeramente con el tamaño con una directividad de 6.9594dB. En comparación, la tercera iteración presenta un patrón de radiación más focalizado y una ganancia ligeramente mayor que las anteriores.
Conclusiones:
Este estudio revela que las antenas pre-fractales de parche muestran una relación entre su tamaño, número de iteraciones y sus características de radiación. El tamaño influye en la dispersión del haz principal y la ganancia, así como en la focalización del patrón de radiación. Estos resultados son fundamentales para optimizar el diseño de estas antenas.
Referencias
[1] Sundaram A., et al. (2007)
[2] Nowikow, et al. (2021)
[3] T.A. Elwi, et al. (2015)
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Análisis de Imagen por Resonancia Magnética de Ceniza Volcánica del Volcán Popocatépetl
Introducción
La ceniza volcánica contiene metales con propiedades ferromagnéticas que alteran los campos magnéticos que, bajo efectos de un resonador magnético, alteraría la imagen obtenida. Se tiene como objetivo caracterizar los efectos de la ceniza volcánica en imágenes obtenidas en muestras de gelatina y en los pulmones.
Metodología
Se analizaron dos muestras de ceniza volcánica del Popocatépetl en imágenes obtenidas en un resonador magnético de 3T. Las muestras se analizaron en contenedores con gelatina, variando su concentración. Igualmente se utilizaron dos pulmones ex vivo de cerdo a los que se les agregó ceniza. Se calcularon los tiempos de relajación y la dimensión fractal de los árboles bronquiales de ambos pulmones.
Resultados
En las muestras con gelatina, conforme aumenta la concentración de ceniza, T1 de ambas muestras aumentan, mientras que en el caso de T2 y T2* no hay una correlación conforme varía la concentración, teniendo valores entre 180ms a 600ms para T2 y 20ms a 50ms para T2*. En el caso de los pulmones hay un incremento de T1 y T2 después de agregar la ceniza. Los valores de la dimensión fractal están entre 1.50 y 1.54.
Discusión
Las dos muestras obtuvieron valores diferentes en los tiempos de relajación y no hay correlación apreciable entre ellas. La ceniza genera inhomogeneidad de campo que se pueden apreciar en las irregularidades de T2*. La ceniza no ocasiono daños observables en las paredes bronquiales, pero logró alterar la imagen lo suficiente como para generar cambios en las mediciones de la dimensión fractal del árbol bronquial.
Conclusión
Es necesario hallar más información sobre sus efectos in vivo a corto y largo plazo. La imagen por RM es capaz de hallar la dimensión fractal de los pulmones.
Referencias
Castañeda, M. D., et al. (2022). Acta Universitaria, 32:1–22.
McRobbie, D. Book ( 006), UK.
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Clasificación del estado de ánimo utilizando espectrogramas de Mel y aprendizaje automático en audios
El análisis del estado de ánimo constituye un área significativa de la investigación dedicada a comprender y detectar las emociones humanas a través de distintos medios como el habla, el texto y las imágenes. Este proyecto introduce un método para identificar el estado de ánimo utilizando una base de datos de audio y técnicas avanzadas de procesamiento digital, como los espectrogramas de Mel, junto con estrategias de aprendizaje automático. Empleamos la base de datos "SAVEE", que incluye grabaciones de audio de cuatro hombres angloparlantes. Las emociones se clasifican en categorías psicológicas discretas: ira, disgusto, miedo, felicidad, tristeza, sorpresa, y se añade una categoría neutral, resultando en siete categorías emocionales en total. Cada categoría incluye 15 frases por persona, de las cuales tres son comunes, dos son específicas de la emoción y diez son genéricas y fonéticamente balanceadas. Las frases comunes y las doce frases específicas de las emociones se graban también en tono neutral, sumando treinta frases neutrales en total. El proceso comienza con la obtención del espectrograma de Mel de cada grabación, ajustando el espectro en decibeles para capturar detalles más finos. Finalmente, utilizamos estos espectrogramas para entrenar un modelo de aprendizaje automático que clasifica los estados de ánimo capturados en las grabaciones.
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Evaluación de Redes Neuronales para medición de hierro en tejido hepático: Estudio comparativo.
En este trabajo se presenta un estudio comparativo sobre la implementación de distintas arquitecturas de redes neuronales para medir hierro hepático a partir de imágenes de angiografía por resonancia magnética. Se evalúan y comparan redes utilizadas en el estado del arte como U-Net, ResNet y arquitecturas de código propio. Se evalúa y compara cada una de las redes en términos de correlación, significancia y eficiencia. Se muestran ventajas especificas de cada modelo en diferentes aspectos del problema inicial proporcionando una visión de las capacidades y limitaciones de estas tecnologías en el campo de la imagenología médica. Este estudio contribuye a la identificación de las mejores prácticas para la detección y medición de hierro, facilitando avances en la aplicación de técnicas de inteligencia artificial en la medicina diagnóstica.
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Segmentación semántica en mamografías con Deep Learning; eficiencia de CNN modificadas con DeepLabV3
El Deep Learning es una parte importante de Machine Learning que se encarga de entrenar a sistemas computacionales para realizar trabajos de clasificación, detección y segmentación. Las Redes neuronales convolucionales (CNN) son uno de los algoritmos más usados para el entrenamiento de estos sistemas. Estas redes tienen una estructura que mejora la detección de objectos sin importar su ubicación y tamaño dentro de la imagen. Por su gran capacidad se han implementado en la segmentación de instancias y clasificación de anomalías en imágenes médicas. En este trabajo, se hace uso de una base de datos e imágenes (Mini MIAS) sobre mamografías que nos permite el entrenamiento de las CNN (Resnet 50 y IceptionResnetV2). Las imágenes se segmentan de manera manual con ayuda de la información proporcionada en la base de datos y posteriormente procesadas para su uso. La estructura de las CNN es modificada con DeepLabV3+ que es un modelo de segmentación semántica y tiene como funcionalidad principal dar valores a cada píxel de una imagen. Se determina la efectividad de las CNN modificadas con DeepLabV3+ para segmentación semántica de anomalías en imágenes médicas.
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Estudio de la dinámica de crecimiento para esferoides de las líneas celulares de glioma mediante simulación computacional en CompuCell3D
Los gliomas son uno de los tumores cerebrales malignos más comunes, representando cerca del 27% de los casos en México. Su tratamiento es desafiante por la naturaleza invasiva y heterogeneidad del tumor, y por su delicadeza por donde se ubica el mismo.
Hay formas de estudiar los gliomas en condiciones controladas: En los estudios in Vitro se cultivan colonias en forma de esferoides, al crecer, las regiones interiores se vuelven necróticas por falta de nutrientes. Las propiedades del esferoide, como su radio y densidad son indicadores de las características de cada línea celular.
En este trabajo se busca recrear in Silico la evolución temporal de esferoides de las diferentes líneas celulares que conforman a los gliomas, partiendo de las características individuales de las células, como son: volumen promedio, tasa de crecimiento y consumo de nutrientes. Basándonos en los resultados del estudio de Bell H. S. et al, en 2001. Para ello utilizaremos CompuCell3D (CC3D), un software libre de modelaje celular basado en Montecarlo.
Se desarrolló un modelo tridimensional en CC3D para esferoides de las líneas celulares U373, U87, MOG-G-CCM y A172 que conforman a los gliomas, variando los valores de los parámetros que controlan sus aspectos biológicos clave. En particular nos centramos en la adhesión entre células vecinas, ya que este factor determina la densidad del esferoide, la capacidad de internalización de los nutrientes a sus capas internas y en consecuencia la supervivencia final de las células. El modelo permite la explorar diferentes escenarios de crecimiento tumoral bajo variadas condiciones micro ambientales y parámetros biológicos.
Los resultados preliminares de la simulación muestran una buena concordancia con datos experimentales. Este enfoque in Silico ofrece la posibilidad de estudiar en detalle parámetros biológicos clave que caracterizan a cada tipo de célula en los gliomas y que son difíciles de medir experimentalmente.
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Estudio de la estabilidad temporal de la asimetría térmica contralateral en las extremidades inferiores de sujetos sin enfermedades metabólicas
La tecnología infrarroja es un método de bajo costo y no invasivo para el monitoreo de la temperatura de la piel. La regulación de la temperatura corporal es controlada por el sistema nervioso autónomo. Cuando se presentan anomalías en el sistema de termorregulación humano, estas pueden verse reflejadas como una asimetría térmica, y en ocasiones son indicadores de enfermedades metabólicas o complicaciones vasculares. En particular, en pacientes con Diabetes Mellitus tipo II, la aparición de pie diabético es una complicación que genera consecuencias irreversibles, tales como la amputación parcial o total de una extremidad. Sin embargo, la presencia de úlceras resulta ser un agente externo que tiene implicaciones en la asimetría térmica de las extremidades inferiores. De aquí la importancia de la detección de esta asimetría a través de imágenes de infrarrojo, en un primer paso, reconociendo dicha expresión en sujetos sanos sin padecimientos metabólicos y en condiciones basales y ante un estímulo térmico. Dicho planteamiento es parte de un protocolo específico, en el cual, como primer paso se pretende estudiar el caso de grupos controles para eventualmente, en un estudio más avanzado, comparar con pacientes. De éste modo se espera avanzar en el uso de esta modalidad de imagenología, para explorar su viabilidad como herramienta de apoyo al diagnóstico y monitoreo en pacientes diabéticos sin lesiones aparentes. La adquisición de las imágenes infrarrojas se realiza a través un riguroso protocolo de adquisición de imágenes, de manera pasiva y activa. Del análisis se obtienen resultados cualitativos para cada sujeto, en términos de los índices TAI (índice de asimetría térmica), TRI (índice de respuesta térmica), ATR (índice de asimetría y respuesta térmica), y de entropía cruzada (CE).
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Diseño, desarrollo y elaboración de fantomas o maniquíes mamarios para valoración de calidad de imágenes mastográficas.
El uso de maniquíes o fantomas mamarios es fundamental para la realización de pruebas de calidad a equipos de mastografía, ya que con ellos se proporciona información como: resolución de contraste, resolución espacial, uniformidad de imagen, identificación de artefactos, ruido, sensibilidad del detector, distorsiones geométricas, etc. Dicha información se usa para asegurar el correcto funcionamiento del equipo y en consecuencia proporcionar diagnósticos precisos y tratamientos oportunos.
Los maniquíes mamarios comerciales poseen características físicas y morfológicas que carecen de fidelidad a las características humanas, algunos de estos maniquíes son representados, por ejemplo, con un conjunto de placas de acrílico sobrepuestas; esto brinda información limitada en las pruebas de atenuación ya que no hay comparabilidad con la atenuación entre los tejidos mamarios reales.
En el presente trabajo se busca diseñar y fabricar dos modelos de fantomas mamarios, uno plano y el otro antropomorfo, por medio del método de modelación por deposición fundida a través de tecnologías de impresión 3D; el propósito de ello es generar fantomas fácilmente reproducibles, con costos inferiores a los de los fantomas comerciales, que tengan un amplio tiempo de durabilidad y que cubran en la mayor medida posible las características de morfología y manufacturación mencionadas con anterioridad. Para ello se usaron los siguiente materiales para su elaboración: PETG, HIPS, PLA y ABS; con el fin de representar lo mas cercanamente posible los coeficientes de atenuación lineal de los tejidos adiposo, glandular y cutáneo, que conforman principalmente los tejidos mamarios. Además de implementar geometrías de resina fotosensible para simulación de microcalcificaciones, que son lesiones mamarias menores a 0.5 mm, indetectables a la vista o tacto y pueden representar un signo de cáncer mama en etapa temprana.
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Las prótesis: Un puente entre la posibilidad y la realidad.
El proyecto se centra en investigar, diseñar y fabricar prótesis, aprovechando recursos disponibles con conocimientos especializados, maquinaria y materiales accesibles. La idea principal es crear una prótesis de mano.
OBJETIVO GENERALES
• Mejorar la calidad de vida de personas con amputaciones: Las prótesis eléctricas brindan movilidad, independencia y confianza.
• Desarrollar prótesis más avanzadas: Buscan ser más fáciles de usar, cómodas y con mayor rango de movimientos.
• Hacer prótesis eléctricas más accesibles: Se busca reducir costos o asegurar cobertura médica.
• Diseñar prótesis de mano más funcional: Ampliar su capacidad de movimiento, como agarrar objetos pequeños.
• Desarrollar prótesis de mano más cómodas: Menos pesadas Diferentes tipos de prótesis de mano: pasivas (solo estéticas), cosméticas (apariencia natural), eléctricas, mecánicas, bioeléctricas, robóticas y de mano/brazo. Las funcionales buscan imitar los movimientos de una mano real, mientras que las cosméticas se enfocan en la apariencia.
Mecanismos de funcionamiento: desde tirantes sujetos al brazo hasta motores y sensores que controlan cada dedo. Los costos en México varían desde 14,999 hasta 300,000 dependiendo de materiales, tecnología y personalización.
La biomédica aplica conocimientos biológicos en el campo de la salud, como desarrollar nuevos tratamientos, mejorar la salud pública, responder a emergencias y crear tecnologías médicas. Ha permitido avances en dispositivos seguros, confiables y personalizados, como prótesis adaptadas con impresión 3D.
El proyecto implica diseñar, construir, evaluar un prototipo funcional y estético de prótesis de mano, demostrando su viabilidad, funcionalidad básica, comodidad y aceptación por usuarios finales, con potencial para mejorar su calidad de vida, conjuntando características importantes para su uso y vista estética para hacer sentir cómodo al usuario en distintos aspectos de su vida diaria sin el alto costo que actualmente eso implica
Detalles del trabajo
ESTRATEGIAS EN LA LUCHA CONTRA EL CANCER DE MAMA EN MÉXICO
El cáncer de mama es un grave problema de salud publica en México, cada hora muere una mujer por esta causa. Con base en lo anterior en este trabajo se realiza un análisis de las estrategias que se han seguido en los últimos 30 años y se exponen, las mejores rutas para combatir esta epidemia. Se muestran las estadísticas de la evolución de este padecimiento en México y su relación con la evolución de otras patologías similares. Se explica sobre la importancia del diagnóstico temprano de esta enfermedad. Se describen las ventajas y desventajas, desde el punto de vista de la física, de los diferentes tipos de estudio que permiten la detección temprana de esta neo formación.
Detalles del trabajo
Detección de micro y nano vesículas en macrófagos gamma irradiados mediante DLS y AFM
Las vesículas extracelulares son partículas liberadas por la membrana celular
hacia el espacio extracelular. Desempeñan un papel fundamental en la
comunicación intercelular, permitiendo la transferencia de biomoléculas
funcionales a diversas localizaciones celulares. Además, son cruciales tanto en
procesos fisiológicos como patológicos. El objetivo de este trabajo fue detectar y
medir la inducción de micro y nano vesículas en macrófagos expuestos a
diferentes dosis de radiación, como mecanismo de defensa. Para ello, 5x10 5
células de la línea THP-1 (monocitos derivados de leucemia), fueron sembradas
en placas de 6 pozos, para su diferenciación en macrófagos se estimularon con
PMA (50ng/mL) durante 24 horas, seguido de un día más con un segundo
estimulo PMA (10ng/mL), posteriormente un día extra de reposo para completar el
proceso de diferenciación. El cuál se confirmó por el cambio en su morfología y la
capacidad de adherirse al plástico de un macrófago. Estos fueron irradiados a
dosis de 0 (control negativo), 2, 10, y 25 Gy, utilizando una fuente de Cobalto60 en
el equipo GammaCell 220; 24 horas post-irradiación, se colectó el sobrenadante y
se sometieron a diferentes velocidades de centrifugación para separar por
tamaños. La detección de estas vesículas se realizó mediante el equipo Litesizer
DLS. Al obtener los resultados, se identificó un rango de nanovesículas de 23.84
nm y microvesículas de 476.3 nm. Así mismo, se caracterizaron por microscopía
de fuerza atómica (AFM) y desde la dosis de 2 Gy, se induce la excreción de
microvesículas de alrededor de 500 nm de diámetro. Con esto, se concluye que
los macrófagos gamma irradiados inducen la liberación de micro vesículas como
mecanismo de defensa y liberación de macromoléculas dañadas efecto de la
radiación ionizante.
Detalles del trabajo
Estudio longitudinal basado en el método estadístico N-of-1-trial aplicada a imagenología biomédica de infrarrojo
El método estadístico N-of-1-trial, permite diseñar estudios individualizados con el propósito de analizar clínicamente a cada sujeto por separado. Requiere del seguimiento de cada sujeto en estudios específicos por periodos de tiempo suficientemente largos tales que se logre la adquisición de información suficiente para elaborar un perfil estadístico individualizado. Dentro de este contexto, diseñamos e implementamos un protocolo específico para la adquisición y análisis de imágenes infrarrojas de mujeres jóvenes. El propósito central es observar la variabilidad de la distribución de calor metabólico en sus extremidades inferiores a lo largo de 10 meses. Para cada participante el protocolo de adquisición de imágenes se aplicó dos veces por semana, destacando que en cada sesión los participantes contestaron un cuestionario clínico. El análisis de imágenes se realizó mediante un algoritmo basado en la metodología estadística N-of-1, sobre tres regiones de interés (ROI): tronco tibial-peroneo (ROI1), pantorrilla-espinilla (ROI2) y por encima del maléolo medial (ROI3). En cada una de las regiones se observó la distribución de la temperatura y el valor de la entropía de información obtenida de las imágenes, esta información permitió analizar la evolución de la respuesta térmica y la entropía con respecto al tiempo. Además, los valores obtenidos se relacionaron a las variables del cuestionario de seguimiento, revelando diferencias radiométricas entre los participantes estudiados, esto nos permitió observar un comportamiento sistémico diferente para las tres ROIs analizadas. También se observó que la respuesta térmica y los valores de entropía de cada participante fueron influenciados por diversas variables, como la cafeína, el estrés y la actividad física. Se destacó que el ciclo menstrual influyó en la respuesta de calor metabólico, lo que subraya la importancia de estudiar la variabilidad metabólica en mujeres adultas jóvenes en relación con los ciclos hormonales.
Detalles del trabajo
Prototipo de sensor no invasivo para la detección de glucosa
En México, la diabetes se ha convertido en una preocupación de salud pública creciente, afectando a un número significativo de personas y contribuyendo a una serie de complicaciones médicas graves. En 2021 en la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (Ensanut) menciono que la tasa anual de fallecimiento por diabetes mellitus es de 361 por cien mil habitantes.
Una estrategia crucial para abordar esta crisis de salud es la detección temprana y precisa de la diabetes. En este sentido, los desarrollos en tecnología portátil para el seguimiento médico han resaltado la efectividad de los sensores de sudor como una opción prometedora para obtener datos fisiológicos relevantes sin necesidad de procedimientos invasivos.
De aquí surge el proyecto, como un prototipo innovador diseñado para medir la glucosa a través del sudor. Su objetivo es proporcionar una medición práctica y no invasiva, lo que permite un monitoreo sencillo de los niveles de glucosa.
Para el desarrollo de este proyecto, se llevó a cabo una investigación exhaustiva sobre la composición química del sudor, incluyendo la identificación de los principales electrolitos y metabolitos presentes. Con esta información, se procedió a modelar el diseño del prototipo en SolidWorks. El diseño se basó en una geometría circular optimizada para la eficiencia, e incluyó una red sellada de canales y depósitos de microcanales destinados a la recolección precisa del sudor.
Tras la modelación, se imprimió el diseño utilizando tecnología de impresión 3D, asegurando la formación precisa de cada canal y depósito para evitar fugas. El prototipo se sometió a pruebas preliminares para garantizar su integridad estructural y funcionalidad.
Finalmente, el dispositivo se usó para recolectar sudor en condiciones controladas y se analizó químicamente para identificar y cuantificar sus componentes mediante técnicas colorimétricas.
Detalles del trabajo
Evaluación de métodos de reducción de dosis en microtomografía de haz cónico con rayos X
En este trabajo se evaluaron filtros de reducción de ruido en estudios de microCT obtenidos en condiciones de dosis bajas. Para ello se obtuvieron imágenes de dos maniquíes de calibración en el microCT del Instituto de Física de la UNAM, reduciendo la corriente desde 1 mA hasta 0.25 mA con el resto de los parámetros fijos (50 kV, 500 ms). Se aplicaron cuatro filtros diferentes de reducción de ruido: bilateral (BI), difusión anisotrópica (DA), medias no locales (NLM) y coincidencia de bloques y filtrado 3D (BM3D). Los resultados se compararon con un método de reducción de ruido usando un modelo preentrenado de una red neuronal adversarial generativa que usa pares de datos (CycleGAN). Adicionalmente, se probaron dos métodos para introducir las correcciones, aplicando los filtros en las proyecciones o sobre las reconstrucciones. Para evaluar el rendimiento de los filtros y de la red, se utilizaron métricas como la desviación estándar, el error cuadrático medio (MSE), el índice de similitud estructural (SSIM), la proporción máxima de señal a ruido (PSNR) y el espectro de potencia de ruido (NPS). Se obtuvieron mejores resultados al corregir directamente las proyecciones, y todos los filtros utilizados presentaron un buen rendimiento, logrando una reducción del nivel de ruido de entre 9 % y 15 % en las proyecciones filtradas, lo que incidió en un 30 % a 58 % de reducción de ruido en las reconstrucciones. Además, mantuvieron un valor de SSIM de alrededor de 0.97 y PSNR alto. De los filtros, BM3D fue mejor, mientras que con la red neuronal se obtuvo una reducción de ruido de 53% en las proyecciones, pero tiende a presentar problemas con la estructura de las imágenes, obteniendo valores de SSIM bajos (0.65). El análisis del NPS mostró que la reducción de ruido es más fuerte en las componentes de alta frecuencia.
Detalles del trabajo
Analysis of the Influence of Microgravity and Space Radiation on Astronauts’ Gene Expression: An Approach Using Quantum Simulations and Fuzzy Logic.
An analysis of the effects of microgravity and space radiation on astronauts’ RNA expression has been developed, utilizing data from NASA’s “Cell-Free RNA Analysis of Plasma Samples Collected from Six Astronauts in JAXA Cell-Free Epigenome (CFE) Study.” The project aims to deepen our understanding of how the space environment affects gene expression, particularly in key genes such as ACTB and ACTG1, by employing quantum simulations and unconventional logic, including quantum and fuzzy logic. The results suggest that specific genes like ACTB and ACTG1 undergo significant changes in their expression under these unique conditions. This interdisciplinary approach allows for a detailed analysis of gene expression data and explores the potential of emerging technologies in space research and bioinformatics.
Vargas Cruz, Miguel Angel. 2024. “Analysis of the Influence of Microgravity and Space Radiation on Astronauts’ Gene Expression: An Approach Using Quantum Simulations and Fuzzy Logic.” Precision Nanomedicine, May, 1279–96. https://doi.org/10.33218/001c.117460.
Detalles del trabajo
Evaluación del efecto de la radiación gamma en células de cáncer de mama por Microscopía de Fuerza Atómica
La radioterapia es uno de los principales tratamientos para el cáncer de mama donde la radiación ionizante genera radicales libres por medio de la radiolisis del agua. Este tipo de radiación induce cambios en la estructura superficial de células de cáncer de mama. Este trabajo se centró en investigar el efecto directo e indirecto en la superficie de la línea celular de cáncer de mama MDA-MB-231 como respuesta a dosis terapéuticas de radiación gamma (2, 4 y 10 Gy).
Para ello, se empleó la técnica de Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) con el objetivo de analizar alteraciones en la rugosidad de la membrana celular a las 0 y 48 horas post irradiación. Los resultados mostraron cambios en la estructura superficial de MDA-MB-231 dependientes de la dosis de irradiación y el tiempo post irradiación, los cuales se asocian a procesos de apoptosis celular iniciados debido al daño inducido por la radiación ionizante y los radicales libres generados en el medio celular, observándose alteraciones nanométricas significativas en la rugosidad superficial.
Detalles del trabajo
Modelado numérico de la invasión de células cancerigenas por el método GFDM
En este trabajo se presenta la implementación de un método numérico sin malla de forma fuerte para el análisis y modelado de la invasión de tejidos por células cancerosas. Para ello se considera la aproximación numérica de las ecuaciones diferenciales parciales que describen las interacciones entre la matriz extracelular, las enzimas de degradación, las células cancerosas, y que corresponden a las ecuaciones de reacción-difusión en tejidos dependientes del tiempo. La precisión de este método numérico y los resultados de algunas simulaciones numéricas del comportamiento de la invasión de tejidos por células cancerosas a través del tiempo muestran que esta podría ser una herramienta numérica prometedora en física médica.
Detalles del trabajo
Clasificación de potenciales evocados visuales para el reconocimiento de caracteres usando redes neuronales artificiales
Estudiamos de forma sistemática la aplicación de una red neuronal artificial (RNA), con retropropagación del error y aprendizaje supervisado, para la clasificación de potenciales evocados visuales. Estos potenciales son señales eléctricas generadas por el sistema nervioso humano en respuesta a estímulos visuales, registradas mediante un electroencefalograma. Los estímulos visuales utilizados en esta investigación corresponden a las cinco vocales del alfabeto latino.
El objetivo principal es que la RNA identifique patrones en estas señales y, tras un proceso de entrenamiento, utilice la información para distinguir con exactitud cuándo una persona ha sido expuesta a alguna de las cinco letras. Se presentan resultados cuantitativos en detalle.
Este estudio pretende contribuir a la optimización de las interfaces cerebro-computadora, utilizando herramientas de la inteligencia artificial. Una de sus aplicaciones directas se encuentra en el desarrollo de teclados visuales, que son dispositivos de comunicación especialmente útiles para personas con discapacidades motoras graves.
Detalles del trabajo
Evaluación de la microarquitectura ósea en cabeza de fémur de ratas sanas in vivo mediante imágenes de micro-tomografía computarizada
Para evaluar la microarquitectura ósea en modelos preclínicos suelen emplearse técnicas de histomorfometría que representan un método invasivo y sólo de utilidad en modelos ex vivo. La técnica de microCT permite evaluar la calidad del hueso durante el crecimiento y envejecimiento del tejido óseo in vivo, mediante el análisis de morfometría cuantitativa. Sin embargo, existen diversos factores que afectan la calidad de la imagen y que repercuten en la evaluación de la microarquitectura ósea, tal como los parámetros de adquisición de imagen microCT y el procesamiento de las imágenes para su análisis. En este proyecto se evaluaron estos parámetros que permitieron estandarizar la microarquitectura ósea en cabeza de femúr de ratas sanas in vivo, usar esta información puede resultar ser un indicador de posibles cambios patológicos en enfermedades como la osteoporosis.
Detalles del trabajo
Matriz de multielectrodos eléctrica impresa en 3D fotoestimulante para registro de actividad neuronal en ratones transgénicos.
Justificación
Las matrices de multielectrodos (MEAs) son esenciales en neurofisiología para registrar la actividad eléctrica de múltiples neuronas a la vez. Formadas por electrodos en cuadrícula, capturan señales del cerebro en tiempo real y se usan en cultivos celulares, tejido cerebral y cerebros en vivo.
Son útiles en el mapeo cerebral, interfaces cerebro-computadora y el estudio de la plasticidad sináptica y enfermedades neurológicas. Las MEAs han revolucionado la neurofisiología al facilitar el análisis de redes neuronales complejas, y combinadas con inteligencia artificial, permiten mapeo
Objetivos
Diseñar e imprimir una MEAs de 32 canales capaz de manipular eléctricamente cada canal en un eje perpendicular a la corteza cerebral.
Registrar con éxito potenciales evocados por fotoestimulación en la corteza de ratones transgénicos.
Metodología
Por medio de software de diseño especializado en modelaje 3D e impresión 3D (FREECAD, Chitubox) cuyo material de impresión es la resina de alta resolución y una impresora 12K, se fabricará la base de una MEAs capaz de soportar 32 canales de registro/fotoestimulación. Al mismo tiempo, de las piezas necesarias para asegurar la movilidad de dichos canales en el eje perpendicular a la corteza cerebral.
En un paso siguiente, se probará la efectividad y sensibilidad de la matriz en experimentos con ratones transgénicos para registrar la actividad neuronal evocada por fotoestimulación.
Resultados
Se espera manufacturar desde 0 y bajo costo una MEAs impresa en 3D, accionada por un controlador diseñado y programado manualmente, capaz de funcionar en el área de Neurofisiología y dar resultados para el avance científico del área.
Conclusiones
Pese a las dificultades, se cree en el avance que se ha obtenido, tanto teórico como de diseño, ha sido fructífero para el desarrollo de este prototipo que ha evolucionado y seguirá haciéndolo hasta lograr los objetivos satisfactoriamente.
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La Maestría en Física Medica de la UNAM, 27 años
Durante 27 años, en la Maestría en Física Médica (MFM) reconocida por el CONAHCyT hemos educado y formado físicos y físicas médicos del más alto nivel para optimizar la calidad del servicio médico que reciben los pacientes de México y la región. Su objetivo es formar profesionales cuya responsabilidad en el ámbito clínico, es optimizar el uso de las radiaciones ionizantes para producir un procedimiento diagnóstico o terapéutico de calidad. Se han graduado 191 Físicos Médicos de los cuales el 97% tienen trabajo, de estos el 87% trabaja en actividades relacionadas con la Física Médica (clínica + estudian doctorado + plaza de investigación); 6% trabaja en actividades no-relacionadas y 4% no sabemos cuál es su trabajo. La MFM se fundamenta en las siguientes áreas:
• Física y dosimetría de la radioterapia
• Física y dosimetría de las imágenes de diagnóstico médico que usan rayos X y radionúcleos
• Física del uso de radiación no-ionizante en medicina
• Aplicaciones de la física biológica en medicina
• Instrumentación científica de uso médico
VEN Y CONOCE NUESTRA MAESTRÍA.
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Commissioning of MRI-guided gynaecological brachytherapy using an MR-linac
Purpose: To evaluate the feasibility of use of an hybrid 1.5 T magnetic resonance (MR)-linear accelerator MR-linac for imaging in gynaecologic high-dose-rate (HDR) brachytherapy.
Method: We followed the recommendations of American Brachytherapy Society consensus, International Commission on Radiation Units and Measurements 89 and Report of the Brachytherapy Working Group of the Spanish Society of Medical Physics to perform commissioning measurements for MR images quality control, geometric distortion, dwell position accuracy, applicator reconstruction and end-to-end test for a tandem-and-ring applicator. We compared the obtained values for MR-based IGABT regarding computed tomography (CT)-based IGABT.
Results: The artefacts measured for the MR images were less than 0.4 mm, regarding the CT images. The differences between 3D displacements for all dwell positions were 0.66 mm and 0.62 mm for the tandem and ring, respectively. The maximum difference reported is 0.64 mm for the distances from the applicator tip obtained using the films. The CT and MR dose differences for the right and left A points were 0.9% and -0.7%, respectively. Similar results were observed in terms of dose distribution for CT and MR. The gamma passing rate is 99.3% and 99.5%, respectively.
Conclusion: The implementation of intracavitary gynaecological brachytherapy is feasible, safe and accurate, with geometric differences less than 1 mm and dosimetric differences less than 1% with the use of MR images from an MR-linac Unity incorporated into the same radiotherapy service.
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Evaluación dosimétrica en irradiación a cuerpo total en un LINAC con MCNP5
Dentro de las técnicas avanzadas de radioterapia, la irradiación de cuerpo total (TBI) se destaca por su uso en situaciones críticas, como la preparación para el trasplante de médula ósea, mientras que su modalidad con haz de electrones (TSEBT) es esencial para el tratamiento de patologías cutáneas severas, como la micosis fungoide y otras lesiones superficiales. Este trabajo analiza ambas técnicas mediante simulaciones con fantomas del cuerpo humano, utilizando un acelerador lineal. La investigación se centra en la dosimetría de órganos y regiones anatómicas, empleando el software de transporte de partículas MCNP5, con el objetivo de optimizar los tratamientos y mejorar significativamente los resultados clínicos. Se ha hecho una simulación empleando un haz de electrones con energía de 20 MeV, situando el cabezal del acelerador a 2 metros del fantoma, permitiendo evaluar la dosis en los diferentes órganos del cuerpo.
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Función de onda y niveles de energía del átomo de hierro en un campo magnético variable.
En este trabajo se muestran los resultados preliminares de la obtención de las energías y función de onda de los spin de los electrones de diversos iones del átomo de hierro que se encuentra dentro de un campo magnético variable, como el que se produce mediante un aparato de resonancia magnética. El objetivo es encontrar las frecuencias resonantes del sistema, para así poder describir la interacción entre el campo magnético y el átomo de hierro, interacción que se encuentra al realizar estudios de MRI en el cuerpo humano, donde el hierro se encuentra como distintos iones en diversas moléculas.
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Análisis Cuantitativo de Tumores Benignos en Mamografías mediante Cortes en Valores de Intensidades y Procesamiento de Datos
El análisis de mamografías desempeña un papel crucial en la detección y caracterización de tumores mamarios. Las mamografías son fundamentales en el diagnóstico temprano del cáncer de mama. Existen diversas técnicas para tomar mamografías, como la mamografía convencional y digital, cada una con sus propias ventajas y aplicaciones. En la actualidad se han utilizado redes neuronales para la identificación de tumores.
Este trabajo se centra en la exploración cuantitativa de tumores benignos presentes en mamografías, empleando tanto métodos estadísticos como de procesamiento de imágenes, para modelar la distribución de intensidades de los tumores lo que permite observar con claridad su posición en las diversas mamografías. Este enfoque integrado de análisis estadístico y de imágenes permite una comprensión más profunda de los tumores benignos en mamografías, facilitando la identificación de patrones y características distintivas que pueden mejorar la precisión diagnóstica y la atención clínica en el contexto del cáncer de mama.
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Resaltador de venas para imágenes médicas con Matlab
La identificación de venas a través del tratamiento de imágenes es útil para fines médicos y en investigación. Las técnicas de procesamiento de imágenes desempeñan aquí un papel fundamental al permitir la identificación y resaltado de estructuras vasculares con mayor eficacidad y precisión, siendo que puede mejorar los resultados quirúrgicos y disminuir el riesgo de complicaciones. En este trabajo se presenta un código creado en Matlab con el objetivo de implementarlo en un entorno hospitalario. Se comienza examinando la imagen y luego realizando una serie de pasos de pre-procesamientos para mejorar la legibilidad. Primero, se convierte la imagen a escala de grises, para disminuir la complejidad computacional. Después se realiza un filtro mediano para poder eliminar el ruido y suavizar la imagen, mejorando la detección de las venas. Luego, se implementa el algoritmo de mejora de contraste adaptativo basado en CLAHE (Enhanced Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization). Esta técnica mejora la visibilidad de las venas al expandir el rango dinámico de intensidades de pixeles en áreas especificas de la imagen, facilitando el resaltado de las características sutiles de las venas. Más tarde, se realiza una segunda segmentación adaptativa para identificar las regiones que son de interés, donde se encuentran las venas. Esta etapa es crucial ya que permite distinguir las venas de fondo y otros elementos presentes en la imagen. Utilizando un umbral adaptativo y operaciones de relleno, se cierran los espacios en las regiones de interés y se mejora la continuidad de las venas detectadas. Finalmente, las venas identificadas se resaltan en verde mediante la inversión del color de la imagen binarizada. Este último paso facilita la visualización respecto a la imagen original. La unión de estos métodos crea una herramienta eficaz para identificar y resaltar las venas en imágenes.
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Estudio de las características del programa de código abierto MatRad
En radioterapia existen softwares educativos usados para explicar usando conceptos básicos de física, cómo es la interacción de la radiación con el cuerpo humano. En los últimos años se ha desarrollado un software de acceso libre y de este tipo, para enseñar los procesos de una planeación integral de un tratamiento de radioterapia, a nivel universitario y no clínico. Este software es MatRad y debido a su fácil uso, se ha utilizado dentro de lo que se conoce como clases maestras a nivel medio superior además de ser promovido por el centro europeo de investigación nuclear (CERN). En contraste a estos programas, los aceleradores lineales clínicos funcionan con sus propios softwares para la planeación de los tratamientos de radioterapia (TPS Treatment Planing System) como es el caso de por ejemplo Eclipse y Monaco. Estos softwares son más complejos, producen más variables y parámetros de salida y además están sujetos a licencias de alto coste.
En este trabajo, se pretenden ver las capacidades que tiene MatRad como una herramienta educativa para la simulación de planeaciones de tratamientos en radioterapia. Se realizó una comparación cualitativa de los distintos parámetros y variables que producen el software MatRad y el software de dos sistemas clínicos, Eclipse de Varian y Monaco de Elekta. Se prestó especial atención a los parámetros: tipo de haz de energía, la curva del histograma dosis-volumen y la personalización de maniquíes de prueba. MatRad demostró ser una herramienta que presenta medidas y parámetros similares a los que producen los softwares clínicos profesionales. Por esto consideramos que es un instrumento eficaz para la enseñanza y comprensión de conceptos de planeación de radioterapia para estudiantes de postgrado y físicos médicos en formación.
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Estudio de la molécula de agua en un MRI: Campo magnético y radiofrecuencia
La molécula más predominante en el cuerpo humano es la del agua, que lo conforma en un 60%. Existen distintos tipos de aparatos que nos proporcionan imágenes de diferentes tejidos, uno de ellos son los aparatos de resonancia magnética, los cuales obtienen las imágenes por medio de la interacción del campo magnético que genera con las moléculas de agua en el cuerpo humano. Es de interés profundizar en dicha interacción y analizar los resultados para poder aplicarlos, por ejemplo, en la mejora de imágenes. En el presente trabajo, se obtuvo los niveles de energía y la función de onda de un modelo simplificado de la molécula de agua al interaccionar con el campo magnético principal, los gradientes de campo magnético y el campo magnético generado por los pulsos de radiofrecuencia de un MRI.
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Estudio de la radiación Solar Ultravioleta UVA en la CDMX: Fluctuaciones y Efectos en la Salud (2000-2022)
El sol emite una gran cantidad energía en forma de radiación electromagnética, cuyo rango es del infrarrojo al ultravioleta. La radiación ultravioleta (UV) corresponde entre al 6% y 7% de la energía emitida por el sol, dicha radiación se define como rayos no visibles al ojo humano, cubriendo el rango de longitudes de onda entre los 100 y 400 nanómetros, cuando esta radiación llega a la superficie de la Tierra se clasifica en tres tipos: UVA, UVB y UVC.
Si bien, la capa de ozono actúa como un escudo que protege a los organismos, ecosistemas y seres vivos de las posibles consecuencias generadas por el producto de la radiación ultravioleta, se tiene que, cada año millones de personas se encuentran expuestas a este tipo de radiación, generando efectos en la salud en las personas, principalmente en la piel.
Esta investigación tiene como propósito realizar un análisis de la base de datos obtenida anualmente y cada hora sobre la Radiación Solar Ultravioleta para el tipo UVA, recabada por la Secretaría del Medio Ambiente (SEDEMA). Esta información es detectada por las estaciones de monitoreo de la CDMX desde el año 2000 al 2022, estudiando las fluctuaciones a través de los años de dicha radiación y las repercusiones en la salud que han afectado a la sociedad.
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Generación de una base de datos para aplicaciones de aprendizaje profundo en tomografía multimodal de estudios cerebrales
Las bases de datos de imágenes médicas son útiles para el análisis basado en la comparación de un grupo o individuo, con un grupo de referencia. En este trabajo se presenta una base de datos multimodal de 141 sujetos (56 hombres y 85 mujeres) de imágenes de estudios cerebrales de RM, CT y SPECT. Los estudios corresponden a sujetos adultos sanos con edades comprendidas entre los 16 y los 84 años de la base de datos del INPRFM. Las imágenes de RM se obtuvieron en un equipo Philips Ingenia 3.0 T y los parámetros utilizados fueron: T1 (TR 700 ms, TE 10 ms, matriz 432$\times$432$\times$20 y vóxel 0.53$\times$0.53$\times$5.8 mm$^{3}$), T2 (TR 3000 ms, TE 80 ms, matriz 432$\times$432$\times$20 y vóxel 0.53$\times$0.53$\times$5.8 mm$^{3}$) y FLAIR (TR 11000 ms, TE 125 ms, matriz 384$\times$384$\times$20 y vóxel 0.6$\times$0.6$\times$5.8 mm$^{3}$). Los datos de SPECT y CT se adquirieron en un escáner Philips Precedence, se obtuvieron 40 minutos después de la inyección de 935.64 $\pm$ 38.03 MBq de Tc$^{99m}$-ECD y el estudio duró 20 minutos; las imágenes se reconstruyeron en una matriz de 132$\times$132$\times$99 con un tamaño de vóxel de 2.5$\times$2.5$\times$2.5 mm$^{3}$ utilizando el algoritmo OSEM con 4 iteraciones y 8 subconjuntos. Las imágenes de CT para corrección de la atenuación se adquirieron a 120 kVp y se reconstruyeron en una matriz de 512$\times$512$\times$52 con un tamaño de vóxel de 0.976$\times$0.976$\times$3 mm$^{3}$. Las imágenes se anonimizaron, se corregistraron y se realizó una normalización espacial y de intensidad. Esta base de datos se ha utilizado para implementar métodos de corrección por atenuación en SPECT y para generar imágenes de CT sintéticas a partir de imágenes de RM usando redes neuronales convolucionales. Las posibles extensiones incluyen estudiar métodos de reducción de dosis en la reconstrucción de imágenes y la incorporación de datos de equipos híbridos que combinan la RM con PET.
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Simulación por elemento finito de incrustaciones dentales impresas en 3D a base de resinas comunes en odontología y estereolitografía.
En este trabajo de investigación se propone un método de creación de piezas dentales mediante impresión 3D, teniendo en cuenta las propiedades mecánicas de diferentes materiales poliméricos de impresión, observando qué características deben cumplir para ser potenciales materiales de reemplazo a las incrustaciones dentales que se usan actualmente. A través de una caracterización de respuesta de estas incrustaciones y, utilizando una simulación por elemento finito, podemos someter a estos materiales a las pruebas de resistencia mecánicas más relevantes y comunes que la incrustación dental en un paciente puede llegar a tener en su vida diaria. Mediante el análisis de elemento finito de la forma de las incrustaciones y su resistencia mecánica, se puede investigar el proceso de manufactura por impresión 3D de incrustaciones dentales e incluso más accesibles para pacientes afectados por afecciones dentales.
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Modificación de la densidad de carga y polarización magnética, por $AsO_{4}$ en el núcleo de $Fe$ la CYP2C8.
La hetero-enzima CYP2C8, iso-forma del CITP450, cuya función es la metabolización de fármacos, consta de alrededor de 500 aminoácidos, en centro de la misma yace un $Fe$ sitio en el cual se realiza el proceso metabólico. El presente trabajo platea un modelo molecular de dicha enzima, con el fin de cuantificar la interacción del $AsO_{4}$ mediante cálculos de DFT calculando la densidad de carga y la polarización magnética en el caso silvestre y en presencia del $AsO_{4}$. Nuestros resultados muestran que el $AsO_{4}$ es capaz, en ciertas condiciones, de unirse al núcleo de $Fe$ de forma espontánea; dicha unión modifica el entorno eléctrico y magnético del núcleo de $Fe$, esto podría ser la causa de la inhibición de la actividad metabólica de la enzima.
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Física de la vida: Un nuevo enfoque para entender la fisiología humana
La Física de la vida es un área nueva que busca encontrar principios fundamentales que describan los sistemas vivos. Nuestro grupo transdisciplinario de investigación “CALMECAC” usa el enfoque de Física de la Vida para estudiar series de tiempo obtenidas por señales electrofisiológicas (a través de equipos como biopac, bioharness, pletismógrafo, electrocardiograma, relojes inteligentes, ergómetro, calorímetro, medidor continuo de glucosa, etc.), neurológicas (de electroencefalografía), bioquímicas (datos puntuales de química sanguínea), antropométricas y de microbiota con diversas herramientas de sistemas complejos en un marco de control homeostático para lo cual no solo analizamos las señales uni y multivariadas sino construimos redes fisiológicas. Se trabaja con datos de sujetos fisiológicamente sanos (controles) considerando las diferencias no solo por edad sino también por el sexo de los participantes con el fin de tener un marco donde discernir biomarcadores que señalen perdidas de salud. Este enfoque se ha empleado para entender enfermedades localizadas como la acalasia, enfermedades crónico-degenerativas como el síndrome metabólico, la diabetes tipo 2, el asma y enfermedades emergentes como el COVID-19. CALMECAC propone metodologías auxiliares de diagnóstico y evaluación tratamientos desde un enfoque de control homeostático y redes fisiológicas.
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Recurrence plots for the analysis of complex systems
Recurrence is a fundamental feature in numerous real-world processes, observed across all temporal and spatial scales, such as in celestial mechanics, alternating sediment layers, thermoacoustic oscillation, and cardiac variability. Analysing recurrence properties (such as by frequency analysis), offers deeper insights into underlying dynamical processes. A rather novel approach to studying recurrences is the recurrence plot and its quantification, based on dynamical systems theory. This talk introduces the basic concepts and key extensions of this method, demonstrating its application to diverse research questions through selected examples.
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Reducción de Ruido en Tomografías Computarizadas de Baja Dosis mediante VAE
El proyecto de investigación se centra en la reducción del ruido presente en imágenes de Tomografías Computarizadas de baja dosis, con el fin de obtener una imagen de mejor calidad en cuanto a la cantidad de ruido presente en dicha imagen. Haciendo uso de herramientas innovadoras, como las redes neuronales artificiales, especialmente las "VAEs" (Variational Autoencoders), que han destacado en el procesamiento de imágenes. Este tipo de redes pueden ser una opción efectiva debido a su capacidad de aprendizaje no supervisado, su capacidad para generar imágenes limpias y su flexibilidad para adaptarse a diferentes estructuras de ruido.
Un aspecto importante en esta clase de redes (VAEs) es que suelen tener funciones de costo específicas, siendo más exactos utilizan funciones de costo como el error cuadrático medio y la entropía cruzada binaria que son empleadas como función de costo de reconstrucción y la función de costo de Kullback-Leible. Teniendo como función de costo total la suma de estas 2 funciones de costo ($C_{R}+ C_{LK}$).
El objetivo de la función de costo de reconstrucción ($C_{R}$) es evaluar cuán bien la red neuronal puede reconstruir las entradas originales a partir de las variables latentes. En otras palabras, mide la discrepancia entre los datos de entrada y sus reconstrucciones generadas por la red. Pero en cuestión de imágenes existen las llamadas métricas de calidad de imagen que proporcionan una medida objetiva de la calidad de una imagen. Estas nos permiten medir cuantitativamente la calidad de una imagen e indirectamente la cantidad de ruido presente. Existen métricas con referencia a completa y sin referencia esto nos abre paso a poder usar alguna de las métricas con referencia completa como función de costo de reconstrucción ya que cumplen un mismo objetivo estas que la que se busca cumplir con la $C_{R}$.
El conjunto de imágenes obtenidas por la red después del entrenamiento serán sometidas a diferentes métricas de calidad.
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Alteración persistente en Red de Atención Dorsal en pacientes post Covid-19 a dos años de su seguimiento por Resting-State- fMRI.
Introducción
Tras haber encontrado diferencias funcionales en el estado basal de cerebros de sujetos pediátricos post-Covid-19 respecto a sujetos control en el 2022, decidimos conducir un análisis funcional de seguimiento en estos sujetos tras 2 años de recuperación, pues se había supuesto que estos sujetos mostrarían una recuperación relativamente rápida.
Metodología
En este estudio empleamos la resting state-fMRI (rs-fMRI) para observar el comportamiento basal de los cerebros de un grupo de 19 pacientes pediátricos sobrevivientes de Covid-19, sin comorbilidades previas a la infección y a la toma de datos. Estos datos se recopilaron 2 años (2.10[1.38,2.7]) después de recuperarse. Los resultados se compararon con los de un grupo control de 31 voluntarios pedíatricos sin antecedentes de Covid-19 al tiempo del estudio. Las imágenes se analizaron usando la herramienta CONN: functional connectivity toolbox (Ver. 20.b).
Resultados
Los resultados obtenidos del análisis mostraron que los pacientes pediátricos sobrevivientes al Covid-19 siguen mostrando mayor correlación temporal respecto a los controles en nodos de las redes de Atención Dorsal y Fronto Parietal aún 2 años después de recuperarse de la infección.
Discussión y Conclusiones
Los resultados sugieren que los cerebros de los pacientes pediátricos post-Covid-19 siguen presentando mayores demandas de recursos al activar regiones asociadas al mecanismo de atención, similar al TDA. Contrario a lo que se sospechaba en un principio.
Ref
[1] Niimi, Y., & Levison, S. W. (2018). Pediatr. Res., 83(1), 385-396.
[2] S. Whitfield-Gabrieli, et al. (2012) Conn.
[3] Castellanos, F.X. & Aoki Y. (2016) BP:CNNI. 1(3), 253-261.
[4] Marek, S., & Dosenbach, N.U.F. DCNS. 20(2),
Detalles del trabajo
Desempeño del Control Automático de Exposición en 2 mastógrafos digitales DR.
En 2023, 21 mexicanas murieron diariamente por cáncer de mama, enfermedad curable si se detecta y trata a tiempo. La mamografía de calidad es crucial para el diagnóstico acertado. El mastógrafo, diseñado para obtener imágenes de mama, incluye el Control Automático de Exposición (CAE), sistema que debe ajustar las técnicas radiográficas para obtener la mejor imagen optimizando la dosis de radiación. El objetivo fue verificar y en su caso optimizar el desempeño del CAE. Se evaluó el CAE en dos equipos de la Cd Mx usando: un maniquí de contraste detalle y uno de acrílico de grosor variable con una lámina de aluminio de 0.2 mm de grosor, para calificar la calidad de la imagen y la relación contraste-ruido (RCR); una cámara de ionización para evaluar la Dosis Glandular Promedio (DGP) y se calculó una figura de mérito (FOM), definida como $FOM=RCR/\sqrt[2]{DGP}$, para cada grosor de acrílico estudiado. Los resultados indican que el umbral de contraste para discos de oro de 0.1 mm de diámetro es de 1.49 µm y 1.04 µm de grosor y dosis de 1.10 mGy y 1.51 mGy en los equipos 1 y 2, respectivamente, cumpliendo los criterios de aceptación. Para todos los grosores de acrílico se obtuvieron los mejores valores de la FOM al hacer exposiciones seleccionadas por el CAE contra las hechas de manera manual. Ambos equipos mostraron una respuesta óptima del CAE. Se agradece a Salud Digna y al proyecto PAPIIT-IN105622 por el apoyo brindado para la realización de este trabajo.
Detalles del trabajo
Mejora del diagnóstico mediante capilaroscopia mejorando la fuente de luz y aplicando tecnicas de polarización
Actualmente, la capilaroscopia ungueal se emplea como una técnica de diagnóstico no invasiva que ayuda en el prediagnóstico de diversas afecciones en pacientes de todas las edades. Permite detectar enfermedades como la Esclerodermia, Artritis reumatoide, Lupus eritematoso sistémico, dermatomiositis, Esclerodermia localizada. Síndrome de Raynaud, hipertensión arterial. El propósito de la investigación es la mejora de la calidad de imagen en equipos comerciales utilizados para esta técnica. Después de diversas pruebas se confirmó que el cambio más destacado fue la modificación en la fuente de luz. Al realizar pruebas con diferentes fuentes de luz, se identificó que optar por LED de alta eficiencia de luz blanca, con una intensidad de 6000 lúmenes, era crucial. Esta actualización permitió resaltar de manera significativa los detalles de los capilares en las imágenes de los voluntarios. Mejorar la fuente de iluminación facilita la visualización nítida de los detalles capilares, lo que a su vez posibilita realizar diagnósticos precisos.
Por otro lado, la implementación de la polarización cruzada en el capilaroscopio, la cual es una técnica que consiste en utilizar filtros polarizadores que permiten eliminar la luz especular (Glare), mejorando así la visualización de los capilares y reduciendo los reflejos no deseados. Al emplear la polarización cruzada, se logra un contraste más claro entre los capilares y el fondo de la piel, lo que facilita la identificación de detalles importantes y la realización de un diagnóstico más preciso. Estas mejoras representan una contribución significativa al uso de métodos de diagnóstico no invasivos.
Detalles del trabajo
Diseño e impresión 3D de modelos anatómicos del corazón y sus aplicaciones en la medicina
En México, las enfermedades cardiovasculares representan una de las 10 principales causas de muerte a partir de los 5 años. Solo en 2023, se registraron 97,187 defunciones por esta causa, según el INEGI. Por ello, el dominio de las patologías cardiovasculares desde la formación médica es indispensable.
Una herramienta utilizada actualmente para conocer la anatomía y fisiopatología del corazón es el uso de modelos biológicos. Sin embargo, estos presentan desventajas como la descomposición rápida y la difícil manipulación, ya que los órganos deben conservarse en sustancias como el formol.
Se diseñaron modelos de corazón en los softwares Meshmixer y FreeCAD, que posteriormente fueron impresos en 3D con diversos materiales (PLA, TPU, resina elástica) como alternativas a los modelos biológicos. Además, se encontró que estos modelos pueden ser utilizados por los médicos para explicar a los pacientes y sus familias sobre enfermedades como miocardiopatías y arritmias, contribuyendo a la disminución de complicaciones, tal como se ha demostrado en Mount Sinai.
Todos los modelos creados resultaron eficaces para comprender la anatomía del corazón. Sin embargo, los modelos elaborados con resina elástica permiten reproducir algunas propiedades del corazón que se ven modificadas cuando existe alguna enfermedad. Se espera en el futuro lograr reproducir las cinco propiedades del corazón: contractilidad, excitabilidad, relajación, conductibilidad y automatismo, para simular patologías que involucren alteraciones en estas propiedades.
Palabras clave: Impresión 3D, enfermedades cardiovasculares, STEM, educación médica
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Estudio de un nuevo material polimérico para posible uso en protección radiológica.
Se realizará el estudio de un nuevo material que combine resina plástica con sulfato de bario de origen mineral, comúnmente conocido como barita, con el fin de aprovechar la barita no apta, por su grado de impurezas, para la industria petroquímica en la preparación de lodos de perforación. El objetivo principal es medir el porcentaje de atenuación de la intensidad de radiación emitida por fuentes de rayos X, en relación con el material.
Las muestras obtenidas fueron irradiadas con el objetivo de estudiar el nivel de atenuación logrado mediante distintas variantes del material. De manera que se obtuvieron valores de la capa hemirreductora, decirreductora así como del coeficiente de atenuación lineal del material para cada variación del material.
El estudio de la resina plástica combinada con barita ha revelado resultados prometedores en términos de atenuación de la radiación emitida por fuentes de rayos X. Estos hallazgos sugieren un potencial significativo para el uso de este material en aplicaciones de protección radiológica. Además de ofrecer una opción para el aprovechamiento de la barita considerada inadecuada para la extracción en la industria del petróleo, esta combinación también tiene el potencial de ser una alternativa efectiva y económica para reducir la exposición a la radiación en aplicaciones médicas y de seguridad.
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Nanopartículas para regular genes y determinar la función enzimática en la comunicación celular
Santiago Ramón y Cajal realizó grandes aportaciones en el área de neurociencias con las que llegó a ser considerado el Padre de las Neurociencias, tales como sus investigaciones experimentales sobre la génesis inflamatoria en 1880, sus observaciones microscópicas sobre las terminaciones nerviosas en los músculos voluntarios de la rana, en 1881. Incluso sus contribuciones al estudio del microbio vírgula del cólera en 1886 y sus últimas publicaciones de 1923, donde menciona algunos métodos sencillos para la coloración de la neuroglia. Fue el mismo Cajal quien descubrió que el sistema nervioso, incluido el cerebro, está compuesto de entidades individuales, denominadas neuronas. En este trabajo, a manera de homenaje, y reconocerle, analizamos la regulación de genes relacionados a las inexinas encargadas de la comunicación eléctrica entre neuronas, utilizando nanopartículas en el modelo biológico Hirudo medicinalis como modelo de estudio. Incluyendo el uso de una pistola neumática de helio, que coloca de manera precisa y eficiente nanopartículas metálicas cubiertas de material genético para estudiar la función de ciertas proteínas mediante el apagado y encendido de genes clave en el desarrollo del sistema nervioso.
El trabajo que aquí se reporta está enfocado en la HmInx2, la cual se ha reportado se expresa exclusivamente en células gliales durante la gangliogénesis, en el desarrollo del SNC. Los resultados iniciales sugieren que la HmInx2 participa en las interacciones y adhesión, entre el macroglia (glia de empaquetamiento y neuropil) que da origen a la estructura ganglionar, debido a que las neuronas se encuentran desorganizadas y fuera de posición posteriores al contacto con siRNA. La formación de Uniones Gaps (UGs) donde participa la HmInx2 es afectada por esta molécula extracelular. Concluimos que la HmInx2 tiene un importante papel en el desarrollo neural temprano en la sanguijuela medicinal, misma función que realiza en el sistema nervioso de mamíferos.
Detalles del trabajo
Algoritmo de Aprendizaje Profundo basado en imágenes generadas por Resonancia Magnética Nuclear para el apoyo al diagnóstico clinico de déficit de atención.
Introducción
El déficit de atención con hiperactividad (TDAH) es un trastorno del desarrollo neurológico altamente prevalente en niños. Se han desarrollado estudios por MRI ponderadas en T1 han reportado alteraciones anatómicas en niños con TDAH en diversas regiones [1]. Se ha comprobado que los algoritmos de aprendizaje automático son capaces de identificar estas áreas [2]. EL objetivo de este proyecto es desarrollar un algoritmo deep learning basado en imágenes de MRI ponderadas en T1 de un grupo de pacientes pediátricos, con el fin de clasificar nuevas imágenes de resonancia magnética en grupos con y sin TDAH.
Metodología
Se analizaron imágenes por resonancia magnética de 65 pacientes pediátricos con y sin TDAH utilizando la técnica ponderada en T1, utilizando algoritmos de aprendizaje profundo (redes neuronales convolucionales) implementados en el lenguaje de programación Python. Se evaluó el rendimiento del algoritmo mediante diversas métricas.
Resultados
Se identificaron 25 pacientes con TDAH y 40 pacientes control o sin TDAH. El algoritmo alcanzo una precisión de entrenamiento del 75 y 90% en el conjunto de datos, con una tasa de perdida de información del 25%. Se analizaron imágenes de cortes transversales de cráneo obtenidas mediante resonancia magnética, utilizando una arquitectura de 36 capas neuronales.
Conclusiones
El modelo de aprendizaje desarrollado ha logrado cumplir con sus objetivos al demostrar una precisión que permite una correcta categorización entre pacientes con y sin TDAH. El rango de precisión obtenido (75-90%), junto con el índice de error (>25%), se atribuye a la cantidad limitada de imágenes analizadas por el algoritmo. Esta investigación crea una herramienta en el apoyo al diagnostico del TDAH junto con el enfoque clínico.
Referencias
[1] Lambert,J.B.;Mazzola, E.P. Pearson Prentice Hall,1999.
[2] Meng Cao, et al. (2023). Machine learning in attention-deficit/hyperactivity disorder.
Detalles del trabajo
Caracterización del estrés cardiaco producido por actividad física con técnicas multifractales
Las señales fisiológicas, como las series de intervalo cardiaco (RR) obtenidas de las grabaciones de electrocardiogramas (ECG), requieren técnicas de análisis de la teoría de la Complejidad para su estudio. En este trabajo, analizamos series temporales de intervalos RR de jóvenes en dos condiciones: reposo y actividad física, utilizando técnicas de análisis multifractal. Para ello, implementamos protocolos diseñados para personas sedentarias y activas. Primero, se obtuvieron las series de interlatido, se eliminaron los artefactos y se extrajeron las subseries correspondientes a cada etapa. Luego, se calcularon los espectros multifractales utilizando el método de Chhabra y Jensen. Se evaluaron el ancho, la simetría y la curvatura del espectro multifractal alrededor del máximo. Nuestros resultados revelaron que, en todos los protocolos, independientemente de su duración, los espectros multifractales durante la etapa de reposo mostraron amplitud, sesgo hacia la derecha y valores de curvatura pequeños alrededor del máximo. En contraste, durante la actividad física, los espectros se estrecharon, se sesgaron hacia la izquierda y exhibieron una mayor curvatura alrededor del máximo. Este hallazgo fue correlacionado con la condición física de los participantes. Concluimos que los parámetros multifractales pueden describir el estrés experimentado por el corazón durante la actividad física. Además, relacionamos estos resultados con investigaciones previas realizadas en sujetos enfermos, lo que sugiere una posible utilidad de estos parámetros como indicadores de salud cardiovascular en diferentes contextos.
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Estudio comparativo de los métodos para la síntesis de nanopartículas de ZnS y ZnS:Mn
La dosimetría termoluminiscente es el método dosimétrico dominante para la medida de dosis de radiación y de energía en la física médica y en la vigilancia ambiental, esto es porque la cantidad de luz emitida es proporcional a la dosis absorbida por el material que ha recibido la radiación. En la búsqueda de materiales con buena respuesta dosimétrica, los nanocristales semiconductores han atraído un gran interés, especialmente los compuestos semiconductores II-VI porque son fáciles de sintetizar en el rango de tamaño requerido que es el del nanómetro.
El sulfuro de zinc (ZnS) es uno de los primeros semiconductores descubiertos con un ancho de banda de 3,68 eV con estructura cúbica (Zinc Blenda), su cristalinidad, punto de fusión y estabilidad estructural están fuertemente influenciados por la reducción del tamaño de la partícula. En este trabajo realizamos un estudio comparativo de algunos métodos de síntesis de ZnS comúnmente empleados como son: microondas, precipitación química, coprecipitación química y ruta química, donde se comparan con los resultados que obtuvimos usando el método hidrotermal. Nuestros resultados muestran que las nanopartículas tiene las siguientes características: fase cúbica (zinc blenda), tamaños de partícula promedio de 20 nm, con sensibilidad termoluminiscente por debajo del TLD 100 y gap de 4.02 eV. Las nanopartículas obtenidas con otros métodos presentan presentan mezcla de fases cúbicas y hexagonales (microondas) con tamaño alrededor de 15 nm y gap de 3.6 eV. A través de precipitación y coprecipitación química se reportan morfológicas esféricas y estructura cúbica con tamaños promedio de 10-20 nm, gap de 3.5 eV, por ruta química tamaños de 15-20 mnm y gap alrededor de 4.9 eV, mayor al reportado.
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Verificación de dosis en radiocirugía funcional en un equipo CyberKnife con SRS MapCheck.
Actualmente en el área de radiocirugía funcional se cuenta con un aseguramiento de calidad del paciente específico (PSQA) con una microcámara de ionización, con un análisis gamma de 3% en dosis, dejando fuera la distancia. Estos controles de calidad tienen mayor a 5% en dosis por ser lesiones más pequeñas que la cámara de ionización, por ende, la importancia de un nuevo dispositivo como el SRS MapCHECK. El SRS MapCHECK cuenta con un arreglo de 1013 diodos en dos dimensiones de 77 mm x 77 mm de cada sensor, siendo estos espaciados uniformemente por 2.47 mm, cuenta con un área efectiva de 7.5 cm x 7.5 cm.
En la toma de datos se posicionó en la cama robótica del equipo CyberKnife el StereoPHAN para posicionar el SRS MapCHECK, conectado al software SNC Patient utilizándolo para la recepción de los datos del plan de tratamiento, independiente a ello se realizaron los planes de aseguramiento de calidad (QA) en el sistema de planeación del equipo, los cuales coinciden en movimientos, número de haces y dosis que se le administra al paciente; estos planes se administran al conjunto de StereoPHAN y el SRS MapCHECK en el CyberKnife, los datos obtenidos con el SRS MapCHECK son comparados con los datos planificados a 2 mm/ 2% tomando en cuenta las regulaciones internacionales para radiocirugía. La comparación de las distribuciones de dosis medidas versus las distribuciones de dosis planificadas, son mayores al 95% bajo el análisis gamma 2%/2 mm.
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Linealidad y repetibilidad de la señal de yodo en tomografía computada por energía dual
En tomografía computarizada de energía dual (DECT) se adquieren dos estudios simultáneos con espectros de rayos X de baja y alta energía. Esta técnica aprovecha la dependencia energética de los coeficientes lineales de atenuación para maximizar o minimizar la señal de una sustancia específica, como el medio de contraste yodado. En pacientes oncológicos permiten mejorar la visibilidad del medio de contraste y evitar la adquisición de una fase simple, reduciendo la dosis de radiación impartida. El propósito de este proyecto es evaluar la linealidad, la relación contraste ruido (CNR) y la dosis de radiación en los DECT del Instituto Nacional de Cancerología.
Las mediciones se realizaron en un SOMATOM Definition Flash y AS. Los protocolos de adquisición fueron abdómenes estándar, el kV y los filtros se ajustaron automáticamente y la corriente se fijó en 200 mAs. Se modificó un maniquí para mediciones de índice de dosis (CTDI), agregando insertos con mezclas de medios de contraste yodado en el intervalo de 0.5 mg/ml a 5.0 mg/ml. El análisis se realizó sobre imágenes sustraídas para minimizar (fase simple) y maximizar (fase contrastada) la señal de yodo. La linealidad se estimó en las imágenes de fase contrastada. En las imágenes de fase simple se estimó la CNR.
En el maniquí de 16 cm de diámetros se observó una relación lineal entre la señal de yodo y la concentración nominal (R2>0.98), con pendientes de 31 ± 4 UH por cada mg/ml de yodo. Al incrementar el diámetro a 32 cm, empeoró la linealidad (R2=0.92), sin afectar significativamente la pendiente, esto es consistente con lo observado clínicamente. Idealmente, en las imágenes de fase simple la CNR debería ser independiente de la concentración de yodo. Sin embargo, se observó una ligera dependencia lineal alcanzando valores de 6.2 para la muestra de 5 mg/ml de yodo. Los valores de CTDI fueron de 10.3 mGy y 12.6 mGy respectivamente, representando una reducción del 40% en la exposición al paciente.
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Medición de dosis en tratamiento de Braquiterapia de alta tasa de dosis usando películas Radiocrómicas EBT3
Este proyecto consistió en la comparación de la dosis medida de forma experimental con ayuda de la película radiocrómica EBT3 con la dosis calculada por el software de planeación de tratamiento de braquiterapia. La película radiocrómica EBT3 consta de una capa activa hecha con monómeros los cuales se polimerizan al ser sometidos a radiación ionizante, este proceso hace que la película se vaya oscureciendo lo que cambia su densidad óptica.
Se creó un arreglo que simulará la ejecución de una braquiterapia ginecológica, usando un maniquí de gel balístico y un aplicador personalizado impreso en PLA, las mediciones en este arreglo se realizaron en superficie y a 5mm de la superficie del cilindro con la película EBT3.
Después se realizó una prueba usando 4 materiales diferentes, 2 bolus diferentes, 1 placa de PLA y Aire. Finalmente se harán las mediciones en una braquiterapia real con paciente y usando un aplicador clínico. Las mediciones obtenidas con la película EBT3 se compararán con la dosis planificada en el software de planeación. Se espera que la diferencia entre la dosis medida con las EBT3 y la planificada mediante software sea ±5% (tomando en cuenta regulaciones internacionales). Este proceso de comparación de dosis puede ser usado como protocolo de control de calidad.
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Cálculo de dosis en estudios de microtomografía computacional en ratón adulto
Los estudios de tomografía computarizada (TC) tienen aplicaciones en medicina, empleándose en el diagnóstico de distintas patologías como tumores, lesiones internas debido a traumatismos, así como en estudios de músculo, hueso, médula ósea y distintos órganos de interés. En la investigación, se utilizan animales de laboratorio como ratas y ratones, que simulan estas enfermedades o patologías, entre otras, empleando estudios imagenológicos como la microtomografía computarizada (mTC). Los estudios conllevan un riesgo derivado de la radiación ionizante proveniente de los rayos X, lo que implica un riesgo para la salud.
En este trabajo de tesis se estudió la distribución espacial de la dosis absorbida en varios órganos de ratón que fueron sometidos a un estudio convencional de mTC a 60kV, 125uA, con un filtro de 0.5mm de Al y en un recorrido de 180º durante 650s, empleando dosimetría termoluminiscente. Se colocaron cristales de LiF (TLD-100) como dosímetros en el cerebro, pulmones, corazón, estómago, hígado, riñones e intestinos, así como en un tumor simulando un liposarcoma en la región axilar en dos ratones.
Los resultados evidenciaron una distribución heterogénea de dosis en los órganos. En la vista coronal de uno de los ratones, se observó que el riñón derecho absorbió un 74% más de dosis en comparación con el riñón izquierdo; algo similar ocurrió con los pulmones. Además, el tumor absorbió una menor dosis incluso que el cerebro, que está recubierto por hueso. Si hablamos de comparaciones entre los órganos de dos distintos especímenes, la diferencia máxima fue del 29% entre los riñones izquierdos.
En conclusión, este trabajo subraya la importancia de comprender la absorción de energía en los tejidos, considerando su forma y composición durante los estudios de mTC, lo cual tiene implicaciones en la optimización de las técnicas de imagenología y la investigación biomédica.
Trabajo parcialmente apoyado por CONAHCyT A1-S-17636 y PAPIIT IN217922.
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Risk analysis for a workflow in MR-linac in the context of radiotherapy in Mexico
Background: In this work we present a prospective risk analysis for the whole radiotherapy process, including administrative and clinical staff during Adapt-to-Position (ATP) workflow in the MR-linac Unity.
Method: A survey was performed to the clinical staff and administrative director. The survey follows the TG-100 recommendations for risk analysis. Staff were asked to rate the degree of severity (1-very low, 5-very high), occurrence (1-very low, 5-very high) and detectability (1-very low, 5-very high) for each activity of the process. The scores for each activity were averaged and the risk was considered as the product of severity, occurrence and detectability. Only activities with a risk score equal to or greater than 25 are reported. Additionally, staff were asked to identify potential failures, causes and possible mitigations that can be taken to reduce the risk for each activity.
Results: The most risky activities identified by the staff were attributable to the radiation therapist, such as reviewing photos and positioning setup, reviewing initial MR assessment, and placing the patient following the indexes on the table. Two potential risks were detected that are independent of the clinical staff, deriving from electrical and network failures. At least 11 electrical power and no network outages were recorded. The total electrical power outage time from August 2023 to February 2024 is 528 minutes.
Conclusion: The most important element to reduce the potential risk of errors in this workflow is the quantity and quality of trained personnel, which includes radiation oncologists, medical physicists, radiation therapists and nurses. The introduction of new technologies in the country, must consider from the beginning their adequate theoretical and practical training in procedures and responsibilities, knowing the role to be played by each professional in the quality radiotherapy program.
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Evaluación de la Precisión de Modelos Generadores de Imágenes de Tomografías Computarizadas Sintéticas 2.5D Creadas con una Red Adversaria Generativa Condicional a Partir de Variar sus Hiperparámetros.
Propósito: La simulación de radioterapia de solo-MRI proporciona varias mejoras a los flujos de trabajo de radioterapia, incluida la eliminación de errores multimodales en el registro de imagen MRI/CT que pueden reducir los márgenes objetivo, lo que potencialmente reduce la toxicidad del tejido normal. Se requiere información de densidad de electrones para el cálculo de la dosis que MRI no proporciona. Las imágenes de CT sintética (sCT) generadas por inteligencia artificial (AI) se pueden generar a partir de la MR para este propósito, sin embargo, la generación de un sCT estable es un desafío. En este estudio probamos el efecto de la variación hiperparamétrica en la precisión del modelo para la generación de sCT.
Métodos: Se incluyeron imágenes emparejadas (MR y CT) de 5 pacientes en el entrenamiento y 2 más para pruebas. Las imágenes se preprocesan y usando los canales RGB consideran las rebanadas n-1, n y n+1 para crear imágenes 2.5D. Las imágenes sCT se generaron utilizando la GAN pix2pix y se compararon cuantitativamente con sus imágenes de CT asociadas para evaluar la precisión de las imágenes generadas utilizando diferentes configuraciones de hiperparámetros.
Resultados: Encontramos que los hiperparámetros óptimos para mejorar los contrastes visuales y los valores de MAE fueron <110 HU en la época 140, sin embargo, aplicamos un umbral ([-1000;1600] HU en las imágenes de CT), y reportamos un gráfico que muestra cómo este método mejoró los valores de MAE. También proporcionamos un gráfico que muestra la disminución del MAE a lo largo de las épocas de entrenamiento, alcanzando la estabilidad en 150 épocas. La época final fue 180 y el valor de MAE asociado fue de 63.45 HU.
Conclusiones: Este estudio piloto demostró que, con una selección óptima de hiperparámetros, los modelos de IA sCT pueden crear imágenes estables. El trabajo futuro implicará probar un conjunto de datos más grande con validación cruzada k-fold para asegurar la generalización del modelo.
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Dynamics of heart rate variability in aortic valve disease
Aortic valve disease (AVD) is an inflammatory process that leads to calcification and narrowing of the valve’s area (stenosis). AVD is associated with alterations in the regulation of the autonomic nervous system, which changes the behavior of heart rate fluctuations known as heart rate variability (HRV). We assessed the dynamic behavior of HRV with Recurrence quantification analysis (RQA) in 127 participants representing the spectrum of AVD from healthy valve to severe aortic stenosis. Compared to healthy valve patients, those with stenosis had higher determinism, diagonal length, entropy, and trapping time, which suggests a more rigid HRV dynamical behavior as the disease progresses.
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Poder de frenado electrónico de partículas cargadas en LiF en tiempo real usando ondas planas.
Durante muchos años, el fluoruro de litio (LiF) ha sido considerado un cristal de interés tanto desde un punto de vista fundamental para comprender los procesos de interacción de la radiación ionizante con la materia como desde un punto de vista práctico por su uso como dosímetro para medir dosis absorbida en dosimetría personal, ambiental, médica y espacial. La capacidad de una partícula cargada para perder energía por unidad de longitud recorrida en la materia se cuantifica mediante el poder de frenado electrónico (SP). Varios trabajos basados en métodos de respuesta lineal como el uso de la función dieléctrica o la fórmula de Bethe han reportado resultados no concluyentes para partículas cargadas de bajas energías. Recientemente, simulaciones de SP para protones en LiF en tiempo real usando la teoría funcional de densidad dependiente del tiempo (rt-TDDFT) han sido exitosas al confirmar resultados experimentales. Pero, para electrones y antiprotones donde no hay datos experimentos, los resultados siguen siendo controvertidos. Este trabajo presenta resultados de SP para protones, antiprotones y electrones de bajas energías en LiF mediante simulaciones rt-TDDFT utilizando métodos de ondas planas. Se utilizan trayectorias inconmensuradas para todas las partículas como una forma de acercarse al promedio de trayectoria efectiva en los experimentos. Los resultados preliminares muestran una buena concordancia con los datos experimentales para protones y para antiprotones en el rango de velocidad donde hay datos disponibles. Agradecemos el apoyo computacional de Atlas e Hyperion del DIPC, España y Miztli UNAM a través del proyecto LANCAD-UNAM-DGTIC-334. Este proyecto es parcialmente financiado por el European Commission Horizon MSCA-SE Project MAMBA (Grant No. 101131245). También forma parte del proyecto de GMJL durante su sabático en CIC-Nanogune, España financiado por DGAPA UNAM.
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La Maestría en Física Médica de la Universidad Autónoma del Estado de México
I: A sus 28 años de existencia, el Posgrado en Física Médica de la Universidad Autónoma del Estado de México, reconocido como Consolidado por el CONAHCYT, ha formado 146 Físicos Médicos (120 Maestros y 26 Doctores). El programa de Maestría se reestructuró en el año 2012 y aún está vigente, mientras que el programa de Doctorado se unió al Doctorado en Ciencias de la Salud, de la misma Universidad, desde 2009. En este trabajo, se presentarán el impacto social y científico de los últimos avances del Posgrado en Física Médica de la UAEMex y los retos del futuro.
M&M: El objetivo de la Maestría en Física Médica (MFM) es formar capital humano en el campo de la Física Médica que sea competente para generar, desarrollar y evaluar propuestas de investigación básica y aplicada, participar en investigación multidisciplinaria y garantizar la óptima aplicación clínica de las radiaciones para diagnóstico y trata-miento de enfermedades, vigilando además la protección y seguridad de pacientes, personal y público en general. El plan académico de la MFM sigue el modelo del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), fundamentándose en las siguientes áreas: Dosimetría Teórica y Experimental, Física de la radioterapia, Física del diagnóstico por Imágenes, Medicina Nuclear, Seguridad y Protección Radiológica, Radiobiología, Biofotónica y Biomateriales.
R: Del 55 % de los egresados asociados a un servicio de salud, la mayoría está adscrita al área de radioterapia, seguido por medicina nuclear, rayos X y resonancia magnética. Se han publicado 152 artículos científicos como resultado de los proyectos de tesis.
C: Constatamos que la cantidad de Físicos Médicos Clínicos en el país es insuficiente, que los programas de posgrado en Física Médica estructurados de acuerdo con los lineamientos del OIEA son insuficientes, que existe disparidad de género en todos los niveles (ingreso/titulación de los posgrados, ocupación profesional), y que también existe disparidad geográfica.
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Segmentación automática empleando redes neuronales en imágenes de próstata de Tomografía Computarizada (TC) para la valoración y planeación de radioterapia en pacientes del Instituto Nacional de Cancerología (INCAN)
La radioterapia es clave en el tratamiento del cáncer y su éxito recae en la alta precisión de la dosimetría clínica y la delimitación geométrica de la anatomía del tejido cancerígeno en imágenes de TC. En el caso del cáncer de próstata, los problemas relacionados con la variación interobservador e intraobservador en la segmentación del objetivo son bien conocidos, sin embargo, sigue siendo el eslabón más débil en la precisión de la radioterapia. En México, datos de GLOBOCAN 2022 indican que el cáncer de próstata es el de mayor incidencia en hombres. Debido a esto, se han realizado amplias investigaciones con técnicas de diagnóstico asistido por computadora para la autosegmentación de las regiones de interés. En esta dirección, este trabajo implementa y valida una red neuronal convolucional llamada U-Net basada en un codificador y decodificador de las características de la imagen por TC para la segmentación automática de la próstata. Se disponen de 130 casos de estudio de 50 pacientes del INCAN que padecen cáncer de próstata en diferentes estadios, donde en cada imagen la próstata está delimitada de forma manual por un especialista. El 70% de las imágenes se utilizan para el entrenamiento, el 20% para la validación y el 10% de prueba. Finalmente, se realiza la reconstrucción 3D de la segmentación predicha. El desempeño del modelo en el conjunto de prueba es >0.8 en: i) el coeficiente Dice de similitud que indica una adecuada superposición entre las segmentación automatizada y la segmentación manual; ii) la exactitud que expresa la capacidad para clasificar correctamente tejido prostático. La incorporación de métodos de inteligencia artificial genera predicciones de segmentación más rápidas y precisas para la valoración y atención de pacientes con este tipo de padecimientos. El modelo 3D de la segmentación puede ser incorporado a un modelo de realidad aumentada para la planificación de tratamiento.
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Enhanced Image Reconstruction Using an Artificial Intelligence Framework in a Dual-Panel Positron Emission Mammography Scanner
A dual-panel Positron Emission Mammography (PEM) scanner is a dedicated breast imaging device with better spatial resolution and higher sensitivity than conventional Positron Emission Tomography scanners. One of the main challenges for PEM scanners is the artifacts that arise in the cross-planes due to its limited angle acquisition geometry. Additionally, the adaptation of conventional algorithms for attenuation and scatter corrections is not straightforward, so commercial PEM scanners do not incorporate them. To compensate for the limited angle artifacts, deep learning regularization has been included into the List Mode Ordered Subsets Expectation Maximization (LM-OSEM) reconstruction algorithm. A U-Net model has been trained with cross-plane slices of Monte Carlo simulated images from a PEM scanner and from a dedicated breast-PET ring scanner, regarded as input and ground truth, respectively. Then, the trained U-Net was used to process cross-plane slices of the prior image estimation and the output was combined with the preceding image estimate via Forward-Backward Splitting Expectation Maximization (FBSEM). For scatter correction, a Random Forest algorithm was trained with Monte Carlo simulations to identify scattered coincidences in list-mode data as a binary classification problem. The features used were energy and position of detection, where energy had the higher feature importance, in agreement with traditional methods. The algorithm reduced the average scatter fraction from 21% to 10%. Furthermore, the attenuation correction factor for each line of response was determined and used as a weight in the iterative image reconstruction algorithm. This image reconstruction framework has produced a notable enhancement in image quality, especially when assessed from the cross-plane views, allowing PEM images to effectively be analysed as three-dimensional images.
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The introduction of isotropic optimized PTV margins for multiple metastases via artificial intelligence and their evaluation in healthy tissue
Purpose: A method based on machine learning strategies was proposed to assign PTV margins based on
geometric, dosimetric, and mechanic information in single isocenter multiple metastasis radiosurgery
planned with BrainLab Elements by dynamic conformal arcs.
Method: Sixty-four treatment plans (444 metastases in total) were selected. Plans were calculated on
Brainlab Elements TM . PTV margins were assigned in two ways: by geometric margin criterion (GMC) and
optimized margin criterion (OMC) that considers geometric, dosimetric, and mechanical variables. PTV
margins in OMC were assigned by a method based on neural networks. To evaluate dose coverage in
lesions and the protection of the healthy brain, we reported the dosimetric indices such as the Paddick
conformity index, gradient index, mean dose, maximum dose, and the volume of the brain that receives 12
Gy (V 12 ).
Results: OMC indicated no statistical differences regarding GMC (p>0.05) in terms of quality indices on
the targets. OMC concerning GMC plans showed lower values of V12 for the three institutions in most
cases with no statistical differences (p>0.06). In isolated cases, the increase in V 12 was related to the
complexity of the plan, including a higher number of metastases (>0) and the dose cluster formation.
Conclusion: Optimized PTV margins allow for the preservation of dosimetric coverage in lesions while
protecting the brain in a similar way to GMC, without any clinical risks.
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Asistente médico virtual en dispositivos móviles para la valoración y manejo oportuno en heridas de pie diabético mediante algoritmos de inteligencia artificial
De acuerdo a la última Encuesta Nacional de Salud, se estima que el 80% de las úlceras y amputaciones de extremidades inferiores causadas por diabetes mellitus (DM) se podrían prevenir con una educación y seguimiento clínico frecuente. Debido a esto, una de las prioridades en el modelo de salud preventivo de la diabetes en México es orientar a los pacientes en el autocuidado, para fomentar el proceso de recuperación y mitigar riesgos de hospitalización y amputación. La clasificación del tejido y el seguimiento del tamaño de la úlcera son fundamentales para una valoración que permita un diagnóstico adecuado y tratamiento eficaz. En esta dirección, se implementó un asistente virtual embebido en una aplicación móvil capaz de realizar la segmentación automática de una fotografía de la úlcera así como la clasificación del tejido de esta, empleando un algoritmo de Deep Learning y k-means respectivamente. Los modelos fueron entrenados con una base de datos de acceso libre en MICCAI 2021 Foot Ulcer Segmentation (FUSeg) Challenge, la cual cuenta con 831 imágenes de úlceras de pie diabético. Adicionalmente, se implementa un algoritmo para medir el área superficial total de la úlcera y de cada tejido clasificado, facilitando así su monitoreo. Para esto se tomó como referencia un patrón calibrado para la medición de la úlcera utilizando una proporción de la cantidad de píxeles y las unidades de área. Finalmente, el asistente virtual proporciona indicaciones preventivas de acuerdo a la valoración obtenida de los algoritmos implementados. Esta metodología se validó con 68 imágenes de adultos mexicanos con DM adquiridas por un especialista en el área, obteniendo un 85% de precisión en la clasificación y detección de la región de la úlcera. En relación a la medición del área de la úlcera se obtuvo un coeficiente Dice y una exactitud ~0.9. Una primera versión de la aplicación se encuentra en fase de prueba y se espera posteriormente ser validada con el respaldo clínico.
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Dynamic behavior of heart rate variability in women with diabetes mellitus
Diabetes mellitus has different complications, and one of the least studied in some populations, such as in women during postmenopause, is cardiovascular autonomic neuropathy (CAN). CAN has primarily been addressed with traditional linear methods, which do not adequately describe the changing characteristics between beats in an ECG recording known as heart rate variability (HRV). Therefore, new tools are required to allow us to describe the dynamic behavior of the signal, and thereby accurately standardize the occurrence of CAN in these priority populations. The objective of this study was to use recurrence plots to evaluate HRV in women with well-controlled type 2 diabetes mellitus.
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The recurrence plot analysis of cardiovascular time series / Nonlinearity in heart rate variability evaluated by the recurrence plot
The cardiovascular system has many mechanisms to ensure adequate blood supply to the whole body. The complex interaction of those mechanisms induces fluctuations in the cardiovascular variables, such as heart rate and blood pressure. Analyzing such fluctuations with recurrence quantitative analysis (RQA) has helped to identify the changes in the dynamic response of these variables during daily challenges (e.g., active standing) or when facing a disease (such as kidney disease, diabetes, or myocardial infarction). We will discuss the interpretation of the RQA of cardiovascular time series, as well as the challenges and opportunities for the use of this method.
Surrogate data testing using recurrence plots offers a novel approach to analyze heart rate variability (HRV) by evaluating the complexity and predictability of cardiac time series. This method involves comparing the original HRV data with surrogate datasets generated through randomized or phase-randomized processes to identify non-linear dynamics and uncover potential underlying patterns that are not evident through traditional linear analyses. By applying recurrence plots, which visualize the recurrence of states within a dynamical system, researchers can assess the authenticity of HRV measures and detect subtle deviations indicative of physiological or pathological changes. This approach enhances our understanding of cardiac autonomic regulation.
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Análisis de los rendimientos en la producción de $^{18}F$ en el ciclotrón de la UNAM
El ciclotrón de la Facultad de Medicina de la UNAM, puesto en operación en 2001, fue el primer acelerador de partículas instalado en México para la producción de radionúclidos emisores de positrones. Desde entonces, se han hecho diversas actualizaciones al equipo para mantenerlo en condiciones óptimas de operación. La más reciente actualización se realizó en diciembre de 2022 en la que se instaló un blanco único (Blanco BTI) dedicado a la producción de Flúor-18 ($^{18}F$), capaz de soportar una corriente de $120\mu A$. Este nuevo blanco ofrece un rendimiento teórico de $120mCi/\mu A$ que puede variar ligeramente según sea el tiempo de bombardeo o la corriente utilizada. Una disminución en el rendimiento sería un indicativo de que algo no está funcionando adecuadamente o se requiere mantenimiento, por lo que hacer un análisis de las eficiencias en la producción (actividad) en función de los parámetros utilizados (corriente y tiempo de bombardeo) es de gran utilidad para prolongar el funcionamiento óptimo del ciclotrón.
Debido a que el funcionamiento del ciclotrón y la producción de radionúclidos se hace bajo demanda en la unidad de radiofarmacia-ciclotrón, es necesario tener registro de las eficiencias y producciones. En este proyecto de investigación se realizó una bitácora que compacta esta información y permitió hacer un análisis de la eficiencia en función de los diversos parámetros con el fin de que esta herramienta sea utilizada por los físicos operadores del ciclotrón para tener al día el estado y rendimiento del mismo.
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El Modelo Optico Extendido aplicado al sistema $^{14}$N +$^{9}$Be.
Entre los estudios que realiza el grupo, se han analizado un buen número de sistemas, usando el Modelo Optico Extendido y se han estudiado tanto sistemas medidos por el grupo como otros reportados en la literatura. Recientemente al estudiar los sistemas $^{9}$Be + $^{12}$C y $^{9}$Be + $^{28}$Si, los resultados obtenidos muestran que en el caso del sistema ligero, $^{9}$Be + $^{12}$C, no es necesario considerar el término imaginario W$_{int}$ del Potencial Optico Extendido, mientras que, para el otro sistema más pesado, $^{9}$Be + $^{28}$Si, si es necesario considerarlo. Ante estos resultados, se decidió estudiar un sistema de masa intermedia, $^{14}$N + $^{9}$Be, que también involucra al $^{9}$Be, con la intención de investigar si la necesidad de incluir el término W$_{int}$ en los análisis presenta una dependencia con la masa del sistema y/o con el $^{9}$Be. En los análisis, para la parte real se utilizó el potencial de Sao Paulo y se planea ampliar este análisis, usando otro potencial para la parte real como el de Woods-Saxon o el de Doble Folding, con la intención de investigar si usando otro formulación para la parte real del potencial modifica los resultados obtenidos.
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Reevaluación de fuentes alfa de Pu para medición por espectrometría de masas con aceleradores.
Existe una gran variedad de isotopos de plutonio (Pu) presentes en el ambiente debido a su aplicación en energía nuclear, principalmente por emisiones de reactores nucleares, accidentes relacionados a estos, y exposiciones a pruebas armamentales. La medición del cociente isotópico de Pu (240Pu/239Pu) en muestras ambientales ha proporcionado información valiosa sobre las características de su origen y la contribución restante causada por el uso de estos radioisótopos, así como su posible impacto en la salud humana. La medición de Pu usando espectrometría alfa es limitada por su resolución, lo que hace que a la Espectrometría de Masas con Acelerador (AMS, por sus siglas en inglés) la herramienta optima dada su alta sensibilidad y baja incertidumbre. Esta investigación tiene como objetivo optimizar el tratamiento radioquímico y el proceso de electrodeposición de los radioisótopos de Pu para la apertura de la línea de investigación de este elemento en el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA).
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La serendipia en la física nuclear y subnuclear: ¿cuál es su destino en la era de la IA?
La serendipia, o el descubrimiento fortuito e inesperado, ha sido una fuerza impulsora en la física nuclear y subnuclear. En esta charla hablaré sobre la serendipia y su relevancia en la ciencia a través de ejemplos históricos, como los descubrimientos inesperados de la radiactividad, el neutrón y la fisión del uranio, entre otros. Finalmente, discutiré el futuro de la serendipia en la era de la inteligencia artificial (IA), y abordaré temas sobre sí la IA puede replicar o potenciar la serendipia.
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Análisis de muones con detectores MRPC: Estudiando el plasma de quarks y gluones para el experimento ALICE
En el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, se está investigando la detección de muones mediante un detector conocido como MRPC, ampliamente utilizado en experimentos como ALICE del CERN.
La estructura del detector incluye capas muy delgadas de vidrio, micas de plástico, placas de circuito impreso, separadores de acrílico y una cámara de aluminio que aísla el arreglo. El gas utilizado es una mezcla de Freón, iso-butano y SF6.
Los muones se generan cuando rayos cósmicos interactúan con partículas de la atmósfera superior. Las señales producidas por la interacción de un muón con el detector, se registran en las placas de circuito impreso. Una vez llegada la etapa de recopilación de datos, dichas señales permitirán reconstruir la trayectoria y posición de los muones, así como calcular su velocidad utilizando dos MRPCs separadas por una distancia conocida.
Este trabajo no solo contribuirá al entendimiento de los muones y su detección, sino que también podrá ser utilizado para proporcionar información relevante sobre el plasma de quarks y gluones.
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Caracterización de haces con Espectrometría de Masas con Aceleradores
El Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas (LEMA) en el Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México consiste en dos espectrómetros de masas acoplados a un acelerador Tándem de 1 MV. El principal uso de ésta instalación es hacer datación por 14C [1], pero también se pueden analizar otros isótopos cosmogénicos como 10Be, 26Al, 129I y, 239Pu [2], en el segundo espectrómetro se llevan a cabo experimentos de Física Nuclear. En el LEMA se pueden producir haces estables de iones elementales y moleculares con un amplio rango de bajas energías dependientes del estado de carga y de la intensidad de corriente. En este trabajo se presenta la caracterización de haces de Fe, Co, Ni, Cu and Zn, elementos de interés en Astrofísica nuclear, particularmente en las reacciones de captura neutrónica. Las especies isotópicas de cada elemento se definieron por energía, masa, estado de carga y se identificaron mediante la técnica de Retrodispersión de Rutherford.
Referencias
[1] Solís C. et. al. “A new AMS facility in Mexico”. En: Nucl. Inst. and Met. in Phys. Res. B 331
(2014), pág. 233. doi: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2014.02.015.
[2] Reza G. et. al. “Characterization of the new hybrid low-energy accelerator facility in Mexico”.
En: Eur. Phys. J. Plus 134:590 (2019). doi: https://doi.org/10.1140/epjp/i2019-12950-1.
Detalles del trabajo
Progress on Constraining the Strange Quark Contribution to the Proton Axial Form Factor
We report on a global fit of neutral-current elastic (NCE) neutrino-scattering data and parity-violating electron-scattering (PVES) data with the goal of determining the strange quark contribution to the vector and axial form factors of the proton. Knowledge of the strangeness contribution to the axial form factor, $G_A^s(Q^2)$, at low $Q^2$ will reveal the strange quark contribution to the nucleon spin, as $G_A^s(Q^2=0)=\Delta s$. Previous fits [1,2] of this form included data from a variety of PVES experiments (PVA4, HAPPEx, G0, SAMPLE) and the NCE neutrino and anti-neutrino data from BNL E734. These fits did not constrain $G_A^s(Q^2)$ at low $Q^2$ very well because there was no NCE data for $Q^2<0.45$ GeV$^2$. Our new fit includes for the first time MiniBooNE NCE data from both neutrino and anti-neutrino scattering; this experiment used a hydrocarbon target and so a model of the neutrino interaction with the carbon nucleus was required. Three different nuclear models have been employed; a relativistic Fermi gas (RFG) model, the SuperScaling Approximation (SuSA) model, and a spectral function (SF) model [3]. We find a tremendous improvement in the constraint of $G_A^s(Q^2)$ at low $Q^2$ compared to previous work, although more data is needed from NCE measurements that focus on exclusive single-proton final states, for example from MicroBooNE [4]. This work has been published in Physical Review D [5].
[1] S.F. Pate, D. McKee, V. Papavassiliou, Phys. Rev. C78, 015207 (2008)
[2] S.F. Pate, D. Trujillo, EPJ Web of Conferences 66, 06018 (2014)
[3] C. Giusti and M.V. Ivanov, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 47 024001 (2020)
[4] L. Ren, NuFact 2021, PoS, 402, 205 (2022), 10.22323/1.402.0205
[5] S.F. Pate et al., Phys. Rev. D 109, 093001, 2024
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Reacciones de doble intercambio de carga y el modelo IBM
Se determinaron los elementos de matriz nuclear y sus aplitudes espectroscópicas para las reacciones nucleares de doble intercambio de carga en las que se ven involucrados los isótopos 130 Xe y 136 Xe, que son candidatos de interés en el decaimiento doble beta sin neutrinos. Para los cálculos se implementa el formalismo y los operadores desarrollados por R. Magaña, E. Santopinto y R. Bijker, para calcular, en el caso general, las amplitudes espectroscópicas (SA) en el esquema IBFFM desde un núcleo par a uno impar, que serán utilizadas en el código de reacción de la colaboración NUMEN, es decir, extrayendo la contribución de cada orbital.
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Nuevas aplicaciones en el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA).
En este trabajo presentamos nuevas aplicaciones y haces que se han desarrollado y caracterizado en la línea de física nuclear del separador isotópico del LEMA. Aparte de AMS con Carbón, Berilio, Aluminio, Yodo, Uranio, Plutonio, Torio. Se han probado blancos criogénicos dentro del proyecto de NUMEN, Se han implantado blancos con $ ^{13}C, ^{28}Si, ^{78,80,82}Se, ^{79,81} Br, ^{127}I$
, se ha hecho IBA (Ion Beam Analysis) con protones, $^{12}C, ^{28}Si$. Investigación en física nuclear con protones, $^{9}Be, ^{12}C$. Se está probando el monitor de perfil de haz (Beam Profile Monitor BPM) como integrador de carga.
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Daño de un plástico centellador sometido a altas dosis de radiación gamma.
Daño de un plástico centellador sometido a altas dosis de radiación gamma.
Rojas Hernández Frida Teresita¹, Daniel José Marín Lámbarri², Benjamín Leal Acevedo³, Carlos Valencia Morales²
¹Licenciatura en Física, Facultad de Ciencias, UNAM
²Instituto de Física UNAM
³Instituto de Ciencias Nucleares UNAM
Plásticos centelladores en forma de prisma de 2 x 1 x 0.2 cm fueron irradiados con diferentes dosis de radiación con el objetivo de estudiar el daño causado por ésta a través de el cambio en la respuesta de energía en el detector, tiempos de respuesta, borde de absorción, transmitancia, rendimiento luminoso, y el tiempo de recuperación del material. La luz de centelleo fue colectada con un tubo fotomultiplicador (PMT) y se utilizaron fuentes de radiación gamma conocidas, con la finalidad de cuantificar el daño generado al someterse a los campos intensos de radiación.
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Caracterización del primer estado excitado $\tfrac{1}{2}^+$ en $^9B$ por análisis con R-matrix
Aunque el doblete de isospín $^9Be\, |\, ^9$B se ha estudiado por muchos años, la observación y predicción del primer estado excitado $\tfrac{1}{2}^+$ en $^9B$ permanece inconclusa. Se han medido diferentes reacciones donde el valor experimenta oscila de 0.8 a 1.90 MeV.
Se realizó un experimento para medir la reacción de intercambio de carga $^9Be\, (\, ^3He,t)\, ^9$B en el espectrómetro K600 en iThemba LABS. Este experimento combina la alta resolución del espectrómetro (K600) a 0$^\circ$ y la alta eficiencia del arreglo de detectores CAKE. El análisis de datos se hizo reconstruyendo la región de baja excitación en $^9B$ a través del análisis del momento de los tritios, detectados en el plano focal, en coincidencia con protones detectados por CAKE.
Trabajo futuro incluye análisis con R-matrix, requerido para identificar el primer estado excitado $\tfrac{1}{2}^+$ en $^9B$ de manera más concluyente.
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Modelos sencillos de masas nucleares
Empleamos tres versiones del modelo de la gota que describen las masas nucleares para analizar la precisión de sus predicciones. Los dos primeros incluyen términos de Coulomb y de simetría modificados, uno incorpora además efectos de asimetría de isospín [1]. El tercero incluye adicionalmente correcciones empíricas asociadas al modelo de capas utilizando los números de valencia de los neutrones y protones [2]. Convirtiéndolo en un modelo macroscópico-microscópico.
Los parámetros de los modelos se obtienen minimizando la raíz del error cuadrático medio (RMS) a través de la rutina migrad de iminuit [3]. Esta rutina es aplicada a las energías de amarre medidas de 2457 núcleos reportadas en AME2021 [4]. El RMS mayor se encuentra en los dos primeros modelos que exceden los 2000 KeV, mientras que el RMS del tercer modelo se reduce a la mitad gracias a que considera los efectos de capa. Por lo tanto, esta modelo seria el más adecuado al calcular masas nucleares.
[1] C. Barbero, J. G. Hirsch, A. E. Mariano, Nucl. Phys. A 874 (2012) 81-97
[2] J. Mendoza-Temis, et all, Nucl. Phys. A 812 (2008) 28-45
[3] James, F. & Roos, M. Minuit: A System for Function Minimization and Analysis of the Parameter Errors and Correlations. Comput. Phys. Commun. 10, 343–367 (1975).
[4] Meng Wang et al 2021 Chinese Phys. C 45 030003
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Dos estrategias de diseño de los últimos cinco ciclos de operación para un reactor de agua en ebullición
En este trabajo se presentan los resultados para dos estrategias con respecto al diseño de los últimos cinco ciclos de operación de un reactor de agua en ebullición (BWR por sus siglas en inglés).
Considerando que el tiempo destinado a los últimos cinco ciclos de operación de un reactor BWR puede verse reducido debido a diversos factores en la operación del mismo, y con el objetivo de evitar un último ciclo con un periodo muy recudido, se contempló el diseñar los últimos cinco ciclos con una menor duración a los anteriores y con recargas de combustible de 108 y 112 ensambles frescos para los ciclos 37, 38 y 39 y 40 y 41 respectivamente. Para ello, las recargas iniciales de cada ciclo de operación se realizaron de forma manual, aplicando reglas conocidas en el área de la administración de combustible nuclear y, posteriormente, se optimizaron utilizando el sistema QUINALLI (Castillo et al, 2007). Todas las configuraciones que surgieron del proceso de optimización fueron evaluadas con el código comercial en 3D SIMULATE (Dean, 2005).
Los resultados indican que esta propuesta logró mejorar los promedios del quemado a la descarga en cada ciclo de operación, ya que estos poseen valores más altos, con respecto al ciclo de equilibrio utilizado como referencia. Esto representa una opción de mejora económica debido a que se utilizaron menos ensambles de los previstos, además de tener un mejor aprovechamiento de ellos.
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Análisis de NORM en sedimento del Golfo de México afectado por la Industria Petrolera
La radioactividad es un fenómeno natural que ha estado presente desde el origen de nuestro universo. La radioecología es el área de la ciencia que se encarga de estudiar el comportamiento de elementos radioactivos en los diferentes componentes de los ecosistemas, así como brindar herramientas y mecanismos para conocer su alcance e impacto en la salud humana y de los seres vivos. El estudio de los materiales con contenido radioactivos de origen natural, NORM, por sus siglas en inglés, es uno de los temas de investigación que actualmente son de gran interés para la comunidad científica. Este trabajo se enfoca en el análisis de sedimento del Golfo de México afectado por la industria petrolera, reconocida a nivel internacional como industria NORM, para evaluar los indicadores de contaminación ambiental por radionucleidos naturales. Los métodos incluyen la colecta y preparación de muestras de sedimento y su análisis por la técnica de espectrometría de rayos gamma. Los resultados de $^{214}_{}Pb$, $^{214}_{}Bi$,$^{212}_{}Pb$, $^{212}_{}Bi$,$^{228}_{}Ac$,$^{208}_{}Tl$, $^{210}_{}Pb$ y $^{40}_{}K$ son del orden de $9-670 Bq/kg$. Las principales conclusiones son discutidas para evaluar el impacto radioecológico de la industria petrolera en el sedimento estudiado.
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Caracterización de centelladores recubiertos con diferentes materiales para su aplicación en detectores de reacciones nucleares en Astrofísica.
Se estudiaron y compararon plásticos centelladores idénticos recubiertos con diferentes materiales y propiedades ópticas específicas para medir el máximo número de fotones con el objetivo de mejorar el diseño y la construcción de un blindaje activo para experimentos de física nuclear a bajas energías en el Laboratorio de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA).
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Caracterización y simulación de un detector de neutrones rápidos.
MONDE-II es un detector centellador orgánico diseñado y construido en el IFUNAM como equipo complementario para experimentos con haces del acelerador Van de Graaff de 5.5 MV (el VDG55, localizado en la torre del IFUNAM) en investigaciones de física nuclear básica y aplicada. Cuenta con una geometría invariante a rotaciones junto con una distribución uniforme de los tubos fotomultiplicadores y tiene la capacidad de detectar neutrones rápidos ($E_n>1\,MeV$) y es sensible a la posición. Cuando se cuenta con una referencia temporal (coincidencia o RF) es posible obtener la información completa del vector momento del neutrón detectado. En este trabajo se presenta la simulación en Monte Carlo (Geant 4) de un detector de neutrones rápidos para validar el modelo y la caracterización del detector MONDE-II con una fuente de $AmBe$, ajustando las ganancias de los fotomultiplicadores y configurando la electrónica. Con lo anterior, se compararon las posiciones calculadas y simuladas usando el algoritmo de centro de masa (Anger) empleando el software Root Cern.
Este trabajo ha sido posible gracias al apoyo financiero de los proyectos PAPIIT-UNAM con números IG102023, IG101423, IN112023.
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Estructura nuclear del $^{10}$Be y $^{10}$B en el marco del CSM
En este trabajo se describe el espectro de eigenestados de los núcleos vecinos $^{10}$Be y $^{10}$B en el marco del Cluster Shell Model, en el cual éstos son descritos como dos cúmulos de partículas alfa con simetría axial, y dos nucleones, dos neutrones en el caso del Berilio, y protón-neutrón en el caso del Boro. Teniendo en cuenta la interacción residual y considerando el iso-espín como buen número cuántico, se pueden construir distintos espectros muy bien caracterizados por momento angular y paridad. Estos resultados son comparados con los datos experimentales disponibles para evaluar la precisión del modelo.
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Prototipo de un arreglo de detectores para espectroscopía de rayos gamma para experimentos de física nuclear a bajas energías.
Se llevó a cabo el diseño y montaje de un prototipo de arreglo de detectores para espectrometría de rayos gamma en el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas con Aceleradores (LEMA). Se realizaron pruebas con la reacción nuclear ${}^{nat}Mg(p,\gamma)$, presentando aquí un análisis preliminar de los datos obtenidos con estas pruebas.
Este prototipo de arreglo de detectores es la base para el diseño y construcción de un modelo más robusto, que consistirá en un detector de LaBr3, cubierto por blindajes pasivo y activos que será puesto en servicio en la línea nuclear del acelerador de partículas del LEMA para experimentos de física nuclear a bajas energías.
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Medición "in situ" de campos intensos de radiación gamma con un centellador orgánico
El presente trabajo describe el diseño, la construcción y la caracterización de un detector centellador plástico para campos intensos de radiación gamma. El detector consta de un centelleador plástico BC-408 y una guía óptica de PMMA, que sirve como acoplamiento entre el centelleador y un tubo fotomultiplicador. El ensamble de estos componentes utilizó piezas impresas en 3D diseñadas para el acoplamiento experimental. Se realizaron pruebas con diferentes longitudes de fibra óptica y diferentes tamaños de centelleadores cilíndricos utilizando fuentes de rayos gamma certificadas de distintas intensidades e isotopos tales como $^{60}$Co, $^{137}$Cs y $^{241}$Am . Además, se midió la integral de los conteos por canal para cada prueba, estableciendo una relación entre la tasa de conteo y el tamaño de los centelleadores. También se realizó la primer medición "in situ" de una fuente intensa de radiación gamma.
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Espectro tipo mesónico a bajas energías: Uso de métodos de muchos cuerpos para la descripción de masas de estados y sus anchos asociados.
El estudio de las propiedades para el régimen de bajas energías de los espectros hadrónicos es una tarea ardua, aun hoy en día el régimen de la QCD no perturbativa es un tema difícil de abordar por los métodos ya existentes. Una alternativa explorada desde inicios de este siglo es restringir la teoría de QCD a sus grados de libertad efectivos, en este trabajo presentamos los resultados preliminares de utilizar la teoría BCS para dotar de masa efectiva a los quarks y anti-quarks que componen a las cuasi-partículas tipo mesónicas para después realizar el cálculo del espectro utilizando la técnica de la $\textit{Random Phase Approximation}$ (RPA) y sus anchos asociados, motivado en trabajos anteriores donde se exploró el alcance de un modelo estructurado en el grupo de simetrías SO(4) para el cálculo de estos mismos espectros tipo mesónico.
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Reactores de neutrones rápidos modelo BN-800
Con base en el continuo desarrollo de las necesidades energéticas y los compromisos medioambientales contraídos por el gobierno mexicano, los reactores tipo BN-800 son una estrategia plausible en la ruta de lograr la suficiencia y la soberanía energética en el país.
En el presente trabajo se describe el funcionamiento del reactor de cuarta generación de neutrones rápidos BN-800, abordando las características, ventajas y desventajas de su funcionamiento. Esta nueva generación de reactores representa una mejora considerable en términos de eficiencia, seguridad y sustentabilidad. También se realiza un análisis del sistema energético nacional ante la probable inserción de estos reactores nucleares de nuevo tipo.
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Evolución Dinámica de Estrellas de Bosones en Simetría Esférica
Las Estrellas de Bosones son soluciones estacionarias, regulares y asintóticamente planas al sistema Einstein-Klein-Gordon con un campo escalar masivo. En este trabajo se estudia el comportamiento dinámico de Estrellas de Bosones con simetría esférica ante perturbaciones radiales resolviendo numéricamente el sistema Einstein-Klein-Gordon.
Se encontró que el comportamiento de las Estrellas de Bosones depende del valor central del campo escalar. Para valores menores que un valor crítico las Estrellas de Bosones son estables ante perturbaciones, para valores mayores que el valor crítico son inestables. La inestabilidad se manifiesta mediante el colapso de la estrella hacia un agujero negro, la migración a un estado estable o la dispersión del campo escalar.
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Modos cuasi normales para un agujero negro de Schwarzschild con un déficit de ángulo y materia tipo quintaesencia: Método de iteración asintótica mejorado
En este trabajo se estudian los modos cuasi normales para perturbaciones escalares y electromagnéticas para un agujero negro de Schwarzschild con un déficit de ángulo y materia tipo quintaesencia. Utilizando la aproximación WKB de sexto orden y el método de iteración asintótica mejorado, es posible determinar la dependencia de los modos cuasi normales con respecto a los parámetros del agujero negro y a los parámetros de los campos de prueba. De los resultados obtenidos, se observan que los valores de la parte real y las partes imaginarias de los modos cuasi normales aumentan con la disminución de los valores del déficit de ángulo y la densidad de materia tipo quintaesencia. Los modos cuasi normales obtenidos mediante estos dos métodos concuerdan bien. Además, utilizando el método de diferencias finitas, se obtiene el perfil de evolución temporal de dichas turbaciones.
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Estudio y solución exacta de la ecuación de Fokker-Planck en una dimensión con operadores de reflexión
En este trabajo generalizamos la ecuación de Fokker-Planck en una dimensión reemplazando la derivada espacial estándar por la derivada Dunkl. Como caso particular de esta ecuación generalizada, estudiamos y resolvemos el oscilador armónico más un potencial centrífugo. Así, obtenemos sus eigenfuciones y espectro de energía de forma analítica.
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Gravitoelectromagnetismo de Weyl: Analogías entre Gravitación y Electromagnetismo
El gravitoelectromagnetismo tensorial de Weyl es una teoría fascinante que describe los efectos gravitacionales con ecuaciones análogas a las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo. Utilizando el tensor de Weyl, esta teoría predice la existencia de dos campos distintos: el gravitoeléctrico y el gravitomagnético. Ambos campos son descritos por tensores de orden dos, cuyas componentes varían en función de la posición y el tiempo. Estos campos son análogos al campo eléctrico y magnético en electromagnetismo, pero actúan sobre la masa en lugar de las cargas eléctricas.
Su importancia en la era actual reside en su potencial para profundizar nuestra comprensión de la gravedad, del universo y sus leyes fundamentales, pudiendo ser fundamental en la resolución de problemas actuales de la física teórica, como la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura. Además, el gravitoelectromagnetismo tiene aplicaciones prácticas en tecnologías emergentes y podría influir en el desarrollo de nuevas formas de generación y almacenamiento de energía, así como en sistemas de propulsión avanzados para la exploración espacial.
En el presente trabajo se expondrán hallazgos significativos en el campo del gravitoelectromagnetismo, destacando su correlación con los principios ya establecidos del electromagnetismo. Se discutirán las implicaciones de estos resultados en la comprensión actual de las interacciones fundamentales, así como su potencial para impulsar avances tecnológicos y teóricos en la física moderna.
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Dissipative dynamics in the early universe
Warm inflation (WI) presents an exceptional description of the early universe cosmology. It is a scenario of an inflationary dynamics in which the state of the universe during inflation is not the vacuum state, but rather an excited statistical thermal state. It introduces dissipation into the inflationary dynamics which can be well explained by first principles of a quantum multi-field theory. This approach has several attractive features. For instance, the additional friction may ease the required flatness of the inflaton potential. Besides, even if radiation is subdominant during inflation, may smoothly become the leading component if the ratio of dissipation $Q\gtrsim 1$ at the end of inflation ($\epsilon_{eff}\sim 1+Q$), with no need for a separate reheating period. It also may explain the nature of the classical inhomogeneities observed in the CMB, since for WI the fluctuations of the inflaton are thermally induced; hence there is no need to explain the troublesome quantum-to-classical transition problem of the standard inflation picture, cold inflation, due to the purely quantum origin of the density perturbations. Taking into account above encouraging warm inflation characteristics, we will describe both warm inflation model building and the confrontation of theory with observation.
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Derivación de la ecuación diferencial asociada a la propagación de una onda electromagnética en una región con simetría cilíndrica.
En este trabajo se derivará la ecuación correspondiente a el interior de una cavidad con simetría cilíndrica (e.g. el eje z), partiendo de cualquier sistema de coordenadas ortogonales, y usando las ecuaciones de Maxwell en el vacío. Se considera que el tubo es un metal y es infinitamente largo y que las ondas que este tiene son propagadas en la dirección del eje de simetría.
Se llegará a una ecuación diferencial parcial con presencia de los factores de escala y que depende solo de las coordenadas transversales al eje de simetría, la cual es homogénea, se constituye del laplaciano en dos dimensiones (transversas) y como término extra un factor de dispersión.
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Análisis cualitativo del escenario fantasma $\rho_{de}=3\alpha^2H^4$
En este trabajo se exploran las propiedades dinámicas de un modelo cosmológico con una densidad de energía que depende del parámetro de Hubble a la cuarta potencia haciendo uso del formalismo de los Sistemas Dinámicos. Tal propuesta presenta una transición de expansión cósmica desacelerada a acelerada, que comienza como un escenario fantasma, para finalizar en una etapa final tipo de Sitter. Ya que modelo no depende de instrumentos adicionales para superar la etapa fantasma, solo el hecho de que la energía oscura evoluciona de manera creciente, la consideración de algunos mecanismos podría ayudar a prevenir (o eliminar) singularidades, siendo la etapa fantasma una época transitoria en la evolución cósmica, cuya singularidad radica únicamente en el estado parámetro de la energía oscura.
Por ello, nuestro objetivo principal consiste estudiar la estabilidad global de este modelo, escribiendo un sistema autónomo de ecuaciones diferenciales basado en las ecuaciones dinámicas de las densidades de materia y energía oscura, y así determinar la existencia de puntos críticos del sistema, haciendo principal énfasis en entender la transición del escenario fantasma a uno de Sitter, con el fin de establecer si el modelo es viable para describir nuestro universo.
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Gas de Chaplygin como modelo de energía oscura
Actualmente el modelo cosmológico estándar ha presentado discrepancias con observaciones, además de los problemas teóricos ya presentes desde un inicio. Es por ello que se buscan alternativas al modelo atacando los problemas y misterios del modelo estándar, así uno de los caminos es comprender la energía oscura; la causante de la expansión acelerada del Universo. Una propuesta es el Gas de Chaplygin que describe el comportamiento de la energía oscura y además describe a la materia oscura por lo que unifica al sector oscuro del Universo. La idea del Gas de Chplygin evolucionó en una extensa familia de modelos, en el trabajo se analizaron, mediante estadística bayesiana, tres modelos relevantes: el Gas de Chaplygin Generalizado (GCG), el Gas de Chaplygin Modificado (GCM) y el Gas de Chaplygin Viscoso Generalizado (GCVG).
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Gravedad cuántica y perturbaciones cósmicas en el formalismo de momentos.
En este trabajo investigamos la evolución de las perturbaciones cósmicas alrededor de un universo homogéneo e isotrópico. Usamos el formalismo canónico para la gravedad en el que existen constricciones que reflejan la simetría subyacente del difeomorfismo espacio-temporal de la relatividad general clásica. Además adoptamos un enfoque efectivo que considera el carácter cuántico tanto de la gravedad como de la materia a través de momentos estadísticos; Las dispersiones de orden superior se consideran nuevos grados de libertad, de modo que la dinámica efectiva se codifica en términos de corrección para la constricción Hamiltoniana clásica. En particular, se calculan a segundo orden las ecuaciones efectivas de movimiento correspondientes a las perturbaciones y se muestra su evolución.
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Sobre la física y la termodinámica de modelos cosmológicos con materia oscura inestable.
El modelo cosmológico de concordancia LambdaCDM ha mostrado ser consistente con un vasto número de observaciones astronómicas, sin embargo sigue mostrando inconsistencias, por ejemplo, las tensiones en las constante de Hubble $H_0$ y en la amplitud de las fluctuaciones de materia a 8 Mpc, $\sigma_8$, así como problemas a nivel de subestructuras. Por lo anterior, en este trabajo se consideró un modelo alternativo en donde a la materia oscura se le permite decaer a partículas relativistas pertenecientes al sector oscuro, el cual ha mostrado resolver satisfactoriamente algunas discrepancias antes mencionadas. En primer lugar, se resolvió analíticamente el sistema de ecuaciones que gobierna la evolución de las densidades de energía de ambas especias, en el límite en que el tiempo de vida de la materia oscura es igual o inclusive varias veces mayor a la edad del universo. Después, a partir de la primera ley de la termodinámica se calculó la temperatura de ambas especies así como su evolución a lo largo de la historia cósmica, y finalmente, se calculó la evolución de la entropía con la cual se pudo comprobar la consistencia de los resultados con la segunda ley de la termodinámica.
Por otro lado, se determinaron las distribuciones de los parámetros de este modelo usando estadística bayesiana. Para ello, fue necesario muestreo el espacio de parámetros a través de la implementación numérica del método de Markov-Chain-Monte-Carlo usando el código público MontePython y los datos de la colaboración Planck 2018.
Detalles del trabajo
Simetrías y grados de libertad en la frontera para la Electrodinámica en 4 dimensiones
Partiendo del principio de acción de la electrodinámica sin fuentes definido en un espacio-tiempo de 4 dimensiones con fronteras, en este trabajo se construye su correspondiente teoría en la frontera, para luego analizar su dinámica, simetrías y grados de libertad. En la formulación Lagrangiana, se calculan las ecuaciones de movimiento y se encuentran un conjunto de condiciones de frontera que hacen bien definido el principio de acción. En la formulación hamiltoniana, se aplica el algoritmo de Dirac-Bergmann a la teoría en la frontera, obteniendo el número total y tipo de restricciones, los grados de libertad y las ecuaciones de movimiento. Se resuelven las restricciones de segunda clase y se construye la acción reducida en la frontera para caracterizar los grados de libertad. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos de la teoría en la frontera con la correspondiente teoría en el bulto, mostrando que el número de grados de libertad en la frontera cambia con respecto a los del bulto.
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Agujero negro como un medio fractal aproximado por un modelo diferencial fraccional continuo
El efecto geométrico producido por la interacción gravitacional en escalas cuánticas sobre el área superficial de un agujero negro tipo Schwarzschild es discutido dentro de un formalismo basado en el cálculo fraccional y bajo la suposición de un espacio-tiempo cuantizado, dentro del contexto del Principio de Incertidumbre Generalizado. Se realizó una aproximación dentro del contexto de la derivada de orden fraccional del tipo Caputo de funciones tipo polinomio, la cual nos permitió visualizar la existencia del carácter no diferenciable en la función área de un agujero negro, lo cual es un efecto físico esperado sobre la superficie del horizonte en escalas espaciales del orden de la longitud de Planck, tomando en cuenta que en esas escalas pudiera tener efectos la gravedad cuántica, tal y como se discute en contextos análogos en la literatura. Así mismo, el bosquejo geométrico y físico aproximado de la derivada fraccional nos permitió también encontrar una magnitud física constante a través de nuevos elementos geométricos y físicos que el formalismo matemático permitió describir. Esta constante la estimamos numéricamente e interpretamos como un tipo de “ecuación de continuidad” dentro de la misma escala de Planck mencionada arriba. Esta constante, también la interpretamos como una manifestación de la conservación de la energía dentro de la aproximación del modelo relatividad cuántica. Otros resultados interesantes obtenidos son, que en este tipo de espacio de dimensión no entera tanto el área como la entropía del agujero negro manifiestan no solo tazas de variación positivas, sino que también tazas de variación fraccional negativas, lo cual primero es visualizado por nuestras estimaciones numéricas y en segundo por la realización de un cálculo analítico donde estimamos la existencia de un punto crítico en la derivada fraccional cuando evaluamos específicamente en una escala que es el doble de la longitud de Planck.
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SOBRE LAS TEORÍAS DE CONEXIONES COVARIANTES CUANTIZADAS POR LAZOS EN 2 DIMENSIONES: BF Y RG
Barret y Crane usaron la relación que existe entre el modelo BF y la Relatividad General (RG) a nivel clásico y el hecho de que la cuantización covariante del modelo BF está bien entendida, para proveer un modelo de espumas de espín de la RG el cual se obtiene al imponer la constricción de Plebanski en la cuantización del modelo BF. En un trabajo reciente, Oriti, Rovelli y Speziale, discuten RG cuántica en 2D con el fin de validar en un caso más sencillo la estrategia de Barret-Crane. En este trabajo reconsideramos esta estrategia a la luz de la cuantización por lazos covariante en dos contextos: (i) partícula libre e (ii) modelo BF y RG en 2D.
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Estrellas de Dirac: Análisis y comparación de sus estados base y excitados
Las Estrellas de Dirac son soluciones clásicas al sistema de ecuaciones Einstein-Dirac, el cual está conformado por la ecuación de Dirac acoplada a las ecuaciones de campo de Einstein. Estas son soluciones esféricas, estáticas, y describen la configuración de un objeto autogravitante, formado por fermiones de spin 1/2. El objetivo de este trabajo, es el estudio de estos objetos como soluciones clásicas de las ecuaciones de campo de Einstein, realizando simulaciones numéricas del estado base, así como de los estados excitados de dichos objetos.
En este trabajo se reescribieron las ecuaciones del sistema Einstein-Dirac como ecuaciones de evolución en formalismo 3+1, además se desarrolló un nuevo módulo del programa Ollinsphere para encontrar soluciones del sistema, posteriormente se encontraron y evolucionaron las soluciones para el estado base y los estados excitados. Para el estado base, reproducimos los resultados ya conocidos por la comunidad, reconfirmamos por este método la existencia de familias de estrellas, categorizadas como ramas estables e inestables. De igual forma se presenta una comparación de estas familias con las análogas para los estados excitados.
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Materia oscura inestable y su correspondencia con un campo escalar
El modelo de materia oscura escalar es hasta ahora el escenario más sencillo para describir esta componente del universo ya que sólo requiere de una mínima extensión en la descripción de la interacción gravitacional, es decir, sólo se incluye
un campo escalar que es el campo físico más simple y por ende comúnmente encontrado en la cosmología; la sencillez de esta alternativa y el reducido número
de parámetros libres que contiene hace que sea una de las más promisorias actualmente. En el contexto de una cosmología en la cual el principio cosmológico
se preserva, este trabajo tiene como objetivo principal establecer una equivalencia dinámica entre un modelo de materia inestable y el modelo estándar de campo escalar, aquel compuesto simplemente por un término cinético y una función potencial arbitraria a determinar. Se espera que ciertas propiedades
físicas relevantes del modelo de materia oscura inestable como su descripción termodinámica lejos del equilibrio, se manifiesten en la soluciones a obtener para el campo escalar y su función potencial, alejando así su forma funcional de las soluciones estándar que se encuentran en la literatura. Se estimarán valores de masa para el campo escalar obtenido y se analizará su viabilidad como candidato a materia oscura escalar.
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Límite inferior de la auto-interacción de la materia oscura a partir de las curvas de rotación
En este trabajo, ajustamos la velocidad de rotación de galaxias de bajo brillo superficial (LSB) con un modelo para el halo de materia oscura (DM) utilizando una ecuación de estado barotrópica \( P_{DM} = \kappa \rho_b \), con \( \kappa \ne 0 \), para un radio (\( r < r_1 \)) donde la densidad de DM es mayor y la dispersión entre partículas de DM es más frecuente. Para el radio del halo donde la dispersión de las partículas de DM ha ocurrido menos de una vez por partícula en promedio, esperamos que la densidad de DM se aproxime a un perfil de Navarro-Frenk-White (NFW), \( \rho_{NFW} (r > r_1) \). Dado que los datos prefieren un halo con núcleo, obtenemos un límite inferior para la sección eficaz de dispersión \( \sigma/m \).
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Naturaleza de la Ley de Hubble de Primeros Principios
Respaldada por evidencia empírica, la Ley de Hubble ha sido un pilar fundamental en la comprensión de la cosmología moderna, aunque su naturaleza sigue siendo enigmática. En el presente trabajo, presentamos una ecuación basada en el principio de d'Alembert que relaciona la distancia y la velocidad, ofreciendo así una perspectiva novedosa sobre la naturaleza de la Ley de Hubble. Esta nueva aproximación no solo refuerza el conocimiento existente, sino que también abre puertas a futuras investigaciones que podrían desentrañar más misterios sobre la expansión del universo y su dinámica subyacente.
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Análisis de modos cuasinormales y campos escalares en un agujero negro tipo Schwarzschild
Este estudio se enfoca en la exploración detallada de los modos cuasinormales y la dinámica de un campo escalar en un agujero negro tipo Schwarzschild. Los modos cuasinormales son perturbaciones que se disipan con el tiempo en torno a objetos compactos como este tipo de agujero negro y son fundamentales para comprender la estabilidad y la dinámica subyacente de estos objetos en el marco de la relatividad general.
Primeramente, se aborda la caracterización de los modos cuasinormales, que permiten describir la respuesta de un agujero negro de Schwarzschild frente a perturbaciones externas. Estos modos se presentan como soluciones de las ecuaciones perturbadas del campo gravitatorio en la métrica de Schwarzschild, lo que proporciona información sobre la estructura y dinámica del espacio-tiempo circundante.
Además, se investiga el comportamiento de un campo escalar en la métrica de Schwarzschild. El estudio de estas ondas escalares es crucial para entender cómo la materia y la radiación interactúan en campos gravitatorios extremos. Se utiliza un enfoque analítico y numérico para examinar cómo las condiciones de contorno y las propiedades intrínsecas del campo afectan la evolución de estas perturbaciones.
La relevancia de este trabajo radica en su contribución a la comprensión teórica de los fenómenos gravitacionales en condiciones extremas, ofreciendo implicaciones significativas para la teoría de la relatividad general.
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Programación Genética Aplicada a la Cosmología Observacional
La vasta cantidad de información sobre el cosmos, así como el incremento impresionante de la tecnología han permitido un estudio sistemático sobre las propiedades de la energía oscura; aquella misteriosa componente del universo propuesta para describir la aceleración actual de este.
En este trabajo se busco encontrar una forma para la energía oscura utilizando la programación genética como herramienta computacional. La programación genética es un proceso de optimización estocástica la cual tiene como principio la selección natural de Darwin. Se busca encontrar el óptimo global, dado un conjunto de posibles soluciones dentro de una población (espacio de soluciones), mediante un conjunto de operaciones (mutación, cruza) se realiza una evolución y búsqueda para encontrar al miembro de la población que mejor describe la solución del problema.
Se utilizaron 20 datos provenientes de observaciones cosmológicas, como supernovas tipo Ia (SNIa), oscilaciones acústicas de bariones (BAO) y la tasa de expansión del universo (H(z)). Estos datos se parametrizaron de manera libre, sin asumir una forma específica.
Teóricamente, se sabe que la ecuación de estado de la energía oscura es $\omega = 1$. En este estudio, se encontró que $\omega R = 0.322\sin(z)\cos(z) - 1.145$ con un valor de $\chi^2 = 2.576$. Al aproximar $z$ a 0, se obtuvo $\omega R = -1.145$, lo que indica que el resultado $\omega_{0} = -1.145$ tiene un error del 14.5%.
El estudio muestra que la programación genética es una herramienta efectiva para explorar formas posibles de la energía oscura, aunque el resultado obtenido presenta un error significativo respecto al valor
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Modificación de la ecuación de estado del gas de Chaplygin vía un término de viscosidad para describir la densidad de energía del universo a tiempos tardíos
En la cosmología moderna se busca la manera adecuada de modelar al uni-
verso. Una de las aproximaciones para estudiar el universo es considerarlo como
un fluido, donde sus propiedades se describen mediante ecuaciones que mode-
lan su comportamiento macroscópico. En este trabajo de investigación, explo-
raremos la aplicación de la ecuación de estado del gas de Chaplygin, modificada
con un término de viscosidad, para describir la densidad de energía del universo.
Para incorporar la viscosidad en este modelo, podemos extender la ecuación
de estado del gas de Chaplygin mediante la introducción de un término adicional
que modele la pérdida de energía debida a la fricción interna del fluido.
Esta modificación de la ecuación de estado del gas de Chaplygin con un
término de viscosidad permite modelar de manera más realista la evolución de
la densidad de energía en el universo, especialmente en épocas tempranas donde
la viscosidad pudo haber desempeñado un papel importante.
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Estudio de un fluido de Van der Waals en Termodinámica Geométrica
En este estudio, exploramos la estrecha relación entre la termodinámica y la geometría Riemanniana, recientemente descubierta. Introducimos el concepto de variedad Riemanniana construida a partir de las variables termodinámicas, permitiendo así la definición de un tensor métrico en este espacio. A partir de este tensor, podemos derivar importantes tensores geométricos como el tensor de curvatura de Riemann y el tensor de Ricci, así como el escalar de curvatura de Ricci.
Destacamos la relevancia del escalar de curvatura en la descripción de sistemas termodinámicos, ya que su valor proporciona información crucial sobre las interacciones presentes en el sistema. Por ejemplo, un escalar de curvatura nulo sugiere la ausencia de interacciones, mientras que su signo indica la naturaleza atractiva o repulsiva de las interacciones. Además, el comportamiento del escalar de curvatura revela detalles sobre transiciones de fase y puntos críticos en el sistema, siendo su divergencia un indicador clave de un punto crítico.
Abordamos también el método $R-$crossing, una herramienta que utiliza el escalar de curvatura para identificar las curvas de coexistencia en sistemas termodinámicos, permitiendo así una comprensión más profunda de los fenómenos de fase. Como caso de estudio, nos enfocamos en investigar las propiedades termodinámicas de un gas de Van der Waals en el contexto de la termodinámica geométrica.
Este proyecto tiene como objetivo principal profundizar en nuestro entendimiento de los fenómenos termodinámicos mediante la integración de herramientas de geometría diferencial en el análisis de sistemas físicos complejos.
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Análisis de Transiciones de Fase de un Agujero Negro AdS en un Fluido Oscuro Generalizado de Chaplygin-Jacobi
Uno de los problemas remanentes y de mayor importancia en el área de Cosmología es el de explicar el ritmo de expansión acelerada el Universo. Por ello han surgido numerosas propuestas, siendo una de ellas el Gas Generalizado de Jacobi Chaplygin (GJCG por sus siglas en inglés), cuya ecuación de estado con la subsecuente derivación de cantidades termodinámicas relevantes le permite ser objeto de comparación con los datos observacionales.
La posible existencia de un Fluido Oscuro que obedezca la ecuación de estado del GJCG (GJCGDF) motiva a obtener las soluciones para un Agujero Negro en el espacio-tiempo anti-de Sitter (AdS BH). Una vez obtenida dicha solución, el siguiente paso es obtener las cantidades termodinámicas relevantes y observar su comportamiento crítico.
El análisis termodinámico involucra deducir cantidades como la Masa, Temperatura de Hawking, Entropía y Radio de Horizonte de Eventos. A su vez, se construye el espacio fase P-V para observar las transiciones de fase, en el cual se trata a la Constante Cosmológica como Presión y a su conjugado como Volumen. Por último, se obtiene la Capacidad Calorífica y se compara con el comportamiento crítico en un espacio fase q-Φ
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Ondas Monocromáticas y su Impato en Gravedad Linealizada.
Para la física uno de los fenómenos fundamentales es la curvatura del espacio-tiempo, que emerge naturalmente de las ecuaciones de Einstein en la teoría de la relatividad general. En este trabajo, se analizará el comportamiento del espacio-tiempo bajo la influencia de un campo electromagnético con el propósito de aplicar los conocimientos adquiridos sobre gravitación y electrodinámica.
Se propondrá un campo electromagnético en forma de ondas monocromáticas. Utilizando las relaciones establecidas en el tensor de Faraday, se construirá un tensor de energía-momento asociado al sistema.
Al abordar este problema, se emplearán las soluciones a las ecuaciones de Einstein en su forma linealizada. Este método simplifica las ecuaciones de campo de Einstein, bajo la premisa de que las perturbaciones en el espacio-tiempo son mínimas. Esta suposición es válida, dado que al comparar los órdenes de magnitud del campo electromagnético con los del campo gravitatorio, se evidencia que las perturbaciones son pequeñas. Con estas soluciones, podremos definir una métrica que describirá la curvatura del espacio-tiempo en nuestro sistema.
Con la métrica obtenida, se calcularán las geodésicas asociadas a la curvatura del sistema. Las geodésicas representan las trayectorias que seguirían las partículas en un espacio-tiempo curvado y son esenciales para entender cómo la presencia de un campo electromagnético afecta el movimiento de las partículas.
Finalmente, se presentarán los resultados del análisis de una onda gravitatoria propagándose en el espacio-tiempo perturbado por el campo electromagnético. Este análisis se realizará mediante el estudio de las perturbaciones en un sistema en equilibrio de partículas. Las ondas gravitatorias son oscilaciones en la curvatura del espacio-tiempo, y su interacción con otros campos puede revelar información importante sobre la naturaleza de ambos fenómenos.
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Estudio de propiedades de sistemas de lentes gravitacionales bajo la influencia de subestructura compuesta de materia oscura
Estudiamos las propiedades de sistemas de lentes gravitacionales compuestos por una lente principal y por subestructura que actúa como lentes secundarias. Los escenarios a evaluar, incluyen lentes que presentan en su descripción subhalos de materia oscura que influyen en la observación final. Un primer caso implica tomar el modelo de materia oscura fría y simular halos de materia oscura en una lente representativa de un cúmulo de galaxias. Los halos en este caso, seguirían un perfil de densidad conocido como Navarro-Frenk-White. Así mismo, también discutimos otro modelo en el que consideramos el escenario de materia oscura ultra ligera, donde además de tener subhalos con un perfil de densidad compuesto, con un interior representativo de un solitón y un exterior con perfil Navarro-Frenk-White, tenemos una nueva contribución como consecuencia de las propiedades ondulatorias de este tipo de materia oscura. Analizamos las consecuencias de este tipo de contribuciones en parámetros tales como las posiciones y la apariencia de las imágenes producidas por el sistema de lente, sus curvas críticas, así como la convergencia del sistema de lente.
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Geometría Simpléctica en Mecánica Clásica
En el presente texto pretendemos exponer resultados de la Geometría Simpléctica aplicados a la Mecánica Clásica. Equipar a una variedad con una estructura simpléctica nos proporciona una asociación natural entre los campos vectoriales y los covectoriales i.e .los diferenciales de funciones real valuadas de la variedad. El espacio fase de un sistema mecánico posee esta estructura. Es importante puesto que un campo hamiltoniano en una variedad simpléctica, el campo vectorial igual al diferencial de una función real valuada, proporciona un flujo de fase que preserva la estructura simpléctica del espacio fase. Además los campos hamiltonianos forman un álgebra de Lie. Realizaremos una revisión de lo que esta estructura simpléctica y la operación de esta álgebra implican en un sistema mecánico.
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Redes Neuronales Informadas en Física para resolver problemas cosmológicos.
Las redes neuronales informadas en física (PINN´s por sus siglas en inglés) son una herramienta novedosa de aplicación de la inteligencia artificial. Por un lado, con los métodos numéricos tradicionales se resuelven problemas físicos donde se tiene un fundamento teórico amplio, por otro lado las redes neuronales basan sus soluciones únicamente en datos. Por su parte, las PINN´s combinan ambas características, incluyendo constricciones físicas en problemas donde hay pocos datos.
En este trabajo usamos herramientas computacionales de Python, para crear PINN´s capaces de resolver problemas en la cosmología como la estimación de masas de agujeros negros , la estimación de la constante de Hubble $H_0$ y la resolución de las ecuaciones de campo de Einstein. Mostramos también las condiciones y el proceso de optimización de la arquitectura de la PINN y discutimos su utilidad y posibles alcances en la física actual.
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Geodésicas para agujeros negros de Euler Heisenberg en gravedad cúbica einsteiniana.
Las geodésicas son fundamentales en la física ya que proporcionan una descripción matemática precisa de cómo los objetos y la luz se mueven en un espacio tiempo curvado. Esto permite poner a prueba nuestras teorías físicas, y ayuda a determinar cuáles podrían ser consistentes con el comportamiento del Universo a diferentes escalas. En el presente trabajo se analizan las ecuaciones geodésicas en una teoría que, hasta orden cúbico en potencias de la curvatura, es la única además de Relatividad General que da lugar a un gravitón sin masa, transverso y con energía definida positiva. Esta teoría es conocida como gravedad cúbica einsteniana.
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Radiación de Hawking por el método de anomalías gravitacionales
Una de las predicciones más importantes de la combinación de la mecánica cuántica con la gravitación es la radiación de Hawking.
Es bien sabido que un campo cuántico escalar en una región próxima a un horizonte de sucesos puede reducirse a infinitos campos en un espacio-tiempo (1+1). Sin embargo, se presenta una anomalía en forma de una violación de la conservación del tensor energía-momento. $\nabla_{\mu}T^{\mu}_{\nu}=\frac{1}{96\pi \sqrt{-g}}\epsilon^{\beta \delta}\partial_{\delta}\partial_{\alpha}\Gamma^{\alpha}_{\nu \beta}$
Robinson y Wilczek mostraron que al imponer condiciones de frontera covariantes, la radiación de Hawking actúa como condición necesaria para anular anomalías gravitacionales y de Gauge.
En este trabajo se presenta un análisis sobre el método de anomalías como forma de derivar la radiación de Hawking, además, se presenta su aplicabilidad a través de distintas soluciones como la de Kerr, Kerr-Newman, Myers-Perry, etc.
Esto da una posible dirección de qué rol tomaría la radiación de Hawking en la construcción de una teoría de gravedad cuántica.
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The graviton Compton mass as Dark Energy
One of the greatest challenges of science is to understand the current accelerated expansion of the Universe. In this work we show that by considering the quantum nature of the gravitational field, its wavelength can be associated to an effective Compton mass. We propose that this mass can be interpreted as dark energy, with a Compton wavelength given by the size of the observable Universe, implying that the dark energy varies depending on this size. If we do so, we find that: 1.- Even without any free constant for dark energy, the evolution of the Hubble parameter is exactly the same as for the LCDM model, so this model has the same predictions as LCDM. 2.- The density rate of the dark energy is ΩΛ = 0.69 which is a very similar value as the one found by the Planck satellite ΩΛ = 0.684. 3.- The dark energy has this value because it corresponds to the actual size of the radius of the Universe, thus the coincidence problem has a very natural explanation. 4.- It is possible to find also a natural explanation to why observations inferred from the local distance ladder find the value H0 = 73 km/s/Mpc for the Hubble constant, we show that if we take the variability of the dark energy into account they should measure H0 = 67.3 km/s/Mpc as well. 5.- In this model the inflationary period contains a natural successful graceful exit.
Note: Work based on a presentation at the congress IWARA2020
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Frecuencias cuasi normales de un agujero negro bidimensional
Usando el método de iteración asintótica calculamos las frecuencias cuasi normales del campo de Klein-Gordon que se propaga en un agujero negro bidimensional. Nos basamos en el método mencionado ya que para tal problema no hemos encontrado una solución analítica, sin embargo, hemos planteado el problema de una manera diferente a la encontrada en la literatura.
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MOVIMIENTO COLINEAL DE TRES CUERPOS DE EULER CON INTERACCIÓN NEWTONIANA
Presentamos un conjunto de propiedades matemáticas del movimiento colineal, encontrado por Euler, para el problema de tres cuerpos que interaccionan entre sí por medio de la fuerza gravitacional de Newton. Se encuentran expresiones matemáticas para conjuntos de dimensión dos en el espacio de las masas, congruentes con una configuración geométrica. Esta propiedad, extendida a la permutación del orden de las masas en la línea nos da las masas como función de las configuraciones correspondientes a dos permutaciones diferentes de masas.
pge@xanum.uam.mx, mar@xanum.uam.mx
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Hamiltonianos cuadráticos dependientes del tiempo y transformadas de Fourier fraccionarias tipo wavelet.
Se introduce una generalización de las transformadas de Fourier fraccionarias tipo wavelet mediante la consideración de los operadores de evolución temporal de Hamiltonianos cuadráticos dependientes del tiempo y transformaciones canónicas inhomogéneas. Se introduce adicionalmente el concepto de coordenadas canónicas para evaluar secuencialmente dichas transformadas. Además se muestra la estrecha relación con el grupo de Heisenberg a través de la conservación de probabilidad. Dado que las transformadas de Fourier fraccionarias tipo wavelet, asociadas a Hamiltonianos independientes del tiempo, han tenido importantes aplicaciones en el procesamiento de señales, se espera que las nuevas transformadas tengan igualmente cierta relevancia en diversas aplicaciones físicas y tecnológicas.
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Metamateriales correspondientes a agujeros negros cargados no conmutativos
La analogía entre las ecuaciones de Maxwell en un medio con las mismas ecuaciones pero escritas en un espació con curvatura (espacio no euclídeo) hizo posible mimetizar los fenómenos astrofísicos como la desviación de la luz al pasar cerca de un agujero negro como Schwarzschild y Reissner-Nordström, esto usando materiales artificiales con propiedades muy específicas que reproducen el fenómeno deseado (metamateriales). La idea principal es caracterizar el metamaterial desde la métrica correspondiente al fenómeno astrofísico que se desea imitar.
Haciendo uso de la analogía y con métricas de agujeros negros con simetría esférica y estáticos (Schwarzschild y Reissner-Nordström no conmutativos), se obtienen una simulación de un haz gaussiano (controlado) a través de su metamaterial correspondiente, dando como resultado la curvatura del haz de la misma manera que el agujero negro correspondiente curvaría la luz.
Además, para hacer una comparación con la curvatura teórica se resuelven las ecuaciones de geodésicas para cada métrica y son agregadas en la simulación del haz gaussiano, obteniendo una trayectoria idéntica. También, usando los resultados antes mencionados, se hacen comparativas directas entre los agujeros negros de Reissner-Nordström no conmutativo VS Reissner-Nordström estandar con la masa y la carga iguales en ambos casos, así como Reissner-Nordström no conmutativo y Schwarzschild no conmutativo con la misma masa.
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Termodinámica irreversible en fluidos no relativistas
En este trabajo se adaptan las ecuaciones constitutivas de algunos esquemas de termodinámica causal tales como el formalismo de Eckart y de Israel-Stewart para describir fluidos no relativistas. En este contexto el campo de presiones se estará modificando vía una función tipo Chaplygin que permitirá estudiar procesos lejos del equilibrio termodinámico. Se comparan los resultados obtenidos con los esquemas estándar para la descripción de fluidos no relativistas.
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Divulgación científica en la colaboración LIGO
El tema de ondas gravitacionales no solo ha sido una prueba más de la veracidad de la teoría de Relatividad de Einstein, sino que además a permitido el desarrollo de avances en tecnología, ciencia de datos, simulaciones numéricas complejas. Es por lo anterior que la colaboración LIGO se a dado a la tarea de realizar difusión y divulgación científica de este apasionante tema. En este póster mostraré algunos de los proyectos en los que puedes involucrarte como estudiante en algunas de las múltiples líneas de investigación del tema de ondas gravitacionales.
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Cáusticas en el problema de Kepler
En este trabajo se calcula la cáustica, envolvente, determinada por las trayectorias de la partícula de masa reducida, en el problema de Kepler, con energía y momento angular orbital dados. Mostramos que, en este caso, la cáustica está determinada por los puntos de retorno. Este cálculo es importante debido a que a nivel cuántico esta cáustica esperamos que proporcione una descripción cualitativa del máximo de la densidad de probabilidad, tal y como ocurre en el caso óptico. En el caso óptico, la cáustica proporciona una descripción cualitativa de la intensidad, la cual es el análogo de la densidad de probabilidad en mecánica cuántica.
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Transformaciones canónicas mediante la segunda ley de Newton
En este trabajo se describe un procedimiento para obtener transformaciones canónicas mediante la segunda ley de Newton. Este resultado es importante debido a que puede ser aplicado a problemas donde este definida la fuerza, pero no el Hamiltoniano. Aplicamos este procedimiento a problemas específicos. En particular, determinamos la transformación canónica que relaciona partícula libre con: tiro parabólico, el oscilador armónico y una partícula cargada en un campo magnético uniforme.
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Existencia y unicidad de la solución de Chapman-Enskog para la ecuación de Boltzmann relativista.
En este trabajo se abordan algunos aspectos formales sobre la generalización relativista del método de Chapman-Enskog a primer orden en los gradientes. En particular se obtiene que garantizar la existencia de la solución no necesariamente lleva a los acoplamientos usuales entre flujos disipativos y fuerzas termodinámicas que se obtienen en el caso no-relativista. Adicionalmente, se mostrará que existe una mayor libertad en la elección de condiciones subsidiarias para imponer la unicidad y cómo ello impacta las propiedades de transporte del sistema. Se mostrarán los resultados más recientes en este sentido así como las posibles implicaciones de los mismos.
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Aproximación Post-Newtoniana para teorías escalares tensoriales
La Relatividad General (RG) de Einstein ha sido probada en múltiples ocasiones, no sólo para mostrar la validez de sus predicciones con las observaciones, sino para contrastar las predicciones de otras teorías de gravedad. RG es, hasta el momento, la teoría gravitacional mejor aceptada por la comunidad científica. Sin embargo, la búsqueda de una teoría de gravedad mas general sigue en pie, pues existen fenómenos a escalas galácticas y cosmológicas que la Relatividad General no describe por sí sola y es necesario considerar hipótesis adicionales como la existencia de componentes oscuros de materia y/o energía. Una forma conocida y muy estudiada de confrontar teorías métricas de la gravedad con observaciones es el Formalismo Post-Newtoniano Parametrizado que consiste en formular una teoría madre fenomenológica con parámetros medibles independientemente de la teoría los cuales a su vez pueden ser calculados para cada teoría métrica de la gravedad.
Las teorías escalares tensoriales, como el Galileón Cúbico, representan extensiones significativas de la relatividad general mediante la introducción de un campo escalar. Estas teorías ofrecen explicaciones alternas a fenómenos gravitatorios que no pueden ser completamente explicados por RG, tales como la materia y energía oscuras.
En este trabajo se desarrolla la parametrización post-newtoniana (PPN) para el Galileón cúbico en el marco de Jordan, con el fin de constreñir los parámetros de este modelo y estudiar efectos relativistas en el régimen de campo débil y velocidades bajas a escalas galácticas.
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Algunos aspectos de la inestabilidad gravitacional en cosmología
En este trabajo abordamos el problema de la inestabilidad gravitacional en un espacio tiempo tipo FLRW considerando un fluido perfecto desde dos perspectivas: i) Primero consideramos el caso usual linealizando las ecuaciones de Einstein y tomando la norma newtoniana, en seguida ii) analizamos el sistema linealizado de Euler-Einstein para un espacio-tiempo dado como:
$$
ds^{2}=A\left(x^{\mu}\right)\left(dx^{0}\right)^{2}+B\left(x^{\mu}\right)\delta_{ij}dx^{i}dx^{j},
$$
y establecemos un criterio para desacoplar modos transversales y longitudinales. Se concluye que los términos problemáticos $\left(\nabla_{\alpha}u^{\beta}\right)\left(\nabla_{\beta}u^{\alpha}\right)$
y $\nabla_{\alpha}\left(\frac{h^{\alpha\beta}\nabla_{\beta}p}{\rho+\frac{p}{c^{2}}}\right)
$ para el caso de una métrica tipo Schwarzschild y el universo de Einstein lo permiten, sin embargo, esto no es así para FLRW plano.
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Curvas de rotación galáctica sin materia obscura.
La materia oscura es un componente teórico postulado para explicar las curvas de rotación de las galaxias y otros fenómenos cosmológicos. Sin embargo, su detección directa aún no ha sido posible. En el presente trabajo, se presenta un modelo basado en el principio de d'Alembert, fricción gravitacional, el cual reproduce las curvas de rotación de las galaxias sin necesidad de materia exótica. Este enfoque ofrece una nueva perspectiva sobre la dinámica galáctica.
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Cíclidas de Darboux e invariante de Hopf en sistemas clásicos.
Una clase de sistemas dinámicos no holonómicos clásicos con Hamiltonianos cuadráticos es estudiada desde el punto de vista de la teoría de haces fibrados. La conservación de la energía es usada para analizar dichos sistemas sobre hiper-esferas. El haz fibrado de Hopf es introducido para estudiar la geometría y los invariantes topológicos de estos sistemas mediante trayectorias en cíclidas de Darboux compuestas por círculos de Villarceau. Se muestran ejemplos explícitos tanto analíticos como numéricos en los casos mas simples.
Detalles del trabajo
Cuantización por deformación y geometría cuántica del espaciotiempo.
La geometría cuántica de la gravedad cuántica por lazos presenta un espaciotiempo discreto. Para la cosmología y los agujeros negros éste sustituye las singularidades clásicas por rebotes cuánticos y ha orientado sobre las divergencias ultravioletas de la materia a altas energías. Para conectarla con la teoría usual podemos aplicar la cuantización por deformación para la geometría cuántica ya que el producto estrella inherente permite mantener contacto con la descripción clásica. Se presentan los inicios del estudio de la geometría cuántica y la función de Wigner (que sustituye a la función de onda en espacio fase) de modelos mecánicos (Mecánica Cuántica Polimérica) vislumbrando posibles consecuencias para la teoría gravitacional general.
Detalles del trabajo
TEORÍA EFECTIVA PARA GRAVEDAD CUÁNTICA: EL CASO DE 2 MASAS PUNTUALES
El punto clave de la teoría de campos efectiva es la separación de la física conocida a la escala en la que estamos trabajando, de la física desconocida a energías mucho más altas. Discutimos brevemente la estructura de la relatividad general y su estatus como teoría clásica de campo efectiva. Se describe la interacción gravitacional de dos masas pesadas para ilustrar el método y algunas características únicas de la teoría gravitacional efectiva.
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Integración de sistemas de N niveles dependientes del tiempo sobre el grupo de Heisenberg.
Mediante técnicas de algebras de Lie se integra exactamente una clase sistemas de N niveles con Hamiltonianos dependientes del tiempo. Se obtienen coordenadas canónicas para operadores de evolución temporal de forma cerrada y se muestran ejemplos de dimensiones bajas. Se indica la relación de los resultados obtenidos con haces fibrados de Hopf y sobre el grupo de Heisenberg y se proyecta las trayectorias sobre esferas de Bloch-Poincaré. Los sistemas considerados son de interes en computación cuántica y transporte electrónico, en particular en conexión con fases geométricas.
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Supersimetría (SUSY) aplicada en sistemas cuasi-exactamente solubles
Se estudia el compañero supersimétrico del potencial séxtico $V^{\rm qes}(x) = x^{6} + 2\,x^{4} -2(2N+1)\, x^{2}$. El potencial $V^{\rm qes}(x)$ posee un número infinito de estados ligados. Si $N \in \mathbb{Z}^+$, es posible obtener $(N+1)$ soluciones exactas mediante métodos algebraicos. Cuando $N \notin \mathbb{Z}^+$, no se conoce ninguna solución exacta a la ecuación de Schrödinger. Demostramos que, en la variable $ z=x^2$, el álgebra escondida subyacente $\mathfrak{sl}_2(\mathbb{R})$ del potencial $V^{\rm qes}(x)$ la hereda su compañero supersimétrico $V_1(x)$ solo cuando $N=0$. Para $N>0$ fijo, el operador polinomial algebraico $h(x,\,\partial_x;\,N)$ que gobierna las $N$ soluciones (polinomiales) de $V_1(x)$ se construye explícitamente. Estas soluciones de paridad impar aparecen en forma de modos cero . El potencial $V_1(x)$ puede representarse como la suma de una componente polinomial y una racional. En particular, se muestra que la componente polinomial de $V_1$ está dada por $V^{\rm qes} $ con un parámetro no-entero (cohomología) $N_1=N-\frac{3}{2}$ . También se implementa una transformación SUSY de segundo orden confluente para un potencial séxtico modificado que posee la simetría de reflexión de la energía. Presentamos resultados de forma analítica y gráfica para una descripción más transparente.
(Referencia:
Alonso Contreras-Astorga, Adrian M. Escobar-Ruiz and Román Linares $2024$, "The SUSY partners of the QES sextic potential revisited" Physica Scripta 99 025223)
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Revisión de la distribución invariante de Lorentz dependiente de la rapidity desde la perspectiva de la teoría cinética
Recientemente se han propuesto alternativas a la distribución de Jüttner para la función de distribución relativista del gas, argumentando que no cumple con la invariancia de Lorentz. Mientras que en el pasado ya existían alternativas para modificar la distribución de Jüttner que implicaban un término corrector en el coeficiente de normalización, Curado, Tsallis y colaboradores proponen una distribución diferente en función de la rapidity, que es una cantidad aditiva e invariante de Lorentz. En este trabajo, revisamos esta distribución desde la perspectiva de la teoría cinética buscando la distribución de equilibrio a partir de una ecuación de Boltzmann como función de la rapidity. Este estudio también nos permitirá estudiar las aproximaciones del tiempo de relajación a partir de modelos cinéticos adecuados para esta función de equilibrio y compararlas con resultados anteriores.
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ANÁLISIS EFECTIVO DE UNA PARTÍCULA CUÁNTICA EN EL HORIZONTE DE EVENTOS DE AGUJEROS NEGROS EN BAJAS DIMENSIONES
Comparamos el movimiento de partículas clásicas y semiclásicas cerca del horizonte de eventos de agujeros negros en 1+1, 2+1 y 3+1 dimensiones. Para ello derivamos ecuaciones de energía en el límite newtoniano de la relatividad general, que heredan información sobre la curvatura del espacio-tiempo, para utilizarlas en la elaboración de un Hamiltoniano efectivo dentro del marco de una formulación semiclásica de la mecánica cuántica basada en los valores esperados de los operadores de posición y momento.
Elegimos esta formulación porque, entre otras cosas, permite recuperar la noción de una trayectoria clásica (a diferencia de lo que sucede en la teoría cuántica tradicional), mediante un Hamiltoniano efectivo que se construye como su análogo clásico aumentado con dispersiones (o momentos) cuánticos, que se manipulan como variables dinámicas.
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ESTUDIO DE ONDAS GRAVITACIONALES: SIMULACIÓN DE LIGO CON INTERFERÓMETRO MICHELSON Y ONDAS SONORAS
Las ondas gravitacionales son una de las consecuencias de las ecuaciones de campo planteadas por Einstein. En la actualidad, se han detectado diversas señales por LIGO que son funcionales para el estudio del Universo temprano. Las ondas gravitacionales son de cierta manera similares a las ondas electromagnéticas y de cierta manera similares a las ondas mecánicas, pues comparten una que otra propiedad al tratarse de perturbaciones, pero no son lo mismo.
Enfocándonos en las ondas gravitacionales y las ondas mecánicas, podemos destacar que las ondas mecánicas requieren de un medio para propagarse y las ondas gravitacionales viajan en el vacío. Las ondas mecánicas se producen por perturbaciones en un medio sólido, líquido o gaseoso, mientras que las ondas gravitacionales son perturbaciones del tejido del espacio-tiempo. En cuanto a la frecuencia, algunos eventos caóticos pueden producir ondas gravitacionales dentro de la gama de frecuencias en las que las ondas mecánicas se producen.
Considerando estas propiedades, existe la posibilidad de estudiar el funcionamiento de LIGO por medio de la construcción de un interferómetro Michelson de 9cm de longitud por cada brazo que detecte ondas sonoras en frecuencias de 10-90Hz que simulen ser ondas gravitacionales perturbando un medio gaseoso (el aire) para comparar los resultados del análisis de la perturbación del patrón de interferencia del interferómetro de Michelson con los datos que se han obtenido del LIGO.
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Modelo fenomenológico de supernova por colapso de núcleo
Este trabajo se centra en el estudio de Ondas Gravitacionales (OG) generadas por Supernovas por Colapso de Núcleo(CCSN), un fenómeno astrofísico aún no detectado y que es un tema de investigación reciente. Para ello se han desarrollado técnicas que logran una mejora de la sensibilidad en los Interferómetros, encargados de la detección de OG.
Las simulaciones numéricas se basan en resolver ecuaciones de relatividad general, hidrodinámica y ecuación de estado nuclear, que incorporan aspectos como la velocidad, la masa de la estrella progenitora, la energía cinética y gravitacional (Abdikamalov, et al. 2016).
La forma de la señal de las OG se caracteriza por tres picos iniciales en la Amplitud seguidos por oscilaciones conocidas como Ring Down. Los primeros picos reflejan la fase de rebote del núcleo estelar, impulsando la explosión de la supernova.
El propósito del presente trabajo es utilizar un modelo analítico ya propuesto (Villegas, L. 2016), que consigue ajustar la forma de una onda gravitacional producida por colapso de núcleo, y obtener las velocidades de rotación angular caracterizadas por la razón entre la energía cinética rotacional y la energía potencial gravitacional $\beta = T/W$.
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Fijación Magnética
La investigación del fenómeno de la fijación magnética es una cuestión de mucho interés puesto que se ha estudiado poco; conocer una mayor cantidad de datos y diferentes aproximaciones, tanto teóricas como experimentales aproximaciones, sobre de este fenómeno son necesarios para fomentar y contribuir al conocimiento. Se estudiará el fenómeno que se produce cuando se hace girar rápidamente un imán frente a otro estático, se observa que el imán estático no presenta, aparentemente, movimiento. Se realizarán diferentes arreglos experimentales con una amplia variedad de imanes (tamaños, materiales y formas), lo que permitirá reproducir el fenómeno, obtener datos para poder caracterizarlo y, en su caso, proponer un modelo de juguete que permita su explicación.
El presente protocolo de proyecto de investigación se enfoca en el fascinante fenómeno de la fijación magnética, con énfasis en comprender y caracterizar lo que sucede cuando un imán en rotación se coloca frente a otro estático, observando la ausencia de movimiento en este último. El propósito principal es investigar este fenómeno desde diversas perspectivas, tanto teóricas como experimentales, con el objetivo de obtener datos que permitan su caracterización y, eventualmente, proponer un modelo explicativo más completo. Este proyecto se concibe como una investigación científica que integra el análisis teórico con la experimentación práctica.
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Descripción de acciones de gravedad en el lenguaje de formas diferenciales.
En este trabajo se presenta de manera breve los ingredientes fundamentales para la construcción de acciones de gravedad utilizando el lenguaje de formas diferenciales en donde se hace uso extensivo de los denominados haces fibrados los cuales han sido exitosos para la descripción de las interacciones fundamentales de la naturaleza.
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Solutions of the Schroedinger-Poisson equations for $n-$dimensional states
We construct stationary solutions for the Schroedinger-Poisson system of equations for $n-$dimensional states. We find that these have the solitonic profile of the ground state solution of the scalar case $n=1$ for all the fields. We numerically study the cases $n=1,2,3,4,5$, because these multifield scenarios have been proposed as a generalization of the scalar field dark matter $n=1$, specially vector $n=3$ and tensor $n=5$ fields. In order to verify the formation of core-halo density profiles we simulate multi-core mergers of equilibrium configurations and show that every field accommodates itself with its own solitonic+halo profile, showing in this way that equilibrium solutions are attractor cores.
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Proyectos y perspectivas de la colaboración LIGO-VIRGO-KAGRA
La detección de ondas gravitacionales generadas por objetos sistemas binarios de hoyos negros y estrellas de neutrones ha dado origen al estudio de la astronomía de multimensajeros. Lo anterior implica no solo el estudio de campos gravitacionales, si no también al estudio de campos electromagnéticos y la física de partículas elementales generadas por objetos tales como supernovas, magnetares, cuerdas cósmicas e incluso las generadas por la radiación cósmica de fondo. En esta plática les hablaré de proyectos en las líneas de investigación de la colaboración LIGO-VIRGO-KAGRA, y en algunas de las cuales nuestro grupo de investigación está involucrado.
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La Física y Cosmología del Fondo de Ondas Gravitacionales
Es un hecho que vivimos en un fondo de ondas gravitacionales (Gravitational Wave Background, (GWB)). Bajo esta premisa se desarrollan en esta charla las consecuencias de esta hipótesis, esto le da un carácter estocástico a las trajectorias de las partículas cuántica en el GWB. El primer resultado es que una partícula cuántica moviéndose en este GWB sigue la ecuación de Klein-Gordon en este espacio tiempo curvo arbitrario, lo que implica que la ecuación de Schrödinger es consecuencia del GWB y no necesariamente del principio de incertidumbre. Esto da como resultado una interpretación totalmente diferente y alternativa de la mecánica cuántica.
El segundo resultado es que si tomamos en cuenta la energía del GWB, esta energía da una explicación alternativa de la expansión acelerada del universo que ajusta mejor las observaciones cosmológicas que el modelo estándar de LCDM. Al final se discuten consecuencias y efectos del GWB.
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Modelos generalizados de Jaynes-Cummings a través del oscilador de Dirac
En este trabajo estudiamos el mapeo que existe entre el modelo de Jaynes-Cummings, modelo usado en la óptica cuántica, con el oscilador de Dirac-Moshinsky, análogo relativista del oscilador armónico, para encontrar la solución exacta a modelos de Jaynes-Cummings generalizados. Para ello, escribimos los Hamiltonianos de estos modelos en términos de los operadores bosónicos de creación y aniquilación para poderlos describir en términos de los grupos $SU (1,1)$ y $SU (2)$. Al obtener sus eigenvalores y eigenfunciones, consideramos el límite no relativista para demostrar que estos modelos son la versión relativista de los amplificadores paramétricos.
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Ecuación de Dirac en espacio-tiempo curvo sin usar vierbeins
Usualmente se afirma que para escribir la ecuación de Dirac en un espacio-tiempo curvo es necesario emplear una base de vectores ortonormales, también conocida como vierbein. Sin embargo, esta afirmación no es verdadera porque existe otro método que solamente usa las matrices gama y sus propiedades para escribir la ecuación de Dirac en un espacio-tiempo curvo. En este trabajo describimos este procedimiento y lo usamos para analizar algunos ejemplos.
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$S_n$ en un sistema de $n$ cargas eléctricas
En el presente trabajo, se busca explorar el uso de grupos finitos ($S_n$) en sistemas discretos de cargas
eléctricas. Esto con el fin de dar un ejemplo de estructuras algebraícas empleadas como herramienta para
resolver problemas de la Física.
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Neuronas y Genes en el Universo oscuro
La inferencia bayesiana desempeña un papel crucial en la descripción de la energía oscura, proporcionando un marco sólido para extraer conocimientos teóricos a partir de observaciones. Sin embargo, las demandas computacionales pueden ser sustanciales. En esta charla se presenta como el poder del aprendizaje profundo, a través de las redes neuronales, se usa para aproximar dinámicamente la función de probabilidad durante el proceso de inferencia. Para el entrenamiento de la red, se optimizaron los hiperparámetros mediante los algoritmos genéticos para sugerir arquitecturas óptimas de redes neuronales iniciales y así aprender la función de probabilidad. Una vez que se logra una precisión suficiente, la red reemplaza completamente la función de probabilidad original. La implementación se integra con algoritmos de muestreo anidados y ha sido evaluada minuciosamente utilizando diversos modelos cosmológicos de energía oscura y conjuntos de datos observacionales, abriendo nuevas vías para mejorar la eficiencia y eficacia de los métodos de inferencia.
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MCMC aplicado a la energía oscura
Este estudio explora la técnica MCMC (Markov Chain Monte Carlo) aplicada en cosmología para definir el parámetro de Hubble y su uso en la ecuación de estado. MCMC es una herramienta estadística que examina distribuciones de probabilidad complejas, vital para evaluar modelos cosmológicos y sus incertidumbres.
El parámetro de Hubble, que indica la velocidad de expansión del universo, es clave para entender su historia. La ecuación de estado cosmológica, que vincula presión y densidad energética, revela pistas sobre la energía y materia oscura, esenciales en la composición de nuestro universo.
El uso de MCMC en este contexto permite ajustar los parámetros del modelo cosmológico a datos observacionales, como la radiación cósmica de fondo, las supernovas y la distribución de galaxias. Esto proporciona estimaciones precisas de los parámetros cosmológicos y sus incertidumbres asociadas, lo que a su vez mejora nuestra comprensión del universo en su conjunto.
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Fijación Magnética un Fenómeno Fascinante
La investigación del fenómeno de la fijación magnética es una cuestión de mucho interés puesto que se ha estudiado poco; conocer una mayor cantidad de datos y diferentes aproximaciones, tanto teóricas como experimentales aproximaciones, sobre de este fenómeno son necesarios para fomentar y contribuir al conocimiento. Se estudiará el fenómeno que se produce cuando se hace girar rápidamente un imán frente a otro estático, se observa que el imán estático no presenta, aparentemente, movimiento. Se realizarán diferentes arreglos experimentales con una amplia variedad de imanes (tamaños, materiales y formas), lo que permitirá reproducir el fenómeno, obtener datos para poder caracterizarlo y, en su caso, proponer un modelo de juguete que permita su explicación.
El presente protocolo de proyecto de investigación se enfoca en el fascinante fenómeno de la fijación magnética, con énfasis en comprender y caracterizar lo que sucede cuando un imán en rotación se coloca frente a otro estático, observando la ausencia de movimiento en este último. El propósito principal es investigar este fenómeno desde diversas perspectivas, tanto teóricas como experimentales, con el objetivo de obtener datos que permitan su caracterización y, eventualmente, proponer un modelo explicativo más completo. Este proyecto se concibe como una investigación científica que integra el análisis teórico con la experimentación práctica.
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Selección Bayesiana de modelos cosmológicos con observaciones recientes
Recientemente fueron liberados los primeros resultados cosmológicos por parte de la colaboración internacional DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), los cuales sugieren que la energía oscura del universo tendría un carácter dinámico, diferente a lo esperado en el modelo estándar representado por la constate cosmológica de Einstein. En esta plática, haremos una exposición breve de estos resultados, explicando la naturaleza de los datos observacionales y la restricción resultante sobre los parámetros cosmológicos del modelo estándar y otros modelos alternativos, en particular algunos de interés para la comunidad cosmológica mexicana. Finalmente, se hará un análisis de la preferencia de las observaciones por cada modelo utilizando la estadística Bayesiana y comentaremos lo que esto nos puede indicar sobre la naturaleza de la energía oscura.
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Ecuaciones de movimiento para Galileones vectoriales en gravedad de Rastall
En este trabajo, examinamos un caso de Galileones vectoriales, una teoría de la gravedad vectorial-tensor con interesantes propiedades cosmológicas, que consiste en una modificación de un parámetro de la acción de Einstein-Maxwell.
Obtendremos las ecuaciones de movimiento en gravedad de Rastall.
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Limitaciones de la teoría de gravedad cuántica de bucles
La gravedad cuántica de bucles (LQG, por sus siglas en inglés Loop Quantum Gravity) es una teoría que pretende unificar la relatividad general con la mecánica cuántica. Formulada en 1986 por Abhay Ashtekar, Carlo Rovelli y Lee Smolin, al igual que la teoría de la relatividad general, la LQG interpreta geométricamente la gravedad. Sin embargo, la LQG contiene deficiencias que hacen dudar de su validez. En este trabajo se explica cada una de las fallas que representa esta teoría con una interpretación física y matemática básica, tal como su falta de conexión con la física de partículas, los problemas de la gravedad cuántica a pequeña escala, la falta de evidencia experimental y lo complejo que son las matemáticas y los cálculos. Estas fallas representan un desafío que aún no ha sido resuelto y que puede llegar a ser complicado resolver. Por estas razones, LQG se convierte en una gran oportunidad de aprendizaje y desarrollo de nueva física, con resultados que tal vez en un futuro cercano apunten a la unificación de la relatividad general y la mecánica cuántica de manera consistente.
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Avances en la construcción de una descripción hamiltoniana y covariante de Lorentz de la interacción entre una partícula puntual y el campo electromagnético
Una descripción hamiltoniana y covariante de Lorentz de la interacción entre una partícula puntual y el campo electromagnético puede desarrollarse con el formalismo hamiltoniano multisimpléctico, el cual se caracteriza por asociar un momento generalizado $\Pi_{\mu\nu}$ a cada coordenada $A_{\mu}$ y por considerar la función De Donder-Weyl como densidad hamiltoniana. Se continuó el estudio de la dinámica del sistema partícula$+$campo con la obtención de la solución de la ecuación de movimiento relativista para la partícula que considera los efectos radiativos del campo. A partir de esta solución, se separó la parte infinita de la auto-fuerza, característica de este tipo de sistemas, de la comúnmente llamada fuerza de reacción de radiación. Este análisis se realizó también para el caso de una partícula puntual interactuando con un campo escalar, lo que permitió analizar las similitudes y diferencias de estos sistemas desde la perspectiva del formalismo multisimpléctico. Finalmente, se desarrolló un paréntesis de Poisson generalizado que permite estudiar la interacción entre una partícula puntual y el campo de radiación electromagnética de una manera consistente con la relatividad especial.
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Soluciones exactas a las ecuaciones de Einstein: SO
En este trabajo encontramos soluciones exactas a las ecuaciones de campo de Einstein en el vacío.
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Análisis del momento angular para un gas diluido en espacios-tiempos curvos
Desde 2008, hay un debate entre científicos sobre la estructura interna de los nucleones de cómo separar el momento angular de un fotón o gluón en términos de su espín y sus contribuciones orbitales, ya que la electrodinámica y cromodinámica cuántica enfrentan problemas con las Teoría de Gauge [1]. Por ende, el estudio del momento angular ha tomado más relevancia en los trabajos científicos y este no es la excepción.
Este trabajo presenta un análisis del momento angular dado por la geometría de diferentes espacios-tiempos curvos como la métrica de Kerr, Schwarzchild y Boyer-Lindquist para un gas diluido. Se exploran las implicaciones de la curvatura en la dinámica de partículas a velocidades relativistas para los efectos disipativos. Esto es posible por medio de las relaciones establecidas entre la Teoría Cinética y la teoría de la relatividad general, ya que la combinación de ambas permite la descripción de la evolución de un fluido relativista en la transferencia del momento angular generado por la presencia de campos gravitatorios fuertes.
La comprensión del momento angular en este contexto es crucial para diversos campos, como la astrofísica y la cosmología, donde la curvatura del espacio-tiempo es un factor determinante en la dinámica de los fluidos y la formación de estructuras a gran escala en el universo. También es relevante para entender el comportamiento de estos sistemas en entornos extremos.
Referencias
[1] Leopoldo García-Colín Scherer, Guillermo Chacón Acosta, and Leonardo Dagdug. 100 años de teoría cinética relativista. UAM, 2013
[2] Elliot Leader and Cédric Lorcé. The angular momentum controversy: What’s it all about and does it matter? Physics Reports, 541(3):163–248, 2014.
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Producción no perturbativa de partículas en la inflación Higgs-$R^2$
La producción de partículas en el contexto de la cosmología se espera que pueda ocurrir durante el periodo inflacionario y en la época del precalentamiento, durante la transición al modelo caliente del Big Bang. Esta producción es posible a través de diversos mecanismos; de manera perturbativa después de la inflación si las partículas son ligeras, o por efectos no perturbativos, debido a la expansión del universo. Este fenómeno es un evento crucial en el universo temprano el cual nos permite entender al menos dos hechos fundamentales de la cosmología: la naturaleza de la materia oscura y cómo el universo se pobló de las partículas del modelo estándar después de la inflación.
En este trabajo abordamos la producción no perturbativa de partículas masivas en la inflación Higgs-$R^2$, una extensión UV al modelo de inflación de Higgs. Estudiamos numéricamente el mecanismo de producción gravitacional acompañado de acoplamientos inducidos entre el sector de materia y el sector inflacionario del modelo. Este último conduce a un término efectivo de masa dependiente de la dinámica de fondo que hace posible la producción de partículas durante y después de la inflación. Para llevar a cabo esto se utiliza la técnica estándar de los coeficientes de Bogolyubov de la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo.
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Análisis de la estructura a gran escala en modelos de energía oscura
En este trabajo se analizan las simulaciones cosmológicas para la formación de estructura de diversos modelos de energía oscura. Utilizaremos el modelo estándar ΛCDM como referencia para la comparación con modelos alternativos. Exploraremos tres modelos de gravedad modificada: el modelo $f(R)$, que generaliza la acción de Einstein-Hilbert para provocar la expansión acelerada del universo sin incluir una constante cosmológica; el modelo symmetron, un campo escalar que cambia su comportamiento según la densidad del entorno, ocultando sus efectos a nivel del sistema solar para imitar la Relatividad General y activándose en escalas mayores para modificar la gravedad; y el modelo DGP, un modelo de mundo brana que propone una dimensión adicional en la que solo la gravedad puede filtrarse. Además, estudiaremos la parametrización CPL, que describe la ecuación de estado de la energía oscura mediante las constantes $w_0$ y $w_a$.
Las simulaciones se realizan con el código MG-PICOLA y los resultados se presentan a través de diferentes medidas estadísticas, como el espectro de potencia de masa, el biespectro y los multipolos del espectro de potencia, para las cuales se han realizado pruebas de convergencia variando la resolución de las simulaciones. Adicionalmente, en el modelo ΛCDM, mejoramos las simulaciones de MG-PICOLA con un método de inteligencia artificial.
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Creación de partículas vía una ecuación de estado politrópica
En este trabajo se estudia el escenario de creación de materia producida a partir de la transferencia de energía del espacio-tiempo a la materia. Debido a la contribución que tiene este proceso a la expansión acelerada del universo a través de una presión negativa, se puede considerar como una alternativa para explicar de manera unificada el sector oscuro. En esta propuesta nos centramos en un sector de materia generalizado, con parámetro de estado variable, dado a través de la ecuación de estado de Chaplygin con el objetivo de reconstruir la tasa de producción de partículas y estudiar su viabilidad cosmológica.
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Evolución dinámica de estrellas de Dirac
Las estrellas de Dirac son soluciones estacionarias y asintóticamete planas del sistema Einstein-Dirac que dependen de dos parámetros: el valor inicial del campo de Dirac, $f_0$, y su frecuencia de oscilación $\omega$. Cada solución está caracterizada por un conjunto discreto de valores de $\omega$, a la solución con el valor más pequeño de $\omega$ se llama estado base y valores más grandes son estados escitados. En este trabajo se encontró que para los estados base existe una masa máxima que separa las configuraciones estacionarias en estables e inestables. Las soluciones inestables pueden colapsar a un agujero negro o migrar a una solución estable. En el caso del primer estado excitado, configuraciones con $f_0 \leq 0.039$ pierden masa y decaen a un estado estable, mientras que las que tienen un $f_0$ mayor colapsan a agujeros negros.
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Geodésicas de un agujero negro de Kerr-Newmann
En el presente trabajo se analiza la métrica de Kerr-Newmann con el objetivo de representar la estructura del espacio-tiempo a su alrededor, y posteriormente encontrar y graficar sus geodésicas. En este análisis se utilizaron diversas herramientas computacionales de cálculo simbólico para obtener el comportamiento del espacio-tiempo cerca de un agujero negro rotacional con carga, descrito por la métrica mencionada, que, debido al teorema de no pelo, es el caso más general de un agujero negro. Se obtuvieron y graficaron las geodésicas tipo luz del agujero negro para estudiar sus regiones en el espacio-tiempo, posteriormente las geodésicas tipo tiempo para encontrar las trayectorias que puede tomar la materia (con y sin carga) al orbitarlo. Estos resultados presentan un acercamiento intuitivo y visual sobre la estructura del espacio-tiempo alrededor de un agujero negro más realista y su interacción con la materia.
Detalles del trabajo
The matching conditions in non-equilibrium thermodynamics
In the causal thermodynamics of Israel-Stewart, as in the BDNK theory of non-equilibrium thermodynamics of a relativistic simple fluid, an underlying idea that both theories rely on is that of the matching conditions. These conditions, which appear simple on the surface, have a substantial impact on the theories and have recently received significant attention. The conditions dictate that the particle number and total energy densities of a near equilibrium state agree with those of the equilibrium state, i.e.
\begin{equation}
\delta n = 0, \qquad \delta \rho = 0
\end{equation}
As will be shown throughout the presentation, these conditions serve a dual role: i) dynamical and ii) thermodynamical. The presentation will illustrate how these conditions impact on fundamental aspects, such as the hyperbolicity of the dynamical equations, as well as the stability of the fluid. Perspectives at both the microscopic and macroscopic levels will be discussed.
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Revisión de la deducción heurística de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein
En este trabajo revisamos una derivación de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general. Este procedimiento toma en cuenta la ley de Gauss para el campo de aceleraciones descrito por la Ley de Gravitación Universal de Newton y la Ley de Conservación de la energía y el momento de la materia. Utilizando resultados del análisis en geometrías no euclidianas, es posible relacionar las componentes del tensor de energía-momento de la materia con los objetos que describen la curvatura del espacio-tiempo. De esta manera, la forma de las ecuaciones del campo gravitacional se construye a partir de las propiedades geométricas del espacio-tiempo; además, se determinan los coeficientes de dichas ecuaciones al imponer que el límite newtoniano esté contenido en ellas.
Adicionalmente, revisamos las dinstitnas interpretaciones de la constante cosmológica, inicialmente propuesta por Einstein para modelar un universo estático. Sin embargo, las observaciones de Hubble y los cálculos de Eddington mostraron que dicha descripción estática no corresponde con el universo. Más aún, recientes observaciones de supernovas han demostrado que el universo se expande aceleradamente, con lo que nuevas interpretaciones de la constante cosmológica han entrado a discusión.
Esta revisión busca contribuir a una mayor difusión y comprensión de la teoría de la relatividad general; la cual, es una teoría de gran relevancia en la física contemporánea y sus resultados son ampliamente utilizados en la actualidad.
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Solución numérica de la ecuación de Wheeler-DeWitt para un campo escalar en un fondo FRW
En este trabajo se presenta el análisis de diversas soluciones numéricas de la ecuación de Wheeler-DeWitt para una teoría de campo escalar acoplado con una cosmología FRW. Partiendo de la acción usual para este sistema se calcula el hamiltoniano y, mediante el procedimiento estándar, se cuantiza el sistema. La ecuación de onda se resuelve de forma numérica con diferentes potenciales del campo escalar, la función de onda resulta ser normalizable. Como es sabido se presenta, como es sabido, el problema del tiempo, mismo que se resuelve utilizando el campo escalar como un reloj interno de la teoría y se calcula la dinámica del factor de escala mediante el cómputo de valores esperados. Mostramos diferentes escenarios de evolución del factor de escala, en búsqueda del más cercano al modelo inflacionario aceptado en la actualidad.
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Condiciones para que una estrella bosónica rotante genere un agujero negro
En este trabajo se emplean la relatividad general y la ecuación de Gross-Pitaevskii para determinar las condiciones en una estrella bosónica rotante que puedan, en caso dado, conducir a la aparición de un agujero negro. Para ello, se analizan las condiciones de estabilidad termodinámica generadas por la estadística cuántica correspondiente y la contribución gravitacional correspondiente.
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Aproximación semiclásica en cuantización polimérica: integral de trayectoria
La aplicación de la aproximación semiclasica (WKB) a la Cosmología Cuántica por Lazos (LQC) ha tenido bastante éxito para generar una acción efectiva def i nida en el espacio fase de la dinámica clásica, pero que incluye correcciones cuanticas. En partícular la singularidad tipo ”Big Bang”, es remplazada por un rebote (”Big Bounce”). En este trabajo discutimos la cuantización polimérica con integral de trayectoria de un sistema mecánico, la partícula libre, como un modelo de exploración de LQC. De los tres métodos de aproximación semiclasica, con integral de trayectoria y cuantización estándar: i) Determinante de Van Vleck-Morette-Pauli, ii) Galfand-Yaglom, iii) Derivada respecto de puntos frontera, aplicamos los dos últimos a la partícula libre polimérica. En concordancia con resultados previos para el caso cósmico, la aproximación semiclásica de la partícula libre presenta el comportamiento del propagador exacto análitico. De hecho aplicando el tercer método recuperamos el resultado previo cósmico completamente dentro de la cuantización polimérica con base en la integral de trayectoria, a diferencia de resultados previos que combinan métodos de integral de trayectoria con hamiltonianos.
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Evolución cosmológica de un universo descrito por fluidos con ecuación de estado politrópica
Una de las grandes tareas de la cosmología ha sido construir modelos que expliquen la expansión acelerada del universo a tiempos recientes, lo que conocemos como el "problema de la energía oscura". Algunas de las propuestas alternativas a constante cosmológica más novedosas son fluidos tipo quintaesencia, phantom y el gas de Chaplygin. Con la finalidad de presentar una descripción más realista del contenido de materia y energía del universo, en este trabajo se ahonda en el modelo del gas de Chaplygin-Jacobi generalizado (GCJDF), el cual está caracterizado por una ecuación de estado politrópica. Considerando un fondo plano de FRLW y el tensor de energía-momento de un fluido anisótropo, se calcula la densidad de energía, el factor de escala y otros aspectos relevantes en cosmología, como las condiciones de energía.
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Scalarization in Gauss-Bonnet gravity
In this talk, we present our most recent results concerning compact objects in an alternative to General Relativity known as Einstein-scalar-Gauss-Bonnet gravity with a quadratic coupling function. This type of modification to gravity generally appears in effective field theories including a real scalar field. Remarkably, we find the theoretical existence of localized purely scalar solutions. Notably, to prevent curvature scalars from diverging at the origin, the scalar field itself must diverge at that point. Our results seem to indicate that this type of solution ceases to exist once baryonic matter is considered, instead in this case we find regular hybrid stars. Furthermore, in search of constraints on the free parameters of the model, we conduct a thorough analysis of the observables associated with these solutions.
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Formalismo de Newman-Penrose en gravedad modificada
La formulación de Newman-Penrose y el formalismo de tétradas proporcionan un marco matemático poderoso para la descripción de campos gravitacionales fuertes y dinámicos, ya que permite un tratamiento algebraico más sencillo de los tensores de curvatura y de energía-momento. En este trabajo, presentamos una revisión detallada de la formulación de Newman-Penrose y del formalismo de tetradas, destacando su aplicación en cálculos precisos para agujeros negros involucrando carga eléctrica, tanto en Relatividad General como en gravedad generalizada de Proca.
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Formalismo Hamiltoniano ADM de la Relatividad General
Para estudiar sistemas físicos se cuenta con, al menos, dos formalismos: el formalismo de Lagrange que describe al sistema por n grados de libertad obteniendo, la dinámica mediante un conjunto de ecuaciones diferenciales de segundo orden (ecuaciones de Euler-Lagrange). Y por otro lado el formalismo Hamiltoniano que describe la dinámica mediante un conjunto de 2n ecuaciones diferenciales de primer orden mediante la introducción de momentos generalizados y que constituyen las llamadas variables canónicas. El proceso de cuantizacion canónica de un sistema consiste en promover el Hamiltoniano, momentos y coordenadas a operadores que actuarán sobre una función del espacio-tiempo llamada función de onda. Para el caso de la Relatividad General se tiene la acción de Einstein-Hilbert que genera como ecuaciones de movimiento las ecuaciones de campo de Einstein. Considerando lo anterior, el paso inmediato seria el de buscar una formulación Hamiltoniana de la acción de Einstein-Hilbert con el fin de llevar acabo el proceso de cuantización de la teoría.
En este trabajo se analizara a modo de revisión histórica una propuesta para construir un Hamiltoniano de la acción de Einstein-Hilbert conocida como formulación ADM que a grandes rasgos se basa en romper la covariancia general de la teoría, privilegiando una dirección para el tiempo. Esto también tiene implicaciones geométricas como la división del espacio-tiempo en capas mediante una “foliación”. En particular se hará énfasis en entender los aspectos geométricos, las implicaciones físicas de esta formulación y sus limitaciones, como un primer paso para entender las propuestas hechas en la búsqueda de una teoría cuántica de la Relatividad General, pues unificar una teoría formulada en términos totalmente geométricos que gobierna la estructura del universo a gran escala con la teoría que se rige los procesos subatómicos mediante leyes probabilísticas ha sido uno de los retos mas grandes de la física desde hace un siglo.
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Comprendiendo el Universo con el Dark Energy Spectroscopic Instrument: Resultados del Primer Año y Perspectivas a Futuro.
Durante su primer año de operaciones, el experimento Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ha generado el mapa tridimensional más extenso del Universo hasta la fecha, contando con más de 18 millones de galaxias, cuásares y estrellas observados.
Utilizando la distribución espacial de cuásares y galaxias, así como la estructura del gas en el medio intergaláctico a través de los Bosques de Lyman-alfa, los científicos de DESI hemos logrado medir con muy alta precisión la tasa de expansión del Universo en 7 épocas diferentes que abarcan 11 mil millones de años de evolución. Estos resultados son consistentes con el modelo Lambda-CDM de la cosmología, que postula la existencia de materia oscura fría y una constante cosmológica, o energía oscura con evolución constante, para explicar la expansión acelerada del Universo. Sin embargo, también han surgido las primeras evidencias que sugieren que esta expansión en realidad podría estar influenciada por una energía oscura que evoluciona con el tiempo. El análisis continuo en los próximos años de DESI será crucial para validar dicha evidencia.
En esta charla explicaremos en detalle los resultados del primer año de operaciones de DESI, discutiendo sus implicaciones para nuestra comprensión del Universo y las perspectivas futuras. Además, destacaremos la importancia de la participación de la comunidad mexicana en proyectos de esta magnitud.
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Formulación de la gravedad en haces fibrados
El tema a tratar es en el que estoy trabajando para mi tesis de licenciatura, busca explorar una nueva formulación de la gravedad utilizando el marco teórico de haces fibrados. La incompatibilidad entre la Relatividad General y el Modelo Estándar ha motivado la búsqueda de alternativas para cuantizar la gravedad y comprender fenómenos como la materia y energía oscura. Inspirados en la teoría de Yang-Mills, proponemos una construcción que no considera la métrica como campo fundamental, lo que podría permitir una generalización de la Relatividad General. La metodología involucra el estudio de las bases matemáticas de la teoría de Yang-Mills, el análisis de la acción de Hilbert-Einstein en formalismos de primer orden, y una revisión de geometría diferencial y haces fibrados. Se explorará la equivalencia entre la acción de MacDowell-Mansouri y las acciones de Hilbert-Einstein en la formulación de primer orden. Este enfoque promete abrir nuevas perspectivas para entender la gravedad y sus implicaciones en el Universo.
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Álgebras de Jordan Lie para módulos de $\mathfrak{so}(1,4)$
En este trabajo se discute la noción de álgebra de Jordan Lie asociada a una representación de un álgebra de Lie, y se presenta un algoritmo para su construcción. Estas álgebras son relevantes en el marco de la construcción de teorías cuánticas de campo utilizando los axiomas de Haag-Klastler, que asocian álgebras covariantes de operadores a regiones del espacio-tiempo. En particular, presentamos la identificación de una base covariante para las álgebra de Jordan Lie asociadas con los módulos de $\mathfrak{so}(1, 4)$. Mostramos la exposición completa de la álgebra usando el producto de Lie $(\diamond)$ y el producto de Jordan $(\bullet)$ y su descomposición en términos de representaciones irreducibles de la álgebra de Poincaré, usando el formalismo de la teoría de las representaciones escritas en $4 + 1$ se hace un encajamiento para hacer la descomposición de cada uno de los elementos de la álgebra de Lorentz desde el punto de vista del formalismo $3+1$.
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Orbifolios en cristales
En las teorías de cuerdas, como la cuerda heterótica en 10 dimensiones (10D), se utilizan espacios compactos conocidos como orbifolios para compactificar las 6 dimensiones adicionales y obtener modelos en 4 dimensiones (4D) que se pueden estudiar para abordar problemas en la física de partículas y cosmología. Los orbifolios toroidales abelianos son especialmente interesantes, ya que incorporan un conjunto de simetrías en su definición, lo que hace que sus propiedades sean en gran parte descritas por la teoría de grupos. Por otro lado, en campos como la física de la materia condensada, es común encontrar aplicaciones de la teoría de grupos. Específicamente, en la física del estado sólido, los cristales exhiben simetrías en sus arreglos atómicos. Estas simetrías juegan un papel crucial en determinar las propiedades físicas de los cristales y sus comportamientos. En este trabajo mostramos una conexión entre las propiedades de los orbifolios utilizados en las compactificaciones de cuerdas y algunas de las propiedades de simetría que presentan algunos cristales bidimensionales y tridimensionales, centrándonos en particular en los puntos fijos que conforman los vértices de la celda de Wigner-Seitz.
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Principio de Incertidumbre Generalizado y Cosmología
En este trabajo estudiamos los efectos del principio de incertidumbre generalizado (GUP) en Cosmología. Comenzamos con el modelo Friedmann-Robertson-Walker (FRW) con campo escalar. Después de introducir la modificación GUP al modelo, resolveremos los casos cuántico y clásico. Finalmente encontramos las ecuaciones de Friedmann modificadas por GUP.
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Espectro de Potencias en Modelos Cosmológicos Bajo Esquemas de Termodinámica Causal
A escalas pequeñas se ha observado que el universo tiene anisotropías que dan lugar a la formación de estructuras como galaxias y cúmulos de galaxias.
Modelos actuales como $\Lambda$CDM le adjudican la expansión del universo a una constante cosmológica (Energía Oscura). Los modelos de bulto viscoso explican esta expansión sin necesidad de esta constante.
El espectro de potencias, nos muestra cuáles son las regiones donde hay probabilidad máxima de encontrar materia en está distribución anisotrópica. Debido a esto, se calcula el espectro de potencias en los modelos de Eckart, Israel-Stewart e Israel-Stewart no lineal, y se comparan los resultados con datos observacionales para encontrar cuál es el mejor ajuste.
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Campos escalares complejos en modelos de materia oscura
Los problemas de pequeña escala y los intentos fallidos por encontrar los esperados WIMPs han llevado a la comunidad a buscar alternativas viables que reemplacen el modelo actual de materia oscura. Este trabajo pretende expandir el estado del arte en el estudio de campos escalares de materia oscura (SFDM), utilizando un campo complejo con un potencial de autointeracción de orden cuártico (SFDM-TF). Se analiza su dinámica a través de parámetros determinantes como la densidad, la masa y el parámetro de interacción. Los resultados se comparan con trabajos anteriores y con el modelo $\Lambda$CDM para destacar las novedades del modelo.
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Mecanica Cuántica Estocástica en Espacios Curvos: Agujero negro de Schwarzschild.
En el presente artículo estudiamos diversas propiedades de la mecánica cuántica estocástica en espacios curvos, aplicada a la métrica de Schwarzschild. Se soluciona la ecuación de Klein-Gordon con dicha métrica para la constante de separación de la variable temporal $\omega=0$ y $\omega \neq 0$. Calculamos la densidad de partículas $(n)$, la velocidad hidrodinámica $(\pi^{\mu})$ y estocástica $(u^{\mu})$ del sistema. Como conclusión general se hace un estudio detallado de las posibles soluciones analíticas o numéricas que conllevan la ecuación radial de Klein-Gordon, haciendo uso de funciones muy conocidas como los polinomios de Legendre, soluciones en series en la aproximación de Elizalde y soluciones de la ecuación de Heun confluente en la aproximación de Jensen y Candelas. Observamos como es la densidad de partículas en cada caso y las trayectorias tanto clásicas y estocásticas de las partículas por fuera del agujero negro, todo ello gracias a la contribución de la velocidad hidrodinámica y la velocidad estocástica.
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Efectos de la curvatura del espacio ambiente en el universo brana
Considerando que los principios que rigen la dinámica de nuestro universo no deberían diferir significativamente de aquellos que gobiernan la dinámica de partículas o cuerdas, Tullio Regge y Claudio Teitelboim propusieron un modelo en el cual se concibe que el universo es una brana que está incrustada en un espaciotiempo plano de mayor dimensión. En este trabajo, analizamos los efectos sobre la dinámica del universo encajado al considerar, en lugar de un espaciotiempo ambiente plano, un espaciotiempo ambiente curvo.
Detalles del trabajo
Probando teorías de gravedad modificada mediante el uso de sombras y propiedades del disco de acreción
Una prometedora extensión de la relatividad general son las teorías de gravedad cúbica de Einstein (ECG), que imitan satisfactoriamente las soluciones del vacío asintóticamente planas de las ecuaciones de Einstein. Esta teoría se construyó originalmente como la modificación de curvatura superior más general de la gravedad de Einstein que, hasta el orden cúbico, sólo propaga el gravitón transversal y sin traza habitual en fondos maximalmente simétricos en dimensiones generales. En este trabajo, consideramos la posibilidad de probar observacionalmente la teoría ECG de gravedad modificada utilizando la sombra y las propiedades del disco de acreción alrededor de los agujeros negros. Se estudian el flujo de energía, la distribución de temperatura, el espectro de emisión, así como la eficiencia de conversión de energía, y se comparan con el caso de la solución estándar relativista general de Kerr.
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Análisis de estabilidad de geodésicas circulares en Agujeros Negros Dinámicos de Chern Simons
En ésta charla se discute la estabilidad de órbitas circulares en el plano ecuatorial de agujeros negros de Chern-Simons. El estudio está enfocado en geodésicas temporales. El análisis de estabilidad se lleva a cabo al rededor de los puntos críticos del sistema dinámico que modela dicho agujero negro, por un lado se estudia la estabilidad mediante linealización al rededor de dichos puntos del sistema y presentando diagramas fase correspondientes. Por otro lado al utilizar la teoría de Kosambi-Cartan-Chern (KCC) se lleva a cabo un análisis de estabilidad de Jacobi en el espacio tiempo dinámico de Chern-Simons. Se presenta un estudio comparativo del análisis de estabilidad de geodésicas. Estas dos metodologías mejoran nuestro entendimiento de las características de estabilidad asociadas a los agujeros negros dinámicos de Chern-Simons.
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Colaboraciones internacionales en los inicios de la construcción del Gran Telescopio Milimétrico (GTM)
El proyecto de construcción del Gran Telescopio Milimétrico (GTM) data de 1989 cuando el director del Instituto de Astronomía de la UNAM, Alfonso Serrano Pérez-Grovas estableció comunicación con el director de la Universidad de Massachusetts, Paul Godsmith, quien tenía la idea de instalar una de las antenas más grandes del mundo en una posición geográfica que fuera conveniente para realizar investigaciones radioastronómicas, y decidió que México era un buen candidato por tener regiones con excelente posición geográfica y condiciones meteorológicas. En este trabajo se hará referencia a los problemas técnicos y las limitaciones meteorológicas que enfrentó uno de los observatorios más importantes y de gran tradición astronómica en Estados Unidos, el Observatorio de Quabbin de la Universidad de Massachusetts. Situación que le llevó a proponer a México una colaboración internacional, que no era fácil de emprender pues el costo era muy elevado y se requería del financiamiento tanto de instituciones nacionales como internacionales. Los problemas que se presentaron fueron muchos, especialmente financieros y burocráticos, y una vez superados estos, se presentaron los técnicos y científicos como se mostrará en el trabajo en extenso.
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El transistor, parteaguas de la electrónica de semiconductores
La invención del transistor revolucionó la electrónica de los semiconductores, permitió la miniaturización los dispositivos electrónicos que usaban tubos de vacio para funcionar, sería imposible concebir a los teléfonos celulares del tamaño que son ahora sin el uso de los transistores, que más tarde llevarían al desarrollo de los circuitos integrados, en particular a los microprocesadores que actualmente contienen millones de transistores en su interior, en este trabajo se hace un recorrido por la historia de este dispositivo, creado en los laboratorios Bell por un grupo de científicos, que recibieron el premio Nobel de Física por esta contribución a la humanidad, y después por algunos conflictos entre ellos se separaron y algunos formaron compañías de semiconductores que hoy en día son muy reconocidas, mientras que otros formaron otros equipos de trabajo, llegando a conseguir otro premio Nobel por la teoría microscópica de la superconductividad, y otros a fundar lo que se conoce hoy en día como Silicon Valley.
Se agradece el apoyo para la realización de este trabajo al Taller de Control y Electrónica y al Departamento de Física, de la Facultad de Ciencias de la UNAM.
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"La cosmología pitagórica"
Los pitagóricos pensaban que lo importante era la estructura con la cual estaba construido el Universo y la Naturaleza. Pensaban que el Universo obedece a un plan matemático y mediante las matemáticas el ser humano puede descubrir ese plan. Más concretamente, los pitagóricos hallaron que la esencia de la Naturaleza y el Universo se encontraba en los números y las relaciones entre ellos. Los pitagóricos reducían su cosmología a las propiedaes que ellos atribuían a los números. Por ejemplo, los números 1,2,3 y 4, el "tetractus", tenían un valor especial. La naturaleza estaba compuesta de tétradas tales como los cuatro elementos geométricos: el punto, la línea, la superficie y el volumen; y los cuatro elementos materiales que Platón ensalzó más tarde: la tierra, el aire, el fuego y el agua. Los cuatro números del "tetractus" sumaban diez, de manera que diez era el número ideal y simbolizaba el Universo. De esta manera debía haber diez cuerpos en los cielos. Se tenía al Sol, la Luna , la Tierra, los cinco planetas conocidos y agregaron una contratierra que no podía ser vista por los habitantes de la Tierra y un fuego central alrededor del cual giraban todos los objetos celestes y que tampoco podía ser visto por los seres humanos. Puesto que los pitagóricos reducían la astronomía y la música a números, se las podía relacionar con la aritmética y la geometría, y los cuatro formaban el conjunto de las matemáticas.
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Orígenes antiguos de la gravitación universal
Se presenta un recorrido de ideas relativas a la gravitación desde Aristóteles hasta la ley de gravitación universal
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Un lector en Nueva Galicia de la Física de Duns Scoto
En los Fondos Reservados de la Biblioteca Pública del Estado de Jalisco "Juan José Arreola" se encuentra un volumen de \textit{R.P.F. Ioannis Dvns Scoti, Doctoris Svbtilis, Ordinis Minorvm, In VIII. libros Phyſicorvm Ariſtotelis Qvæstiones} impreso en Lyon (Lugdvni) en 1639 proveniente del Convento de San Francisco en Guadalajara, se comenta el contexto de las obras sobre Física que pertenecieron a dicho convento, así como al de Zapopan lo que nos esboza el interés de los franciscanos de la Nueva Galicia en el cultivo y enseñanza de las ciencias físicas, siendo ejemplo de ello un manuscrito fechado en 1766 titulado \textit{Commentaria in 8^{o} Physicorum libros, juxta doctrinam J. D. Scoti} cuyo autor es Josepho Roig, se describe la estructura y contenido del manuscrito como evidencia de la enseñanza de la Físicaasí como lo indagado sobre su autor y lectores.
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Giordano Bruno y su relevancia en el libre pensamiento científico
Giordano Bruno desafió el dogma religioso de su época, defendiendo la libertad de pensamiento en un momento en que expresar ideas independientes estaba fuertemente castigado por la autoridad eclesiástica. Astrónomo, filósofo y teólogo del siglo XVI, Bruno sostuvo visiones audaces, como considerar al Sol una estrella más en el universo infinito.
Su postura cosmológica alarmó a la iglesia Católica, lo que resultó en su encarcelamiento en 1592 y posterior condena a muerte por el papa Clemente VIII en 1600. A pesar de su encarcelamiento y la amenaza de muerte, Bruno nunca renunció a sus creencias. Su ejecución lo convirtió en un mártir y figura inspiradora, destacando su defensa del libre pensamiento y su resistencia frente al abuso de autoridad religiosa, dejando un legado duradero en la historia del libre pensamiento y la libertad intelectual.
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La Dialéctica de la Física: Un Enfoque desde el Pensamiento de Elí de Gortari
En esta plática se explorará la profunda intersección entre la Física y la Filosofía a través del prisma de la dialéctica, basada en el pensamiento del Filósofo y Lógico Mexicano Elí de Gortari. Se destacará cómo sus ideas pueden ofrecer una perspectiva enriquecedora y crítica sobre la evolución y la comprensión de las teorías físicas contemporáneas.
Elí de Gortari argumentaba que el desarrollo del conocimiento científico no es lineal, sino que está marcado por contradicciones y saltos cualitativos. Este enfoque dialéctico proporciona una herramienta para analizar el progreso de la Física, ya que permite abordar la naturaleza dinámica y a veces contradictoria de las teorías y descubrimientos científicos.
Se comenzará con una breve introducción a la dialéctica como método filosófico, seguido por una revisión en el pensamiento científico-histórico, con énfasis en la Física. Prosiguiendo por presentar a nuestro protagonista, mencionar sus obras principales y enmarcar su contribución en el área de Filosofía de la Ciencia, así como su aplicación del método dialéctico al análisis de las ciencias naturales.
Posteriormente, se llevará su aplicación de la dialéctica al terreno de la Física moderna, se harán uso de ejemplos de cómo la dialéctica puede proporcionar una comprensión más profunda de teorías físicas clave, para así analizar los procesos de cambio y contradicción en el desarrollo de teorías.
Por último, se abordarán las implicaciones filosóficas y epistemológicas, se llevará a tema como el enfoque dialéctico desafía y complementa las visiones tradicionales de la ciencia, para concluir en la reflexión sobre el impacto del pensamiento de Gortari en la formación de una visión crítica y holística del avance científico.
La plática tiene como objetivo que esta perspectiva dialéctica inspire a los participantes a considerar nuevas formas de entender y abordar los desafíos teóricos y experimentales en la Física, así como revisitar el pensamiento de Elí de Gortari.
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"Cosmología y física"
La construcción de cosmologías es casi tan antigua como el ser humano. Están, desde luego, las primeras cosmologías basadas en la religión y el pensamiento mágico, donde aparecen dioses antropomórficos que gobernaban la totalidad del Universo y los fenómenos naturales a su antojo. Fue en el siglo VI a.n.e. cuando se inició el estudio sistemático y racional de la Naturaleza. A partir de aquí las cosmologías ya no están basadas en dioses que gobiernan el Universo, sino que ahora aparecen mecanismos utilizados en la vida productiva y cotidiana operando al nivel de la cosmología como son la rueda, el torno, etc. Incluso aparecen cosmologías basadas en pensamientos geométricos y numéricos como las cosmologías pitagóricas. Un fenómeno que llamó la atención de las primeras culturas fue el del cambio o movimiento; toda filosofía que aspirara a ser aceptada debía explicar el fenómeno del cambio o movimiento en la Naturaleza. La primera gran síntesis del mundo natural se da en la obra de Aristóteles, en ésta aparece una cosmología basada fundamentalmente en la noción de una Tierra inmóvil en el centro del Universo, y acompañando a esta cosmologhía está la explicación que Aristóteles ofrece para los fenómenos del cambio local o movimiento (física aristotélica). Posteriormente, se construye la cosmología heliocéntrica o copernicana, acompañada de su física correspondiente, que es la física galileana (y que culminará con la gran síntesis newtoniana). Así, hasta llegar a las modernas cosmologías, con hoyos negros, agujeros de gusano, universos paralelos y todas sus complejidades, acompañadas de la física einsteiniana y la mecánica cuántica altamente matematizadas.
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Formación en astrofísica de Paris Pishmish, y sus primeros trabajos astronómicos
Paris Pishmish nacida en Turquía y de origen armenio, realizó su doctorado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Estambul, una institución en la que se instalaron como profesores varios científicos que huían de Alemania. Uno de ellos reconoció su talento y la recomendó para estudiar en Harvard, donde se formó como una excelente astrofísica. En esa universidad empezó a desarrollar sus actividades académicas cuando decidió trasladarse a México, convirtiéndose así en la primera mujer experta en astronomía en México. En este trabajo se presenta la trayectoria académica de esta destacada científica que adquirió la nacionalidad mexicana y sus primeros trabajos en México en el Observatorio Astronómico de Tonantzintla, Puebla.
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Levitación Acústica: Una Semblanza de su Origen
El sonido es un fenómeno ondulatorio dado por la variación de ondas de presión a través de un entorno. El sonido forma parte del campo de estudio de la acústica. En ésta, se ha generado una gran cantidad de herramientas para le beneficio de la humanidad. Entre ellos se encuentra el estudio por la técnica de manipulación de objetos sin contacto, como lo es la levitación acústica. En este trabajo, se presenta una semblanza sobre los primeros estudios realizados sobre la levitación acústica, iniciando con August Kundt en 1868 y el estudio de las ondas estacionarias a través del tubo que lleva su nombre. Posteriormente, en 1934 L. V. King, acuño la descripción teórica de la levitación acústica bajo las condiciones adiabáticas de ondas estacionarias en un fluido. Luego, Lev Petrovich Gor’kov en 1962 presentó un estudio detallado sobre las fuerzas que influyen sobre partículas levitadas en un campo acústico. En este lapso, se construyeron los cimientos de lo que hoy se conoce como levitación acústica.
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El papel de la experiencia en el fundamento ontológico de la mecánica cuántica
Una de las cosas que comparten la filosofía y la física son el estudio y análisis de lo real. Sin embargo, con la llegada de la mecánica cuántica, la descripción ontológica de la mecánica clásica no fue suficiente para describir los entes cuánticos. El objetivo de esta investigación es analizar el papel de la experiencia en la fundamentación ontológica de la mecánica cuántica. Para esto se analizó cuales fueron aquellos experimentos en los cuales se contrastó lo explicado a partir de la mecánica clásica con el surgimiento de los fenómenos cuánticos. La dualidad onda-partícula y la naturaleza probabilística de las partículas, evidenciadas en experimentos como el de la doble rendija, desafiaron algunos principios clásicos como la identidad y la causalidad, lo que requirió de una formulación ontológica. El fundamento ontológico es crucial tanto para el desarrollo teórico como experimental de las diferentes interpretaciones de la mecánica cuántica, incluyendo la interpretación de Copenhague, que considera los objetos cuánticos como sistemas probabilísticos, y la teoría de onda piloto, que los trata como partículas con comportamiento ondulatorio-determinista. Esta investigación discute diversas definiciones de la experiencia, tanto en su sentido más general como en su carácter científico, y evaluar su papel actual en el desarrollo de los planteamientos ontológicos en las teorías cuánticas, proponiendo que la definición de experiencia es fundamental para el conocimiento científico y, en particular, para la ciencia. A través de este análisis, el trabajo contrasta como diferentes definiciones de experiencia influyen en lo que puede decirse acerca de los objetos cuánticos, tanto en su naturaleza como en lo que es epistemológicamente cognoscible de esta.
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Estudio del Tránsito de Venus por el disco del Sol de 1882 desde el Observatorio Astronómico Nacional
El Observatorio Astronómico Nacional (OAN), aunque ya tenía años tratando de abrirse, fue el 6 de febrero de 1877 cuando se formalizó su creación por decreto presidencial del entonces presidente Porfirio Díaz. Su inauguración tuvo lugar el 5 de mayo de 1878 quedando instalado el OAN en la planta superior del Castillo de Chapultepec. Su primer director fue el arquitecto e ingeniero geógrafo Ángel Anguiano, quien decidió crear el Anuario del Observatorio Astronómico Nacional. El primer número apareció en el año de 1881, y fue en el de 1884 donde se publicó el reporte astronómico de la observación del Paso de Venus por el Disco del Sol presenciado en el año de 1882. En este trabajo se reportan las observaciones realizadas tanto por el equipo científico de México desde el Castillo de Chapultepec como del grupo francés (encabezado por el astrónomo francés Bouquet de la Grye) cuyo campamento fue instalado en Puebla. En este trabajo se hablarán de los resultados reportados por estos grupos sobre la observación de dicho fenómeno.
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Sobre un Antiguo trabajo de Historia de la Astronomía Griega
En un libro publicado en francés al término de la presidencia de Guadalupe Victoria, el historiador alemán Louis Marcus introduce unas notas sobre la astronomía de los griegos, anterior a la Era Cristiana. Este trabajo parece haberse olvidado, por lo cual hacemos una presentación breve de su contenido. En las comparaciones de datos astronómicos aparecen medidas de distancias entre planetas conocidas en 1829 que coinciden hasta 3 decimales con los datos actuales, excepto en el caso de Júpiter donde encontramos un error del tercer decimal de 4/1000.
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"Tales de Mileto"
El inicio del pensamiento racional y sistemático para explicar los fenómenos naturales aparece a principios del siglo VI a.n.e. en las ricas y prósperas colonias jonias del Asia Menor. Quedaron atrás las explicaciones mitológicas y religiosas que consideraban que el Universo y la Naturaleza estaban bajo el capricho y designio de los dioses. Uno de los personajes emblemáticos de este periodo de la historia es Tales de Mileto, quien fue uno de los Siete Sabios de Grecia, amasó una fortuna como comerciante del aceite de oliva, viajó mucho y tuvo contacto con sacerdotes egipcios y babilonios, conoció registros astronómicos de estos últimos, incluyendo un calendario de ciclos de eclipses solares, lo que le permitió predecir un eclipse de Sol en el año 585 a.n.e. Así también, fue el primero en establecer un conjunto de proposiciones geométricas de carácter abstracto y general, a diferencia del conocimiento empírico de casos concretos y específicos que poseían las civilizaciones anteriores a la Grecia clásica.
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Algoritmos variacionales para sistemas abiertos
Los algoritmos cuánticos variacionales (VQAs), como el Variational Quantum Eigensolver (VQE), son cruciales en computación cuántica. El VQE aborda problemas de optimización de energía en sistemas cuánticos, siendo vital para la química y la física de materiales. Su eficiencia radica en su capacidad para aproximar el estado fundamental de un sistema cuántico con recursos limitados [1, 2].
Estos métodos variacionales pueden ser extendidos para sistemas abiertos para considerar influencias externas y pérdida de información del sistema. Al incorporar dinámicas de sistemas abiertos, podemos modelar sistemas cuánticos más realistas, como reacciones químicas en entornos complejos. Esto desempeña un papel crucial en el diseño de nuevos materiales, fármacos y catalizadores, al acelerar la comprensión de la estructura y la dinámica de sistemas cuánticos complejos [3].
En este trabajo se exploró el uso de VQAs para explorar los estados estacionarios obtenidos en sistemas cuanticos abiertos comprender como es que la dinámica de sistemas abiertos cuánticos descritos a partir de la ecuación de Linblad puede ser estudiada. Se comparó la eficacia del algoritmo en el caso para simuladores con y sin ruido, así como en procesadores de IBM Quantum. El ambiente en una computadora cuántica puede ser simulada mediante qubits de tipo ancilla a través de frecuencias de un solo qubit convenientes y con un acoplamiento diseñado adecuadamente a los qubits del sistema. Los parámetros en cuestión son derivados del Hamiltoniano que describe al sistema y al ambiente.
[1] Cerezo, M., Arrasmith, A., Babbush, R. et al. Variational quantum algorithms. Nat Rev Phys 3, 625–644 (2021).
[2] Hu, Z., Xia, R. & Kais, S. A quantum algorithm for evolving open quantum dynamics on quantum computing devices. Sci Rep 10, 3301 (2020).
[3] Chen, H., Gomes, N., Niu, S., & de Jong, W.A. Adaptive variational simulation for open quantum systems. Quantum, 8:1252, Febrero 2024.
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Estudio semiclásico del modelo de Dicke de dos fotones
El modelo de Dicke, es uno de los modelos más importantes a la hora de estudiar interacciones de radiación con materia.
Algunos aspectos importantes como son la superradiancia, fuertemente relacionado con las transiciones de fase cuánticas hacen de este modelo una referencia importante
a la hora de estudiar sistemas de muchos cuerpos en interacción con un modo de radiación.
En este trabajo se presenta un estudio semiclásico del modelo de Dicke, modificado, con dos fotones y sus respectivas implicaciones. Esto dado que las modernas técnicas experimentales permiten configurar los
sistemas que interesan , dependiendo de las características a estudiar. Este estudio generaliza los anteriores modelos de un fotón, dando más libertad en los elemento esenciales que pudieran ser importantes a la hora de buscar aplicaciones.
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Autoorganización y Transición de Fase Estructural de Átomos Ultrafríos en Redes Ópticas y Cavidades
Al colocar un gas atómico ultrafrío dentro de una cavidad, el acoplamiento luz-materia incrementa y se genera una dinámica atómica no lineal. Las interacciones mediadas por la luz resultan útiles para la simulación cuántica de modelos con efectos de corto y largo alcance. En el presente trabajo se estudia un sistema de átomos bosónicos en una red óptica repulsiva dentro de una cavidad a temperatura cero, similar a [1,2], en el régimen de correlaciones cuánticas fuertes [3,4]. El acoplamiento del sistema a una o a las dos cuadraturas ortogonales de la cavidad ocasiona la emergencia de diferentes fases atómicas autoorganizadas conectadas por una transición de fase estructural. La inclusión de interacciones atómicas fuertes en sitio provoca una competencia con los procesos de tunelaje, lo que da lugar a la transición superfluido-aislante de Mott descrito por el modelo de Bose-Hubbard [5].
Este trabajo se realizó con los apoyos: UNAM-DGAPA-PAPIIT:IN118823 y CONAHCYT-CB:A1-S-30934.
Referencias
[1] X. Li, D. Dreon, P. Zupancic, A. Baumgärtner, A. Morales, W. Zheng, N. R. Cooper, T.Donner and T. Esslinger, Phys. Rev. Research 3, L012024 (2021).
[2] P. Zupancic, D. Dreon, X. Li, A. Baumgärtner, A. Morales, W. Zheng, N. R. Cooper, T. Esslinger, and T. Donner, Phys. Rev. Lett. 123, 233601, (2019).
[3] S. F. Caballero-Benitez, G. Mazzucchi, and I. B. Mekhov, Phys. Rev. A 93, 063632 (2016).
[4] S. F. Caballero-Benitez and I. B. Mekhov, Phys. Rev. Lett. 115, 243604 (2015).
[5] D. van Oosten, P. van der Straten, and H. T. C. Stoof, Phys. Rev. A 63, 053601 (2001).
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Build your own quantum network - What, why, and how?
Have you ever wanted to build a quantum network? If the answer is yes, you ought to be familiar with three essential areas of knowledge about quantum networks: What actually are they and what are they not? What can they be used for? How do you build them, that is, what components do you need and how do you put them together? In this presentation, I'll give an introduction to each of these topics. To define what constitutes a quantum network, I will introduce some basic concepts of quantum information, such as, qubits, superpositions, and entangled states. This allows us to explore various use cases from commercially available quantum-key-distribution to the concept of a future quantum internet that connects quantum computers and sensors over long distances. Such applications are of course intimately tied to an ever-growing number of protocols, of which I will discuss only a select few. I will highlight how an experimental realization of a quantum network depends on both the desired application and the distance that it spans - a unique challenge that is absent in classical communication networks. As an experimental physicist, I will also elaborate on the experimental progress towards building quantum networks, with a focus on the approaches and demonstrations I have been a part of. These include demonstrations of quantum-key-distribution over optical fibers and free-space links to satellites and quantum teleportation between different locations in Calgary. I will introduce our quantum memory platform based on cryogenically cooled rare-earth-ion doped materials and explain how it plays a central role for the realization of long-distance quantum links. Lastly, I will showcase our most recent progress towards efficient quantum memory with long-storage times. At the end of the presentation, you may not yet be able to build your own quantum network - let alone afford it - but you may be inspired to get involved in the effort and shape the future of quantum technology.
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Utilidad del entrelazamiento cuántico para mejorar la precisión en la estimación de frecuencias
En este trabajo, investigamos estrategias para alcanzar el límite de precisión en la estimación de frecuencia con estados cuánticos cuando el número de estados utilizados en cada repetición del experimento es fijo. Ese límite está determinado por la cota cuántica de Cramér-Rao, la cual predice que el uso de estados máximamente entrelazados mejora la precisión de la estimación en comparación con el uso de estados independientes. Sin embargo, esta cota solo es alcanzable si el modelo estadístico utilizado en la estimación permanece identificable a lo largo del procedimiento. Esto, a su vez, establece diferentes límites en el tiempo máximo para la detección utilizado en cada ejecución del procedimiento de estimación. Al tener en cuenta estas restricciones, se puede demostrar que, cuando el número total de estados y la duración total del proceso de estimación se consideran como recursos fijos, el uso de estados entrelazados es, de hecho, desventajoso en comparación con el uso de estados independientes. Para superar las limitaciones impuestas en el tiempo de detección por el requisito de identificabilidad del modelo estadístico, proponemos una estrategia adaptativa en el tiempo, en la cual el tiempo de detección se incrementa adecuadamente en cada paso del proceso de estimación. Además, obtenemos una cota de error alcanzable para esta estrategia y discutimos cómo elegir de manera óptima sus parámetros para minimizar dicha cota. Considerando el número total de estados utilizados y el tiempo total de detección como recursos, demostramos que los estados independientes y los máximamente entrelazados tienen ahora el mismo rendimiento. Esto contrasta con la estrategia no adaptativa, donde es más conveniente utilizar estados independientes que estados máximamente entrelazados para el proceso de estimación de frecuencia.
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Señales de resonancias KAM en sistemas cuánticos de muchos cuerpos.
En este estudio exploramos los efectos cuánticos de las resonancias KAM clásicas en el modelo LMG pateado. Mediante un criterio de ordenamiento, establecemos una relación unívoca entre los autoestados pateados y los no pateados hasta un valor límite de la intensidad del pateo, permitiendo clasificar tanto los autoestados de Floquet como las quasi-energías. La flexibilidad en la elección del período de pateo nos permite diseñar resonancias KAM en cualquier región del espacio de fases. Mostramos cómo las resonancias KAM clásicas se manifiestan en los espectros cuánticos pateados, apareciendo como plateaus, corroborando resultados previos. Ampliamos el análisis para estudiar la localización de dichos estados en la base no pateada mediante el Inverso de la Razón de Participación y el efecto en las funciones de Husimi cuánticas, limitándonos a un régimen perturbativo en la intensidad del pateo. Los resultados confirman nuestra suposición inicial: los estados más afectados por el pateo son aquellos próximos a las estructuras clásicas, específicamente resonancias tipo KAM. Investigamos la magnitud de esta alteración en función del orden de la resonancia, el parámetro de pateo y la dimensión del sistema. Además, realizamos un análisis perturbativo para ilustrar que la teoría de perturbaciones cuántica también enfrenta el problema de los pequeños denominadores, análogo a la teoría de perturbaciones clásica. Tal análisis revela cómo estos pequeños denominadores surgen de los autoestados asociados a las resonancias KAM, reflejando el comportamiento clásico. Establecemos un límite superior para la intensidad del pateo, por debajo del cual la teoría de perturbaciones cuántica es adecuada. Por último, presentamos una comparación de los resultados numéricos y perturbativos tanto para los espectros como para la dinámica, con conclusiones importantes que creemos serán útiles para la comprensión del caos cuántico.
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Dinámica de entrelazamiento interrumpida por procesos de reinicio estocástico
Los efectos del reinicio estocástico en sistemas físicos han cobrado relevancia en los últimos años, ya que en algunos casos estos sistemas modifican de manera drástica la dinámica global del sistema. En este trabajo, se estudian los efectos de reinicio estocástico en la dinámica de entrelazamiento entre un par de nodos en un sistema de $N$ bosones descritos por el Hamiltoniano de Bose-Hubbard en una cadena de $M$ modos.
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Análisis semiclásico predictivo para eigenestados cuánticos
La formulación cuántica del espacio fase permite emplear técnicas de mecánica clásica en el estudio de sistemas cuánticos [1]. A diferencia de los sistemas clásicos, en dicho espacio los estados cuánticos se describen por distribuciones de quasiprobabilidad . En este trabajo, se utilizó una de estas distribuciones, la función de Husimi [2], para dar una interpretación en el espacio fase a los eigenestados de dos modelos no analíticos: Hamiltoniano con un potencial cuártico asimétrico y el Hamiltoniano de Dicke [3]. Nuestros resultados indican que es factible hacer predicciones sobre la estructura de los eigenestados cuánticos antes de la diagonalización que permiten desarrollar métodos numéricos eficientes para su estudio.
Referencias
[1] Lee, H. W. (1995). Physics Reports, 259(3), 147-211.
[2] Arecchi, F. T., Courtens, E., Gilmore, R., & Thomas, H. (1972). Physical Review A, 6(6), 2211.
[3] Dicke, R. H. (1954). Physical review, 93(1), 99.
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On feedback control of limit cycles in a driven-dissipative Bose Einstein Condensates
Feedback serves as a self-regulatory mechanism in which the state of a system is manipulated by a control protocol based on the results of conducted measurements on it. In literature, this mechanism is proposed as a tool to enhance stability and induce phase transitions in condensed matter systems [1]. Here, we consider a driven-dissipative Bose-Einstein condensate confined in an optical potential generated by a classical pump laser field and a quantized cavity mode. In this scenario, the amplitude of the optical potential is feedback-controlled based on the measurement of the output cavity field. Under the meanfield field approximation, we show that there is a threshold value of the feedback gain from which the system exhibits limit-cycle self-sustained oscillations in a regime of accessible experimental parameters [2], reminiscent of time crystal formation. By using the quantum trajectory formalism we analyze the stability of the matter and field oscillations against quantum fluctuations and noise [3]. Finally, we assess the effects of two-body atomic interactions and cavity mode decay rate on the stability of the limit-cycle phases.
[1] Ivanov, D.A., Ivanova, T.Y., Caballero-Benitez, S.F. et al. Sci Rep 10, 10550 (2020).
[2] Francesco, P. and Helmut, R. Phys. Rev. Lett. 115, 163601 (2015).
[3] Pan Gao, Z. Guang-Can, G. and Xi-Wang, L. Phys. Rev. A 107, 023311 (2023).
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Dinámica de la función de Wigner de una partícula en un potencial de doble pozo.
La función de Wigner es una función de quasiprobabilidad de distribución análoga al espacio fase en mecánica cuántica porque admite valores negativos que se pueden interpretar como diferenciadores del espacio fase clásico. A través del método de diferencias finitas, exploramos la dinámica cuántica de una partícula en un potencial de doble pozo en un estado inicial coherente y su representación en el espacio fase por medio de la función de Wigner. En particular exploramos las negatividades introducidas por los términos no lineales del potencial que distinguen la dinámica cuántica de la clásica.
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Estudio de Invariantes de Lewis-Ermakov en Múltiples Esquemas de Atajos a la Adiabaticidad
Los atajos adiabáticos son técnicas empleadas con el propósito de alcanzar una evolución rápida y eficiente hacia el estado final de un sistema cuántico. A diferencia de una evolución lenta, estos atajos permiten una evolución en tiempo finito con el mismo estado final que se obtendría mediante un proceso adiabático convencional. En este estudio, se exploran algunos de los protocolos existentes para la implementación de atajos a la adiabaticidad en el contexto del oscilador armónico. Se considera tanto su formulación clásica como cuántica, y se adopta un enfoque basado en operadores y transformaciones unitarias, así como en transformaciones canónicas en el caso clásico. Se presta especial atención a los protocolos fundamentados en invariantes de tipo Lewis y en la ecuación de Ermakov.
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Modulador de fase electroóptico basado en guías de onda híbridas de nitruro de silicio y titanato de bario.
Las redes ópticas de telecomunicaciones y los centros de datos requieren moduladores electroópticos (ME) mejorados para manejar grandes volúmenes de datos. Estos dispositivos convierten señales eléctricas en ópticas y viceversa. En la fotónica cuántica, que utiliza propiedades cuánticas de los fotones, se emplean ME con interferómetros Mach-Zehnder (IMZ) para manipular información cuántica. El efecto Pockels es eficiente para la modulación electroóptica. En un IMZ, el control de la fase de la luz permite modular la intensidad de salida, lo cual es esencial para compuertas cuánticas y operaciones lógicas cuánticas. La integración de ME con IMZ ha impulsado el desarrollo de dispositivos ópticos integrados (PICs), ofreciendo miniaturización y estabilidad mecánica, y abriendo nuevas posibilidades en el control de información cuántica. Este trabajo estudia un IMZ basado en un modulador de fase electroóptico, incluyendo la simulación del dispositivo, la síntesis de materiales y la fabricación de guías de onda. Se utilizaron guías de onda híbridas de nitruro de silicio (Si3N4) y titanato de bario (BTO), este último como material electroóptico. El objetivo principal consistió en proponer un dispositivo que permitiera la modulación eficiente de la fase de la luz, mejorando el rendimiento del modulador mediante guías de onda híbridas. Se realizó un análisis teórico y una simulación numérica de las pérdidas de propagación por curvatura de los brazos del IMZ, la eficiencia de modulación y la optimización del dispositivo. En la fabricación, se exploró la síntesis de Si3N4 y BTO mediante pulverización catódica. La caracterización óptica se llevó a cabo con elipsometría, obteniendo espesores de películas delgadas de 400 a 600 nm para Si3N4 y de 80 a 100 nm para BTO. Estos espesores son críticos para asegurar el correcto funcionamiento del modulador electroóptico, ya que influyen directamente en sus características de diseño.
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Preparación de estados mágicos en el modelo de Rabi asimétrico
El concepto de no-estabilización, también llamado magia, surgió en el contexto del cómputo cuántico como una posible forma de alcanzar su universalidad [1]. El problema de cuantificar este recurso ha llevado a la invención de diversas cantidades en la literatura [2], particularmente adaptadas a sistemas de qubits. Sin embargo, el significado de la magia en sistemas híbridos que poseen otras características algebraicas aún no ha sido explorado. En este trabajo estudiamos la presencia de magia en el espectro del modelo cuántico de Rabi asimétrico (AQRM por sus siglas en inglés), una modificación que añade una transición espontánea al modelo paradigmático en el que un modo de radiación electromagnética interactúa con un sistema de dos niveles [3]. El AQRM ha adquirido interés recientemente no sólo por sus realizaciones experimentales [4], también por su simetría oculta [5]. Especulamos que este modelo se puede emplear para la preparación de estados mágicos mediante protocolos de ingeniería de niveles [6]. Para ello se inspeccionó la cantidad de magia del estado base en su evolución paramétrica. Dado que aún no existe un cuantificador establecido para sistemas híbridos, el estudio se centró en los operadores de densidad reducidos del espacio bosónico y del espacio de espín. [1] Veitch, V., et al. N. J. Phys. 16, 013009 (2014). [2] Dai, H., et al. Int. J. Theo. Phys. 61, 35 (2022). [3] Reyes-Busto, C., et al. J. Phys. A: Math. Theor. 54 285202 (2021). [4] Shi, Y. Q., et al. (2022). Phys. Rev. A, 105, 062450 (2022). [5] Mangazeev, V. V., et al. J. Phys. A Math. Gen. 54, 12LT01 (2021). [6] Macrì, V. et al., Phys. Rev. A 98, 062327 (2018).
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Universalidad tomográfica de la función discreta de Wigner
En este trabajo se demuestra que las funciones discretas de Wigner (FWD) de sistemas n-partitas con dimensiones locales impares son tomográficamente universales, lo cual se refleja en la forma de una función delta de las FWD para cualquier estabilizador. Sin embargo, en el caso de n-qubits, esta propiedad no se cumple debido a la no factorización del kernel del mapeo, cuya forma explícita depende de una partición particular del espacio de fase discreto. Se prueba además que las FWD para algunos estabilizadores específicos, no incluidos en el conjunto utilizado para la construcción del mapeo de Wigner, toma la forma de una función delta. Esto implica que la posibilidad de realizar simulaciones clásicas de mediciones de Pauli en un estado estabilizador determinado para sistemas de qubits está estrechamente ligada a la configuración experimental.
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Efectos colectivos y selección de velocidades en mezclado de cuatro ondas con rubidio atómico
El mezclado de cuatro ondas en gases atómicos es un proceso que ha sido extensamente estudiado a lo largo de las últimas dos décadas, y que destaca por sus aplicaciones como generación de pares de fotones entrelazados en polarización, memorias cuánticas y entrelazamiento de momento angular. Además, su potencial control sobre la coherencia de la luz generada, proporcionado por los estados atómicos, prevé amplias perspectivas para el desarrollo de sistemas en donde la información cuántica pueda ser manejada con asistencia del entrelazamiento.
Bajo la motivación de entender los efectos colectivos y de selección de velocidades durante el proceso de generación de luz, se realizaron experimentos de espectroscopía no lineal con rubidio a temperatura ambiente. En este trabajo, se exponen las observaciones sobre un proceso de conversión ascendente realizado mediante mezclado de cuatro ondas con átomos de rubidio 87 en una configuración diamante. Los datos obtenidos son espectros del segundo decaimiento 6P1/2 → 5S1/2, que genera un haz de luz azul colimada. En él, se observa un desdoblamiento inesperado, presumiblemente atribuido a los efectos colectivos que suceden dentro del ensamble atómico. Además de estos resultados reportamos la reconfiguración del aparato experimental, que nos permitirá inducir el mezclado de cuatro ondas con haces Gaussianos o hace cuasi-invariantes ante propagación.
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Variational Quantum Crank-Nicolson and Method of Lines for the Solution of Initial Value Problems
We use a Variational Quantum Algorithm to solve Initial Value Problems with the Implicit Crank-Nicolson and the Method of Lines evolution schemes. The unknown functions use a spectral decomposition with the Fourier basis. The examples developed to illustrate the implementation are the advection equation, the wave equation written as a first order system of coupled equations and the viscous Burgers equation as a non-linear case. The problems are solved using: i) standard Finite Differences as the solution to compare with, ii) the State Vector Formalism (SVF), and iii) the Sampling Error Formalism (SEF). Our results for these equations show that the SVF provides convergent solutions whereas those constructed with the SEF are not consistent with the increase of resolution. Byproducts of our implementation include the construction of cost functions for the two evolution schemes and an efficient method to simulate the SVF and SEF in classical computers.
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Estudio de patrones de Faraday en superfluidos atómicos
El estudio de excitaciones colectivas en sistemas superfluidos ha sido un importante y activo tema de investigación desde el inicio de la exploración de los fluidos cuánticos. Su estudio ofrece la posibilidad de acceder a diferentes propiedad fundamentales de estos sistemas, como es el caso del espectro de excitaciones o la ecuación de estado.
Presentamos aquí nuestro trabajo en la observación y estudio de ondas de Faraday en una superfluido de Fermi compuesto por una mezcla de dos componentes de spin de átomos de 6Li. Estas ondas son un tipo de excitación colectiva que aparece como una modulación espacial y temporal en el perfil de densidad del gas.
En nuestro experimento, estas excitaciones son paramétricamente generadas modulando la frecuencia radial de la trampa armónica en la que el superfluido es generado. Caracterizamos el fenómeno como función de la intensidad de las interacciones interatómicas, las cuales pueden ser controladas gracias a que este sistema presenta una ancha resonancia magnética de Feshbach. Un resultado importante es que las ondas de Faraday pueden utilizarse para medir la velocidad efectiva del sonido del sistema. Todas nuestras mediciones muestran buen acuerdo con los modelos teóricos y las simulaciones numéricas.
Concluimos nuestra contribución discutiendo nuestros resultados más recientes y presentando nuestras perspectivas de investigación a corto plazo.
Agradecimientos: Este trabajo fue financiado por CONAHCyT a través de los proyectos CF-2023-I-72 y A1-S-39242; DGAPA-UNAM-PAPIIT por medio de los proyectos IN109021 y IN105724, y CIC-UNAM a través de los proyectos LANMAC-2023 y LANAMC-2024.
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Enredamiento Gaussiano tripartito en la medición simultánea de las observables de posición y momento
Dentro del formalismo de la mecánica cuántica, es un hecho que las observables de posición y momento no pueden ser simultáneamente conocidas con precisión arbitraria; tradicionalmente, este proceso ha sido erróneamente capturado por la relación de incertidumbre de Heisenberg. Sin embargo, esta desigualdad no se relaciona con un proceso de medición simultánea. Es, sin embargo, hasta el año de 1964 donde Arthurs y Kelly derivan la desigualdad correcta para el proceso de medición simultánea de las observables de posición y momento. Es importante notar, que este modelo de medición genera un entrelazamiento cuántico, y es, a través de este fenómeno por el cual se realiza la transferencia de información de las observables conjugadas del sistema hacia el esatadodel aparato de medición. Interesantemente, cuando el sistema bajo medición, es un estado Gaussiano, el entrelazamiento global de todo el sistema es un enredamiento Gaussiano tripartito. Por lo tanto, en este trabajo, se demuestra y se cuantifica el entrelazamiento Gaussiano tripartito que surge en el modelo de medición simultánea de las observables de posición y momento. Además, se estudia la estructura de dicho entrelazamiento en todas las biparticiones de modos del sistema, comparándolas con las de un estado clúster lineal de tres modos, el cual es un estado Gaussiano tripartito entrelazado utilizado en computación cuántica unidireccional; por lo tanto, el presente trabajo establece las bases para la integración del modelo de medición simultanea de observables canónicamente conjugadas en el esquema de computación cuántica unidireccional.
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Nested Quantum Repeater Protocol
Quantum communication applications like quantum cryptography rely on the transmission of quantum signals over long distances. This is limited by losses in the channel. As the no-cloning theorem forbids us from simply copying and amplifying the original signal, we need to rely on quantum phenomena such as quantum teleportation, entanglement swapping and entanglement purification. This allows us to transfer information over long distances, however it results in a loss of the quality (fidelity) of the quantum information. In this work we illustrate how a nested protocol exhibits a polynomial scaling of the required entanglement (resources), while keeping the fidelity within an acceptable range. We perform simulations of repeater chains over long distances and discuss the fidelity of the resultant end-to-end entanglement whilst giving an estimation of the total routing time. This method of quantum communication is the heart of the quantum internet, nonetheless it is only one of the plausible applications as not all the possibilities are yet explored.
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Fenómenos colectivos de las interacciones mediadas por fotones en sistemas de átomos multinivel y sus efectos en el mezclado de cuatro ondas
Los modelos microscópicos basados en átomos multinivel son centrales para controlar las propiedades ópticas no lineales y el control coherente de la luz. Estos modelos extienden el comportamiento de un sólo átomo para incluir fenómenos colectivos. En este trabajo presentamos un análisis sistemático de los fenómenos cooperativos que surgen de un sistema de emisores multinivel impulsados por luz incidente y en presencia de un ambiente electromagnético. Se analiza la interacción entre los estados vestidos del sistema inducidos por un campo incidente, los intercambios fotónicos y los canales colectivos de decaimiento. La teoría es aplicada al caso del mezclado de cuatro ondas mediado por un par de emisores en la configuración de diamante, comúnmente usada para generar pares de fotones correlacionados. Se exploraron los efectos de las correlaciones interatómicas y los canales colectivos de decaimiento en los fotones emitidos. Encontramos que la función de correlación cambia de una distribución Lorentziana, para átomos independientes, a un doblete cuando las interacciones dipolo-dipolo se intensifican. Nuestro análisis indica que la estructura de dos picos encontrada se debe a la acción conjunta de los estados vestidos y los canales colectivos de decaimiento. Las características distintivas de estos mismos mecanismos han sido observados experimentalmente. La conexión establecida entre los estados vestidos y los canales colectivos de decaimiento permiten identificar qué parámetros relevantes pueden ser explotados para construir protocolos de control cuántico a través de mecanismos cooperativos dispersivos y disipativos en sistemas de átomos multinivel.
RG-J, DS y RJ agradecen a los proyectos PAPIIT-UNAM nos. IA103024, IN106821, IN112624, and IN104523. AK agradece al IFUNAM por su hospitalidad y fue apoyado por el Departamento de Ciencias Básicas UAM-A partida 2232218. PY-T fue apoyado por CONAH-CYT.
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La no-estabilización o magia como recurso físico, una revisión y extensión a sistemas híbridos
La no-estabilización o magia es un recurso qué se utiliza en el contexto de la corrección de errores en computación cuántica [1, 2]. Como recurso, la magia se entiende como la cualidad de un sistema cuántico de realizar tareas de una forma óptima comparado con un sistema clásico, como lo son las computadoras que utilizamos día con día [3]. Por lo tanto, la cantidad de magia de un qubit (bit cuántico) determina con qué tanta rapidez se realizará una tarea y por cuanto se reducirá el tiempo que tarda en realizar dicha tarea un sistema clásico (bit) [4]. Se ha propuesto en la literatura qué la magia podría tener un gran impacto en otras áreas de las ciencias, en particular en física teórica y aplicada, donde conceptos como la contextualidad y clasicalidad se presumen íntimamente relacionados con la magia [1, 3-5]. En este trabajo presentamos las bases teóricas de la no-estabilización o magia en los regímenes discreto y continuo y así extendemos el concepto de magia a modelos híbridos, los cuales son sistemas en los que se combinan grados de libertad discretos y continuos, por ejemplo el experimento de Stern-Gerlach [6] y el modelo de Rabi [7], los cuáles son sistemas físicos de interés en diversas áreas de la física y tecnología tales como la Óptica e Información cuántica. [1] V. Veitch, et al. NJP 16, 013009 (2014). [2] H. Dai, Int. J. Theor. Phys. 61, 35 (2022). [3] Chitambar, et al., Rev. Mod. Phys. 91 (2018). [4] M. Howard et al., PRL 118, (2017). [5] F. Albarelli, et al. PRA 98, 052350 (2018). [6] A. E. Piceno, et al., Entropy 20, 299 (2018). [7] V. V. Mangazeev, et al. J. Phys. A Math. Gen. 54, 12LT01 (2021).
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Corrección cuántica de errores, perspectivas y ejemplo de aplicación: Códigos de 3 qubits y CSS.
El desarrollo de la corrección de errores cuánticos es crucial tanto en la teoría cuántica de la información como en el auge de la computación cuántica. La robustez frente a errores es fundamental para garantizar el funcionamiento confiable de las computadoras cuánticas, ya que los qubits, las unidades básicas de información cuántica, son susceptibles a interferencias y decoherencia debido a factores ambientales. La capacidad de detectar y corregir errores en sistemas cuánticos es esencial para superar los desafíos en la implementación de algoritmos y la construcción de computadoras cuánticas eficientes y escalables, lo que impulsa el avance y la viabilidad de la computación cuántica y abre nuevas perspectivas para aplicaciones prácticas basadas en esta tecnología revolucionaria.
La teoría de corrección cuántica de errores busca mitigar errores que ocurren durante el procesamiento, transferencia y almacenamiento de información cuántica en entornos ruidosos. En este trabajo, se exploran diferentes fuentes de error y se discuten perspectivas y posibles aplicaciones generales en la teoría cuántica de errores. Se investigan dos códigos de corrección de errores: el código de 3-qubits y el código CSS. Se llevan a cabo simulaciones y se presentan los resultados, analizando las ventajas y desventajas de aplicar estos códigos.
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Fluidos cuánticos de luz interactuantes con acoplamiento luz-materia disipativo
La producción de excitones-polaritones, los estados cuánticos resultantes del acoplamiento fuerte entre la luz confinada en una microcavidad y las excitaciones de un semiconductor bidimensional [1], brinda una plataforma prometedora para el estudio de estados fuertemente correlacionados de luz-materia [2]. En los llamados fluidos cuánticos de luz, las interacciones polaritónicas permiten crear estados cuánticos macroscópicos que incluyen condensación, superfluidez y superconductividad [3]. En experimentos recientes, la creación de medios a través del dopaje de electrones itinerantes [4,5] o condensados polaritónicos con espín opuesto [6], ha exhibido la existencia de los polarones-polaritones, en otras palabras, excitones-polaritones vestidos con las excitaciones de su medio [7], y la formación de estados moleculares (triones y biexcitones) [8], ampliando así las perspectivas en la generación de efectos ópticos no lineales y nuevas fases de la materia cuántica [9]. Usando una teoría diagramática perturbativa, en este trabajo se ha explorado el efecto de modificar la relación de dispersión de excitones-polaritones fuertemente acoplados a un medio al introducir un acoplamiento luz-materia disipativo, obteniendo una dispersión anómala asociada a una masa “negativa” en los polaritones [10], lo que abre nuevas posibilidades para investigar los efectos no hermitianos en los fluidos cuánticos de luz. [1] H. Deng, et al. RMP 82, 1489 (2010). [2] J. Bloch, et al. Nat. Rev. Phys. 4, 470 (2022). [3] I. Carusotto and C. Ciuti. RMP. 85, 299 (2013). [4] L. B. Tan, et al. PRX 10, 021011 (2020). [5] R. P. A. Emmanuele, et al. Nat. Comm. 11, 3589 (2020). [6] M. A. Bastarrachea-Magnani, et al. PRB 100, 195301 (2019). [7] M. A. Bastarrachea-Magnani, et al. Atoms 9, 8 (2021). [8] O. Koksal, et al. PRS 3, 033064 (2021). [9] M. A. Bastarrachea-Magnani, et al. PRL 126, 127405 (2021). [10] M. Wurdack, et al., Nat. Comm. 14, 1026 (2023).
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Formación de solitones brillantes y oscuros en trampas atómicas
Se analiza la formación de solitones brillantes [1,2] y oscuros [3,4] resolviendo la ecuación de Gross-Pitaevskii dependiente del tiempo cuasiunidimensional, para gases ultrafríos bosónicos con estructura elongada en forma de cigarro [5], introduciendo inicialmente potenciales de atrapamiento armónicos en la dirección axial, de tal manera que las soluciones iniciales gaussianas converjan, mediante un proceso adiabático, a soluciones tipo solitones brillantes y oscuros al ir apagando el potencial de confinamiento y prendiendo los términos no lineales de interacción. Así mismo, se estudia su estabilidad al introducir dichos sistemas en potenciales periódicos (redes ópticas) [6,7,8], resolviendo las ecuaciones efectivas utilizando el método de split-step pseudo-espectral [9]. Este trabajo es apoyado parcialmente por los fondos de los proyectos de investigación UNAM-DGAPA-PAPIIT:IN118823 y CONAHCYT-CB:A1-S-30934.
[1] S. K. Adhikari, Phys. Lett. A, 346(1-3), 179-185 (2005).
[2] D. J. Frantzeskakis, P. G. Kevrekidis & R. Carretero-González. Emergent nonlinear phenomena in Bose-Einstein condensates: theory and experiment. Vol. 45. Berlin: Springer (2008).
[3] S. Burger, et. al., Phys. Rev. Lett. 83(25), 5198 (1999).
[4] D. J. Frantzeskakis, J. Phys. A: Math. Theor. 43 213001 (2010).
[5] L. Salasnich, A. Parola, & L. Reatto. Phys. Rev. A 65, 043614 (2002).
[6] J. Hecker Denschlag, et al., J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 35 3095 (2002).
[7] P. J. Y. Louis, E. A. Ostrovskaya, C. M. Savage, & Y. S. Kivshar. Phys. Rev. A, 67:013602 (2003).
[8] O. Morsch & M. Oberthaler. Rev. Mod. Phys., 78:179–215 (2006).
[9] C. F. Barenghi & N. G. Parker. A primer on quantum fluids. Cham, Switzerland: Springer (2016).
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Correlaciones de polarización en pares de fotones generados mediante mezclado de cuatro ondas en átomos fríos
Mediante el proceso no lineal mezclado de cuatro ondas, en una trampa magneto-óptica de Rubidio, generamos pares de fotones correlacionados en tiempo y polarización. Anteriormente, mostramos que esta fuente de fotones tiene una estadística temporal no clásica [1]. En este trabajo presentamos resultados más recientes sobre sus correlaciones cuánticas de polarización. Mediante una reconstrucción tomográfica de la matriz de densidad, medimos el estado entrelazado tipo Bell $ |\psi>=0.832|LR> -0.554|RL>$, que predice la conservación de momento angular para la transiciones atómicas involucradas. Con una caracterización preliminar basada en nuestros parámetros experimentales concluimos que generamos este estado con una fidelidad del 80% y pureza superior al 90%. Logramos un coeficiente de enredamiento máximo de $T=0.57 \pm 0.06$, que es un enredamiento moderado y medimos una violación de la desigualdad de Bell $S=2.34 \pm 0.07 > 2$.
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Simulación del Problema de “Pozo de potencial Finito” mediante técnicas de Quantum Computing
En este trabajo, mediante el uso de la librería de Qiskit, se aborda la simulación del problema del pozo de potencial finito utilizando técnicas de Quantum Computing. En particular, se exploran y comparan diversos operadores de evolución en el tiempo como parte del proceso de simulación. Este estudio no solo proporciona un análisis del problema en cuestión, sino que también cumple un propósito educativo al ilustrar el uso de técnicas de Quantum Computing para resolver problemas introductorios de Mecánica Cuántica.
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Certificación de correlaciones cuánticas por medio de procesos no lineales
En la actualidad se han tenido diversos avances tanto teóricos como experimentales en el área de información cuántica, los cuales pueden auxiliar tanto en el desarrollo de tecnologías cuánticas como de protocolos de información cuántica. Un recurso fundamental para estos protocolos son las correlaciones cuánticas, dentro de estas se encuentran el enredamiento y direccionamiento de Einstein-Podolsky Rosen (EPR steering en inglés), este último se refiere a la habilidad de un observador de afectar al sistema de otro observador y tienen la propiedad de que es asimétrico. Debido a que estas correlaciones cuánticas son relevantes para realizar tareas cuánticas es importante certificarlas, sobre todo en sistemas multipartitas, donde el caso más simple es el de un sistema tripartita. Por lo que se quiere responder a la pregunta ¿Cuáles son las condiciones en que es posible certificar estas correlaciones no locales? Por otro lado, también se requiere proponer sistemas donde se puedan generar correlaciones cuánticas multipartitas, en este caso se investiga cuáles son los medios o sistemas que permiten generar enredamiento y/o direccionamiento EPR tripartita.
En el presente trabajo se investigan dos sistemas donde se pueden generar enredamiento bipartita y tripartita, así como steering bipartita y tripartita en sistemas de variables continuas. En el primer sistema se considera un proceso no lineal de tercer orden, donde se identifican los casos en los que el enredamiento tripartita y bipartita está presente. Mientras que en el segundo sistema se considera un el proceso de conversión descendente intracavitario, en este caso se muestran los regímenes de frecuencia donde se certifica enredamiento y steering para los casos bipartita y tripartita.
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Dinámica de entrelazamiento entre un par de modos, inducida por bosones en interacción que transitan entre los modos de una cadena lineal con atajos
Estudiamos la dinámica de entrelazamiento entre un par de sitios de una red de tipo anillo, inducida por la dinámica unitaria de $N$
bosones descrita por el Hamiltoniano de Bose-Hubbard. En particular, nuestro estudio se centra en los efectos inducidos por las transiciones de bosones entre sitios que no son primeros vecinos. Para ello se considera el cálculo de la negatividad como medida de entrelazamiento.
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Exponentes de Lyapunov en un billar suave de geometría sintonizable
Los billares son un modelo paradigmático en el estudio del caos tanto clásico como cuántico [1], pues su dinámica está completamente determinada por su geometría. Éste no es el caso cuando introducimos suavidad en la frontera y creamos un billar de paredes suaves. Se sabe que la suavidad en la frontera de un billar tiene un efecto estabilizador en la dinámica permitiendo la introducción de caos [2]. Los billares suaves han sido implementados experimentalmente con arreglos de átomos fríos [3] y de puntos cuánticos [4], lo que convierte a éstos modelos en una herramienta prometedora para el estudio del caos. En este trabajo se presenta el cálculo numérico de exponentes de Lyapunov para un billar suave con geometría regulable, en particular, con la forma de un squircle [5]. Los exponentes de Lyapunov permiten cuantificar la transición entre el caos y la regularidad conforme se exploran los parámetros de cuadradez (geométrico) y suavidad. [1] G. Datseris, et al., Chaos 29, 093115 (2019). [2] T. Kroetz, et al., Physical Review E 94, 22218 (2016). [3] A. Kaplan, et al., Phys. Rev. Lett. 87, 274101 (2001), [4] S. Rotter, et al., Phys. Rev. B 68, 165302 (2003). [5] M. Fernandez Guasti, Int. J. Math. Educ. Sci. Technol 23, 895 (1992).
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Criptografía cuántica basada en series de fotones unitarios.
El auge del cómputo cuántico ha impulsado el desarrollo de computadoras cuánticas cada vez más potentes. En este proceso, tareas que antes se veían como imposibles de realizar con computadoras clásicas ahora parecen alcanzables con las computadoras cuánticas. Una de estas tareas es la factorización de números grandes, aprovechando el algoritmo de Shor, lo cual representa una amenaza para la seguridad de la mayoría de los sistemas criptográficos actuales.
La criptografía cuántica aborda estos desafíos proporcionando seguridad basada en dos principios fundamentales: el teorema de no clonación y el colapso de la función de onda ante mediciones. En este trabajo, discutimos los conceptos clave necesarios para comprender la criptografía cuántica y analizamos un experimento destinado a generar series binarias aleatorias para utilizarlas como clave de encriptamiento cuántico. Se presenta un esquema general de criptografía que utiliza estas series de fotones como parte integral del proceso de encriptación, se obtienen dichas series de forma experimental y se simula el encriptado de mensajes mediante dichas series.
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Gravimetría simplificada para su uso en aplicaciones de campo
Un gravímetro mide la aceleración local de la gravedad, es decir, ayuda a determinar la masa que rodea al sensor. Estos dispositivos son aprovechados en prospección subterránea, así como en el monitoreo de riesgos de tipo estructural, vulcanológico o sismológico. Hay un gran interés en simplificar los dispositivos para llevarlos a un uso generalizado en campo, que corresponde al trabajo que hemos realizando en años recientes.
Discutiré el trabajo en mi grupo en dos tecnologías complementarias que pueden utilizarse hacia este fin. Por un lado están los gravímetros atómicos que toman ventaja de las Tecnologías Cuánticas [1]. Estos son sensores absolutos de alta precisión. Por otro lado están los gravímetros basados en MEMS, que son sensores de tipo relativo, pero que tienen un tamaño, costo y complejidad mucho menor. Los dos sensores forman una mancuerna muy efectiva, ya que se puede usar el primero como referencia de calibración, mientras que el segundo es el que se llevaría a las mediciones de campo.
CONACyT, COPOCyT, UASLP y LANMAC
[1] A. López-Vázquez, et al. Opt. Exp, 3, 3504-3519 (2023)
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Avances en el Laboratorio de Óptica Cuántica de Rydberg
Los estados de Rydberg son estados atómicos en los que algún electrón se encuentra altamente excitado. El comportamiento de átomos en estos estados es muy distinto respecto a átomos en estados de baja energía. Algunas propiedades de los estados de Rydberg, en comparación a estados de menor energía, es que tienen un tiempo de vida largo, son altamente polarizables por lo cual interactúan fuertemente entre sí debido a una interacción de van der Waals.
En el Laboratorio de Óptica Cuántica de Rydberg del Instituto de Física de la UNAM buscamos explotar estas propiedades para desarrollar herramientas que nos permitan manipular y controlar el estado de luz y de materia a un nivel no clásico. En este trabajo presentaremos nuestros resultados más recientes en la manipulación de una nube de átomos fríos de rubidio 87, como el enfriamiento mediante melazas grises o el control de sus propiedades ópticas con la transparencia electromagnéticamente inducida, lo cual sienta las bases para la generación de estados no clásicos de luz en nuestro laboratorio.
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Desfasador óptico de alta precisión controlado por frecuencia mediante dispositivos acusto-ópticos
Un parámetro fundamental para determinar como interfieren las ondas electromagnéticas es su fase relativa, lograr un control fino sobre ésta habilita un rango amplio de aplicaciones interferométricas. Los métodos de control de fase existentes se basan en la modificación de la longitud del camino óptico ya sea cambiando el camino que sigue la luz, o alterando el grosor o el índice de refracción de un elemento óptico en el arreglo. En este trabajo presentamos un método novedoso, hasta donde sabemos, basado en moduladores acusto-ópticos (AOMs por sus siglas en inglés), los cuales permiten ajustar la fase al modificar la frecuencia de la luz en un segmento de su camino. Puesto que la cantidad de desfase depende en la longitud de dicho segmento, se utiliza una fibra óptica para realizar un cambio de 2π. Describimos dos implementaciones experimentales que tratan con diferentes fuentes de fluctuaciones de fase. La primera considera las fluctuaciones resultantes de la fibra óptica, mientras que la segunda aborda las variaciones en fase no deseadas originadas de los AOMs.
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Multi-plexación espectral de parejas de fotones, mediante modulación electro-óptica, aplicada a la Tomografía de Coherencia Óptica Cuántica
Se utilizan moduladores Electro-Ópticos (EOM) para multiplexar el espectro bi-partita de la pareja de fotones. En [1] se describe un método para producir estados entrelazados en frecuencia utilizando modulación de fase y generación de bandas laterales en los módulos de transmisión y recepción de un protocolo de distribución de llaves cuánticas (QKD).
En este trabajo proponemos expandir el espacio de la distribución espectral conjunta (JSI) a un espacio extendido que nos podría permitir ampliar el concepto de bin de frecuencia postulado en [2]. A demás probamos este tipo de estado ensanchado en un experimento de Tomografía de Coherencia Óptica Cuántica (QOCT), una técnica para la reconstrucción interna de muestras semitransparentes, donde es sabido que presenta las dos ventajas: doble resolución sobre la técnica clásica de OCT y es inmune a dispersión, sin embargo, tiene la desventaja de bajos flujos y la aparición de “artifactos” debidos a interferencia cruzada. Se han presentado algunas técnicas destinadas a eliminar dichos artifcatos. En un trabajo previo mostramos una receta para eliminar estos artifactos a través una receta de ingeniería de estados cuánticos mediante pulsos ultracortos de femtosegundos. En este trabajo logramos mediante multi-plexación espectral un control efectivo de los artifactos a través de los parámetros del modulador (voltaje, radio-frecuencia y fase), presciendiendo de la necesidad de usar pulsos cortos.
[2] Olislager, L. and Cussey, J. and Nguyen, A. T. and Emplit, P. and Massar, S. and Merolla, J.-M. and Huy, K. Phan, Frequency-bin entangled photons, Phys. Rev. A 82, 013804, 2010.
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Fidelidad de teleportación en un estado clúster de dos modos de variable continúa vía una medición insuficientemente selectiva
Un estado clúster de variable continua es un estado cuántico altamente entrelazado formado por estados expandidos en una eigen-base de observables con un espectro continuo; por ejemplo, la posición y momento de un simple modo del campo electromagnético. En el área de la computación cuántica, los estados clúster representan un modelo de computación no reversible que permite, la implementación de algoritmos a través de simples mediciones. La base de esta implementación es conformada por el proceso de teleportación, el cual es el proceso por el que la información de un estado cuántico se traslada de un punto A, a un punto B; haciendo uso del enredamiento cuántico como recurso principal. Sin embargo, los estados clúster introducen un ruido Gaussiano que proviene de la compresión finita de los estados que conforman el sistema, ruido que no ha sido cuantificado para el proceso de teleportación en los estados clúster. Además, en la literatura científica subyace el problema de que se asumen mediciones de variable continua totalmente selectivas sobre este tipo de estados. Sin embargo, en el formalismo, mediciones de observables con espectro continuo son insuficientemente selectivas. Mediciones de este tipo, son aquellas que no pueden seleccionar de manera puntual un solo resultado de medición; entonces, seleccionan resultados dentro de un rango de detección conocido como poder de resolución. Entonces, haciendo uso de este formalismo, en este trabajo realizamos un análisis de la fidelidad de teleportación de un sistema cuántico en un estado clúster de variable continúa conformado por dos modos, considerando una medición insuficientemente selectiva, así como la aproximación quasi selectiva. Además, analizamos cómo el rango de selectividad de la medición puede ser ajustado para mejorar la fidelidad de teleportación; para ello, analizamos la teleportación del estado cuántico más general de un simple modo; es decir, un estado coherente comprimido.
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Búsqueda de arquitecturas en redes neuronales cuánticas para la clasificación de datos.
La búsqueda de arquitecturas óptimas de redes neuronales es un área explorada en el campo de la Inteligencia Artificial. Con el surgimiento de nuevas herramientas derivadas del cómputo cuántico nace la pregunta si la búsqueda de arquitecturas en redes neuronales cuánticas (QNN) es un estrategia factible para llevar a cabo tareas de clasificación dentro del contexto del NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), era actual del cómputo cuántico.
En este trabajo se describe una variación multiobjetivo del método de búsqueda de arquitecturas de QNN mediante algoritmos de optimización evolutiva propuesto en (Du et al., 2022), que busca hallar arquitecturas óptimas, es decir, con mayor valor de precisión en tareas de clasificación de datos.
Se describe la implementación y se presentan resultados numéricos de la clasificación del conjunto de datos binarizado MNIST, obtenidos a partir de la ejecución del algoritmo de búsqueda con la finalidad de hallar arquitecturas óptimas que sean precisas y contengan pocos parámetros.
Referencia:
Du, Y., Huang, T., You, S., Hsieh, M.-H., & Tao, D. (2022). Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms. npj Quantum Information, 8, 62. https://doi.org/10.1038/s41534-022-00570-y
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Redes fotónicas programables basadas en nitruro de silicio para la implementación de operaciones de computación cuántica
Existen múltiples plataformas para implementar aplicaciones de cómputo cuántico e información cuántica en la actualidad. Dentro de las cuales, las basadas en luz tienen como principal ventaja una menor decoherencia dada su baja interacción con el medio circundante. Sin embargo, esto también representa una desventaja, pues la realización de operaciones cuánticas que involucren más de un cúbit se vuelve una tarea compleja. Una alternativa en esta dirección es utilizar redes fotónicas basadas en interferómetros tipo Mach-Zehndehr (IMZ), cuyos elementos de fase puedan ser ajustados para controlar las transformaciones entre cúbits individuales o entre pares de cúbits de la red. Se ha demostrado que con el uso de divisores de haz y retardadores de fase reconfigurables cualquier transformación unitaria que actúe sobre $n$ cúbits, puede ser implementada.
En este trabajo, estudiamos las distintas transformaciones unitarias que se pueden obtener con una red fotónica de IMZs para la implementación de compuertas cuánticas de 1 a 3 cubits y presentamos simulaciones numéricas en Python para sistemas físicos realistas. En particular, consideramos que los IMZs están formados por guías de onda en una plataforma de $Si_3 N_4$ sobre $SiO_2$ en un sustrato de Si. Los divisores de haz consisten en acopladores direccionales con una razón de división dependiente de la longitud de onda. En los IMZs se introduce un retraso de fase controlable a través de la inclusión de un material electroóptico en la guía de onda. Se toma en cuenta la naturaleza de estados de fotón individual anunciados que se pueden obtener a partir de la generación de parejas de fotones, lo cual implica que tienen un ancho espectral determinado. La metodología abordada, permite implementar operaciones aplicables a otros protocolos de comunicación o información cuántica, así como tomar en cuenta las posibles variaciones en los procesos de fabricación de las guías de onda empleadas.
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Qubits coherentes, Fidelidad y transiciones de fase en el modelo Lipkin-Meshkov-Glick
En este trabajo presentamos un estudio del carácter de la Fidelidad debido al efecto túnel y las transiciones de fase en los estados del modelo algebraico de Lipkin, demostrando que el estado base del sistema y el primer estado excitado se ajustan por una distribución Lorentziana que se distingue de todos los demás estados. El Hamiltoniano describe una clase de nano-imanes formados por un cúmulo molecular estable encerrando un carozo de ocho átomos de Fe, sirviendo como qubits. La comprensión y manipulación de la información en el régimen cuántico requiere un tratamiento adecuado que incluya la estabilidad de un sistema de qubits, tratando las singularidades en la evolución de su Fidelidad, y su conducta, en presencia de transiciones de fase del sistema.
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Átomos en cavidades interactuando con pares de fotones
Impulsados por las crecientes aplicaciones tecnológicas en procesamiento de información cuántica, simulación y detección, realizamos un estudio detallado del modelo de Dicke de dos fotones.
$$H_{D} = \omega a^{\dagger}a + \frac{\omega_{0}}{j}J_{z} + \frac{\gamma}{j}\left(a^{\dagger~2}+a^{2}\right)J_{x}$$
Para el análisis del modelo, se genera el sistema sin el uso de paqueterías con la intención de poder particularizar el problema y hacerlo más eficiente en términos de costo numérico, la solución de dicho sistema se realiza con paqueterías.
Como el espacio de Hilbert es infinito, se estudia la convergencia de los estados del sistema en función del truncamiento del espacio fotónico. Esto nos permite comparar numéricamente dos criterios de convergencia: el cambio en la energía propia
$$\Delta\varepsilon_{k} = \frac{|\varepsilon_{k}(N_{\text{max}} + 1) - \varepsilon_{k}(N_{\text{max}})|}{|\varepsilon_{k}(N_{\text{max}})|} < \delta$$
y la localización de la función de onda
$$P^{k}_{N_{\text{max}}} = \sum_{m = -j}^{j}|\mathbf{C}^{k}_{N_{\text{max}},m}|^2 < \delta$$
donde $\varepsilon_{k}(N_{\text{max}})$ es la energía del k-ésimo estado excitado para el espacio con número máximo de fotones $N_{\text{max}}$ y $P_{N_{\text{max}}}^{k}$ es la probabilidad de econtrar al k-ésimo estado excitado, con un número $N_{\text{max}}$ de fotones. Siempre y cuando el estado $|k>$ cumpla con alguna de ambas, se considera convergido (bajo el criterio correspondiente).
Calculamos diversos observables del sistema en regiones de interés para información cuántica y realizaciones experimentales. Los gráficos generados para el espectro de $j=2$, en función del acoplamiento $\gamma$, indican un colapso espectral que se genera más alla del límite termodinámico ($j\longrightarrow \infty$) y se logra comprobar la equivalencia entre criterios de convergencia.
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Stability of Majorana zero modes with quantum optical lattices
We analyze the emergence of Majorana zero modes (MZM)[1] in a one dimensional fermionic ultracold system. The fermions are confined by an optical lattice inside a high-Q cavity[2]. Due to the cavity backaction, there are induced long range interactions [3,4]. We investigate the stability and emergence of edge modes by different methods[5,6,7]. We find that under certain conditions MZM are stable. This has potential applications for quantum information as MZM are topologically protected analogous to the behaviour of the Kitaev chain[1]. This work is partially supported by the grants UNAM-DGAPA-PAPIIT:IN118823 and CONAHCYT-CB:A1-S-30934.
[1]A. Yu. Kitaev, Phys.-Usp. 44, 131 (2001).
[2]F. Mivehvar, F. Piazza, T. Donner and H. Ritsch, Adv. in Phys. 70, 1 (2021)
[3]S. F. Caballero-Benitez and I. B. Mekhov, Phys. Rev. Lett. 115, 243604 (2015).
[4]A. Camacho-Guardian, R. Paredes and S. F. Caballero-Benitez, Phys. Rev. A 96, 051602( R)(2017)
[5]D. Vodola, L. Lepori, E. Ercolessi, A. V. Gorshkov, and G. Pupillo, Kitaev, Phys. Rev. Lett. 113, 156402 (2014).
[6]O. Viyuela, D. Vodola, G. Pupillo, and M. A. Martin- Delgado, Phys. Rev. B. 94, 125121 (2016)
[7]W. Choi , M. Knap, and F. Pollmann, Phys. Rev. B 109, 115132 (2024).
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Generación óptima de enredamiento tripartito en estados tipo GHZ
Presentamos un estudio sobre la generación óptima de enredamiento tripartito en estados tipo GHZ. Analizamos la tasa de generación de entrelazamiento tripartito identificando las operaciones locales óptimas que la incrementan e incluso la mantienen por encima de cierto valor umbral predeterminado. Nuestro trabajo contribuye al estudio de protocolos que busquen incrementar la tasa de generación de enredamiento multipartito con ayuda de Hamiltonianos no locales.
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Criptografía cuántica basada en el uso de series de tiempo de fotones: Implementación experimental y simulación de estrategia de ataque.
El problema central de la criptografía cuántica radica en encontrar métodos seguros para compartir claves aleatorias entre dos partes de manera que cualquier intento de espionaje sea detectable. Para abordar este desafío, se han desarrollado varios protocolos que aprovechan las propiedades cuánticas de la materia. Entre estos protocolos se encuentran el BB84, E91, protocolo de seis estados, entre otros, los cuales basan su seguridad en el aprovechamiento de las propiedades cuánticas de la luz, es decir, codifican la información utilizando estados de polarización de fotones garantizando con ello la seguridad en la comunicación.
En esta contribución, nos enfocamos en analizar y llevar a la práctica experimental la generación de series de fotones las cuales son utilizadas para encriptar información binaria. Posteriormente, transferimos la información encriptada y simulamos tanto de manera experimental como numérica una estrategia de ataque que implica la división del número de fotones. Finalmente, discutimos los resultados obtenidos en esta investigación
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Estudio del tensor métrico cuántico para el oscilador cuártico
En la última década se han logrado avances significativos en la comprensión de los aspectos geométricos del espacio de parámetros en varios sistemas de la física. Uno de los elementos fundamentales en estos estudios es el tensor métrico cuántico, el cual permite medir la distancia entre dos estados cuánticos con parámetros infinitesimalmente distintos. El tensor métrico cuántico captura información fundamental sobre estados cuánticos y ha resultado de gran utilidad en el estudio sobre la transiciones de fase cuánticas. Por otro lado, el oscilador cuártico es un sistema que proporciona una extensión natural y más compleja del oscilador armónico. Este cuenta con relevancia en campos como la física y la ingeniería por sus distintas aplicaciones. En el presente trabajo se analiza la geométria del espacio de parámetros para el estado base y estados excitados del oscilador cuártico mediante el tensor métrico cuántico y su escalar. En particular, se encuentra que el tensor métrico cuántico da información sobre las condiciones bajo las cuales el estado base comienza a estar deslocalizado en dos pozos.
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Propuesta para la detección del caos cuántico de muchos cuerpos
Nuestro trabajo de desarrolla en el contexto de la teoría de matrices aleatorias. Esta teoría ha demostrado ser muy útil en el estudio de las correlaciones espectrales de sistemas cuánticos de muchos cuerpos. Es posible diagnosticar estas correlaciones mediante el estudio de ciertas cantidades como puede ser el factor de forma espectral, que detecta correlaciones tanto de corto como de largo alcance. Esta cantidad exhibe una estructura típica como una depresión antes de la saturación (también conocida como hoyo de correlaciones) cuando el sistema es ergódico. En este trabajo discutimos cómo esta estructura podría detectarse a través de la dinámica de dos cantidades físicas accesibles a los sistemas cuánticos experimentales de muchos cuerpos: la probabilidad de supervivencia y la función de autocorrelación de espín. Cuando el sistema es pequeño, el hoyo de correlaciones alcanza valores lo suficientemente grandes en tiempos lo suficientemente cortos como para ser detectados con las plataformas experimentales actuales y las computadoras cuánticas disponibles comercialmente.
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Caracterización de transductores de diversas configuraciones con fibras ópticas estructuradas para el monitoreo de desplazamiento en ingeniería civil
Este trabajo aborda el principio de funcionamiento de perdida de potencia al curvar la fibra óptica para aplicarlo en sensores de desplazamiento. La innovación radica en el uso de diversas fibras ópticas estructuradas para desarrollar un sensor capaz de monitorear desplazamientos con alta sensibilidad y en diferentes rangos de medición. Se utilizaron cuatro modelos de transductores impresos en filamento PLA flexible, con cuatro formas diseñadas específicamente para generar pérdida de potencia por curvatura. Estos transductores convierten el desplazamiento lineal en perdida de potencia a través de la curvatura que experimentan las fibras ópticas estructuradas. El arreglo experimental consistió en una fuente de luz blanca, fibras ópticas estructuradas, un fotodiodo y un detector de potencia. Las fibras ópticas estructuradas se obtuvieron con cuatro fibras ópticas de diferente diámetro de núcleo, formando así siete estructuras distintas. Para el caso de uno de los transductores diseñados se obtuvieron resultados favorables, al obtener un rango mayor a los investigados anteriormente. Por ejemplo, la estructura 3, en un rango de 0 cm a 18 cm, se obtuvo una sensibilidad de 28.9 nW/cm; la estructura 4, en un rango de 0 cm 16.5 cm, se obtuvo una sensibilidad de 57.99 nW/cm; y la estructura 5, en un rango de 0 cm a 15 cm, obtuvo una sensibilidad de 103.3 nW/cm. De igual forma este análisis se aplicó para los otros tres transductores. Cabe mencionar que este trabajo se puede aplicar en diversas estructuras civiles, al tener diversos rangos con altas sensibilidades.
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Diseño y Construcción de un Impactador por Caída Para Lesiones de Médula Espinal
La investigación de lesiones de la médula espinal requiere herramientas precisas para simular impactos y estudiar sus efectos biomecánicos. Hemos desarrollado un impactador controlado para producir lesiones específicas en la médula espinal de ratas Wistar, basado en el protocolo NYU/MASCIS, (Desarrollado en la Universidad de Nueva York y adoptado por el programa de Estudios de Lesiones de la Médula Espinal en Múltiples Animales (MASCIS)) ampliamente reconocido en la literatura científica como un referente para la comparación de resultados de diferente procedencia.
Para simular los impactos, empleamos una barra de 10 gramos como objeto de caída. Utilizamos dos encoders ópticos con una resolución de 600 líneas para medir los parámetros del impacto y así medir la velocidad y la aceleración. Estos datos son cruciales para caracterizar con precisión la lesión inducida. Las señales generadas por los encoders se registraron mediante una placa de desarrollo Arduino . La información del impacto se procesó en una computadora personal utilizando un software desarrollado en lenguaje Python.
Con este desarrollo dotamos al grupo de Ingenieria de Tejidos, del Departamento de Física-UAM, con la infraestructura para medir y caracterizar con precisión los impactos; esto les permitirá un estudio más detallado de la respuesta de la médula espinal a las lesiones, potenciando futuras investigaciones y el desarrollo de terapias.
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Sistema wearable basado en unidades de medición inercial para el análisis automatizado de la marcha humana mediante la estimación de los arcos de movilidad (AM) en miembros inferiores
La marcha humana (MH) es un proceso biomecánico complejo afectado fácilmente por diversas patologías, impactando directamente en la calidad de vida de quienes las padecen. Según la OMS en 2020, una de las principales causas de discapacidad en extremidades inferiores son los trastornos musculoesqueléticos. Representando la segunda y tercera causa a nivel mundial y en México, respectivamente. Estas patologías provocan debilidad muscular, dolor y espasticidad, limitando los AM en miembros inferiores. La evaluación clínica suele realizarse con goniómetros e inclinómetros con el objetivo de estimar los AM de las articulaciones en varios planos. Sin embargo, estás herramientas sólo permiten la evaluación en posiciones estáticas. En los últimos años, los sistemas basados en unidades de medición inercial y magnética (MIMU) han demostrado ser una alternativa para una evaluación dinámica y ambulatoria. Por lo tanto, este trabajo desarrolla y valida un sistema basado en múltiples MIMU para el análisis y evaluación automática de la MH. Las MIMU se colocan en pies, pantorrillas, muslos y el tronco, estas contienen un giroscopio, acelerómetro y magnetómetro, que proporcionan velocidad angular, aceleración y campo magnético, respectivamente. Estas señales, previamente calibradas, son adquiridas a través de un microcontrolador y enviadas inalámbricamente a una computadora para su almacenamiento y procesamiento. La orientación de cada una de las unidades se estima calculando su matriz de rotación, mediante un filtro de Kalman que incorpora las tres señales inerciales. A partir de una interfaz gráfica, se visualiza la postura de las extremidades inferiores y los AM en tiempo real. Se realizaron pruebas en sujetos de control para validar la confiabilidad del sistema durante las dos fases principales de la marcha: estática y dinámica. Este sistema constituye la etapa inicial para el desarrollo de entornos seguros de realidad virtual para la reeducación de la MH.
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Fabricación de Sensores de Gas de Alta Precisión mediante un Sistema de Depósito Automatizado Basado en CNC
Un sistema de depósito automatizado basado en una máquina CNC (Control Numérico por Computadora) para la fabricación de sensores de gas permite una precisión y repetibilidad mejoradas en la deposición de materiales sensibles sobre substratos. Este enfoque se utiliza para crear sensores de gas de alta precisión, esenciales en aplicaciones de monitoreo ambiental, industrial y de seguridad. El sistema de depósito automatizado integra una máquina CNC con un módulo de deposición de material, que deposita una película delgada sensible al gas sobre un substrato. La precisión de la máquina CNC asegura que el patrón de deposición sea exacto, mejorando la uniformidad y sensibilidad del sensor resultante. Las ventajas que se tienen con esta variación presentada del método de depósito por drop-casting, son principalmente el uso de distintas películas sensibles para depositar en un mismo lote de sensores, la nula intervención del usuario al momento de la fabricación de hasta 10 sensores de gas y que estos 10 sensores de gas pueden ser obtenidos en un tiempo menor a 20 minutos. Se presentan resultados de la facilidad de uso de esta técnica de depósito automatizado, del uso de la película de Óxido de Grafeno reducido (OGr) para la fabricación de sensores de humedad y la caracterización de la respuesta de dichos sensores en un sistema dinámico de medición, donde se encontró una rápida respuesta ante diferentes humedades y buena repetibilidad en las respuestas por parte de los sensores fabricados.
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Diseño de un prototipo de elipsómetro por rotación de analizador basado en Arduino.
Se presenta el diseño, construcción e implementación de un prototipo de elipsómetro para análisis de materiales dopados con tierras raras. Se utiliza el método de analizador rotativo para detectar cambios en la polarización de la luz reflejada por la muestra y posteriormente obtener los parámetros ópticos. El funcionamiento del prototipo está basado en un microcontrolador tipo Arduino, el cual realiza las mediciones y posteriormente el análisis.
El elipsómetro cuenta con una fuente de emisión láser monocromática a 632nm y polarizada linealmente, una pieza para montaje de las muestra y un sistema analizador/detector. El Arduino controla de manera sincronizada el giro del analizador y la adquisición de datos de intensidad de manera sincronizada. Una vez obtenidos los datos, éstos son guardados en una tarjeta de memoria tipo “micro SD” externa y simultáneamente transferidos a una computadora utilizando el puerto serial. El análisis de los datos puede llevarse a cabo desde el mismo Arduino o puede ser ejecutado posteriormente
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Instrumentación Virtual Aplicada a la Espectroscopia Acústica Resonante
La instrumentación virtual ha revolucionado la forma en que se realizan estudios en diversas áreas científicas, incluyendo la espectroscopia acústica resonante (ARS). La ARS es una técnica que permite conocer las propiedades elásticas de un material sin destruir la muestra, en comparación otros ensayos en el cual se destruye la muestra para conocer sus propiedades por ejemplo el módulo de young, está técnica consiste en enviar señales a diferentes frecuencias y observar la respuesta de la muestra bajo estudio
En el laboratorio de Ondas y Materiales de la UAM-Azc, se ha desarrollado un instrumento virtual que emula las funciones de un analizador de redes vectorial (VNA), pieza clave en la ARS. Este instrumento virtual consiste en un PicoScope 4824 el cual incluye un generador de señales y osciloscopio, y ha sido optimizado para mejorar el procesamiento y la limpieza de datos. Además, se desarrolló una interfaz de usuario intuitiva creada con el lenguaje de programación Python, lo que facilita la realización de mediciones de manera más práctica y eficiente.
La aplicación de esta instrumentación virtual en la ARS permite generar y comparar señales senoidales de diferentes frecuencias, analizando el espectro de frecuencias para determinar las propiedades mecánicas de sistemas elásticos. Los ensayos realizados con este nuevo dispositivo han demostrado que los resultados experimentales coinciden con las teorías existentes sobre las propiedades de los materiales estudiados, validando su precisión y efectividad.
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Sistema mecatrónico para el desarrollo de fibras adelgazadas por ataque químico.
En este trabajo se diseñó un sistema mecatrónico para la fabricación de fibras adelgazadas mediante ataque químico. El sistema consta de dos soportes que contienen dos sujetadores de fibra óptica, separados por una distancia de aproximadamente 20 cm. Entre estos soportes, a 10 cm de cada uno, se colocó un tercer soporte para el recipiente de ácido fluorhídrico, donde la fibra óptica se tensa para adelgazarse. Este soporte contiene un motor a pasos que permite su movimiento vertical (eje Y). El funcionamiento del sistema consiste en colocar la fibra óptica que se desea adelgazar en un molde tipo embolo, tensarla en ambos extremos con los sujetadores y depositar ácido fluorhídrico en el recipiente que contiene la fibra óptica. Tras un tiempo de exposición determinado, el soporte con el recipiente de acido desciende automáticamente, retirando el ácido fluorhídrico de la fibra óptica. El tiempo de exposición puede ser ajustado por el usuario en función del diámetro deseado para la fibra. Además, el sistema incluye una interfaz grafica que permite la manipulación manual del dispositivo. Los resultados preliminares mostraron que las fibras ópticas se adelgazaron de manera geométrica con repetibilidad experimental, logrando un margen de ±3 micras.
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Instrumento para Ilustrar el Protocolo BB84 de Transmisión Cuántica de una Llave Criptográfica
Se presenta un arreglo de laboratorio que simula el protocolo Bennett-Brassard 84 (BB84) para el envío seguro de una clave criptográfica utilizando la superposición cuántica de estados de fotones polarizados. A diferencia del protocolo BB84, que emplea fotones individuales, el arreglo a presentar de bajo costo utiliza un haz láser, sacrificando así la seguridad inherente que garantiza la mecánica cuántica contra posibles interceptaciones y retransmisiones del mensaje por agentes espías. Esta seguridad se asegura cuando se utiliza un único fotón polarizado para enviar un qubit de información a la vez. No obstante, este instrumento es valioso en un laboratorio de enseñanza para que los estudiantes de Física e Ingenierías comprendan a fondo el protocolo BB84. El instrumento puede mejorarse progresivamente con equipos más sofisticados y costosos para utilizar fotones individuales, logrando así una adhesión fiel al protocolo BB84 y garantizando la transmisión segura de la clave criptográfica. El equipo se basa en el uso de una computadora conectada a un microcontrolador ESP32, mediante un puerto serie o, alternativamente, por WIFI. Este microcontrolador controla, a través de HTML y JavaScript, un láser, un par de servomotores que giran los polarizadores, y un fotodiodo que detecta los fotones que transmiten la información. Este sistema es esencial para la educación, permitiendo a los estudiantes familiarizarse con los conceptos y aplicaciones de la criptografía cuántica, y sentando las bases para futuras investigaciones y desarrollos en este campo. Dada la sencillez del sistema, se presenta físicamente el sistema y se realizan demostraciones prácticas.
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Medición de la concentración de Ozono de un ozonizador en tiempo real a partir de un Transductor de radiación Ultravioleta
El Ozono se producide cuando en un ozonizador se eleva la tensión hasta presentar el efecto Corona entre sus electrodos. Los ozonizadores comerciales no cuantifican la concentración de Ozono producido, por lo que es interesante y relevante controlar la generación del gas. Para esto es imperativo conocer la concentración de Ozono en tiempo real. Sin embargo, los sensores de gases como el MQ131 son imprecisos y necesitan calentarse por días para usarse con una precisión aceptable debido a que tiene dentro dióxido de estaño ($SnO_2$) que debe fraguar con calor. El sensor tiene baja conductividad en ausencia del gas y en prescencia de Ozono la conductividad aumenta. A mayor concentración menor resistencia ohmica, a menor concentración mayor la resistencia.
Este trabajo cuantifica la concentración usando la Ley de Beer-Lambert en el máximo de absorción del Ozono ($\lambda = 255$ $nm$). La absorción se calcula conociendo la radiación ultravioleta (UV) que emite una fuente hacia una celda de cuarzo y la que sale de la celda donde esta el flujo de Ozono. Para conocer la radiación UV se emplearon dos fotodiodos. Estos fotodiodos operan en la longitud de onda $\lambda =255$ $nm$ generando una corriente de nano amperes.
La instrumentación para la medición de la concentración de Ozono esta dividida en dos partes, el transductor (hardware) y la expresión (software) que relaciona el voltaje debido a la radiación UV percibida por los transductores con la concentración de Ozono que fluye en la celda de cuarzo. El transductor recibe radiación UV en el máximo de absorción del Ozono y entrega un voltaje capaz de se leído por un microcontrolador como Arduino o ESP32. El transductor esta comprendido por un fotodiodo y etapas de amplificación. El transductor de radiación ultravioleta fue empleado junto con la estrategia de control NRDOB para el control de la generación de Ozono de un ozonizador comercial. Los resultados son prometedores.
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Carro de búsqueda y rescate
Carro de búsqueda y rescate
Un carro autónomo de búsqueda y rescate es un vehículo no tripulado diseñado para operar de manera autónoma en misiones de búsqueda y rescate. Estos vehículos son equipados con diversas tecnologías avanzadas que les permiten navegar y operar en entornos complejos y potencialmente peligrosos sin la necesidad de un operador humano directo.
A pesar de sus ventajas, los carros autónomos de búsqueda y rescate enfrentan desafíos como la complejidad del desarrollo de software, la integración de múltiples sistemas de sensores, y la necesidad de pruebas exhaustivas en entornos reales. Sin embargo, con los avances continuos en IA, robótica, y tecnologías de sensores, se espera que estos vehículos se vuelvan más comunes y efectivos en las operaciones de búsqueda y rescate.
La innovación de nuestro trabajo es que el nuestro al momento de llegar o localizar el problema mandara una señal al manejador del dispositivo y así ya sea fácil localizar a la persona u objeto que se quiere identificar, este contará con botiquín de primeros auxilios y algunos suplementos para que no pierda fuerzas ni energía y garantizar su estabilidad y seguridad
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Instrumentación virtual aplicada a la dinámica de ondas en sistemas elásticos estructurados.
Los estudios en el dominio del tiempo permiten analizar la dinámica de ondas en materiales estructurados, ésta se ve afectada tanto por la estructura de la muestra como por el tipo de ondas, que se reflejan en el material o lo atraviesan. Este fenómeno resulta ser de gran interés en sistemas cuánticos así como en muestras macroscópicas, en este tipo de sistemas el espectro consiste en bandas y brechas propias del estado sólido. En los sistemas cuánticos la dinámica de ondas difícilmente se puede medir y sólo es posible ver sus efectos sobre propiedades de transporte, mientras que en los sistemas elásticos sí es posible caracterizar la evolución en el tiempo de la dinámica ondulatoria.
Actualmente, los instrumentos virtuales se están utilizando cada vez más en laboratorios de investigación y en la industria, esto debido a la reducción de costos al cambiar hardware complejo y costoso por software libre, en este trabajo se muestra el diseño de un instrumento virtual que tiene como finalidad, realizar mediciones de caracterización de sistemas elásticos estructurados, esto se logra al enviar un pulso Gaussiano desde el generador de funciones con características configurables, como son una frecuencia central y un ancho de banda específico, éste viaja por la muestra y posteriormente se adquieren los datos de salida con el osciloscopio. El resultado incluye una interfaz gráfica Web intuitiva y funcional, que por medio de un módulo en lenguaje de programación Python permite enviar un pulso Gaussiano, al sistema estructurado y graficar la respuesta del sistema a dicho pulso, los datos obtenidos por el osciloscopio se almacenan para su posterior análisis en la computadora.
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Sistema portátil para la determinación de presión y altura usando un sensor BMP180 para la ciudad de Puebla.
La importancia de medir la presión como función de la altitud radica en que el ser humano puede presentar problemas de salud generados por el nivel de saturación de oxígeno en la sangre provocados por los cambios de presión. Por lo que en el presente trabajo se obtuvieron los datos de temperatura, presión y altitud sobre el nivel del mar, durante un trayecto para comparar las mediciones de un sensor de presión con los datos del servicio meteorológico nacional. Se construyó con la tarjeta Arduino Uno y un sensor de presión digital BMP180 (Bosch) un sistema portátil de adquisición de datos de temperatura, presión y altitud con respecto al nivel del mar. Esta información fue almacenada en una memoria SD cada segundo. Los datos obtenidos se analizaron y ajustaron a la ecuación de presión atmosférica. Se registraron 2115 lecturas de presión atmosférica, temperatura y de altitud sobre el nivel del mar, el intervalo de medición de presión es de: 772.68 a 792.44 ± 1.0 mbar, con una altitud de: 2025.83 a 2228.60 ± 1 metros sobre el nivel del mar respectivamente. Se consultaron los datos registrados por el servicio meteorológico nacional cercanos a San Pablo del Monte y la Ciudad de Puebla, que son 732 a 801 mbar para comparar los datos obtenidos con el sistema portátil y se encontró un error del 5%. El sistema portátil presentó una precisión de ±5.47 metros para la altura y ±50.35 mbar para la presión. El ajuste de los datos arrojó la ecuación $P(h)=1019.5e^{-0.000124373h}$ con un coeficiente de correlación $
R^2=0.999$
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Banco de prueba para batería inercial como captador de picos energéticos durante el frenado regenerativo.
El frenado regenerativo es una tecnología utilizada en vehículos eléctricos e híbridos que permite recuperar parte de la energía cinética del vehículo durante el proceso de frenado y convertirla en energía eléctrica. Esta energía recuperada se almacena en la batería del vehículo y puede ser utilizada posteriormente para alimentar al motor eléctrico, mejorando así la eficiencia energética del vehículo y aumentando su autonomía. Un problema con este sistema es que no es capaz de recuperar los picos de energía que se presentan durante un frenado intenso, debido a que las baterías que se utilizan no son capaces de soportarlos. Una solución parcial es la utilización de capacitores, pero estos tienen limitada capacidad por unidad de peso y volumen. En este trabajo se presenta el diseño de un banco de prueba para experimentar con baterías que almacenen energía en forma de energía cinética de rotación y que puedan ser utilizadas como captadores de energía durante el frenado regenerativo intenso. Se muestra el diseño y los primeros resultados experimentales.
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Modelación eléctrico-electrónico de celdas fotovoltaicas con aplicaciones en el laboratorio de energías
La excesiva dependencia y el consumo de la energía derivada del petróleo, generó la necesidad de centrarse en el estudio sobre fuentes de energías alternas, como es el caso de las celdas fotovoltaicas. En los últimos 50 años se ha incrementado el estudio para el desarrollo de éstas, cuyo objetivo es incrementar la eficiencia. En este trabajo se presenta el desarrollo de un modelo eléctrico-electrónico de celdas fotovoltaicas conectadas en serie y paralelo utilizando un diodo de paso, conocido como configuración bypass, para determinar su máxima eficiencia. El modelo consiste en el sistema universal equivalente eléctrico-electrónico, utilizando configuraciones, serie, paralelo y serie-paralelo, para determinar su relación corriente-voltaje. El modelo muestra la capacitad para caracterizar diferentes tipos de celdas fotovoltaicas, tanto comerciales como desarrolladas artesanalmente. Con los resultados obtenidos se pretende realizar diferentes aplicaciones en el laboratorio de energía del LUMAT-UAZ.
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Diseño y construcción de un robot móvil de exploración usando sensor LIDAR
Se diseñó y construyó un robot móvil basado en una computadora Raspberry pi 4, y una placa Arduino UNO, se utiliza un sensor LIDAR para hacer el mapeo de un entorno cerrado lo que permite tomar la decisión de seguir cierta trayectoria o no. El robot usa el sistema operativo ROS 2, sobre una distribución de Ubuntu y puede mandar los datos del mapeo del espacio a través de una VPN, se utilizar una placa Arduino UNO con un shield que se diseñó a medida para controlar 4 motores de corriente continua, la computadora es alimentada por un arreglo de 4 pilas 18650 en paralelo, los motores son alimentados con dos pilas 18650 en serie. El robot puede ser controlado mediante una red WiFi para ir en cualquier dirección, mientras se reciben los datos del lugar cerrado donde está, esto permite manipular el robot en lugares donde no pueda entrar una persona.
Se agradece el apoyo para la realización de este trabajo al Taller de Control y Electrónica y al Departamento de Física, de la Facultad de Ciencias de la UNAM.
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Optimización de Sistemas de Detección de Partículas Elementales en México mediante Cámara de Placas Resistivas (RPC)
En este proyecto, buscamos avanzar en la tecnología de detección de partículas
elementales, específicamente en el uso de Cámaras de Placas Resistivas (RPCs), que
requieren un manejo preciso del flujo de gas y un alto voltaje para su operación. Nuestro
objetivo es implementar un sistema de monitoreo que mejore la eficiencia y precisión del
flujo de gas dentro de los detectores.
Para lograr esto, se incorporará un sensor de flujo de gas en el circuito de los RPCs para
medir el volumen de gas que se introduce en el detector. Este sensor estará conectado a una
Raspberry Pi, la cual desarrollará una interfaz que mostrará en tiempo real tanto el volumen
como el flujo de gas. A partir de estos datos, se podrá regular manualmente el flujo,
haciendo que el sistema sea semiautomático.
La automatización parcial del sistema busca reducir la intervención humana en la
calibración del detector, lo que se espera que disminuya los tiempos de investigación y
aumente la eficacia de los estudios. Además, estos avances serán desarrollados en
colaboración con el laboratorio Alice en el ecocampus BUAP, con el objetivo de que los
resultados y mejoras sean presentados en el Congreso Nacional de Física, contribuyendo así
al avance de la investigación científica en México y en sistemas internacionales.
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Jaula para porcinos con sensor de temperatura y sensor subcutáneo para el control de glucosa
Introducción
El proyecto propone un nuevo diseño de jaula y un sistema de medición para temperatura y glucosa en lechones y cerdas, junto con control de temperatura ambiental, para reducir decesos por hipotermia y prever el parto de cerdas.
Objetivo
Nuestro objetivo es diseñar y desarrollar una jaula que contenga un diseño innovador, así como un sistema de censado de la glucosa y el monitoreo de la temperatura ambiental de la jaula para el cuidado del cerdo.
Justificación
Es necesario innovar en el sector primario debido a la gran demanda de alimentos por parte de la gente ya existente y por existir pues debido a la sobre población mundial que actualmente existe en el mundo esto en unos cuantos años más o en un futuro muy lejano nos va a afectar la escasez de alimento y empezaremos a darle importancia a este sector que por años se le ha descuidado previendo esto nuestro producto eliminara los problemas actuales en el tiempo del parto y el destete del lechón.
Contamos con diversos sistemas independientes como son:
Sistema de temperatura
Este sistema contara con sensor LM35 con función de recibir las señales de temperatura ambiente en el entorno donde se encuentra ubicado el sensor ya que este estará configurado y programado de tal forma que mande una señal indicando que la temperatura ambiente este subiendo o bajando, superando los niveles establecidos que necesita el porcino para mantenerlo sin riego a cambios de temperatura
Sistema de medición subcutáneo para medición de glucosa
implante subcutáneo de monitoreo continuo de glucosa que se utiliza en medicina veterinaria. Este dispositivo se implanta debajo de la piel del cerdo y mide continuamente los niveles de glucosa en su sangre, funcionando de manera similar a un monitor de glucosa continúo utilizado en humanos con diabetes.
Conclusión
Con este proyecto obtuvimos los conocimientos a detalle el proceso de automatización y análisis de sistemas para obtener respuestas y variables acertadas.
Detalles del trabajo
Sistema de obturadores para láseres de potencia, aplicado a la técnica de fotodesprendimiento
El laboratorio de Plasmas de Baja Temperatura del ICF cuenta actualmente con una cámara experimental para el estudio de los iones negativos formados en gases débilmente ionizados con ayuda de la técnica pulsada de Townsend. En el laboratorio se estudian los iones negativos formados en gases de interés industrial y atmosférico. El arreglo experimental requiere el uso de dos láseres pulsados, el primero en el UV para producir la avalancha electrónica de Townsend, y el segundo, disparado en la zona de formación de iones negativos, para fotodesprender el electrón extra presente en dichos iones como función de la longitud de onda del pulso, y el tiempo de retardo de disparo entre ambos láseres. En este trabajo se presenta un sistema automatizado de obturadores que permite el bloqueo de cualesquiera de los dos láseres para sustraer de la señal medida solo el efecto de fotodesprendimiento de los iones negativos estudiados. El control principal está conformado por electrónica básica, una placa de relevadores los cuales accionaran a los obturadores y este sistema está apoyado de una DAQ. Los obturadores fueron construidos y diseñados en conjunto con el taller mecánico del instituto para una mayor precisión de apertura y cierre. El sistema está diseñado para trabajar de forma local o remota mediante un programa de control en LabVIEW.
Proyecto apoyado por UNAM PAPIIT IN114624
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Interfaz para una mano robótica impresa en 3D
Este trabajo tiene como objetivo principal la reproducción y optimización de una interfaz utilizada para controlar una mano robótica InMoov de código abierto. La razón fundamental para realizar este proyecto radica en el deseo de tener una mano robótica funcional que pueda realizar las actividades básicas de una mano humana. Esto incluye tareas como agarrar objetos con diferentes formas y tamaños, así como realizar movimientos coordinados. La mano que usaremos se imprimió en una impresora 3D Anycubic Kobra con filamento PLA. Para lograr el movimiento de la mano se usan motores digitales de torsión (servomotores), modelo MG996R. Para la comunicación con los motores se implementa un sistema de control utilizando un placa microcontroladora Arduino que se programa en C++ y Python. Esto nos permite gestionar la movilización de la mano. Se presenta a detalle la interfaz diseñada, que está hecha de tal forma que permita una interacción intuitiva con el usuario.
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Diseño y construcción de cámara inteligente automatizada para el estudio de germinación de semillas, crecimiento y desarrollo en plantas.
El presente proyecto consiste en el diseño y la construcción de una cámara de experimentación automatizada para ambientes controlados usando dispositivos electrónicos de bajo costo y sensores para el monitoreo de parámetros como son: temperatura, humedad, CO2, luminosidad y color (longitudes de onda). Aquí, los sensores recolectan y suministran datos al sistema para el monitoreo y control del ambiente dentro de la cámara. Los datos de las variables físicas medidas por los sensores son almacenados en una memoria de expansión EEPROM externa interconectada al microcontrolador tipo Arduino pro mini. Los datos almacenados son adquiridos y recolectados usando protocolo de comunicación Bluetooth hacia una computadora personal usando script de algoritmo en Python para su procesamiento y análisis. La cámara inteligente automatizada, será utilizada en laboratorios como equipo de experimentación para estudios de germinación de semillas, crecimiento y desarrollo de plantas.
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Construcción de un Zeusófono
Nikola Tesla fue un visionario científico quien tuvo la idea a finales del siglo XIX de crear un dispositivo el cual pudiera transmitir energía eléctrica hacía otros aparatos sin necesidad de cables siendo de forma más específica un generador electromagnético que produce descargas de altas tensiones a altas frecuencias, dicho invento sería conocido posteriormente como bobina de Tesla en honor a su creador. El zeusófono es un tipo especial de doble resonancia de esta bobina, donde se busca que la frecuencia a la que trabajan los componentes que la integran estén dentro de las frecuencias audibles para el oído humano (20Hz-20kHz), para este proyecto se optó por un rango de 5-15kHz, su construcción implica la aplicación de conceptos conocidos dentro de la electrónica y física, tales como el circuito RCL, frecuencia de resonancia, Ley de Lenz, Ley de inducción de Faraday, entre otros. Para el capacitor principal se utilizó el recurso de la impresión en 3D, usando como dieléctrico en su interior aceite de ricino comercial. El circuito eléctrico que modulará el voltaje de entrada para crear el sonido, se planificó e imprimió a fin de que albergara elementos como un mosfet IRF-510 y un integrador NE-555. Para la estructura se considera la elaboración de bobinas primarias y secundarias que formarán una especie de transformador que amplificará la diferencia de potencial inicial aplicada con un valor medido de 2V a uno más grande, cuyo valor esperado y en el que se sigue trabajando es de 2.5x106V, con el aire creará arcos eléctricos al romper su rigidez dieléctrica, estos arcos son una forma visible del plasma que causará que el aire se caliente provocando su contracción y expansión, de esta forma se producen las ondas de sonido que caracterizan a este instrumento.
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Desarrollo de una configuración de un sensor de fibra óptica para medir vibración en estructuras.
En esta propuesta se presenta la medición de vibración utilizando fibra óptica. La caracterización se llevó a cabo en pruebas de laboratorio donde se implementó una estructura metálica y un PVC que simula una viga. En este PVC se encuentra la fibra óptica tensada con tres poleas que se encuentran espaciadas de forma equidistante. La estructura metálica proporciona un soporte estable para las pruebas, mientras que el tubo de PVC simula las condiciones de una viga real, permitiendo una evaluación precisa de la respuesta del sensor a las vibraciones. Se realizaron diversas pruebas con fibras ópticas monomodo y multimodo para evaluar su rendimiento en la detección de vibraciones. Además, se desarrollaron estructuras que combinan fibras multimodo y monomodo con el objetivo de mejorar la sensibilidad y la precisión de las mediciones. Estas estructuras aprovecharon las ventajas de ambos tipos de fibra óptica: la alta sensibilidad de las fibras multimodo y la capacidad de transmisión de larga distancia de las fibras monomodo. Durante las pruebas, se aplicaron diferentes niveles de vibración a la viga simulada utilizando un excitador de vibración controlado. El sensor de fibra óptica se conecta a equipos de medición para registrar las señales ópticas generadas por las vibraciones. Los datos recogidos se analizaron para determinar la respuesta del sensor en términos de frecuencia de las vibraciones detectadas. El sensor mostró una capacidad de medir frecuencias desde 8 Hz hasta 32 Hz. La estructura, que combina fibras multimodo y monomodo, ofreció un equilibrio óptimo entre sensibilidad y precisión. Esta estructura demuestra ser especialmente útil en aplicaciones donde se requiere una alta resolución en la detección de vibraciones.
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Construcción de un spin coater casero pero funcional
El recubrimiento por rotación, llamado spin coating en inglés, se usa ampliamente en la microfabricación de capas delgadas de diversos polímeros, óxidos y metales sobre vidrio, silicio u otros sustratos utilizando precursores sol-gel. Con este dispositivo se pueden generar películas delgadas uniformes con espesores nanométricos. Se utiliza intensamente en fotolitografía, para depositar capas de algún material fotorresistente de aproximadamente 1 micrómetro de espesor. El polímero fotorresistivo normalmente se hace girar a entre 20 y 80 revoluciones por segundo durante 30 a 60 segundos. También se utiliza ampliamente para la fabricación de estructuras bidimensionales. En este trabajo se presenta la construcción y programación de un spincoater que funciona de 500 a 5000 rpm con aceleración constante. Para su construcción se uso un motor sin escobillas controlado con una tarjeta ESC y un arduino. Se adaptó una pantalla Nextion para volverlo, user friendly. En este trabajo se presentan las ventajas y desventajas de este dispositivo. Entre las ventajas se encuentra su flexibilidad para manejar otras velocidades diferentes a las antes mencionados si es necesario y su bajo costo. Entre las desventajas se encuentra el que no está adaptado un sistema de vació por lo que hay que pegar y despegar la muestra dejando residuos adhesivos debajo de esta.
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Generador de Energía Eólica con Purificación de Aire
INTRODUCCION.
El proyecto trata sobre un generador de energía eólica que a la vez funciona como purificador de aire, surge de que en al institución y localidad están cerca de fábricas o fuentes residuales lo que contamina el aire y provoca muy mal olor, el proyecto busca crear una fuente de energía a base del viento que probea electricidad a instalaciones o aparatos electrónicos y a la vez que funcione como purificador de aire a base de carbón concentrado que estará en el mismo mecanismo de las aspas del generador eólico.
El sistema utiliza aspas con un mecanismo de purificación de aire mediante carbón concentrado. Al girar con el viento, el carbón activado filtra los contaminantes del aire, mejorando su calidad. Además, genera energía extra que puede alimentar otros dispositivos electrónicos. A gran escala, este enfoque podría contribuir a la generación de energía y purificación de aire para la comunidad.
Objetivo General:
Crear un generador de energía eólica con función de purificación de aire para combatir la contaminación y proporcionar energía renovable.
Objetivos Específicos:
• Desarrollar un generador eólico eficiente.
• Diseñar un sistema de purificación de aire basado en carbón concentrado.
• Evaluar la viabilidad del proyecto a gran escala.
Materiales y Métodos:
Se realizaron simulaciones para probar su funcionamiento, para comprobar los modelos físicos y de eficiencia energética con las modificaciones propuestas. Los materiales incluyen aspas de aerogenerador, filtro de aire con carbón concentrado, componentes electrónicos y estructuras de soporte.
Conclusiones:
El desarrollo de este generador de energía eólica con función de purificación de aire busca ser una solución innovadora y sostenible para abordar el problema de la contaminación del aire en la institución y la localidad, contribuyendo así al cambio hacia un sistema energético más limpio y sostenible.
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Ixnamiki Rescue Robot platform development
This research outlines the key developments and objectives of UP Robotics rescue robot. The team has focused on enhancing the design and functionality of the rescue robot, drawing on lessons learned from the past Mexico’s city earthquake. IXNAMIKI is a robot capable of traversing, sensing, and mapping complex and unknown terrain. It is small and lightweight for maximum maneuverability. It offers all-terrain capabilities using two sets of independent flippers to move and climb over obstacles. Although it is remotely operated, the operator is aided in the maneuvering and rescue decision making by the robot’s sensors. The sensors involve image acquisition, CO2 sensing, and mapping. Significant improvements have been made in various aspects, including mechanical design, electronics, and software integration. We aim to address challenges encountered in the past, particularly in terms of reliability and performance. Our goal is to create a robot capable of excelling in real-world rescue missions. Through innovation and perseverance, we strive to contribute to the advancement of rescue robotics and the effectiveness of disaster response efforts.
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Diseño y construcción de un Robot programable para la enseñanza de la física y la electrónica.
Se diseñó y construyó un robot móvil programable, el cual está destinado a la enseñanza de conceptos básicos de física, electrónica, robótica y control, cuenta con seis sensores reflexivos para poder detectar líneas de distintos colores y un sensor ultrasónico para la detección de obstáculos en su camino, también tiene integrado un giroscopio, un acelerómetro y un magnetómetro, que permiten tener un mayor control sobre el comportamiento del robot, y de detectar posibles colisiones en su camino. Cuenta con dos motores de corriente directa que le permiten moverse libremente y un servomotor, para controlar la posición del sensor ultrasónico. El dispositivo esta basado en el microcontrolador ATmega328P y cuenta con comunicación Bluetooth para poder transmitir la información en tiempo real, permitiendo controlarlo de manera remota, así como un conjunto de instrucciones reducidas para facilitar la enseñanza de los diferentes protocolos de control. El tamaño del robot entra en un cuadrado de 10 cm de lado, esto se logró usando componentes de superficie (SMD), lo que permite que participe en competiciones de robótica, en las categorías de seguidor de línea, luchador de sumo, laberinto, entre otras.
Se agradece el apoyo para la realización de este trabajo al Taller de Control y Electrónica y al Departamento de Física, de la Facultad de Ciencias de la UNAM.
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Dispositivo automático para medir estados de polarización con los parámetros de Stokes.
En el mundo de la óptica, la polarización es uno de los temas más recurrentes y aunque no lo parezca, es algo que está presente en nuestro entorno cotidiano. Se puede describir a la polarización como una característica esencial de las ondas electromagnéticas que define la dirección del campo eléctrico durante su propagación en el espacio. Actualmente, existen diversos métodos para medir los estados de polarización; Sin embargo, este proyecto se rige bajo los parámetros de Stokes.
Introducidos por George Gabriel Stokes en 1852, ofrecen una alternativa matemáticamente conveniente a la descripción tradicional de la radiación incoherente o parcialmente polarizada, que se basa en su intensidad total, el grado de polarización y los parámetros de forma de la elipse de polarización. Si bien no es complicado medir estados de polarización, se considera problemático hacerlo de forma manual, por lo que se fabricó un dispositivo automático capaz de medir los estados de polarización de un láser usando un motor semiautomático conectado a un Arduino, el cual está programado para que el usuario ingrese un código correspondiente a cada estado de polarización lineal, y así, este rote automáticamente un polarizador semicircular de todos los estados de polarización.
En este arreglo se usa un láser de estado sólido rojo, un retardador de un cuarto de onda, un polarizador lineal y un medidor de potencia para medir la intensidad de nuestro haz. De igual forma se trabaja en un código en el que el usuario registra las medidas de potencia usando del dispositivo y del sensor. De esta forma se puede conocer que polarización tiene el láser empleado y si este se encuentra polarizado hacia la derecha o izquierda, así como una simulación de la esfera de Poincaré con los datos registrados para poder analizar más profundamente el estado de polarización del láser utilizado.
Se espera que este dispositivo sea de gran utilidad para automatizar de manera eficaz la polarización de cualquier láser.
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Dispositivo Termoestimulador
El dolor es una experiencia subjetiva y compleja, que representa un reto en su diagnóstico y comprensión. En este contexto el estudio del dolor juega un rol el avance de la comprensión de su naturaliza compleja. En la literatura, diferentes estudios han investigado los mecanismos que subyacen a la experiencia del dolor, con el objetivo de desarrollar intervenciones efectivas para su manejo y tratamiento. Este conocimiento es crucial para adaptar estrategias de tratamiento que abordan las necesidades únicas de cada individuo.
En la investigación del dolor, el diseño y la utilización de termo estimuladores (sondas térmicas) son diseñadas específicamente para aplicar estímulos térmicos (calor o frío) al cuerpo humano; y proporcionan a los investigadores control y estandarización, para entregar estímulos térmicos a los participantes del estudio. Estos dispositivos permiten controlar la temperatura y su duración, asegurando así, una estimulación térmica reproducible. Por lo tanto estos dispositivos juegan un rol importante en la evaluación de la percepción del dolor.
Con el uso de técnicas de neuroimagen como la electroencefalografía (EEG) o la espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS), los estudios han explorado la respuesta neuronal, los patrones de activación cerebral y el procesamiento cortical relacionado con la percepción del dolor.
Los termo estimuladores disponibles comercialmente tienen una desventaja importante es que a menudo son equipos costosos y de arquitectura cerrada. Además no siempre cumplen con requisitos de investigación específicos, ya que a menudo se requieren características personalizadas, parámetros de control precisos y estimulación térmica personalizada. Estas limitaciones conducen a la necesidad de soluciones diseñadas a medida.
Por ello, en este trabajo se diseñó y desarrolló un dispositivo termo estimulador que incluye, un software y hardware que permite estimular en un rango de 0 a 50 °C
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Implementación de un invernadero con microclima controlado a través de sensores de control de riego, humedad, temperatura y luz para el desarrollo de plantas nativas atrayentes para polinizadores
El hombre puede vivir sin comer, dicen que muchos días y sin beber agua durante algunos días, pero sin oxígeno no aguantamos tres minutos. Y las únicas fábricas de oxígeno son las plantas.” (C. Hank González, citado en Rodríguez, 2010).
La Agricultura protegida es la práctica que se realiza para controlar de forma total o parcial el microclima en el que una planta o cultivo crece, así como brindarle protecciones de factores externos que afecten su desarrollo como son algunos elementos biológicos, ambientales y climatológicos con el objetivo de garantizar una mejor producción.
De acuerdo a cifras de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) en México existen más de 40 mil 682 hectáreas con cultivos que utilizan la agricultura protegida, lo que quiere decir, que en los últimos años, esta modalidad de cuidado para los cultivos, ha crecido, aproximadamente, casi siete veces el número de hectáreas, ya que en 2010 eran alrededor de 6 mil 328 hectáreas bajo esta práctica (Moderna, 2018).
El presente desarrollo tecnológico permitirá́ mejorar las prácticas de cultivo, optimizar el uso de recursos energéticos, mejorar la productividad de la mano de obra, incrementar el nivel de producción mediante un sistema de cultivo automatizado altamente intuitivo, mediante la implementación de un invernadero automatizado que permita el control de microclima a través de sensores de control de riego, humedad, temperatura , luz y ventilación, utilizando un microcontrolador
con módulo de conexión WIFI para un control a nivel local, y un programa con interfaces gráficas (HMI) para poder
gestionar los sistemas a nivel local usando el software de LabVIEW, para el desarrollo de plantas nativas atrayentes para polinizadores, para su uso en la reforestación en la zona metropolitana de Xalapa, Veracruz.
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Experimento de medición de la distancia Tierra – Luna por emisión de pulsos láser.
En este trabajo se presenta el desarrollo y resultados de un experimento para la medición de la distancia Tierra – Luna desde los alrededores de Saltillo, Coahuila, utilizando un telescopio convencional y el diseño de la electrónica periférica para la obtención de la medición de distancia. Utilizaremos el principio de emisión de pulsos láser y mediremos el tiempo de viaje de este hacia la luna y su regreso.
Con ayuda de un telescopio reflector o refractor apuntaremos un láser hacia la Luna. Sobre este se modulará un pulso a una frecuencia específica (del orden de kHz). Este se busca apuntar al área donde se sitúan los retroreflectores colocados en las misiones espaciales Apollo. Un esquema de fotodetección busca captar la luz reflejada y con un circuito electrónico, filtrar y amplificar la respuesta buscando con ello detectar la señal emitida previamente.
El circuito utilizado consta de un fotodiodo acoplado a un amplificador de alta ganancia, un filtro pasabandas sintonizado solo a la frecuencia emitida El circuito estará coordinado por un microcontrolador. Se espera que se pueda recuperar de manera fidedigna una señal con la misma frecuencia emitida y medir con alta precisión los tiempos requeridos para calcular la distancia.
Presentaremos el desarrollo, diseño, realización de pruebas, resultados y compartiremos el proceso y sus etapas.
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Diseño y construcción de un espectrofotómetro de bajo costo para análisis de muestras.
Se presenta el diseño y construcción de un prototipo de espectrofotómetro para su uso en el análisis óptico de muestras para síntesis y análisis de materiales nanoestructurados. El diseño del prototipo está conformado por tres partes que pueden ser configuradas de acuerdo con las mediciones específicas de la interacción de la muestra con la luz. La primera parte, corresponde a una fuente de luz de amplio espectro que puede ser filtrada para seleccionar una longitud de onda y polarización especifica. La segunda parte del instrumento es la montura para la muestra que puede ser orientada a diferentes ángulos de incidencia de la luz. Finalmente, el tercer componente es el sistema de detección de la luz transmitida y/o reflejada por la muestra; igualmente, se tiene la opción de un sistema de polarizador-analizador en esta parte.
Las partes del prototipo de espectrómetro están hechas utilizando impresión 3D y cortadoras láser de uso casero, por lo que la construcción y mantenimiento son económicamente accesibles, además de que permiten realizar pruebas y mejoras en tiempos cortos. Así mismo, el sistema de control y adquisición de datos está basado en un microcontrolador tipo Arduino que facilita la programación y visualización de datos.
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Implementación de una Interfaz Automatizada para el Estudio del Efecto Hall
La necesidad de automatizar los procesos y mediciones en el ámbito educativo e investigativo se ha vuelto crucial para mejorar la eficiencia y la calidad de los experimentos. Al desarrollar instrumentos de medición específicos para la física, buscamos obtener resultados más confiables y consistentes al efectuar experimentos y pruebas en el laboratorio, así como establecer los fundamentos técnicos para promover un desarrollo interno de instrumentos de medición eventualmente aplicables a todos los laboratorios de enseñanza de la facultad.
Actualmente se encuentra en desarrollo el proyecto PAPITT-IN112523 “Materiales luminiscentes persistentes: síntesis, caracterización y su aplicación en energías renovables”. Para lograr resultados concretos en esta investigación se requiere del desarrollo e implementación de un equipo de control para sensores Hall. Este equipo debe ser controlado a través de una computadora compatible con PC.
En el presente trabajo se expone el diseño, desarrollo e implementación del equipo de control para sensores Hall y la interfaz de usuario diseñada y operativa para el SO Windows 10 o posteriores.
Este sistema presenta las ventajas adicionales de ser escalable y operativo para experimentos en el área docente que comprendan temas relacionados a la conductividad eléctrica y la magnetorresistencia en materiales.
Agradecemos al Taller de Control y Electrónica y al Taller de Ciencia de Materiales de la Facultad de Ciencias de la UNAM, así como, al proyecto PAPIIT IN112523, el apoyo brindaod para larealización de este trabajo.
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Desarrollo de un Sistema de Arreglos de Bobinas Helmholtz para Estudios Magnéticos de Compuestos en Medios Líquidos
Este trabajo presentamos el desarrollo y la implementación de un sistema de arreglos de bobinas Helmholtz diseñado para la caracterización magnética uniforme de compuestos magnéticos en medios líquidos. El objetivo principal es crear un entorno magnético homogéneo que permita estudiar las propiedades magnéticas de los compuestos con alta precisión y reproducibilidad. El sistema consta de dos arreglos de bobinas Helmholtz configuradas como cuadrupolo para generar un campo magnético uniforme en la región central, donde se colocan las muestras de compuestos magnéticos en solución. Esta configuración es ideal para minimizar las variaciones del campo magnético y asegurar mediciones precisas. El diseño y la disposición de las bobinas fueron optimizados mediante simulaciones y experimentación para garantizar un rendimiento óptimo. Se llevaron a cabo pruebas exhaustivas utilizando compuestos magnéticos conocidos para validar el sistema. Los resultados demostraron que el sistema de bobinas Helmholtz proporciona un campo magnético uniforme y estable, permitiendo una caracterización detallada de las propiedades magnéticas de los compuestos en medios líquidos. Además, la versatilidad del sistema permite su uso en una amplia gama de aplicaciones, desde la investigación fundamental hasta el desarrollo de materiales magnéticos avanzados. Este desarrollo representa una herramienta valiosa para investigadores y profesionales en el campo de la magnetismo y los materiales, facilitando estudios más precisos y confiables de compuestos magnéticos en medios líquidos. La implementación de este sistema de bobinas Helmholtz abre nuevas posibilidades para la innovación en la caracterización y aplicación de materiales magnéticos.
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Visión computacional como herramienta auxiliar en la física biomédica
En el ámbito científico, la identificación y monitorización de procesos experimentales, así como la optimización en la adquisición de datos, son de importancia. La visión computacional se presenta como una herramienta que permite la identificación de objetos y patrones, facilitando así la recolección de datos y la realización de operaciones eficientes. La pandemia de SARS-COV-2 puso en evidencia la necesidad de mejorar los procesos de diagnóstico mediante el análisis de imágenes, tanto para la detección inicial como para el seguimiento de los pacientes.
Durante la pandemia, observamos que en el área de imagenología, la identificación oportuna de lesiones pulmonares, como el derrame pleural y la consolidación, así como la detección de artefactos como el vidrio esmerilado en la tomografía de tórax, eran factores relevantes para la precisión del diagnóstico de SARS-COV-2. A partir de estas observaciones, investigamos y propusimos el uso del análisis de imágenes y la clasificación de artefactos desde un enfoque de visión computacional combinado con métodos de Machine Learning.
Finalmente, optamos por utilizar técnicas avanzadas de segmentación, superpixeles y clasificación supervisada (SVM), obteniendo como resultado una metodología efectiva. Sin embargo, concluimos que la calidad de la imagen en las tomografías computarizadas es directamente proporcional a la eficiencia del clasificador. Resultados que presentamos en el presente trabajo.
Este hallazgo abre un amplio abanico de aplicaciones en el área de imagenología biomédica para el diagnóstico de otras diversas enfermedades.
Gracias al club de Robótica INCUBOT con sede en el Taller de Control y Electrónica de la Facultad de Ciencias por el apoyo recibido para la realización y conclusión de este trabajo.
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Mejoras en el diseño y construcción de un espectroscopio acústico
La espectroscopia acústica de resonancia (ERA) se enfoca en el estudio de las ondas sonoras y su interacción con la materia. A través de esta técnica, es posible analizar las propiedades elásticas y acústicas de diferentes materiales. La ERA se basa en el principio de que las ondas sonoras se ven afectadas por las propiedades mecánicas de los materiales a través de la propagación y reflexión de estas ondas. Al estudiar las características de estas ondas y cómo interactúan con la muestra, es posible obtener información valiosa sobre la estructura y las propiedades del material.
En este trabajo se mejoró un espectroscopio acústico (EA), diseñado y construido en el laboratorio de Espectroscopia de Bajas Frecuencias-BUAP, previamente presentado en el CNF 2023, con el propósito de usarlo posteriormente en la caracterización de soluciones acuosas. El EA consta de un audio en archivo WAV de un barrido de frecuencias de 20Hz a 10kHz a una frecuencia de muestreo de 96KHz, un micrófono de medición Dayton Audio EMM6 de respuesta plana, un monitor de audio, una cuba de geometría variable diseñada en un programa de CAD e impresa en 3D donde se coloca la muestra a analizar y una mezcladora de audio Alesis MultiMix 16. El micrófono se utiliza como transductor de las ondas acústicas a eléctricas el cual está conectado a la mezcladora y ésta a una computadora. Las frecuencias acústicas son reproducidas por la mezcladora a través del monitor de audio; estas atraviesan la muestra a analizar, la cual se coloca en la cuba de volumen variable y son recogidas por el micrófono digitalizadas por la mezcladora y grabadas en la computadora. Para caracterizar el EA se hizo un barrido con agua tri-destilada en la cuba para normalizar la curva obtenida y tomarla como curva característica y referencia para las posteriores mediciones.
Detalles del trabajo
En búsqueda de la capacitancia del Hilbertrón, capacitor coplanar para la medición de humedad y permeabilidad del suelo, resolución por método numérico, comparación experimental y curvas de caracterización de un suelo
Se presentan los avances realizados en la creación de un condensador coplanar con electrodos basados en una pseudo curva de Hilbert de segundo orden (nombrado el Hilbertrón) para la determinación de la humedad y permeabilidad de suelos dentro del contexto del desarrollo del Ecomático 3000, un dispositivo que amplía la base de datos de mediciones agroambientales para proponer modelos de cultivo resilientes al cambio climático.
Se calculó la capacitancia del capacitor bloque (i,e. el sensor se compone de un arreglo de varios capacitores bloque) mediante el método de relajación modificado usando diferencias finitas centradas de cuarto orden, con una tolerancia del orden de 10-7, además se expone el comportamiento del campo eléctrico, el potencial y la carga; se realizan comparaciones con las capacitancias registradas con un medidor LCR (20 Hz) de dos arreglos recubiertos con un material de función dieléctrica conocida y con resina UV para pcb.
El comportamiento de un circuito RC utilizado para detectar el cambio de humedad fue modelado utilizando series de Fourier con una onda cuadrada como voltaje de entrada (Vpp 3V) y con la función de transferencia H(ω) del capacitor, la cual se calculó eligiendo un modelo de capacitor real basado en el barrido de frecuencias del medidor LCR, se comparan los resultados con los registrados al medir el voltaje del condensador del circuito RC en operación.
Se muestran los avances aún no concluyentes del comportamiento del Hilbertrón con un suelo, para determinar la humedad y permeabilidad, y se comparan los resultados con el modelo teórico, se espera caracterizar el comportamiento dieléctrico del suelo en un futuro.
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Diseño y construcción de un Electrocardiógrafo Portátil con microcontroladores
Se diseñó y construyó un electrocardiógrafo portátil para mediciones tanto en reposo como en actividad física, el dispositivo es pequeño y autónomo, la placa de circuito impreso que se diseñó tiene dimensiones de 5 x 5 cm, cuenta con una batería recargable de ion de litio, así como con el sistema de carga, la carcasa se construyó en 3D con una impresora, los datos son guardados en una memoria micro SD y tiene la opción de mandar los datos en tiempo real por bluetooth a un teléfono inteligente para ver el electrocardiograma ó se pueden recibir los datos por un cable a la computadora, se usó una placa Arduino pro mini que funciona con un voltaje de 3.3 V y tiene bajo consumo de energía, el dispositivo se fija a la cintura del paciente por medio de una cinta, los tres electrodos se conectan a la caja, permitiendo que el paciente realice actividad física mientras se monitorea el ritmo cardiaco, se presentan los resultados de algunas mediciones, así como implementaciones para minimizar la interferencia en el dispositivo.
Se agradece el apoyo para la realización de este trabajo al Taller de Control y Electrónica y al Departamento de Física, de la Facultad de Ciencias de la UNAM.
Detalles del trabajo
Diseño y construcción de espectrómetro UV-Vis con técnicas de impresión 3D
En el presente se expone el desarrollo de un espectrofotómetro construido en su totalidad en el Laboratorio de Materiales de la FCFM BUAP mediante técnicas de impresión 3D por filamento, y controlado mediante Arduino. Con el propósito de realizar transferencia de tecnología, se experimenta con matrices de estado para el control del motor a pasos, se integra el filtro de Savitsky-Golay en tiempo real y se imprimen rejillas de difracción con resina 3D.
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Caracterización de sensores de resonadores de cuarzo de alta sensibilidad con diferentes espesores de poli(ferrocenilmetilfenilsilano) expuestos a etanol.
En la literatura podemos encontrar estudios del análisis de la composición de los diferentes gases presentes en el aliento humano exhalado y como se relaciona con alguna enfermedad, tales es el caso de la diabetes, una enfermedad que afecta tanto a niños como en adultos en México. En este trabajo se propone un método no invasivo que facilite la detección de gases en el aliento humano exhalado, como lo es el compuesto orgánico volátil etanol (EtOH), que es uno de los biomarcadores de la diabetes. Usando las microbalanzas de cristal de cuarzo (QCM) con frecuencia en resonancia de 30 MHz como dispositivos gravimétricos, se midieron cambios de masa a través de cambios de frecuencia en la oscilación de estos dispositivos, donde la ecuación de Sauerbrey relaciona ambos parámetros. A los QCM se les depositó el polímero orgánico-metálico poli(ferrocenilmetilfenilsilano) (PFS) como película sensible. Se usó como método de depósito la atomización ultrasónica donde el electrodo del resonador de cuarzo es expuesto a una neblina de gotas de diámetro de 220 μm, estas microgotas fueron producidas por la ruptura de la tensión superficial de la disolución de PFS en tetrahidrofurano. Este método permite controlar el flujo de aire que arrastra la neblina a 100 mL/min, la distancia de separación entre la salida de la manguera que lleva la neblina hasta el electrodo del QCM es de 1 mm, para generar por medio de depósitos un incremento del espesor de la película sensible. Los sensores construidos fueron caracterizados en un sistema estático de medición de respuestas de sensores de gas, que se mantiene a temperatura constante de 20 °C y con humedad relativa del 20%, los cuales fueron expuestos al gas EtOH a concentraciones de 412, 2059, 4117 y 6176 ppm. Se encontró que los sensores tienen una sensibilidad de 0.0074 Hz/ppm cuando el espesor es de 40 nm y de 0.037 Hz/ppm cuando el espesor es de 200 nm.
Detalles del trabajo
Sistema optomecatrónico para cuantificar la rotación de la polarización lineal de la luz en materiales cromoactivos para aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos
En este trabajo se presenta un dispositivo optomecatrónico para medir la rotación de la luz en materiales cromoactivos especialmente LOFINA y PEDOT: PSS. El arreglo experimental del sistema consta principalmente de un polarizador lineal y un analizador, cuyo funcionamiento se basa en la Ley de Malus. En la entrada del sistema se utiliza una fuente de luz no polarizada, la cuál se polariza al pasar por el polarizador lineal, este filtra la luz de manera que solo permita el paso de la componente que oscila en la dirección de su eje de transmisión. La luz polarizada que sale del polarizador lineal incide en el analizador y la intensidad de luz que pasa a través del analizador depende del ángulo entre los ejes de transmisión del polarizador y el analizador. Para controlar el ángulo del polarizador se utiliza un servomotor Dynamixel XL330-M288T que tiene una resolución de giro de 0.087891°, por medio de un arreglo de engranajes helicoidales se trasmite el giro y se controla por medio de programación en el entorno Python. Los engranes y bases para este arreglo son diseñados con el software de SolidWorks y es acoplado a un controlador de temperatura Qpod/MPKit. Una vez acoplado todo el sistema este nos permite colocar muestras de sustancias entre los polarizadores y estudiar el comportamiento de la luz polarizada linealmente al ser transmitido en estas sustancias y variar la temperatura desde -15 °C a 105 °C. Finalmente, para medir la potencia óptica se utiliza un fotodetector que mide en el rango de 200 -1100 nm y para el espectro del haz de luz se obtiene a través del espectrómetro modelo HR4000CG-UV-NIR.
Detalles del trabajo
Dispositivo para muestras con control de temperatura y su análisis luminiscente.
En este trabajo, se diseñó y construyó un dispositivo tipo “holder” para muestra luminiscentes en polvo o pastilla con la finalidad de controlar la temperatura. El dispositivo se acopló a un fluorometro RF-6000 Shimadzu, para la detección de espectros de luminiscencia de emisión y excitación, en el rango UV y visible. El dispositivo permite realizar mediciones luminiscentes con exactitud en un rango de temperatura de -35°C a 5°C y de 20°C a 55°C, teniendo un tamaño de paso de temperatura de 0.1°C. se midió una muestra luminiscente de óxido de aluminio dopado con En3+, encontrando la emisión típica de 611nm, para distintos rangos de temperatura, obteniendo un error experimental relativo de 1% para 100 mediciones.
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Sistema de Control y Calibración del Observatorio Mexicano de Radiofrecuencias
Presentamos los avances de OMAR: El Observatorio Mexicano de Radiofrecuencias. Esta nueva red de radio receptores para la banda comercial de FM cubre 5 ciudades del país: Ensenada BCS, Monterrey NL, CDMX, Morelia MICH y Merida YUC. Actualmente contamos con el sistema distribuido de recepción de señales y los modulos de procesamiento de lenguaje natural para realizar la transcripción a texto proveniente de los audios recabados por las radioestaciones en tiempo real. El sistema esta diseñado para la eficiencia, seguridad y escalabilidad de la red. Utilizamos la tecnología de Radio Definido por Software para el Backend y utilizando una señal de referencia GPS tenemos las capacidades de calibrar los receptores para asi garantizar las frecuencias centrales de observación. Los datos recabados se encuentran almacenados en los servidores del Laboratorio Interdisciplinario de Cómputo Científico (LINCC) de la ENES Morelia de la UNAM y contamos con un coordinador que a través de modulos de recepción, procesamiento y almacenamiento permite la interoperatividad y configuración de la red.
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Efectos de no localidad espacial en la transferencia de momento por electrones rápidos a metales
Experimentalmente, se han observado fuerzas electromagnéticas, tanto repulsivas como atractivas, en la interacción de electrones rápidos y nanopartículas. Aunque, previamente, se han empleado teorías dieléctricas locales para modelar la transición de fuerza atractiva a repulsiva, en revisiones recientes al problema se concluyó que la fuerza repulsiva predicha por estos modelos es un producto de extrapolaciones no causales de la función dieléctrica local. En otros trabajos recientes, se ha propuesto que la incapacidad de predecir este cambio es inherente a las limitaciones de una teoría espacialmente local. En este trabajo se estudian los efectos de la presión hidrodinámica, así como el "spill-out" de electrones, en la transferencia de momento por un electrón rápido que viaja paralelo a la superficie de un metal semi-infinito, cuyos parámetros dependen explícitamente de la posición. A diferencia de las teorías dieléctricas locales, se parte de la transformada de Fourier de la ecuación de Poisson extendida para calcular la densidad de carga inducida en el espacio-k y, posteriormente, la transferencia de momento sin necesidad de especificar condiciones de contorno.
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Estudio de la adsorción de las moléculas contaminantes CO2 y NO2 sobre la superficie BaTiO3(001) mediante cálculos de DFT
El presente trabajo presenta los resultados del estudio de la interacción de las moléculas contaminantes del aire dióxido de carbono (CO2) y dióxido de nitrógeno (NO2) con la superficie (001) de la perovskita titanato de bario (BaTiO3) prístina y modificada con oro mediante simulación computacional basada en la teoría del funcional de la densidad (DFT). Esto con la finalidad de encontrar el tipo de adsorción (física o química) de las moléculas con la superficie y si esta mejora con la inclusión de oro. Es importante el estudio de estos sistemas porque nos permite encontrar materiales prometedores para la eliminación de sustancias contaminantes. La caracterización de las superficies prístina y modificada con oro, limpias y con moléculas adsorbidas incluye análisis de las propiedades estructurales (distancias de enlace, ángulos), electrónicas (potenciales electrostáticos, densidad de estados proyectados, mapas de carga, diferencias de espín) y energías de adsorción que servirán de base para análisis futuros de degradación de estos contaminantes. La determinación del sitio más estable para el depósito de oro se realizó empleando la energía relativa de sitios de alta simetría selectos.
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Localización espectral de resonancias plasmónicas en nanoesferas tipo Drude de tamaño arbitrario
La nanoplasmónica es el estudio de la respuesta electromagnética en sistemas con respuesta metálica a la nanoescala, es decir, con dimensiones menores a 100 nm. En sistemas espacialmente confinados a esta escala, se presenta el fenómeno de resonancia de plasmón de superficie localizado, resultado del acoplamiento entre los electrones libres de un metal con el campo electromagnético incidente que ilumina al sistema. Este fenómeno se puede emplear en aplicaciones como la espectroscopía y la medicina, debido a la sintonización de dichas resonancias a una frecuencia específica según las propiedades morfológicas del sistema. La teoría de Mie es una solución analítica a las ecuaciones de Maxwell que describe la excitación de la resonancia plasmónica de superficie para partículas metálicas esféricas iluminadas por una onda electromagnética plana mediante una suma de contribuciones multipolares de modos eléctricos y magnéticos, con los cuales puede calcularse la sección transversal de extinción, cuyo máximo corresponde a la excitación del plasmón de superficie localizado. En este trabajo, se estudia teórica y numéricamente la localización espectral de las resonancias plasmónicas excitadas en partículas esféricas caracterizadas por una función dieléctrica descrita por el modelo de Drude en función de su radio. Para determinar numéricamente la posición espectral de las resonancias plasmónicas de los primeros órdenes multipolares eléctricos y magnéticos, se calcula la sección transversal de extinción para cada uno de ellos, y se identifica la frecuencia que maximiza estas cantidades. Finalmente, se contrastan los resultados obtenidos con la condición de resonancia en el límite de partícula pequeña obtenida analíticamente. Con base en los resultados, se presentan curvas del corrimiento al rojo de las resonancias plasmónicas de superficie localizadas para partículas esféricas conforme el límite de partícula pequeña deja de ser válido.
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¿Cómo atrapan un electrón pequeños cúmulos de agua?
La descripción precisa de pequeños cúmulos de agua con exceso de un electrón es un problema desafiante para la teoría del funcional de la densidad (DFT). Existe un debate entre si el electrón ocupa un estado superficial deslocalizado o queda atrapado en una cavidad electrostática creada por las moléculas de agua. Teóricamente, las respuestas son muy sensibles al tipo de funcional y aproximación que se emplea, pero se puede comparar la energía de separación vertical (VDE) que se ha logrado medir experimentalmente con la obtenida mediante cálculos con DFT y así tener una idea más precisa de dónde se encuentra el electrón. En este trabajo se evalúan varios funcionales para algunos de los cúmulos de 3 y 4 moléculas de agua que se han reportado como más estables, se comparan sus VDE’s y se analiza el HOMO que ocupa el electrón extra.
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Efectos de forma en los espectros ópticos de elastómeros cristalinos líquidos híbridos
Hemos estudiado la teoría de Elastómeros Cristalinos Líquidos, enfocándonos en las propiedades ópticas de medios uniaxiales con baja birrefringencia y un medio dopado con inclusiones metálicas, en especifico de plata. Considerando un sistema híbrido compuesto por elastómeros cristalinos líquidos (LCE) colestérico y una pequeña fracción de nanoelipses de plata, tomando uno de los semiejes de las nanopartículas elipsoidales que se encuentra acoplado perpendicularmente al eje helicoidal. Se realizó un modelo matemático basado en la teoría neoclásica de elastómeros, así como de las transformaciones de Oseen y las ecuaciones de Maxwell-Garnett. Obteniendo los espectros de transmisión y reflexión co-polarizados, y cross-polarizados de luz circularmente polarizada en ambas direcciones que incide sobre el medio.
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Perspectiva Histórica: Nanopartículas con Aplicaciones en Biomedicina
La palabra “nanotecnología” fue definida por primera vez por Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio en 1974. Más tarde, en la decada de 1980, la idea de la nanotecnología desde un enfoque determinista, como átomos y moléculas individuales fue explorada en profundidad por el Dr. K. Eric Drexler, quien la llamó nanotecnología molecular. Es una línea de investigación en evolución que ha encontrado aplicación en muchos sectores productivos, como los cosméticos, los recubrimientos y pinturas, los nanodiscos duros y los chips de memoria. Asimismo, una de las aplicaciones importantes se relaciona con el entorno biomédico (nanomedicina) como lo es la ingeniería de tejidos, la administración de fármacos, las nanovacunas, las técnicas antimicrobianas y la bioimagen. En esta presentación, hablaré del estado del arte de las nanopartículas para aplicaciones en el área biomédica, centrándome en tipos de nanopartículas y métodos de obtención para la liberación de diferentes tipos de fármacos.
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Absorción de Azul de Metileno por síntesis reusable de nanopartículas de SiO2 utilizando Larrea Tridentata (Gobernadora)
En este estudio se demostró la utilidad de la planta Larrea Tridentata (Gobernadora) en su aplicación de forma reutilizable para la síntesis de nanopartículas amorfas a través de métodos pertinentes a la química verde, con la finalidad de remover el contaminante “Azul de Metileno” de agua contaminada, para esto se llevaron a cabo pruebas de absorción utilizando dos cantidades de muestras de nanopartículas sobre una solución de agua con sobre las cuales se realizaron pruebas de espectrografía de ultravioleta visible (UV-VIS), asi como la caracterización especifica de las muestras obtenidas de nanopartículas sintetizadas a través de difracción de rayos X, se obtuvieron resultados prometedores logrando hasta un 92% de remoción de tinte asi mismo se logró observar un decremento en la efectividad de nanopartículas a través de síntesis reutilizable cercano al 1%, los cuales nos indican una alta efectividad de las nanopartículas sintetizadas, asi como un decaimiento mínimo en la efectividad al realizar múltiples síntesis con la misma muestra de planta Gobernadora.
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Efecto de las nanopartículas de $MnFe_2O_4$ sobre las propiedades dieléctricas de películas delgadas de PVDF.
Este trabajo de investigación se centra en la síntesis de películas delgadas de $MnFe_2O_4/PVDF$ en fase $\beta$, diseñadas con el propósito de aplicarse en captura y almacenamiento de energía.
Como estrategia se impregnaron nanopartículas de $MnFe_2O_4$ (NPs) en la matriz de PVDF, lo que mejoró la nucleación de cristales $\beta$ electroactivos. Como se pudo comprobar en en análisis de estructura cristalina.
Estas películas exhiben propiedades piezoeléctricas, con un coeficiente piezoeléctrico $d_{33}$ cercano a 50 pC/N a 50 Hz , además se presentan propiedades dieléctricas mayores al PVDF sin modificación.
Además, la película sintetizada posee propiedades magneto-mecano-eléctricas (MME), que, mediante interacción magnetoeléctrica, permiten mejorar el rendimiento de los nanogeneradores MME bajo algún estímulo magnético. Esto las hace competentes en el campo de dispositivos autoalimentados.
Las propiedades estructurales y morfológicas de las películas se investigaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), epectroscopía infrarroja por transformada de fourier (FTIR), difracción de rayos X (XRD) y espectroscopia Raman.
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Efecto local de la composición en la deformación y distribución de esfuerzos en nanopartículas policristalinas de Pt-Ni: Predicciones de dinámica molecular y simulaciones STEM
Se llevaron a cabo una serie de simulaciones de dinámica molecular en un conjunto de nanopartículas de PtNi que exhiben fases policristalinas. Los sistemas fueron analizados mediante indentación simulada para obtener sus respuestas mecánicas bajo compresión. A partir de este análisis, se obtuvieron resultados sobre la variación de propiedades como la deformación de fluencia (Yield Strain) y el módulo de Young con respecto a la configuración de la nanopartícula, considerando el tamaño promedio de los granos y la composición global. Las simulaciones revelaron relaciones entre el porcentaje de composición y la distribución de múltiples granos en cada sistema y sus propiedades mecánicas, como su respuesta elástica a la compresión, así como cómo estas variables afectan el comportamiento mecánico y cómo la geometría de los límites de grano presentes en el cristal afecta la indentación.
Además, se generaron imágenes simuladas de microscopía electrónica de transmisión con barrido (STEM) utilizando algoritmos de multislice, con los que se generaron mapas de deformación durante el proceso de compresión. Adicionalmente, se calcularon propiedades que podrían ayudarnos a determinar la geometría local del sistema para el análisis de dislocaciones durante el proceso de compresión. Estas propiedades incluyen el esfuerzo de Von Mises, la energía potencial por átomo, los parámetros de Steinhardt, su número y su número de coordinación, entre otros.
El objetivo es analizar utilizando técnicas de aprendizaje profundo, con el propósito de clasificar fases cristalinas a través de un modelo de red neuronal para mejorar la eficiencia de clasificación en zonas de dislocación de nanopartículas o donde las herramientas convencionales proporcionan información poco clara. Para el análisis de imágenes STEM, se propone un modelo de red neuronal convolucional para identificar patrones típicos de estructuras cristalinas, formas de nanopartículas, etc. Todo esto tiene como intención generar diversa
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Propiedades Optoelectrónicas y Fotocatalíticas de Nanoestructuras de ZnO:Ga: Un Estudio de Correlación
Mediante el método hidrotermal se sintetizaron nanoestructuras unidimensionales de óxido de zinc impurificadas con galio (ZnO:Ga) en diferente porcentaje nominal (0% - 2.0%). Los efectos del dopamiento en la microestructura y propiedades optoelectrónicas fueron estudiados por las técnicas de XRD, SEM, DRS y PL. En este sentido, se establece que el Ga desempeña un rol en la cinética de crecimiento, siendo la morfología y tamaño de las nanoestructuras dependientes de la concentración nominal de Ga. Si bien, el dopamiento por Ga no resulta en un cambio notable en la energía de brecha prohibida (3.2 eV) de las nanoestructuras de ZnO, se observa la formación de colas de banda y una reducción significativa en la intensidad de las bandas de emisión en la región visible. Esto se atribuye a la formación de defectos sustitucionales GaZn y la reducción de defectos intrínsecos (VO y VZn) en la estructura tipo-wurtzita del ZnO. Finalmente, la actividad fotocatalítica de las nanoestructuras obtenidas fue evaluada en la degradación del tinte RhB a fin de elucidar una posible correlación con las propiedades optoelectrónicas.
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Síntesis de ferrofluidos con aplicaciones medioambientales
La importancia del cuidado del agua potable se vuelve cada vez más evidente en un contexto donde la continua degradación del medio ambiente por diversos agentes contaminantes plantea un grave problema social a nivel mundial. Por tanto, surge la necesidad de desarrollar innovaciones en la tecnología ambiental, centradas en la recuperación sustentable de grandes masas de aguas contaminadas. En este sentido, el empleo de materiales inteligentes magnéticos, capaces de adsorber o degradar agentes contaminantes específicos, capturarlos de manera selectiva y recolectarlos mediante la aplicación de un campo magnético, emergen como una solución prometedora. En la presente investigación, se diseñan y preparan ferrofluidos con el potencial de tratamiento de aguas residuales y suelos contaminados, separando y eliminando contaminantes orgánicos e inorgánicos. También se estudia la separación de emulsiones de aceite y agua, facilitando la recuperación y reciclaje de aceites contaminantes en procesos industriales o derrames de petróleo en el medio ambiente.
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Investigación experimental del efecto de la oxidación dependiente del espesor en las propiedades ópticas y superficiales de películas delgadas de níquel
Las películas delgadas de níquel (Ni) exhiben propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas excepcionales que dependen de la fase, que a su vez pueden manipularse mediante las técnicas de deposición. El dopaje con otros elementos aumenta eficazmente su naturaleza resistente a la corrosión a través de su estabilidad térmica y dureza. Inevitablemente, las películas delgadas de Ni experimentan una rápida oxidación que varía según el sustrato, la temperatura y la presión. En este trabajo, investigamos las propiedades ópticas dependientes de la oxidación de películas delgadas de Ni depositadas a través de magnetrón sputtering de radiofrecuencia (RF) sobre sustratos de vidrio CORNING. El efecto de oxidación impulsado por el espesor (tiempo de deposición) sobre las propiedades superficiales y ópticas se estudia experimentalmente. Las muestras se caracterizaron mediante espectroscopía UV-Vis, difracción de rayos-X (DRX) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Nuestro enfoque ofrece información valiosa sobre la interacción entre el tiempo de deposición y la oxidación posterior a la deposición en las propiedades de las películas delgadas de níquel. El objetivo de este estudio es analizar la influencia del efecto de la oxidación para potenciar su uso en recubrimientos resistentes al desgaste, microelectrónica y aplicaciones fotónicas.
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Puntos Cuánticos de Carbono para Detección de Ácido Úrico en Orina
De acuerdo a las estadísticas mostradas por diversos estudios, las enfermedades renales crónicas son la tercera causa de muerte en México. Por consiguiente, la detección de ácido úrico es de gran interés para el área de la salud. No obstante, la detección enfermedades renales crónicas, no son tan precisas, debido a las variaciones de cuantificación de niveles de ácido úrico en las personas, ya que los métodos de detección dependen de los biomarcadores y algunos de estos pueden ser costosos. En este trabajo se muestra un análisis preliminar de la detección de ácido úrico, a través de puntos cuánticos de carbono (C-Dots). Estos C-Dots son sintetizados por un proceso hidrotermal con materiales orgánicos y amigables con el ambiente. Los C-Dots muestran una interacción con las moléculas de ácido úrico mostrando cambios en las medidas voltamperometrícas de onda cuadrada, lo cual hace un estudio sencillo, económico y fácil de desarrollar para la factibilidad de la prevención de la detección de ácido úrico en la orina, a través de este método.
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Nanomateriales de óxido de hierro: Síntesis, Caracterización y Aplicaciones
Los óxidos de hierro, reconocidos por su asequibilidad, abundancia y seguridad ambiental, desempeñan un papel fundamental en la investigación de materiales magnéticos. Entre ellos la magnetita y la maghemita; estas especies son objeto de intensos estudios debido a su versatilidad en aplicaciones en campos como en la biomedicina, catálisis, remediación ambiental, agricultura, electrónica, industria y fotovoltaica.
En este trabajo se presenta la síntesis de nanopartículas y de películas delgadas de óxido de hierro por los métodos de sonoquímica y espray pirolisis, respectivamente. La caracterización inicial realizada con distintas técnicas (DRX, Raman y FTIR), permite conocer la presencia de diferentes especies: en las nanopartículas (la coexistencia de magnetita y maghemita) y en las películas delgadas (únicamente de magnetita). Específicamente la presencia de la especie de magnetita sugiere el potencial del material para ser recuperado mediante el uso de campos magnéticos externos y aplicado en medicina. Así como, los resultados obtenidos de la caracterización y las técnicas de UV-Vis y microscopía electrónica (de transmisión y de barrido), demuestran que estos pueden ser empleados para las diferentes aplicaciones mencionadas.
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Diseño de cerámicas dieléctricas/ferroeléctricas de alta-entropía: Síntesis, caracterización estructural y de propiedades dieléctricas
En los últimos años, la investigación en el diseño de los materiales de alta entropía (HEMs) y la exploración de sus propiedades físicas, ha ganado terreno en prácticamente todas las áreas de aplicación de materiales funcionales. Estos materiales (HEMs) se definen como aquellos sistemas en donde es posible adicionar al menos 5 cationes en proporciones equimolares en un sitio específico de la estructura cristalina manteniendo una fase simple. El incremento de la entropía configuracional (ΔS) minimiza la energía libre de Gibbs (ΔG), el cual conduce a la formación de una fase simple. Empleando esta aproximación, en el presente trabajo se planteó el diseño de 4 sistemas equimolares de cerámicas basadas en la estructura BaTiO3 y extrapoladas hacia sistemas de alta entropía con fórmula química: Ba1/4Pb1/4Bi1/4K1/4TiO3, Ba1/5Pb1/5Bi1/5Mg1/5K1/5TiO3, Ba1/5Pb1/5Bi1/5Ca1/5K1/5TiO3 y Ba1/2Pb1/8Bi1/8Ca1/8K1/5TiO3. Para ello, se buscó las condiciones óptimas de síntesis, por el método de reacción en estado sólido y subsecuentes calcinaciones , para la obtención de fases simples. Por medio de DRX se logró identificar que la fase principal de los sistemas es tetragonal no-centrosimétrica, cuya temperatura óptima de formación ronda entre los 950 y 1100 °C. A partir de los datos obtenidos, se pueden determinar los parámetros de red, el grupo espacial, la densidad teórica y el factor de estabilidad del sistema. De igual forma, se realizó una análisis estructural por SEM y mapeo EDS para comprobar el desorden composicional del sistema. Finalmente, se realizaron capacitores de placas paralelas para determinar la constante dieléctrica en función de la temperatura, así como el análisis de las histéresis de la polarización de las muestras.
Agradecimientos
D. Sánchez agradece al proyecto IN-103623 (PAPIIT-DGAPA) por la beca otorgada. A. Durán, también agradece el proyecto IN-103623 (PAPIIT-DGAPA). Un agradecimiento especial a la UABC por el apoyo de DRX.
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Efecto de la concentración de cloro en las propiedades luminiscentes de perovskitas de Cs$_2$ZrCl$_6$
Actualmente los dispositivos optoelectrónicos constituidos por perovskitas a base de plomo son fabricados por métodos simples y se aplican eficientemente. Sin embargo, científicamente se realizan esfuerzos de investigación en perovskitas sin plomo y existen desafíos para sintetizar este tipo de materiales en diferentes formas como películas delgadas o polvos, que puedan integrarse directamente en dispositivos. En esta investigación se reporta la síntesis por el método simple de coprecitación y el análisis de microcristales de perovskitas de Cs$_2$ZrCl$_6$ sin plomo. A través de microscopia electrónica de barrido y EDS se estudió la morfología, tamaño y composición de las muestras donde se encontró la formación de estructuras aglomeradas con tamaños en el rango de 1-3 micrómetros. Los espectros de fotoluminiscencia exhibieron dos emisiones, la emisión azul típica a 462 nm y otra emisión amarilla a 564 nm, la cual aumenta de intensidad al aumentar la concentración de cloro en las muestras. Este incremento de la emisión amarilla en las perovskitas Cs$_2$ZrCl$_6$ se atribuye al cambio de estequiometria en las diferentes muestras. Adicionalmente, se presenta un análisis de los procesos de recombinación radiativos propuesto para este sistema y un estudio del decaimiento de las dos emisiones mediante la espectroscopia de luminiscencia resuelta en el tiempo. Finalmente, el análisis de las coordenadas de cromaticidad mostró una sintonización de regiones azules a una emisión blanca fría. Este tipo de perovskitas se podría aplicar en sistemas de iluminación de luz blanca sintonizable.
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Nanocompositos Magneto-Fluorescentes y Biocompatibles Basados en Magnetita Recubierta con Dióxido de Silicio, Puntos Cuánticos y Quitosano para la Purificación de Agua y Detección de Metales Pesados
En este trabajo, reportamos la síntesis de nanocompositos magnéticos, luminiscentes y biocompatibles basados en magnetita (Fe3O4) recubierta con dióxido de silicio (SiO2), puntos cuánticos de teluro de cadmio (CdTeQDs) y quitosano (Chitosan) utilizando métodos químicos. La morfología y el tamaño aproximado de estos nanomateriales se determinaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Además, difracción de rayos-X (XRD) fue utilizada para confirmar las estructuras cristalinas de cada fase y para determinar el tamaño de los nanocristalitos de Fe3O4 y CdTeQDs.
Las propiedades ópticas de los nanocompuestos se caracterizaron mediante espectroscopia ultravioleta-visible (UV-vis) y fluorescencia, identificando los picos de máxima absorbancia y emisión. Las pruebas de viabilidad se realizaron utilizando el ensayo MTT en células de cáncer de colon (Caco-2). Los resultados demuestran que el nanocompuesto exhibe una buena biocompatibilidad a una concentración de 1 mg/mL en una dosis máxima de 10 µL, una alta respuesta magnética en presencia de un campo magnético externo y fluorescencia, lo que sugiere su potencial aplicación en la nanobiotecnología. Finalmente, los nanocompositos se probaron en soluciones acuosas con diferentes concentraciones de iones de metales pesados, mostrando capacidades de detección y purificación.
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Desarrollo de un sistema de evaporación catódica: Sputtering
El sistema de evaporación o pulverización catódica (conocido como sputtering en inglés) es uno de los métodos de metalización más empleados en la industria de semiconductores, así como en la producción de películas delgadas de varios materiales o aleaciones. Este proceso pertenece a la categoría de evaporación física, en el cual los átomos de la superficie de uno o varios blancos (u objetivos) del material a evaporar son expulsados mediante la transferencia de momento. La evaporación del material se produce debido al bombardeo de partículas energizadas de tamaño atómico que golpean al blanco. En este caso, se utiliza la generación de iones gaseosos acelerados mediante un proceso de plasma.
En este trabajo se muestra el desarrollo de un prototipo capaz de generar el fenómeno “sputtering” observado en sistemas profesionales, mediante la utilización de insumos comerciales y con manufactura “casera” se reduce el costo de fabricación y puesta a punto del instrumento respecto a un equipo comercial profesional. El diseño se basó en la teoría de generación de plasmas a partir de gases. Además, se muestra un análisis de la eficiencia del proceso de evaporación mediante la tasa de deposición y el consumo energético. La calidad del recubrimiento se evaluará en términos de su adherencia, dureza y uniformidad. Este enfoque integral no solo permitirá optimizar el diseño del sistema de sputtering, sino también generar conocimientos sobre los parámetros que influyen en la calidad y eficiencia de las películas delgadas producidas. Finalmente, discutiremos las aplicaciones prácticas de nuestro sistema de sputtering optimizado en diversas industrias, como la microelectrónica, la óptica y la fabricación de dispositivos energéticos.
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Sintonización elástica de la estructura de bandas en cristales fotónicos elastoméricos unidimensionales
Es bien sabido que, en sistemas fotónicos periódicos se presentan regiones de longitudes de onda para la cual la transmitancia es nula (llamadas bandas prohibidas) y, por lo tanto, las ondas electromagnéticas incidentes se reflejan completamente. Esto permite usar tales sistemas como filtros, o bien, como espejos dieléctricos en esa región de longitudes de onda. Se estudia un sistema híbrido compuesto de dos estructuras fotónicas periódicas: la primera de ellas es una estructura multicapa y la otra es un elastómero colestérico. La combinación de las propiedades ópticas de ambas estructuras, aunado a las propiedades mecánicas del elastómero, permite obtener un dispositivo óptico capaz de sintonizar elásticamente las bandas de transmitancia y reflectancia múltiples. En específico, se estudia la propagación de ondas electromagnéticas a través de una estructura artificial periódica fotónica unidimensional, la cual consiste de N capas de elastómero colestérico alternadas con N capas dieléctricas e isotrópicas. De manera particular, para ondas polarizadas circularmente se obtienen los espectros de transmisión y reflexión como función del ángulo de incidencia y la deformación axial de la estructura.
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Propiedades electrónicas de ZrN y los efectos generados por dopado de Au
Este trabajo muestra la comparación entre superestructuras cúbicas tipo NaCl para el ZrN y ZrN dopadas con Au en porcentajes de (1%, 3%,4% ) en diferentes configuraciones, poniendo especial énfasis tanto en el estrés generado en la estructura por la presencia del dopaje, como en el cambio de las densidades de estado respecto de la energía de Fermi del ZrN, considerando además el comportamiento de las bandas de energía tanto en la superestructura sin dopado así como en las que se integró el elemento dopante.
Para lo anterior, se realizaron cálculos de primeros principios basados en la teoría de funcional de densidad por pseudo potenciales bajo la aproximación de gradiente generalizado (PBE-GGA).
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Estudiando la interacción electromagnética entre electrones rápidos y nanopartículas
Desde su descubrimiento, los electrones han sido ampliamente utilizados para obtener información de la naturaleza y propiedades de la materia condensada y materia blanda. Hoy en día, el uso de los microscopios electrónicos se ha popularizado en diversos campos, y los haces de electrones representan una poderosa herramienta para la manipulación precisa de estructuras a la nanoescala. En microscopios modernos, los electrones son acelerados hasta alcanzar energías del orden de 400 keV (equivalente a 0.8 veces la rapidez de la luz), con capacidades de enfocamiento del haz electrónico de menos de un angstrom, así como de analizar la energía perdida por los electrones al interactuar con la materia de unos pocos mili eV. Desde el punto de vista tanto teórico como experimentalmente, se ha observado que estos electrones son capaces de ejercer fuerzas y torques sobre nanopartículas, constituyendo la base de novedosas técnicas de manipulación, resaltando entre ellas la denominada pinzas electrónicas, en analogía al bien establecido campo de pinzas ópticas. En este trabajo presentaré un resumen de los resultados más relevantes que hemos obtenido en mi grupo de investigación en más de una década, en relación a la transferencia de momento lineal y angular cedido por electrones relativistas a nanopartículas, tanto plasmónicas como dieléctricas, con tamaños abarcando prácticamente toda la nanoescala. Para concluir, presentaré nuestros avances en las investigaciones actuales que involucran la consideración de funciones dieléctricas que describen a los metales con una lo localidad espacial , así como la relación de la transferencia de momento con la reacción de radiación.
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Análisis estructural del acople molecular entre Fullereno y porfirinas en películas delgadas.
Es este trabajo se estudian los cambios estructurales que se llevan a cabo en las porfirinas de núcleo libre (H2TPP) debido a la interacción con moléculas de Fullereno C60. Para esto se realizaron sistemas de capas alternadas, con el fin de conseguir mayores superficies de interacción de ambas moléculas. Las películas depositadas por evaporación presentan, para el C60, dominios policristalinos en aglomerados de c.a. 20 nm de diámetro. Esto permite que al ser depositada la porfirina logre una mayor interacción y aunado a una tasa de depósito de aproximadamente 5 nm/min se permita una libre distribución sobre la película de fullereno, así mismo, el aumento de las interfaces entre ambas moléculas en las películas multicapa maximizan la cantidad de moléculas presentes en dicha interacción. Los análisis por espectroscopia de Infrarrojo indican que las bandas principales del C60 situadas en 525, 575, 1180 y 1425 cm-1 presentan ligeros corrimientos indicando la presencia de dominios cristalinos, mientras que las bandas asociadas a las porfirinas presentan cambios en los modos vibracionales asociados a los grupos fenilo posiblemente relacionados con la posición de dichos grupos, indicando una interacción con el C60 mediante las nubes electrónicas π. En el mismo sentido los espectros Raman presentan este mismo comportamiento. Para ambas técnicas se obtiene que la integridad de las moléculas no se ve afectada, sino una redistribución geométrica de la porfirina.
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Caracterización de las propiedades ópticas y eléctricas de nanopartículas de ZnO por el método de poliol
El óxido de zinc (ZnO) es un material semiconductor el cuál ha sido de gran interés en la investigación debido a sus diversas propiedades eléctricas, ópticas y térmicas entre otras, es crucial en la fabricación de una amplia gama de productos, desde cosméticos hasta alimentos, textiles y tecnología incluyendo electrodos, transistores, celdas solares y diodos emisores de luz. Las potenciales aplicaciones se ven incrementadas cuando se obtienen en tamaños nanométricos. El ZnO posee una banda prohibida directa de ~3.44 eV a bajas temperaturas y ~3.37 eV a temperatura ambiente además de la presencia de una alta energía de excitón de ~60 meV.
En este trabajo se reporta la síntesis de nanopartículas de ZnO, ZnO:Eu+3 y ZnO:In+3 empleando el Método de Poliol. Se realizó el estudio de las muestras sintetizadas mediante DRX, MEB, EDS, UV-vis y fotoluminiscencia (FL). En cuanto a características estructurales determinamos que las muestras presentan como fase pura el ZnO con estructura Wurtzita (hexagonal). Mediante EDS se corroboró la incorporaciónn de los dopantes In+3 y Eu+3. Las micrografías SEM revelan diversas morfologías, barras para el ZnO:Eu+3 y esferas para el ZnO:In+3. Se determinó el diámetro promedio de las partículas para todas las muestras que están dentro de la escala nanométrica los cuáles varían de 13 nm- 50 nm dependiendo de las condiciones de síntesis. Uv-vis se determinó el ancho de banda para el ZnO, ZnO:Eu+3 y ZnO:In+3, obteniendo: Eg = 3.27 eV, Eg = 3.31 eV y Eg = 3.20 eV, respectivamente. Para las nanopartículas de ZnO y el ZnO:In+3 se encontró un desplazamiento para la banda de absorción respecto al ZnO, lo cual está relacionado confinamiento cuántico y el tamaño de las partículas.
Finalmente podemos concluir que la metodología propuesta en esta investigación para obtener nanopartículas resultó adecuada para obtener el ZnO en tamaños nanométricos y útil para sintetizar otro tipo de óxidos metálicos
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Síntesis y caracterización de películas delgadas de Al y aleación Al-Cr crecidas mediante sputtering
En este trabajo se estudia la dependencia de la estructura cristalina, la morfología y las propiedades ópticas de películas delgadas de aluminio y de aleación Al-Cr depositada sobre sustratos de vidrio mediante la técnica de sputtering con magnetrones y fuente de radiofrecuencias utilizando un target de aluminio en ambiente de Ar. Las películas de Al-Cr se realizaron mediante cosputtering donde los magnetrones formaban un ángulo de 45 grados. Para el estudio de las propiedades cristalinas de las películas se utilizó XRD. Utilizamos AFM para determinar la rugosidad y el espesor de las muestras, y con UV-Vis estudiamos sus propiedades ópticas. Para las películas de Al se obtuvo un aumento del tamaño de cristalito y disminución del microstrain al aumentar el tiempo de depósito, lo mismo sucedió al aumentar la potencia y disminuir la distancia target-sustrato. La rugosidad y el espesor de las películas aumentaron a mayor potencia.
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Girando nanopartículas mediante haces de electrones: impacto del tamaño, la forma y el material
En este estudio, investigamos la transferencia de momento angular de electrones rápidos a nanopartículas pequeñas no esféricas, así como a partículas esféricas en toda la nanoescala. Utilizamos la aproximación dipolar para modelar la interacción entre electrones rápidos y nanopartículas no esféricas, centrándonos en nanopartículas con geometrías esferoidales y poliédricas. Aplicamos electrodinámica clásica, considerando respuestas dieléctricas causales, y observamos cómo las propiedades geométricas de las nanopartículas influyen en la transferencia de momento angular. En particular, encontramos que los bordes más afilados de las nanopartículas poliédricas inducen desplazamientos al rojo significativos en las resonancias plasmónicas, afectando la magnitud de la transferencia de momento angular. En el caso de nanopartículas esferoidales, identificamos modos plasmónicos longitudinales y transversales, resaltando el papel de la geometría y la ruptura de simetría en la transferencia de momento angular.
Para partículas esféricas, abarcamos toda la nanoescala utilizando materiales como aluminio tipo Drude y oro. El aumento del radio de las partículas esféricas incrementa la relevancia de órdenes multipolares superiores, modificando la transferencia de momento angular. Estos resultados contribuyen a una comprensión más profunda de la dinámica de la transferencia de momento angular en las interacciones electrón-nanopartícula y ofrecen perspectivas sobre cómo manipular nanopartículas mediante el control geométrico. Además, nuestros hallazgos tienen implicaciones importantes para la nanotecnología, incluyendo el desarrollo de pinzas electrónicas, el ensamblaje controlado de nanostructuras y el estudio de microfluidos a escala nanométrica.
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Síntesis de nanoestructuras tipo core/shell de plata y óxido de hierro para remover contaminantes del agua
En este trabajo se sintetizan nanoestructuras de tipo core/shell de plata y óxido de hierro y se evalúan como adsorbentes para la remoción de azul de metileno del agua, un contaminante común en los cuerpos de agua y con impactos negativos en el medio ambiente y la salud humana. Se estudió la capacidad de adsorción de las nanoestructuras a temperatura ambiente y a 80°C con el objetivo de observar cómo la temperatura de preparación afecta su eficacia como adsorbente. Se utilizó espectroscopia UV-vis para verificar el porcentaje de adsorción. Los resultados indican que la solución preparada a temperatura ambiente logra una capacidad de adsorción del 96.60% al añadir 2.5 ml de esta a una muestra de 6 ml de azul de metileno con una concentración de 20 mg/L. Por otro lado, al utilizar la solución preparada a 80°C, se logró un porcentaje de adsorción máximo del 97.53% al agregar 2 ml de esta a la muestra de azul de metileno. Estos resultados sugieren que estas nanoestructuras tienen alta eficiencia como adsorbentes para la remoción del azul de metileno del agua, aún bajo diferentes condiciones de preparación. La síntesis controlada de estas nanoestructuras core/shell y su prometedora capacidad de adsorción, ofrecen una solución para el tratamiento de aguas contaminadas.
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Estructura electrónica del material LK-99 dopado con níquel: cálculos Ab Initio
En julio de 2023, investigadores dirigidos por Sukbae Lee y otros anunciaron la creación del primer superconductor a temperatura ambiente (STA) con una temperatura crítica $(T_{c})$ de 400 K. El material, denominado LK-99, es una apatita de plomo $(Pb_{10}P_{6}O_{25})$ dopada con iones cúpricos $(Cu^{2+})$. Los estudios teóricos han demostrado la posibilidad de superconductividad en la red cristalina de LK-99, especialmente con dopaje de cobre, sin embargo, los metales de transición como el níquel y el zinc también podrían inducir el estado superconductor en LK-99. Los cálculos de la teoría funcional de la densidad (TFD) del LK-99 dopado con níquel permitirán una mejor comprensión del efecto de dopaje en la estructura electrónica y la potencial superconductividad, evitando experimentos costosos y explorando diferentes escenarios estructurales y electrónicos. Esto servirá como base teórica para la investigación experimental. El proyecto tiene como objetivo estudiar las propiedades electrónicas del LK-99 dopado con cobre y níquel $(Pb_{10−n}X_{n}(PO_{4})_{6}O)$, con n = 1, 2, 3, utilizando cálculos TFD. La optimización geométrica del material, su versión dopada con cobre y después con níquel se realizó mediante el programa CASTEP. Las ecuaciones de Kohn-Sham fueron resueltas con el PBE-GGA funcional, utilizando una malla de 4x4x5 y 8x8x10 puntos K en la primera zona de Brillouin para el ciclo auto consistente, obteniendo los cálculos de la estructura de bandas y la densidad de estados. Se obtuvieron los resultados de los cálculos del material prístino, el LK-99 y su versión dopada níquel para analizar y determinar la presencia del estado superconductor del material y comparar los resultados con los encontrados en la literatura. La mayoría de los resultados apuntan a un posible estado superconductor en el material, sin embargo, el material LK-99 presenta comportamiento más parecido al de un semiconductor.
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Estabilidad del efecto Hall cuántico con orbitales no ortogonales
Se estudian los efectos del traslape entre orbitales adyacentes sobre la transición metal aislante del modelo de Harper. Partiendo del Hamiltoniano para un electrón en una malla cuadrada bajo la acción de un campo magnético, se encuentra que la transición se suaviza debido a la no ortogonalidad de la base, dando lugar a una región de fases mixtas. Se presenta una descripción analítica y numérica.
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Development of a cathode of LiFe$_{1-x-y}$MxN$_y$PO$_4$ (M=Ni, N=Co) for lithium-ion batteries
The objective of this work is to develop a LiFe$_{1-x-y}$MxN$_y$PO$_4$4 cathode doped with transition metal combinations to improve its performance in lithium-ion batteries. However, it is a great challenge to achieve the mechanism of the reactivity of the cathode. For this, it was necessary to search for new materials that help to achieve an excellent performance in their charging and discharging processes. In the development of the cathode, the methodology was synthesized using the sol-gel method. This technique and with reductive treatment at a temperature of 600 °C the pure phase (LiFePO4) and the doped phase ( LiFe$_{1-x-y}$MxN$_y$PO$_4$) were obtained. For this purpose, measurements were made using characterization techniques and impedance spectroscopy (EIS) tests. Regarding the characterization, the samples were measured by X-ray diffraction (XRD) obtaining the crystallographic planes for both the pure phase and the doped phase. In the pure phase the 110, 132, 121 planes were obtained according to the crystallographic record. The scanning electron microscope (SEM) technique was also used to obtain the morphology of the particles at different magnifications. And the effect on the properties, varying the pressure, temperature, operating parameters of the fabricated electrodes of LiFePO4 and LiFe$_{1-x-y}$MxN$_y$PO$_4$(M=Ni, N=Co) compound were studied and measured. Pellets were also fabricated for both compounds to perform the impedance tests. Finally, the ionic transport properties were studied and measured by electrochemical impedance spectroscopy. Nyquist plots with their respective equivalent circuit of the fabricated cathode were obtained for both the pure and doped phases.
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Fabricación de acarreadores de quitosano trimetilado por microfluídica
El quitosano es el segundo biopolímero más abundante en la naturaleza, compuesto de N-acetil-D-glucosamina y D-glucosamina. Es biocompatible y no toxico, lo que permite que sea usado en biomedicina. Su trimetilzación incrementa su solubilidad en agua, una de las condiciones que permite su empleo como acarreador de diversas biomoléculas. Por su parte, el empleo de la microfluidica facilita el control del tamaño de las cápsulas acarreadoras, así como la reducción del volumen de los reactivos durante el proceso de fabricación dentro de la celda. Así mismo, es una técnica muy versátil para el encapsulamiento de proteínas como de fármacos. En este trabajo, se presenta la fabricación de acarreadores de trimetil quitosano, vacíos y encapsulando albúmina de suero de bovino, por la técnica de microfluídica. Los precursores y las cápsulas fabricadas, fueron caracterizados por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y microscopia de fuerza atómica.
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Efectos estructurales de cúmulos compactos de 13 átomos y sus orbitales moleculares
Los pequeños cúmulos atómicos se pueden ordenar de formas distintas a como lo hacen los átomos en sus estructuras cristalinas más estables, disminuyendo incluso su energía. Esto depende principalmente del número de electrones en su última capa pero también del potencial efectivo que generan las capas interiores. Otro efecto aún más interesante, es la forma en que cambian sus orbitales moleculares (HOMO y LUMO) que tienen un carácter colectivo y deslocalizado asemejando a los orbitales atómicos, dando origen a “superátomos” que comparten algunas características con los átomos normales pero aumentan el rango de las posibilidades de su uso como materiales.
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Fabricación de fibras basadas en el sistema PCL/colágeno/elastina fabricadas por la técnica de electrohilado
La ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa son campos emergentes que buscan desarrollar biomateriales capaces de promover la reparación y regeneración de tejidos dañados. Uno de los métodos más prometedores para la fabricación de estos materiales es la técnica por electrohilado, dado que permite la producción de fibras a escala nanométrica a partir de soluciones poliméricas o compositas. Las matrices de este tipo de fibras pueden imitar la estructura y función de la matriz extracelular natural, favoreciendo el crecimiento celular y la regeneración tisular. En este trabajo, nos centramos en la fabricación de fibras compuestas de poli(ε-caprolactona), colágeno, elastina y sinvastatina para su empleo en regeneración tisular. La selección de los precursores se basó en caracterizaciones previas morfológicas, composicionales, de hinchamiento, térmicas y mecánicas. Por su parte, la sivastatina es un fármaco ampliamente usado en el campo médico para disminuir los niveles de colesterol en sangre. Entonces, membranas de fibras de PCL/colágeno/elastina-sinvastatina, son un material prometedor para su futuro empleo como parches de corazón. Su composición y morfología fue caracterizada mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y microscopía de fuerza atómica, respectivamente.
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Evaluación de propiedades físico-químicas de nanocápsulas basadas en carbono
Los nanodiamantes (ND) han surgido a partir del estudio de las nanotecnologías y han adquirido un valor enorme, debido a sus características y propiedades. Los nanodiamantes se refieren a partículas de diamantes que se encuentran en un rango nanométrico, es una forma cristalina del carbono, en la que los átomos del carbono se encuentran en una estructura cristalina cubica [1]. El quitosano es un biopolímero derivado de la quitina, que se obtiene a partir de corazas de crustáceos y caracoles [2]. Los nanotubos de carbono son estructuras cilíndricas que se encuentran en escala nanométrica donde los átomos de carbono en forma de lamina se encuentran entrelazados entre sí. Se pueden encontrar dos tipos de nanotubos de carbono, nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) y de paredes múltiples (MWCNT) [3]. Debido a la importancia de ambas nanopartículas basadas en carbono, el presente trabajo evalúa las propiedades fisicoquímicas de un sistema de nanodiamantes y nanotubos de carbono recubiertas con quitosana. La morfología y la caracterización fisicoquímica de los compuestos se realizó utilizando Transformada Infrarroja de Fourier (FTIR) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). análisis termogravimétrico (TGA) y difracción de rayos X. Los espectros de infrarrojo demostraron la interacción química entre los componentes, que también fueron visibles en el TGA. Los resultados muestras una predominancia en la superficie de la quitosana en los nanodiamante s y los nanotubos de carbono mediante pruebas de solubilidad y análisis de difracción de rayos X.
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MAGNETIZACIÓN REVERSIBLE DESDE YbCrO3 HASTA LA CERÁMICA DE ALTA ENTROPÍA Yb0.2Tm0.2Gd0.2Ce0.2La0.2CrO3
Los sistemas que presentan un desorden multicomponente o también llamados de alta entropía han despertado un enorme interés científico durante la última década, enfocándose principalmente en el diseño personalizado de materiales con la finalidad de explorar si las propiedades existentes se multiplican, decrecen, desaparecen o aparecen nuevas propiedades físicas. Este concepto fue primariamente introducido en materiales metálicos y posteriormente introducido en sistemas complejos como los óxidos tipo perovskita (ABO3) [1,2]. Una familia de óxidos de especial interés son las ortocromitas de tierras raras, las cuales exhiben fenómenos magnéticos peculiares como la magnetización reversible bajo el régimen de enfriamiento con campo, tal como se ha observado en los compuestos simples YbCrO3, TmCrO3, GdCrO3, CeCrO3. Este comportamiento ha sido atribuido a la generación de un campo interno debido a la interacción de intercambio (Jexch) entre las subceldas de las tierras raras (TR) y el metal de transición (Cr) [3]. En el presente trabajo se reporta el diseño de monofases de ortocromitas bajo el enfoque de alta entropía mediante la técnica de síntesis por coprecipitación. Los compuestos a estudiar tienen formula química YbCrO3, Yb0.5Tm0.5CrO3, Yb0.3Tm0.3Gd0.3CrO3, Yb0.25Tm0.25Gd0.25Ce0.25CrO3, Yb0.2Tm0.2Gd0.2Ce0.2La0.2CrO3. Así mismo, los estudios microestructurales (TEM) muestran una distribución homogénea de los cationes involucrados y con tamaño de partícula cercanos a 100 nm. La fase simple se mantiene a medida que el desorden catiónico se incrementa y la estructura cristalina fue resuelta por el método de Rietveld. Finalmente, los resultados obtenidos de las propiedades magnéticas muestran que la magnetización reversible se mantiene tanto en los sistemas de baja entropía, mediana y alta entropía; este fenómeno es analizado mediante el modelo de Cooke.
[1] Rost, C. M. et al. Nat. Commun.(2015)
[2] Jiang, S. et al.Scr. Mater.(2018)
[3] AH Cooke et al .J Phys C.(1974)
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Propiedades termoeléctricas y de transporte electrónico en superredes de germaneno
Se reconoce ampliamente que el rendimiento y la eficiencia de los dispositivos termoeléctricos podrían mejorarse con materiales de baja dimensión. En este trabajo, hemos explorado el germaneno, un material bidimensional, a través de arreglos periódicos y aperiódicos de electrodos. Las nanoestructuras termoeléctricas se describen mediante un Hamiltoniano efectivo de baja energía alrededor del punto de Dirac. La transmisión, conductancia y el coeficiente Seebeck se han determinado utilizando el método de la matriz de transferencia, el formalismo de Landauer-Büttiker y la relación de Cutler-Mott, respectivamente. Hemos encontrado que el arreglo de superred aperiódico resulta en una mejora del coeficiente Seebeck y del factor termoeléctrico en comparación con los arreglos periódicos a lo largo de los cuatro canales de conducción. Además, nuestros hallazgos revelan que un aumento en la oscilación con el número de barreras electrostáticas conduce a una disminución en la conductancia, pero mejora el coeficiente Seebeck para ambos arreglos. Los resultados de esta investigación no solo mejorarán nuestra comprensión de las propiedades del germaneno, sino que también identificarán aplicaciones potenciales en dispositivos termoeléctricos novedosos y más eficientes, proporcionando nuevas perspectivas para estudios futuros.
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Síntesis y propiedades electroquímicas de LiCoO2, LiMn2O4 y LiFePO4
En este trabajo se presentarán diversas metodologías de síntesis para producir materiales catódicos bien establecidos en la industria y esfuerzos de investigación en relación con la realización de baterías de iones de litio de distintas generaciones: primera generación (LiCoO2 y LiMn2O4) y de última generación (LiFePO4, todavía en etapa de investigación). Asimismo, se discutirán sus respectivas propiedades electroquímicas determinadas tras la confección de medias celdas catódicas en atmosfera inerte y con Li metálico como contraparte anódica. Las metodologías de síntesis involucradas básicamente competen a reacciones de estado sólido y síntesis hidrotermal, en tanto que como técnicas de caracterización estándar de los compuestos obtenidos son Difracción de Rayos X, Fluorescencia de Rayos X y Espectroscopía Raman. La motivación de la presente contribución es la de mostrar una capacidad doméstica o local en lo que respecta al procesamiento oportuno de arcillas ricas en Litio (recolectadas en subsuelo mexicano) para lograr el objetivo de manufacturar un muy importante bloque principal de dispositivos de almacenamiento de energía, es decir, los materiales catódicos con base en Li.
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Efecto de la incorporación de Dy$^{3+}$ sobre las propiedades luminiscentes de nanopartículas de Mn:ZnS
El sulfuro de cinc (ZnS) exhibe un comportamiento luminiscente relativamente brillante en la región azul. Sin embargo, esta banda de luminiscencia puede modificarse debido a defectos intrínsecos. Por otro lado, este semiconductor puede usarse como matriz hospedante de iones de metales de transición o elementos lantánidos produciéndose la emisión de luz en otras bandas del espectro óptico. En particular, iones Mn $^{2+}$ ($^3$d$_5$ ) se sustituyen parcialmente por iones Zn 2+ ($^3$d$_10$) dando como resultado una emisión en la banda amarilla. Por otro lado, se ha demostrado que el dopaje con iones trivalentes tiene efecto en el aumento de la emisión luminiscente del ZnS. En este trabajo se reporta el estudio de las propiedades luminiscentes de nanopartículas de ZnS, ZnS:Mn$^{2+}$ y ZnS:(Mn$^{2+}$,Dy$^{3+}$) con estructura cúbica que fueron sintetizadas por el método de coprecipitación a 70 °C y posteriormente tratadas térmicamente a 300 °C en atmósfera de argón. El análisis morfológico reveló la formación de nanopartículas de ~5 nm mientras que el estudio por espectroscopía UV-vis indicó que la brecha energética de todas las muestras coincide con la brecha del ZnS en bulto. De acuerdo con el estudio de fotoluminiscencia, las nanopartículas de ZnS exhiben una banda de emisión centrada en 540 nm asociada a un exceso de azufre en el contenido de las muestras, mientras que al incorporar iones de Mn$^{2+}$ se produce una nueva banda centrada en 602 nm asociada a la transición de espín prohibida $^4$T$_1$→$^6$A$_1$. Con la inserción de Dy$^{3+}$, la intensidad fotoluminiscente de la banda centrada en 602 nm incrementó hasta en un 70% para las muestras sin tratamiento térmico, mientras que las muestras tratadas térmicamente experimentaron un incremento de luminiscencia de 300%. Estos resultados proveen un enfoque simple para la obtención de nanopartículas con emisión en la banda amarilla que pueden dispersarse fácilmente en diferentes medios.
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Estudio teórico sobre el secuestro de metales pesados por medio de zeolitas
Las zeolitas son materiales muy abundantes en ciertas partes del mundo, incluido México, que cuenta con yacimientos naturales. Debido al poco conocimiento de la naturaleza de sus propiedades, lo que también conlleva a no saber darles un valor agregado, su comercialización se realiza a precios relativamente bajos en nuestro país. Sin embargo, en otras partes del mundo se funcionalizan para ser usadas en una amplia gama de aplicaciones industriales, como en la industria petroquímica para la purificación de gases y líquidos, en la industria de alimentos para la filtración y purificación, y en la agricultura para mejorar la retención de nutrientes en el suelo. Un problema de actualidad y de amplio interés global es la purificación de fuentes de agua potable de metales pesados. Precisamente en esta problemática, las zeolitas son las que (en comparación con otros materiales) ofrecen las características más atractivas (relación costo-beneficio) para esta tarea. En el presente trabajo, basados en cálculos de la teoría del funcional de densidad electrónica (DFT), se presenta el estudio de dos distintas zeolitas, mordenita (MOR) y Linde Type A (LTA), en los que se muestra la naturaleza de la captura de los metales Ar y Sr. Los resultados son de los primeros en su tipo y reflejan la naturaleza del fenómeno de la captura de metales pesados por zeolitas.
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Nanoestructuras de Carbono decoradas con NiO para aplicaciones a energias.
Existe un incremento en la demanda de dispositivos de almacenamiento de energía de alta eficiencia. En este trabajo se presentará un análisis de capacitancia específica para buscar una alternativa de almacenamiento que brinde alta eficiencia, densidad de energía y una excelente frecuencia de carga y descarga para una larga vida útil. Por ello, la búsqueda de un material que exhiba estas características es crucial para el desarrollo de dispositivos de almacenamiento. Las nanoestructuras de carbono presentan una alta área superficial que permite un mayor almacenamiento de cargas eléctricas, y el óxido de níquel (NiO) es un candidato idóneo para incrementar la transferencia de cargas eléctricas. La combinación de estos dos materiales es ideal para el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energía. La síntesis de este material se llevó a cabo mediante la técnica hidrotermal a una temperatura de 125 °C durante 4 horas. Las muestras fueron caracterizadas a través de análisis morfológico y estructural utilizando técnicas de microscopía electrónica de barrido, espectroscopía UV-VIS y difracción de rayos X. Además, los materiales sintetizados fueron analizados mediante pruebas de voltametría para estudiar la capacitancia específica y la vida útil, con el fin de proponer un dispositivo de almacenamiento de energía fácil de fabricar.
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Síntesis y caracterización por espectroscopía Raman de nanopartículas de óxidos de hierro
La espectroscopía Raman es una técnica de caracterización que se emplea para determinar grupos funcionales de interés en diversos sistemas. En este estudio se presentan caracterizaciones en escala nanométrica de óxidos de hierro, determinando sus modos vibratorios moleculares en fases puras de magnetita, maghemita y hematita, así como sus mezclas. Además, se presentan los espectros de estas fases funcionalizadas con moléculas orgánicas y se analizan los cambios de los modos vibratorios moleculares en los distintos sistemas. Las relaciones utilizadas para las funcionalizaciones Metal:Orgánico (M:O) son de 1:0, 1:1, 0.02:1. Algunas aplicaciones de estas estructuras se encuentran en remediación ambiental como filtros para la captura y remoción de contaminantes del agua y el aire debido a su alta superficie específica y reactividad. En biomedicina, actúan como sistemas de liberación controlada de fármacos, aprovechando la capacidad de funcionalización para mejorar la biocompatibilidad y la direccionalidad en la liberación de medicamentos. En la industria automotriz, estos materiales pueden ser utilizados en sensores y otros dispositivos electrónicos debido a sus propiedades magnéticas y conductoras.
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Estudio computacional de las curvas de fusión de nanopartículas de Oro-Paladio
Los diagramas de fase para aleaciones metálicas son muy importantes para entender las condiciones, como la temperatura o la presión, en las que algunas nanopartículas se encuentran en un estado determinado, tienen una forma específica o una configuración superficial. En este trabajo se realizaron una serie de simulaciones de dinámica molecular para estudiar la fusión de estructuras cuboctaédricas, icosaédricas y decaédricas de nanopartículas de oro-paladio con varias concentraciones relativas y tamaños. Estas se realizaron con el fin de construir un modelo de transición de fase. Se compararon los resultados de la simulación con un conjunto de parámetros de orden que caracterizan la configuración molecular de las partículas, como el coeficiente de Lindemann y el parámetro local y global q6. Las simulaciones atomísticas se presentan como un método con el potencial de complementar posibles resultados de calorimetría y nanotermodinámica.
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Adsorción de BSA sobre fibras compositas de óxido de poletileno/hidroxiapatita por microscopia de fuerza atómica
La construcción de matrices extracelulares artificiales es uno de los paradigmas en la ingeniería de tejidos. Particularmente la fabricación de sustratos promotores de regeneración ósea, debe involucrar la presencia de hidroxiapatita, el biocerámico más abundante en hueso, mientras que el segundo componente debe ser un biopolímero o un polímero biocompatible. Dichos materiales, deben promover la formación de hueso nuevo y permitir la adsorción de proteínas. En este trabajo se propuso la fabricación de una matriz composita de nanofibras de óxido de polietileno adornadas con nanopartículas de hidroxiapatita, empleando la técnica de electrohilado. La fabricación de las nanopartículas de hidroxiapatita se realizó por síntesis hidrotermal, mientras que la morfología y grupos funcionales de las matrices poliméricas se determinó por microscopia de fuerza atómica y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. El estudio de la adsorción de albumina de suero de bovino sobre las membranas se obtuvo mediante microscopia de fuerza atómica.
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Síntesis y caracterización de películas delgadas de óxido de indio dopado con estaño para detección de gases
Las películas delgadas de óxido de indio dopado con estaño (ITO) son materiales cruciales en aplicaciones optoelectrónicas debido a su alta conductividad eléctrica y transparencia óptica. Este trabajo presenta la síntesis y caracterización de películas de ITO obtenidas mediante el método Sol-Gel, con el objetivo de utilizarlas en detectores de gases. La síntesis incluye la preparación de una solución precursora usando nitrato de indio hidratado y cloruro de estaño pentahidratado en un medio de alcohol etílico, seguido del depósito por la técnica recubrimiento por inmersión y un tratamiento térmico posterior a 500ºC.
Se llevaron a cabo diversas técnicas de caracterización para evaluar las propiedades físicas de las películas. La caracterización estructural y morfológica se realizó mediante espectroscopía Raman y microscopía electrónica de barrido (SEM) respectivamente, mientras que las propiedades eléctricas se evaluaron mediante mediciones de resistencia eléctrica utilizando el método de cuatro puntas bajo distintas condiciones ambientales.
Los resultados obtenidos muestran que las películas de ITO sintetizadas presentan una estructura homogénea y una baja resistividad, lo cual es prometedor para su aplicación en la detección de gases. Este trabajo resalta la viabilidad del método Sol-Gel como una alternativa económica y ecológica para la producción de sensores de gases eficientes y de bajo costo.
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Espectro óptico de un medio quiral estructural nanocompuesto con inclusiones metálicas y un defecto de torsión
Consideramos una capa de medio quiral estructural nanocompuesto con nanoesferas metálicas aleatoriamente dispersas y un defecto de torsión en el centro de la capa. Las propiedades dieléctricas de material quiral estructural se pueden representar por un tensor uniaxial efectivo resonante. Estudiamos los espectros ópticos a incidencia oblicua para ondas circularmente polarizadas como función de los diferentes parámetros del medio, como la fracción de llenado de las nanoesferas metálicas, el periodo espacial de la estructura quiral y el ángulo del defecto de torsión. Observamos la separación de las bandas de transmisión y reflexión como un efecto del acoplamiento del modo de defecto, la banda de reflexión de Bragg de la estructura quiral y la banda prohibida omnidireccional causada por las inclusiones metálicas.
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Materiales Cerámicos de Alta-Entropía: Una aproximación hacia el desarrollo de Materiales Avanzados.
En 2004 dos grupos de investigadores de manera simultanea encontraron que era posible estabilizar una fase cristalina en aleaciones metálicas si se mantenían dos condiciones básicas: incrementando el desorden composicional en relaciones equimolares en un sitio especifico de la red cristalina y minimizando la dinámica configuracional a primeros vecinos a través de las reglas de Hume-Rothery [1, 2]. 10 años después de esos acontecimientos, este enfoque de investigación se extrapolo hacia materiales cerámicos funcionales el cual ha ido creciendo en diversos grupos de investigación, aplicándose a una cantidad diversa de materiales funcionales en los diferentes campos de investigación [3]. En este trabajo de investigación se presenta los avances que hemos obtenido al aplicar este enfoque de alta entropía en materiales ferroeléctricos y magnéticos [4] con desorden composicional en sitios A y B de la estructura cristalina tipo perovskita.
[1] Yeh JW, Chen SK, Lin SJ, et al. Adv Eng Mater. 2004;6:299–303.
[2] Cantor B, et al. Mater Sci Eng, A 2004;375–377:213–8.
[3] C. M. Rost et al. Nat. Commun. 6 (2015) 8485; S. Jiang, T. Hu et al. Scripta Materialia 142 (2018) 116–120
[4] A. Durán et al. enviado a Materials Horizon (RSC)
Agradecimientos:
A. Durán, agradece el proyecto No. IN-103623 (PAPIIT-DGAPA). C. Herbert y J. G. Posadas agradecen al CONAHCyT por la beca otorgada.Un agradecimiento especial a la UABC por el apoyo de DRX. Se agradece la asistencia técnica de P. Casillas.
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Celdas solares basadas en colorantes: El estado del arte
El aumento poblacional, así como el mayor acceso a los servicios energéticos han impactado en el aumento en la tasa de generación de energía, lo cual conlleva un aumento en la contaminación, dado que los procesos de obtención de energía eléctrica liberan gases de efecto invernadero derivados de la combustión de productos fósiles. Para contrarrestar los efectos adversos, la Organización de las Naciones Unidas (ONU), a través de la Agenda 2030 del Desarrollo Sostenible, ha incentivado a la investigación en el área de energías renovables, como las celdas solares. En este sentido, las celdas solares basadas en colorantes (DSSC) son dispositivos fotovoltaicos de bajo costo, que permiten la generación de electricidad a partir de la excitación de los tintes adsorbidos en la superficie del fotoánodo. En la actualidad, la investigación en esta área busca optimizar la eficiencia de los dispositivos, trabajando desde cuatro ejes primarios: 1) la composición del fotoánodo, 2) los tintes fotosensibilizadores, 3) el electrolito, y 4) la composición del contra electrodo. En este póster se abordarán los avances en las áreas de oportunidad de las DSSC.
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Sobre la estructura de los cúmulos de oro $Au_{13}(SR)_{11}$ y $Au_{11}(SR)_{9}$
En este trabajo exploramos el campo de los cúmulos de oro protegidos con tioles; proponemos dos nuevas estructuras que siguen la linea de síntesis del cumulo $Au_{15}(SR)_{13}$ reportado en 2013. Presentamos dos nuevas estructuras mas pequeñas denominadas como $Au_{11}(SR)_{9}$ y $Au_{13}(SR)_{11}$, de las cuales hacemos un intensivo análisis físico-quimico (distorsión de enlaces, IR, Raman, etc...) en donde estudiamos el efecto que tienen los diferentes ligando, desde el mas simple como el Hidrogeno hasta ligandos complejos como el Adamantil sobre la propia estructura. En el trabajo se encuentra que para la estructura mas pequeña $Au_{11}(SR)_{9}$ contiene un core central de $Au_3$ en forma triangular, siendo el core mas pequeño encontrado y que difiere al reportado en la literatura como $Au_4$ en forma de tetraedro. Por todos estos motivos, este trabajo tiene resultados interesantes y nuevos, ademas que los mismos ya han sido sometidos al escrutinio y actualmente se encuentra publicado en una revista científica.$^1$
1.- Cárdenas CE, Tlahuice-Flores A. On the structure of Au11(SR)9 and Au13(SR)11 clusters. Phys Chem Chem Phys. 2021 Sep 15;23(35):19636-19646. doi: 10.1039/d1cp02332b. PMID: 34524294.
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Nuevo algoritmo para acelerar la predicción estructural de cúmulos de oro protegidos con tioles
Los cúmulos de oro protegidos con tioles son compuestos disponibles en muchos laboratorios alrededor del mundo. Se sabe que dependiendo de la proporción entre los ligandos (-SR) y los átomos de oro, los cúmulos presentan propiedades que los hacen especiales para aplicaciones en catálisis, aprovechamiento de la energía solar, nanomedicina, etc. Sin embargo, a pesar de la caracterización por espectroscopia de masas, muchos de ellos no se han logrado cristalizar y por lo tanto, se necesita de estudios teórico-computacionales para proponer la estructura molecular. En esta plática se abordarán diversas estrategias conocidas para la predicción de estos cúmulos. Se introducirá un nuevo algoritmo que consta de 5 pasos y que puede aprovecharse para acelerar la búsqueda de los candidatos para proponer los modelos moleculares de los cúmulos de oro protegidos con tioles. Además, se expondrán un par de ejemplos (Au15(SR)19 y Au22(SR)16) donde el nuevo algoritmo ha mostrado su viabilidad de aplicación. Finalmente se hablará de la caracterización estructural, vibracional, óptica y quiróptica de estos compuestos.
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Tecnologías de Deposición para Espejos de Bragg: Hacia el desarrollo de detectores en chip
Las películas delgadas ofrecen una amplia gama de ventajas en control óptico y flexibilidad de diseño para abarcar diversas aplicaciones, pero también presentan desafíos en uniformidad, control de procesos y costos. En este estudio abordamos la deposición de películas multicapas con tres técnicas: evaporación con haz de electrones, sputtering y deposición química de vapor a baja presión (LPCVD) y evaluamos su aplicabilidad para un espejo de Bragg formado por multicapas de nitruro de silicio (Si3N4) y óxido de silicio (SiO2). Mediante el análisis de tasas de deposición, espesores, homogeneidad, índices de refracción y rugosidad proponemos la técnica óptima para la obtención del espejo de Bragg. Al considerar además costos, escalabilidad y compatibilidad con circuitos integrados estándar este trabajo de investigación sienta las bases para el desarrollo de un sistema “laboratorio en chip” de monitoreo de aguas contaminadas en la Cuenca del Alto Atoyac, basado en la integración de espejos de Bragg en un circuito electrofotónico.
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NANO FILMS OF TIN FOR THE GENERATION OF PHONON-POLARITON
Nano science is diversifying into multiple technological applications, and the performance of new scientific advances is increasingly demanding. In response to this need, more efficient heat dissipation mechanisms are currently required. In theory, it has been possible to glimpse that the phonon-photon interaction can improve the thermal conduction values of a material from the generation of surface polariton phonons. In the case of thin films, numerical models have predicted that even at nanometric thicknesses, their thermal conduction increases rather than decreases.
In this research, nano films of TiN, smaller than 150 nm, were deposited on a C-Sapphire substrate by means of the reactive sputtering technique, with the objective of obtaining a material with an adequate dielectric constant for the generation of polariton phonons and thus obtain better thermal conduction through polaritonic behavior. Monocrystalline and polycrystalline films have been obtained to study how this parameter influences the optoelectronic performance of the material; Likewise, the electronic density of the deposited films has been studied as a function of the deposit conditions; seeing how it affects the value of its dielectric constants.
The characterization techniques used for this research have been both transmission and scanning electron microscopy, electron loss spectroscopy, Fourier transform infrared, high energy electron diffraction by reflection, as well as data processing through different software.
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Búsqueda de análogos a condensados de Bose Einstein en la respuesta optica de sistemas metálicos nanoestructurado
superfluidez y la superconductividad tienen su origen en la condensación de Bose Einstein, mientras que los condensados de polaritón introducen conceptos novedosos para la
condensación sin equilibrio. El objetivo es tener una salida de láser coherente que exhiba coherencia temporal y espacial. Dada la existencia de posibles cavidades resonantes en los sustratos
SERS, que se muestran como una especie de poros dentro de una capa de nanopartículas de
oro, un haz de fotones que interactúan con los plasmones existentes en la capa NP Au, estos
exhiben excitaciones de plasmones de superficie localizadas a través de una interacción indirecta de la plasmones con las cavidades resonantes. Para el estudio de estas interacciones donde
el sistema consta de modos polaritónicos que se acoplan a moléculas colorantes. Suponemos
que cada molécula es un sistema de dos niveles acoplado a un oscilador armónico que describe
los grados de libertad de rotación de la molécula. Se espera que la interacción de fotones y
plasmones muestre efectos de condensación. Para ello se realizan estudios de espectroscopia
ultrarrápida con el fin de analizar el comportamiento de absorción, emisión de sustratos SERS,
se busca encontrar señales experimentales para comprobar si el sistema presenta acoplamiento
fuerte y son candidatas para observar el fenómeno de condensación de plasmones.
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Estudio teórico de la superficie (0001) del $Bi_2Te_3$, efecto de la relajación estructural y del acoplamiento espín-orbita
Se investigaron los estados de superficie del $Bi_2Te_3$ usando cálculos de la teoría del funcional de la densidad (DFT). El $Bi_2Te_3$ ha sido ampliamente reportado por sus características de aislante topológico, cuya principal peculiaridad es la de mostrar características de conductores metálicos sobre la superficie mientras que el interior del material es un aislante. Este tipo de materiales son muy prometedores ya que tienen el potencial para desarrollar nuevas tecnologías mas eficientes y potentes. El acoplamiento espín-orbita (SOC) nos permite describir con mayor precisión efectos característicos de algunos metales. En este trabajo se estudió el efecto del acoplamiento espín-orbita en los modelos atómicos de superficies y sus propiedades electrónicas. Se comprobó su características de aislante topológico y se analizaron los cambios en dichos estados electrónicos al optimizar estructuralmente considerando el SOC. Se demostró que es necesario realizar la optimización geométrica y el estudio de las propiedades electrónicas con la corrección del acoplamiento espín-orbita para replicar los estados reportados experimentalmente del $Bi_2Te_3$.
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Influencia de condiciones electroquímicas y microestructurales en las propiedades magnéticas de arreglos de nanoalambres de Ni embebidos en alumina porosa
La búsqueda de nuevos materiales con propiedades magnéticas aumentadas se encuentra en el centro de una intensa actividad científica debido a sus aplicaciones en la espintrónica, dispositivos lógicos, sensores magnéticos y dispositivos de hiperfrecuencias. Una estrategia bien conocida para obtener materiales con anisotropía magnética elevada consiste en alear y dopar metales de transición con otros elementos, como por ejemplo las aleaciones basadas en Fe y Co y de los ferromagnetos basados en tierras raras. Debido a esto, existe un interés considerable en el desarrollo de materiales magnéticos a base de elementos de bajo costo y más abundantes. Una alternativa interesante ha sido el aprovechamiento de otras fuentes de efectos magnéticos como la magnetostricción para aumentar y controlar la anisotropía magnética. En arreglos de nanoalambres de níquel fabricados por electrodeposición en membranas porosas de alúmina aparece una contribución de origen magnetoelástico. La reducción del diámetro y el confinamiento estructural de los nanoalambres en la escala de algunas décimas de nanómetros dan como resultado la aparición de efectos magnetoelásticos que aumentan significativamente la anisotropía magnética efectiva [1,2]. En este trabajo se discuten resultados recientes sobre el control de dicha contribución de anisotropía magnética mediante distintas estrategias como el cambio en las dimensiones de los nanoalambres, las condiciones electroquímicas de su crecimiento y la naturaleza del medio nanoporoso que los contiene.
Referencias
[1] J. De La Torre Medina et al.: Nanotechnology 27, 145702 (2016).
[2] J. Almazán-Celis et al.: J. Magn. Magn. Mater. 529, 167860 (2021).
Agradecimientos
El apoyo financiero fue proporcionado por el Fondo Belga para la Investigación Científica (F.R.S.-FNRS). F.A.A. es Investigador Asociado del F.R.S.-FNRS. y J.d.l.T.M. agradece al CONAHCYT por el apoyo financiero a través del Proyecto No. A1-S-9588.
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Síntesis de nanopartículas de oro utilizando un reactor continuo de tanque agitado
Es bien conocido que las nanopartículas de oro presentan interesantes propiedades ópticas, por lo que su aplicación se ha extendido a distintas áreas del conocimiento, que van desde la fotocatálisis hasta la hipertermia, lo que ha dado lugar a la necesidad de producción a escala de dichas nanopartículas. No obstante, su síntesis suele realizarse en reactores tipo batch, lo que dificulta su escalamiento. Por lo anterior, en el presente trabajo se propone la construcción de un reactor continuo de tanque agitado para la síntesis de nanopartículas de oro esféricas. Para ello, se emplearon bombas peristálticas y la plataforma Arduino para controlar la concentración de los precursores químicos a través de la manipulación de sus flujos. La caracterización óptica de las nanopartículas utilizando espectroscopia UV-Vis sintetizadas en continuo muestra resultados similares a las nanopartículas obtenidas utilizando síntesis por lotes.
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Caída de potencial en cavidades caóticas con simetría de reflexión
Estudiamos la caída de potencial en dos arreglos de tres terminales con cavidades caóticas con simetría especular para las simetrías ortogonal y unitaria del esquema de Dyson. En cada caso determinamos la distribución de la caída de potencial y la comparamos con el correspondiente caso de cavidades en ausencia de esa simetría puntual. El efecto de la presencia de la simetría especular es mucho más notable en un arreglo donde la punta de medición se encuentra en la orilla de una cavidad que en un arreglo donde la punta de medicioń se encuentra entre dos cavidades caóticas.
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Propiedades de detección de radiación UV y fotocatálisis del óxido DyCoO3
Los óxidos con estructura tipo perovsquita de fórmula LnCoO3, donde Ln es un elemento de las tierras raras, tienen propiedades físicas y químicas únicas. Estos materiales se aplican en catálisis, sensores de gases y electrodos para baterías de combustible de óxido sólido (SOFCs), entre otros. En este trabajo, se obtuvo el óxido DyCoO3 a 900°C utilizando el método de solución-polimerización. La microestructura de este material es de tipo dendrítica, con tamaño de grano entre 0,2 y 8 micrómetros. La detección de la radiación ultravioleta (UV) se realizó utilizando un diodo emisor de luz (LED) de longitud de onda de 365 nm e irradiancia óptica (Ee) variable. Se obtuvieron patrones de respuesta que muestran una detección cuantitativa de este tipo de radiación. Sin embargo, también se obtuvieron resultados análogos utilizando luz de longitudes de onda más grandes: 400, 449 y 642 nm. Los gráficos muestran una disminución en la variación de la fotocorriente al aumentar la longitud de onda, que corresponde a una disminución en la energía de los fotones . Por otro lado, se investigó la descomposición fotocatalítica de soluciones acuosas del pigmento verde de malaquita bajo radiación UV. Los resultados muestran una disminución de la absorbancia al aumentar el tiempo de exposición a la luz UV, lo que indica la degradación del pigmento. Dado que DyCoO3 es un material semiconductor de tipo p, la generación de portadores de carga eléctrica bajo esta radiación explica estas propiedades. Las posibles aplicaciones de este material se encuentran en sensores UV para prevenir el cáncer de piel, y en materiales para fotoceldas para ahorro de energía eléctrica, y en menor medida para descomponer tintes orgánicos.
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Influencia del nitrato de cerio III hexahidratado en la permeabilidad de membranas fabricadas a partir de fibras coaxiales de quitosano-óxido de polietileno
Las fibras coaxiales fabricadas por la técnica de electrohilado son una clase emergente de materiales compuestos que han recibido atención significativa debido a su versatilidad y aplicaciones potenciales en diversos campos, incluyendo la ingeniería de tejidos, la liberación controlada de fármacos y la catálisis. Las estructuras fabricadas consisten en una matriz de óxido de polietileno, como fibra núcleo, y una capa coraza de quitosano-óxido de polietileno entrecruzado y dopado con nitrato de Cerio III hexahidratado. La capacidad de ajustar la relación de los precursores de la matriz de fibras permite controlar sus propiedades de permeabilidad, que las hace adecuadas para aplicaciones específicas como la filtración y la liberación controlada de fármacos. En este trabajo, la capa coraza consistió en una mezcla de óxido de polietileno (5 %m/v) y de quitosano (0.5, 1.0 y 1.5 %m/v) en una relación 80:20, con una concentración de cerio (1, 2, 3 y 4 %v/v). Como control se empleó una muestra de capa coraza sin dopar con la tierra rara. La permeabilidad se determinó mediante ángulo de contacto en modo video. Se determinó que para bajas concentraciones de quitosano (0.5 %m/v) y una concentración 2 %v/v del dopante, la membrana muestra un comportamiento superhidrofóbico, pero que al incrementar el dopante (3 % v/v) se obtiene una membrana hidrofílica. Así mismo, las membranas con 1.5 %m/v y concentraciones 0, 1 y 2 %v/v de cerio en la fibra coraza, se comportan como membranas hidrofílicas. Por su parte, la muestra con la mayor concentración de cerio (4 %v/v), presentó un comportamiento hidrofóbico.
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Non-covalent interactions as design principle for novel materials
Macrocyclic arene compounds have played a fundamental role in the development of receptors, sensors, and conductive materials, to name a few. Research on these systems have laid the foundations to explore and establish non-covalent interactions, e.g., hydrogen bonding, π···π stacking, C–H···π interactions. My research group has taken the basic principles of macrocyclic arenes to design architectures enforcing metal–metal interactions towards the activation of small molecules, scaffolds capable of tubularly contorting aromatic systems, and frameworks able to bind anionic species for environmental remediation, all while retaining the intrinsic non-covalent interaction properties of these systems. Herein, I will abound in our progress in each of these areas constantly crossing boundaries of several scientific fields.
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Actividad fotocatalítica en luz visible de nanopartículas de SrTiO$_{3}$ mediante la inserción de iones Co$^{2+}$ y Co$^{3+}$
La eliminación eficaz de contaminantes en las aguas residuales sigue siendo un gran desafío hasta la fecha. Para esto se han propuesto varias estrategias, entre las que se destaca la fotocatálisis por ser un método ecológico que recurre al uso partículas semiconductores que generan la energía necesaria para la descomposición de los contaminantes mediante energía luminosa. Las perovskitas, particularmente las del tipo ABO$_{3}$, son materiales estructurados que han sido estudiados recientemente como fotocatalizadores. Dentro de este tipo de materiales destaca el titanato de estroncio, SrTiO$_{3}$. Sin embargo, el SrTiO$_{3}$ sólo responde a la luz ultravioleta debido a su banda prohibida (Eg) amplia de entre 3.0 y 3.2 eV. Esta banda podría modificarse a la región visible mediante la introducción de agentes dopantes. En este trabajo se muestra la síntesis de nanopartículas (NPs) de SrTiO$_{3}$ modificadas con Co en composiciones nominales (9, 6 y 3 w%) mediante el método sol-gel tipo Pechini. El análisis estructural en las muestras resultantes indica la formación de SrTiO$_{3}$ cúbico con tamaños de cristalitos en el rango de 15 a 23 nm. Según el análisis de propiedades ópticas, cuanto mayor es la concentración de Co, mayor es la absorción de luz. En particular, la banda de valencia de la muestra con la mayor concentración de Co sufrió un desplazamiento de borde debido a una gran cantidad de defectos que llevaron a la formación de una banda continua y, por lo tanto, redujeron el valor de Eg a 1.08 eV. La mejora del proceso de fotocatálisis está impulsada principalmente por la absorción de luz, el transporte efectivo de carga superficial de electrones 3d desde las transiciones de estado de espín t$_{2g}^4$, t$_{2g}^6$ y t$_{2g}^5$, y las trampas de electrones superficiales por Co$^{2+}$ / Co$^{3+}$ que inhiben la recombinación de cargas. La muestra SrTiO3$_{3}$ con Co al 9 w% presentó el mejor desempeño en la degradación de azul de metileno.
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Diferencia de potencial a través de dispositivos cuánticos
Estudiamos la diferencia de potencial, o voltaje, tanto en una cavidad caótica como en un alambre desordenado. Comparamos la distribución de los dos sistemas para las tres clases de simetrías en el esquema de Dyson, para el caso caótico, y diferentes configuraciones de desorden en el caso del alambre. A diferencia del caso clásico el voltaje puede tomar valores negativos y las puntas de prueba (sondas) afectan la medición por los efectos no locales en este tipo de sistemas.
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El rol de los desplazamientos atómicos térmicos en la termodinámica de fonones de metales con la estructura cúbica centrada en el cuerpo
Los átomos de un sólido en equilibrio termodinámico adoptan la estructura que minimiza su energía libre, que consiste de contribuciones energéticas y entrópicas. No todos los detalles de las diferentes contribuciones se conocen bien, y la mayoría no son computacionalmente baratas de estudiar, particularmente a temperatura finita. Sin embargo, la estructura determina las propiedades del material y predicciones precisas harían posible el desarrollo de tecnologías transformacional como el diseño computacional de materiales. En esta platica describiré la metodología computacional que hemos desarrollado o adaptado en mi grupo para calcular fonones y entropía fonónica a partir de simulaciones de dinámica molecular de primeros principios a un costo computacional razonable, y proveeré resultados sobre la dinámica reticular de Fe, FeV, y Ta con estructura cúbica centrada en el cuerpo a alta presión y temperatura, particularmente acerca de los fonones acústicos transversales. Estos modos son estabilizados por el magnetismo en fierro puro bajo condiciones ambiente; mostraré que también son estabilizados por los desplazamientos atómicos térmicos en las condiciones de presión y temperatura que se encuentran en el núcleo de la Tierra. Las simulaciones del FeV hechas con la teoría del funcional de la densidad predicen una transición de fase inducida por presión que no observamos experimentalmente, pero un estudio más sofisticado de los fonones muestra que el magnetismo y los desplazamientos atómicos térmicos estabilizan la estructura cúbica incluso a temperaturas criogénicas. Finalmente, mostraré que es necesario incluir desplazamientos atómicos térmicos en el estudio de la dinámica reticular del tántalo para predecir con precisión el comportamiento de la temperatura del parámetro de Gruneisen.
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Interacción entre una nanopartícula y un electrón relativista: fuerzas en el tiempo
En este trabajo se presentan expresiones semianalíticas para calcular la fuerza dependiente del tiempo que experimenta una nanopartícula esférica de radio arbitrario, asociada al campo electromagnético que esparce al interactuar con un electrón que se mueve con velocidad relativista constante y con un parámetro de impacto fijo (distancia mínima entre el centro de la nanopartícula y la trayectoria del electrón). El electrón considerado corresponde a los electrones típicamente empleados en la microscopía de transmisión y barrido electrónico, donde los electrones pueden alcanzar una rapidez de hasta 0.83 veces la rapidez de la luz ($\sim$0.40 MeV). Previamente, se ha estudiado la fuerza dependiente del tiempo bajo la aproximación dipolar eléctrica. En este trabajo, se muestran expresiones que consideran contribuciones multipolares de orden superior en términos de la integral de volumen del vector de Poynting, que se simplifican debido a la ortogonalidad de los armónicos esféricos vectoriales de manera análoga a las reglas de selección en la emisión espontánea de fotones por átomos excitados.
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Investigación computacional de los plasmones superficiales y las transiciones interbanda de las películas delgadas de cobre producidas mediante depósito láser pulsado
Se produjeron películas delgadas de cobre sobre sustratos dieléctricos mediante la técnica de depósito láser pulsado. Se observaron diferentes morfologías y distintos comportamientos de la absorción de luz que dependen de los parámetros del depósito láser. Se exploran dichas propiedades ópticas, en particular la relación entre la transición interbanda de las nanopartículas de cobre y el plasmón de superficie. Cálculos electromagnéticos usando las aproximaciones de dipolo discreto y el método de momentos explican cualitativamente las observaciones experimentales. Se discuten las semejanzas y diferencias entre los experimentos y los cálculos numéricos.
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Efectos de variaciones en las condiciones de síntesis de películas delgadas de CdS obtenidas por baño químico
El sulfuro de cadmio (CdS) es un semiconductor tipo n de banda prohibida directa, lo que le permite su utilización en diversas aplicaciones optoelectrónicas cuando se obtiene en forma de película delgada, tales como: celdas solares, sensores de luz y fototransistores. Su transparencia en parte del espectro visible lo convierte en un candidato ideal para ser empleado como película semiconductora de ventana en celdas solares, donde suele complementar otros materiales como PbS o CdTe, que actúan como semiconductores tipo p. La síntesis de CdS mediante baño químico (CBD, por sus siglas en inglés) ha captado la atención de distintos grupos de investigación debido a la versatilidad de esta técnica, que permite variar la temperatura, las concentraciones de los precursores, anexar dopantes, entre otros parámetros.
En este trabajo, se presenta el análisis de películas delgadas CdS crecidas mediante la técnica CBD bajo diferentes condiciones de temperatura, tiempos de síntesis y concentraciones de las sales precursoras. Los resultados obtenidos mostraron cambios en el comportamiento de rugosidad, transmitancia y grosor de las películas de CdS. Además, se observaron variaciones en el ancho de la banda prohibida. Aunque se han reportado diversos índices de refracción en películas delgadas de CdS, los resultados obtenidos en este estudio indican una posible relación entre los cambios de los índices de refracción con las variaciones del tiempo de síntesis, temperatura y concentración de los precursores.
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Estudio molecular del Ferroceno y su interacción con Xilenos en Etanol mediante DFT
El ferroceno es un metaloceno conocido por sus propiedades catalíticas en la síntesis de nanotubos de carbono (CNT) mediante deposición química de vapores (CVD). En este estudio, se emplean cálculos de Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para determinar las energías de interacción entre el ferroceno y varios isómeros de xileno. Este enfoque se inspira en metodologías experimentales en las que el ferroceno y el xileno se combinan en un proceso de dos pasos que implica agitación ultrasónica, con la posterior introducción de etanol para una mayor mezcla. Este enfoque se compara con el método convencional de combinar los tres componentes y someterlos a tratamiento ultrasónico. El objetivo es comprender cómo pueden influir estas interacciones en el proceso de CVD y en la posterior formación de CNT.
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Principles on the electronic structure and optical response of heterobimetallic M-Au/Ag(CN)$_{2}$-based coordination polymers (M = Mn, Co, Ni, Zn and Cd)
The electronic structure and derived optical properties of five synthesized Metal-Dicyanoaurates(I), (K)M[Au/Ag(CN)$_{2}$], (M = Mn, Co, Ni, Zn and Cd) coordination polymers are described from a combined experimental analysis and theoretical study based on density functional theory. In this sense, the topological features that influence the electronic structure, which in turn give rise to the electronic transitions associated to the band gap energy, are studied from first principles calculations and electronic spectroscopy. It is described the impact that gold and silver(through spin-orbit coupling and aurophilic interactions) have on the electronic transitions that originate the optical properties. The calculated projected density of states and band dispersion diagrams shed light on the molecular orbital distribution and the role of Au(CN)$_{2}$ and Ag(CN)$_{2}$ molecular blocks as the origin of the optical properties. Infrared, Raman and Ultraviolet-Visible spectroscopical analysis reveal the role that charge transfer interactions, of Metal $\rightarrow$ Ligand and Metal $\rightarrow$ Metal nature, have on the electronic behavior within the solids through its association with the polarizing power of the transition metals and gold/silver atoms.
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Síntesis verde de nanopartículas de óxido de zinc a partir de flores de bugambilia como fertilizante alternativo para cultivos hidropónicos.
La agricultura tradicional se enfrenta a limitaciones en zonas con escasa fertilidad del suelo. Este proyecto explora una solución más ecológica: nanopartículas de óxido de zinc (NPs de ZnO) biosintetizadas a partir de hojas de Bougainvillea glabra. Estas nanopartículas podrían actuar como catalizadores de la fotosíntesis en lechugas cultivadas hidropónicamente (Lactuca sativa L. var. longifolia), logrando así un crecimiento mayor y más rápido. Esta investigación fusiona la hidroponía con la nanotecnología, ofreciendo potencialmente un enfoque agrícola sostenible para entornos difíciles. Para ello, el proyecto desarrolla un método sencillo y ecológico de biosíntesis de NP de ZnO. Las propiedades y la estructura de las nanopartículas se analizaron mediante técnicas de difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Este proyecto se ajusta a los Objetivos de Desarrollo Sostenible número 2 (Hambre Cero) y número 9 (Industria, Innovación e Infraestructura).
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Deposición de Películas Delgadas de $TiO_2$ mediante Sputtering DC con potenciales aplicaciones en dispositivos autolimpiables
El Dióxido de Titanio (TiO2) es reconocido por sus propiedades fotocatalíticas, las cuales se derivan de su capacidad para absorber radiación UV y generar pares electrón-hueco, conocidos como excitones. Estos pares fotoinducidos pueden participar en reacciones redox, lo que conduce a la descomposición de contaminantes orgánicos en sustancias más simples y menos tóxicas. Estas propiedades hacen del TiO2 un excelente candidato para aplicaciones de autolimpieza [Wang, 2020], lo que ha generado gran interés en la comunidad científica y en la industria. Las películas delgadas de TiO2 ofrecen una solución prometedora para la limpieza y descontaminación de superficies, lo que resulta especialmente relevante en entornos urbanos e industriales, donde la presencia de agentes contaminantes es común [Vahl, 2019].
En este proyecto se analizaron y compararon las propiedades ópticas, morfológicas y estructura cristalina de películas delgadas de TiO2 depositadas por sputtering DC. Una ventaja importante del sputtering DC es su capacidad para depositar materiales de alta pureza y calidad, relativamente, otorgando un control preciso de las propiedades del material. La importancia de este proyecto recae en los resultados obtenidos como consecuencia de variar el tipo de sustrato y el tiempo como parámetro de depósito, obteniendo así películas delgadas con diferentes espesores y estructuras cristalinas impactando directamente en el cambio de sus propiedades.
Para la caracterización se utilizó espectroscopía UV-vis para analizar sus propiedades ópticas y calcular su band gap; microscopía de fuerza atómica (AFM) para el análisis morfológico y topológico; y difracción de rayos-X (XRD) para el análisis de la estructura cristalina.
Los resultados obtenidos muestran gran potencial para su aplicación como recubrimientos de autolimpieza eficientes y duraderos con aplicaciones en los campos de arquitectura, infraestructura médica, automoción y protección del medio ambiente, entre otras.
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Estudio del efecto de distintas cantidades de Au o Ag (0.5, 1 y 2 wt%) sobre titanatos nanotubulares para la producción fotocatalítica de hidrógeno .
La obtención de energía mediante combustibles fósiles es insostenible por su agotamiento y emisiones de gases de efecto invernadero. De entre las alternativas para mitigar este problema energético, el uso de hidrógeno es una de las más prometedoras. Sin embargo, actualmente los métodos de obtención de este gas son costosos energéticamente y algunos involucran combustibles fósiles. En la búsqueda de alternativas para la obtención de H2 la fotocatálisis heterogénea resulta una de las mas llamativas, debido a que este proceso responde a la necesidad de energía sostenible y respetuosa con el medio ambiente. En este trabajo se busca comparar la producción de H2 usando titanatos nanotubulares (TiNT) modificados con nanopartículas de Ag u Au sobre su superficie (0.5, 1 y 2 wt%), con el objetivo de evaluar el efecto de la carga de dichos metales en las propiedades optoelectrónicas de los fotocatalizadores. Los materiales se caracterizaron mediante distintas técnicas; difracción de rayos X, microscopía electrónica de trasmisión, UV-Vis, fotoluminiscencia y electroquímica. La reacción de producción de hidrógeno se realizó en un fotorreactor de vidrio con una solución de metanol-agua (50:50 % v/v). La solución se irradió con luz UV empleando una lámpara de mercurio Pen-ray (de λ = 254 nm e I0 = 4,4 mWcm.2), la cantidad de hidrógeno producida se siguió mediante un cromatógrafo de gases. Se encontraron que los TiNT pristinos producen 21.72 mmol/g de H2, los modificados superficialmente con plata al 2% 35.32 mmol/g y los modificados con oro 2% 54.66 mmol/g. Debido a que los TiNT-Au 2% generaron H2 que los otros fotocatalizadores empelados, se realizaron pruebas de estabilidad y ciclicidad, se encontró que después de tres ciclos de reacción la eficiencia se mantiene en 60% respecto a TiNT pristino.
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Predicción de nuevas monocapas Janus de TMCSe(TM=Mn,Cr,Ni) semiconductores y metálicos: Estudio por la Teoría Funcional de la Densidad
Basados en la Teoría Funcional de la Densidad (DFT), estudiamos diez sistemas bidimensionales TMCSe (TM = Se, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) con un grupo espacial P3m1. Solo tres estructuras resultaron ser dinámicamente estables: MnCSe, CrCSe y NiCSe, lo cual fue respaldado por cálculos de dispersión fonónica. Analizamos las propiedades de los sistemas propuestos mediante el cálculo de bandas electrónicas y la densidad de estados electrónicos. Además, se calcularon los mapas de potencial electrostático para describir la reactividad superficial en términos del potencial electrostático.
Nuestros resultados muestran que CrCSe es un semiconductor con una brecha energética prohibida (bandgap) indirecta de 0.4 eV, NiCSe es un material metálico, mientras que la monocapa de MnCSe presenta características metálicas además de propiedades magnéticas, con una magnetización de 1.52 μB por celda unitaria, derivada de los Mn presentes que se alinean ferromagnéticamente entre sí, mostrados con las isosuperficies de espín. Posteriormente, se estudió la respuesta a la oxidación de las tres monocapas Janus y su impacto en la estabilidad y sus propiedades. Solo MnCSe resultó ser estable tras la oxidación. Mediante cálculos de bandas electrónicas, monitoreamos el efecto de la oxidación en sus propiedades. En conclusión, en este trabajo se proponen mediante cálculos de DFT tres nuevas monocapas estables, de las cuales MnCSe (metálica y magnética) sigue siendo estable tras ser funcionalizada con oxígeno.
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Incorporación selectiva de Fe3+ en andamios de crecimiento celular de hidroxiapatita
Se reporta la transición del diamagnetismo al paramagnetismo debido a la incorporación selectiva de iones Fe3+ en sitios Ca (II) de la hidroxiapatita (HAp), sin alterar sus propiedades biológicas. La HAp es un biomaterial con excelente biocompatibilidad, osteoconductividad y similitud química con el hueso humano. Su estructura cristalina dispone de sitios Ca flexibles a distintas sustituciones catiónicas que facilitan su funcionalización. En este trabajo se sintetizaron 5 muestras de HAp mediante el método hidrotermal, partiendo de soluciones precursoras de Ca y P con estequiometría Ca/P=1.67. Posteriormente, se procedió al intercambio iónico de Fe3+ variando la concentración de la solución de intercambio (0.1, 0.2, 0.4 y 0.5 M. A partir de los polvos obtenidos se realizaron comprimidos de 8 mm de diámetro por prensado uniaxial y sinterizado a 1100 °C con una rampa de subida de 5 °C/min y una permanencia de 120 min. El análisis estructural mediante DRX revela la formación de HAp sin presencia de fases secundarias, así como una disminución en la cristalinidad de las muestras con el incremento de la concentración de Fe3+. La atenuación del modo vibracional (ν1) situado a 962 cm− 1 en los espectros Raman, correspondiente a enlaces P-O, muestra la presencia del Fe3+ en la red de la HAp. Mediante XPS se confirma la presencia de Fe3+ específicamente en sitios Ca2+(II) formando enlaces Fe-PO4. Los lazos de histéresis obtenidos mediante VSM revelan el comportamiento paramagnético de las muestras con una Ms=0.5 emu/cm3 para el máximo de concentración de Fe3+ de 0.46 % at. Los comprimidos sumergidos en solución SBF muestran la formación de una capa de hidroxiapatita neoformada a partir de 21 días de inmersión. Por lo que se propone este material como un candidato potencial para su aplicación en andamios de crecimiento celular para regeneración ósea, sensibles al contrate para resonancia magnética y para aplicaciones teranósticas.
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Redes nanoestructuradas tipo ópalos inversos decoradas con hidróxidos de manganeso para electrodos supercapacitivos
Debido a la creciente demanda mundial de energía, actualmente se realizan cada vez más esfuerzos para mitigar el impacto del uso de los combustibles fósiles mediante el diseño y desarrollo de tecnologías alternativas basadas en fuentes de energía renovables [1]. Sin embargo, el desarrollo de sistemas de recolección de este tipo de energías requiere el uso de medios de almacenamiento de energía con características de entrega de potencia específicos. Entre los medios de almacenamiento de energía, los supercapacitores han recibido especial atención debido a que cierran la brecha entre las baterías y los capacitores convencionales [2]. La búsqueda de medios de almacenamiento de energía simples, confiables y de bajo costo se ha enfocado en el desarrollo de sistemas electroactivos a base de materiales abundantes y con rendimiento electroquímico mejorado. En el presente trabajo se discute el comportamiento electroquímico de electrodos activos (Mn-LH@Ni-IO) hechos de redes tridimensionales tipo ópalos inversos de Ni (Ni-IO) decorados con hidróxidos simples de Mn (Mn-LH) crecidos por electrodeposición. Particularmente se ha investigado la influencia del espesor de la capa activa de Mn y del espesor del colector de corriente de Ni en el comportamiento electroquímico por medio de mediciones de curvas de voltametría cíclica y de carga/descarga galvanostática. A partir de estas mediciones se ha logrado determinar parámetros como la capacitancia específica, las densidades de potencia y energía, así como de la capacidad de retención y la eficiencia coulómbica. Lo anterior ha demostrado que los electrodos Mn-LH@Ni-IO son de potencial interés para el desarrollo de sistemas supercapacitivos con rendimientos electroquímicos importantes.
Referencias
[1] A. A. Kebede et al.: Renewable Sustainable Energy Rev. 159, 112213 (2022).
[2] J. Gong et al.: Nanomaterials 12, 2514 (2022).
Agradecimientos
Se agradece al Proyecto IN111922 del programa UNAM DGAPA-PAPIIT por el apoyo financiero.
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Estudio de [V(H2O)6]2+ y su espectro de absorción con primeros principios
Los complejos son una especie de moléculas en las que sus componentes están ligadas mediante enlaces de coordinación, que normalmente son más débiles que los enlaces covalentes pero más fuertes que los de van der Waals. Para el caso del hexaaquavanadio(II), un ión de vanadio se enlaza a 6 moléculas de agua mediante enlaces formados a partir de los orbitales atómicos del vanadio que se adaptan y modifican para crear orbitales moleculares que sirven como enlaces para las moléculas de agua. Otra característica importante que se reporta es su espectro de absorción en UV-vis con ayuda de la teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo (TD-DFT).
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Estructuras $0D$ de $X_{20}C_{48}Y_{12} (X= Sc, Ca, Ti, V, Y= C, P, N)$ interaccionando con moléculas contaminantes $NO_{x}, CO_{x}, SO_{x} (X= 1, 2)$
Mediante cálculos DFT se estudiaron una nueva combinación de Volleyballenos, remplazando los átomos de $Sc$ por átomos de $Ca, Ti$ y $V$. Siendo más estables cuando presentan defectos en su estructura $0D$. Además, se analizo la reactividad de los Volleyballenos $X_{20}C_{48}Y_{12} (X= Sc, Ca, Ti y V; Y= C, P, N)$ con moléculas contaminantes como $NO_{x}, CO_{x}$ y $SO_{x} (X= 1, 2)$, mostrando una alta reactividad en cuanto a la adsorción de las moléculas se refiere. Solo en el caso de la estructura $Sc_{20}C_{48}N_{12}$ se presenta disociación de los compuestos $NO, SO$ y $SO_{2}$, mientras que la estructura $Ti_{20}C_{60}$ adosorbe a las moléculas de $NO, SO_{x}$ y $CO_{x} (X= 1,2)$.
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Estructuras bidimensionales de $X_{2}C_{10} (X= Ca, V)$ interaccionando con moléculas contaminantes $CO_{x}, SO_{x} (X=1, 2)$
Mediante cálculos DFT se determinaron dos estructuras novedosas compuestas por átomos de $Ca$ y otra con átomos de $V$, partiendo de la configuración 0D del Volleyballeno con defectos. Esta particularidad, además del metal, puede sugerir porqué al interaccionar con $CO_{x}$ y $SO_{x} (x=1, 2)$ se adsorben en un rango de $-0.68 eV$ a $-3.47 eV$ y de $-1.68 eV$ a $-3.56 eV$, respectivamente en las estructuras de $Ca$ y $V$.
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ESTUDIO DEL EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE NaBH4 Y DE AgNPs EN LA REDUCCION DE 4-NITROFENOL
Los catalizadores basados en nanopartículas de Ag (Ag NPs) han atraído una creciente atención en los campos de la electrónica, fotónica, biología y catálisis, entre otras. Los catalizadores basados en Ag-NPs se consideran muy prometedores para aplicaciones prácticas debido a sus fascinantes ventajas, por ejemplo, fácil preparación, coste relativamente bajo, baja toxicidad, alta actividad y buena estabilidad. En el caso de las reacciones de reducción catalizadas por Ag, las Ag-NPs suelen mostrar una mayor actividad. La reducción del 4-nitrofenol (4-NP) es una reacción modelo para probar la actividad catalítica de diferentes catalizadores. En este trabajo se presentan resultados de la reacción de hidrogenación del 4-NP para la formación de 4-aminofenol (4-AP) asistida con borohidruro de sodio (NaBH4) en ausencia y presencia de Ag-NPs. Se prepararon AgNPs esféricas de 15 nm de diámetro funcionalizadas con bis (p-sulfonatofenil) fenilfosfina (BSPP), las cuales presentan una carga superficial negativa. Los resultados de la reacción de hidrogenación de 4-NP (2 ml, 0.2 mM) en función de la concentración de NaBH4 y en ausencia de AgNPs mostraron constantes de velocidad desde 5.58x10-4 min-1 (NaBH4, 0.5 ml, 0.0002 M) hasta 45.4x10-4 min-1 (NaBH4, 0.5 ml, 0.2000 M). Los resultados de la actividad catalítica de la reacción de hidrogenación con AgNPs (1 g/ml) mostraron constantes de velocidad desde 10.1x10-3 min-1 (NaBH4, 0.5 ml, 0.0002 M y 0.125 ml de AgNPs) hasta 1.54 min-1 (NaBH4, 0.5 ml, 0.2000 M y 2.000 ml de AgNPs). Estos resultados muestran que al aumentar la concentración del agente reductor se incrementa la velocidad de reacción de la hidrogenación del 4-NP. Por otro lado, las AgNPs aumentan la velocidad de reacción de hidrogenación del 4-NP hasta casi 5 órdenes de magnitud.
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Efecto de la concentración sobre la luminiscencia de conversión ascendente y descendente en vidrio de Telurio dopado con Er$^{3+}$
Se presenta los resultados del estudio del efecto de la concentración de Er$_2$O$_3$ sobre las propiedades estructurales, físicas y espectroscópicas en vidrios (70-x)TeO2-20ZnO-10Li2O-xEr2O3 (x = 0,1 – 4 mol%). Se reportan la caracterización mediante difracción de rayos X (XRD), espectroscopia de energía dispersiva (EDS), espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FT-IR), mediciones de densidad, absorción óptica, fotoluminiscencia y técnicas espectroscópicas de resolución temporal. Se estudió luminiscencia, determinando la presencia de transferencia de energía Er3+→Er3+, se estudió los procesos de conversión ascendente se monitoreó utilizando dos láseres CW con longitudes de onda de 808 y 975 nm, variando la potencia en un amplio rango, y se determinó que el proceso anti-Stokes dominante es dos fotones
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Adsorbentes nanoestructurados base hierro: una opción prometedora para tratamiento de agua
La introducción de la nanotecnología en tratamiento de aguas particularmente en procesos de adsorción y coagulación-floculación (CF) ha generado un nuevo campo de estudio. Se pueden sintetizar nanomateriales base hierro que pueden interactuar con los contaminantes del agua y ser altamente adsorbentes; sin embargo al ser materiales de tamaño nanométrico o con estructura nanoestructurada tienen ciertas desventajas que es necesario investigar, por ejemplo evitar su aglomeración y precipitación, además deben de cumplir con las propiedades coloidales de un adsorbente y actúar de manera eficiente removiendo la fracción coloidal del agua contaminada a tratar (que es muy difícil de sedimentar por los reactivos comúnmente utilizados debido a su tamaño que oscila entre 1 y 200 nm), esta fracción coloidal contiene moléculas orgánicas e inorgánicas, iones y sales disueltas que no pueden ser eliminadas por sedimentación, y son las causantes de la turbidez y el color en el agua contaminada. Es aquí donde la nanotecnología juega un papel importante que puede beneficiar este proceso de tratamiento de agua. Este trabajo presenta la síntesis por AACVD, la caracterización microestructural (MEB, HR-MET, GIXRD, Raman), su área superficial (BET) y propiedades magnéticas de materiales adsorbentes nanoestructurados, base hierro, impurificados con Al, Ti, Ag y Ce para ser usados como prometedores adsorbentes de contaminantes en agua contaminada. Por último, se presenta su eficiencia de eliminación de contaminantes al usarlos en tratamiento de agua.
Miao Lv et al. Separation and Purification Technology, 212 (2019) 337-343
A. Heiras-Trevizo et al. Materials Letters, 330 (2023) 133404
B.E. Monárrez-Cordero et al. Journal of Alloys and Compounds, 718 (2017) 414-424
B.E. Monárrez-Cordero et al. Ceramics International, 44 (2018) 6990-6996
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Síntesis verde de nanopartículas de plata usando azúcar e inulina agave como agentes reductores y su efecto bactericida contra la Escherichia Coli
Las nanopartículas de plata AgNPs por su actividad antibacteriana son de gran interés en áreas como la salud, la medicina y la agricultura. En cuanto a su preparación, el método de síntesis verde está recibiendo especial atención por ser un ecológico, simple y de bajo costo en la obtención de las AgNPs [1].
En este trabajo, la obtención de AgNPs fue a partir de la sal de AgNO3 en disolución con el compuesto orgánico. Primero se presentan resultados usando de compuesto el azúcar, analizando el efecto de la temperatura. Por lo que se preparó tres muestras con diferentes temperaturas 26 0C, 40 0C y 60 0C, con una concentración molar de 2.5 mM de AgNO3 y 300 mg/mL de azúcar. La muestra preparada 60 0C presentó un pico de absorción más intenso alrededor de 400 nm, lo que sugiere un aumento en la concentración de nanopartículas.
De manera aparte, se obtuvo por primera vez una alta tasa de formación de AgNPs en una solución de inulina de agave. En este caso, se analizó mediante espectroscopía UV-Vis los efectos de la concentración de inulina de agave, AgNO3, temperatura y pH. La muestra preparada con 60 mg/mL de inulina de agave, 1 mM de AgNO3, T= 23 0C y pH= 12 mostró la absorbancia más intensa alrededor de 400 nm, sugiriendo una alta formación de AgNPs [2].
Las AgNPs fueron caracterizadas mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Las AgNPs presentaron efecto bactericida contra la bacteria Escherichia Coli.
Referencias
[1] Galindo, D. O. O. (2019). Una revisión de la síntesis de nanopatrículas de plata por reducción biológica. Contactos, Revista de Educación en Ciencias e Ingeniería, (114), 5-10.
[2] Sánchez-Vieyra, M. T., Ojeda-Martínez, M., Oceguera-Contreras, E., Rodríguez-Preciado, S. Y., Díaz-Zaragoza, M., Martínez-Zérega, B. E., ... & Oseguera-Galindo, D. O. (2023). Eco-friendly high-rate formation of silver nanoparticles in agave inulin and its bactericidal effect against. Materials Science-Poland, 41(3), 62-73.
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Estudio de propiedades magnéticas de nanopartículas bimetálicas $Fe_{0.14}Pt_{0.86}$ sintetizadas por reducción química a alta presión de hidrógeno.
El interés en el platino como el mejor catalizador ha impulsado la necesidad de comprender y mejorar sus propiedades catalíticas. Este proyecto tuvo como propósito la creación de nanopartículas bimetálicas tipo aleación magnética de platino-hierro. Con este fin, se realizó la síntesis de nanopartículas bimetálicas de platino-hierro en diferentes intervalos de tiempo (6h, 12h, 24h, 48h y 72h) utilizando el método químico solvotermal y reducción química a alta presión de hidrogeno. Se determinaron las propiedades estructurales de las muestras sintetizadas mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de transmisión y barrido. Obteniendo aleaciones $Fe_{0.14}Pt_{0.86}$ con arreglo cristalino FCC y grupo espacial Fm-3m (225) con morfologías y tamaños a escala nanométrica distintos entre cada tiempo de síntesis.
El estudio de las propiedades magnéticas de estas nanopartículas bimetálicas se realizó mediante espectroscopía Mössbauer, donde se determinó un comportamiento superparamagnético de las nanopartículas por la distribución de los átomos de hierro en la aleación. Análisis con el microscopio de fuerza magnética en su modo magnético (MFM) de nanopartículas depositadas en sustratos de silicio nos permitió observar la distribución de los dominios magnéticos en las nanopartículas sintetizadas.
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Optimización de Calderas de Vapor mediante Sensores Magnéticos Avanzados con Nanopartículas de Magnetita
En este trabajo, se describe la síntesis y caracterización de un compuesto avanzado utilizando polímeros y nanopartículas, con el fin de aplicarlo en calderas de vapor. Este compuesto está diseñado para crear flotadores magnéticos capaces de soportar altas temperaturas, permitiendo la detección del nivel de líquido dentro de la caldera sin sufrir deformaciones debido a la presión y temperatura extremas. La implementación de un sistema de monitoreo en tiempo real ofrece oportunidades para mejorar procesos industriales, maquinaria y líneas de producción mediante la automatización y digitalización. La digitalización de calderas de vapor, que siempre han sido un riesgo cuando no se gestionan adecuadamente, es crucial para la industria. El prototipo propuesto permite a los responsables de la caldera conocer la presión y el nivel de líquido, posibilitando la toma de medidas preventivas y evitando situaciones irreversibles.
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Fabricación y caracterización de nanofibras de un nanocompuesto con nanotubos de carbono
El interés en la microfabricación, especialmente en el electrohilado, ha experimentado un notable incremento en los últimos años. En este trabajo, se presenta la caracterización dimensional de tapetes de microfibras fabricadas mediante la técnica de electrohilado, utilizando un nanocompuesto de polivinil alcohol (PVA) con la integración de nanotubos de carbono nitrogenados. Los resultados obtenidos revelan que las microfibras presentan un diámetro promedio de 500 nm.
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Respuesta óptica del modelo $\alpha-\mathcal{T}_3$ con periodicidad Kekulé
En los últimos años se ha incrementado la busqueda por materiales con propiedades electrónicas similares al grafeno, lo que ha llevado a la exploración de materiales parecidos al grafeno, como el grafeno con distorsión Kekulé y el modelo $\alpha-\mathcal{T}_3$. En este trabajo introducimos el modelo $\alpha-\mathcal{T}_3$ con periodicidad Kekulé (Kek-$\alpha$), con el objetivo de anticipar potenciales desarrollos futuros en materiales de Dirac. El sistema consiste en una red de panal con átomos centrales dispuestos con la periodicidad Kekulé. Empleando un modelo de amarre fuerte, se obtuvo una expresión analítica para la relación de dispersión, revelando una estructura de doble cono y una banda plana. Además, estudiamos el espectro de transiciones intrabanda e interbanda a través de la densidad conjunta de estados (JDOS), el tensor de conductividad óptica y el peso espectral de Drude. Se encontraron frecuencias críticas muy similares a las del grafeno y sus variantes. Sin embargo, sólo las transiciones de cono a banda plana y entre diferentes conos están permitidas, mientras que otras transiciones están ausentes. Por otro lado, el tensor de conductividad muestra una fuerte dependencia del parámetro $\alpha$ lo que lo distingue del modelo $\alpha-\mathcal{T}_3$ y del grafeno con distorsión Kekulé. Estos hallazgos resaltan las propiedades de transporte únicas del Kek-$\alpha$, distinguiéndolo de otras variantes de grafeno y contribuyendo con conocimientos valiosos para futuras investigaciones en materiales de Dirac.
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Estudio DFT-D de un nuevo alótropo de nitruro de carbono 2D reaccionando con contaminantes
En este trabajo, se estudia la reacción química de un nuevo alótropo bi-dimensional de nitruro de carbono con moléculas contaminantes utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad corregida por Dispersión (DFT-D). El objetivo principal es determinar la capacidad de la mencionada estructura 2D como plataforma para adsorber moléculas contaminantes. Nuestros resultados respaldan la eficacia de una estructura 2D dopada con titanio como un sistema prometedor, evidenciado por los valores obtenidos de energía de adsorción, energía de cohesión, distancias de enlace, estructura electrónica de bandas y densidad de estados.
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Crecimiento y caracterización de películas delgadas de ZnO-Al mediante pulverización catódica asistida por radiofrecuencia
Los materiales de baja dimensionalidad son particularmente adaptables y consecuentemente muy atractivos para una gran cantidad de aplicaciones, como lo son barreras de difusión y capas de pasivación en circuitos integrados CMOS, dispositivos transparentes de memoria no volátil, circuitos fotónicos integrados, dispositivos electroluminiscentes y guías de onda. En cuanto a las guías de onda, la arquitectura más simple es la guía de onda plana, en donde un par de películas delgadas de revestimiento confinan por la parte superior e inferior a la capa central, que es la que realiza el guiado óptico. La diferencia relativa entre los índices de refracción de las capas de revestimiento y la capa de guiado se conoce como \textit{contraste de índice}. Por sus potenciales aplicaciones. El conocimiento de las propiedades de interés de un sistema, permitirá la predicción el diseño y depósito de materiales de baja dimensionalidad con reproducibilidad en sus índices de refracción. Esto permite mejorar el entendimiento de la respuesta de materiales de baja dimensionalidad a campos electromagnéticos externos, clave para predecir y optimizar las propiedades ópticas y electrónicas de los materiales de interés. En este trabajo se presentan resultados de crecimiento de películas delgadas de ZnO-Al, fabricadas por medio de la técnica de sputtering y caracterizadas por medio de técnicas XRD, de resistencia de capa, factor de mérito y efecto Hall clásico.
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Propuesta de sensor óptico basado en nanopartículas plasmónicas depositadas sobre una película delgada en un sustrato de vidrio.
En este trabajo se analiza el desarrollo de una propuesta de sensor óptico que consiste en una película delgada de trióxido de molibdeno depositada sobre un sustrato de vidrio por el método de sputtering. Sobre esta película se depositarán nanopartículas plasmónicas de oro. Se caracterizará las superficies de estos materiales mediante técnicas de microscopia de fuerza atómica y microscopia electrónica de barrido, AFM y SEM respectivamente. La cristalinidad de las nanoestructuras será obtenida por difracción de rayos X. Adicionalmente, se presentarán resultados de mediciones de reflectancia óptica como función del ángulo de incidencia y longitud de onda, sobre los nanomateriales ópticamente activos a diferentes espesores de la película delgada y tamaños de las nanopartículas plasmónicas, utilizando la configuración de reflexión total interna. Estos nanomateriales se utilizan ampliamente en el campo de la biodetección para mejorar el tiempo de respuesta, el límite de detección y la naturaleza de la especificidad. El progreso constante de la nanotecnología ha introducido una nueva herramienta en la fabricación de dispositivos, incluyendo el diseño de los biosensores para aplicaciones biomédicas. Este trabajo será la base para el desarrollo de un biosensor óptico, para detectar patologías específicas tales como la anemia ferropénica, basándonos en un sensor de resonancia de plasmones superficie.
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Photocatalytic CO$_2$ Reduction and water splitting of 2D Janus-type by using density functional theory
Janus and non-Janus monolayers is one of the transformations of the 2D materials viz present an exceptional opportunity to control and manipulate their physical properties. Herein, we predict a two dimensional Noble-Metal Chalcogenides (NMCs) materials A$_2$B (A = Ag, Au and B = S, Se) through first-principles calculations. The Ab initio molecular dynamics simulations demonstrate that these monolayers possess excellent dynamic and mechanical stabilities. According to that, a combination of Janus and non-Janus of NMCs monolayers and heterobilayers was studied. The band gap values of $\alpha$ or $\beta$ phases calculated at the HSE06 level is between 1.35 and 3.70 eV. A high optical absorption around 4.5×10$^{5}$ cm$^{-1}$ and high anisotropic carrier mobility ~10$^{5}$ cm$^{2}$ V$^{-1}$s$^{-1}$ was observed, in which indicate that they may shine in the next generation of electronic and optoelectronic devices. All of these explorations not only enhance the types of 2D materials but also provide a structural reference for designing new combination on the molecular level. Narrow band gap and high carrier mobile charge, help to enhance the light absorption and promote photoinduced carriers transport in the photocatalysts to improve the photocatalytic activity for CO$_2$ Reduction and water splitting.
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Síntesis de Nanopartículas magnéticas (Core@Shell) recubiertas de sílice para la separación material biológico (RNA).
El desarrollo de metodologías de síntesis de nanomateriales permite la obtención de nanopartículas magnéticas recubiertas (Core@Shell) y recientemente le han conferido una gran importancia dentro del área de la biomedicina. La síntesis hidrotermal es un proceso eficiente que permite la formación de np´s de tamaños controlados dentro de un reactor el cual alcanzara una mayor presión interna simulando la formación natural de minerales volcánicos al elevar la temperatura de este, tiene altos rendimientos y es sencilla de llevar a cabo, además de ser económica. El presente trabajo demuestra la efectividad del método hidrotermal y la metodología empleada en el recubrimiento de las nanopartículas de magnetita (Fe3O4) para ser convertidas a Core@Shell de Fe3O4@SiO2. Las nanopartículas obtenidas son las reportadas en la literatura, como principal propiedad observable es a través de la aplicación de un campo magnético externo, el cual permite la separación de nanopartículas suspendidas en un medio de etanol al 96%. De manera similar las nanopartículas recubiertas mantienen con un momento superparamagnético que es fácilmente modificable a través de otro campo externo. Se extrajeron muestras de RNA y se analizaron por espectrofotometría UV-Vis a rangos de 230, 260 y 280 nm. Los resultados preliminares obtenidos nos permiten deducir la extracción de RNA con rango A260/280 de 1, lo esperado es obtener el rango 1.8 – 2.0. También se puede denotar un promedio por extracción de 72 – 80 µg/mL, demostrando que la np´s magnéticas han funcionado en la separación de material biológico.
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SÍNTESIS DE NANOFIBRAS CONDUCTORAS CON INCORPORACIÓN DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS DE $SrFe_{12}O_{19}$ POR LA TÉCNICA DE ELECTROHILADO
En este trabajo de investigación, se lleva acabo la síntesis de nanopartículas de tipo ferromagnético mediante la técnica de Pechini, con el propósito de incorporarlas en el interior de nanofibras poliméricas, fabricadas mediante la técnica de electrospinning. Esta técnica se emplea para producir micro y nanofibras, donde se aplica un campo eléctrico para estirar el chorro del polímero y así producir las fibras, las cuales son depositadas sobre un sustrato. Las nanofibras exhiben una elevada área superficial debido a su reducido diámetro, lo que les confiere un gran interés tecnólogico, y sus aplicaciones científicas se consideran para la obtención de nuevos materiales avanzados. Se realizó la caracterización estructural de las muestras obtenidas mediante difracción de Rayos X (DRX), para posteriormente ajustar los datos mediante refinamiento Rietveld. Asimismo, se estudia su morfología utilizando microscopía electrónica de Barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Se analizan también sus propiedades magnéticas y su conductividad eléctrica.
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Consolidantes nanoparticulados derivados del cascarón de huevo para la conservación del mármol con aplicaciones en patrimonio Cultural
Se investigó el uso de consolidantes para preservar el patrimonio cultural, enfocándose en el mármol, material constructivo de varios monumentos y edificios históricos como el Palacio de Bellas Artes, CDMX, el cuál es susceptible a la contaminación, cambio climático y lluvia ácida. Se desarrollaron consolidantes basados en nanopartículas de hidroxiapatita e hidróxido de calcio. Para ello se sintetizaron nanopartículas de hidróxido de calcio (tamaño promedio de 49 nm) a partir de la calcinación del cascarón de huevo. Parte de estas nanopartículas se mezclaron con ácido fosfórico para crear nanopartículas de hidroxiapatita (tamaño promedio de 53 nm). Se crearon soluciones híbridas con distintas proporciones de estas nanopartículas en alcohol isopropílico y quitosano comercial (Sigma Aldrich) en ácido acético al 1%. Estos tratamientos se aplicaron a muestras de mármol pulido y otras con la superficie deteriorada, evaluando su efectividad mediante pruebas de colorimetría, microscopía, dureza y adherencia. Los resultados mostraron un incremento del 10% en la dureza superficial, mejora en la cohesión de la superficie, y reducción del 60% en la cantidad de material disgregado. Además, los tratamientos con quitosano proporcionaron brillo sin afectar el color de los bloques de mármol.
La aplicación de estos consolidantes logra mejorar las propiedades mecánicas del mármol sin alterar el color original, además de emplear deshechos agroindustriales como el cascarón de huevo, por lo que los posiciona como una opción prometedora para la preservación del patrimonio cultural.
Agradecemos al CONAHCYTC beca posdoctoral 132061.
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Síntesis de sustratos híbridos nanoestructurados, análisis de sus propiedades estructurales, térmicas y sus aplicaciones biomédicas.
En el presente trabajo se sintetizaron soportes híbridos nanoestructurados basados en PTFE y utilizando nanotubos de carbono como reforzante. La síntesis se realizó sin solventes o reactivos y asistida radiación de microondas en vacío de 10-3 Torr (ecofriendly síntesis), esto garantiza la limpieza de los materiales híbridos y reduce el número de procesos para las posibles aplicaciones. Los materiales obtenidos se caracterizaron en su estructura, su estabilidad térmica, además de obtener la razón de composición porcentual entre la matriz y el reforzante. Los soportes híbridos se sometieron a diferentes tratamientos: oxidación de grupos carboxílicos y funcionalización con grupos amina. Se realizaron diferentes pruebas de citotoxicidad, adhesión celular, función y proliferación celular. Los resultados obtenidos muestran que los materiales híbridos son biocompatibles, preservan las funciones celulares y una muy buena adhesión celular, por lo que los hace excelentes candidatos para aplicaciones biomédicas, desde la contención de órganos hasta la bioingeniería de regeneración de tejidos.
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Propiedades electrónicas de perovskitas dobles 2D
Durante los últimos años los avances tecnológicos han sido impactados en gran medida por el estudio de nuevos materiales los cuales presentan propiedades químicas, térmicas, electromagnéticas y ópticas, entre otras. Estas nuevas y mejoradas propiedades permiten aprovecharlas en dispositivos, siendo importante su estudio a fondo.
En esta investigación teórica computacional nos adentraremos en las perovskitas dobles 2D y veremos cómo juegan un papel importante debido a que son estructuras libres de plomo y cuentan con grandes propiedades de absorción de la luz, proponemos que al utilizar funcionales tipo PBE+SOC (por sus siglas en inglés Perdew, Burke, Ernzerhof) con acoplamiento spin orbital por sus siglas en inglés SOC (Spin-Orbital-Coupling) es posible obtener cálculos más finos de band gap y como al variar sus iones presentan diferentes propiedades electrónicas y geométricas, ésta investigación se basa en cálculos DFT y sistemas periódicos, donde se utilizó Quantum ESPRESSO para realizar los cálculos.
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Efecto de la temperatura en la síntesis de nanoaprtículas de plata y su efecto bactericida contra la Eschericia Coli
Las nanopartículas de plata (AgNPs) han despertado gran interés en áreas como la salud, la medicina y la agricultura debido a su aplicación como agente bactericida. El método comúnmente utilizado para obtener estas nanopartículas es mediante la reducción química de la sal AgNO3 en dilución con reactivos químicos. Sin embargo, los reactivos utilizados contienen cierta toxicidad, debido a este inconveniente, desde la década de 2000 se ha reportado un método ecológico para obtener AgNPs, usando productos orgánicos en lugar de reactivos químicos [1].
Se preparó 4 muestras de una concetración molar de 10 mM de AgNO3 en disolución con 5 mL de té matcha, teniendo un volumen total de 50 mL en cada muestra. Para estudiar el efecto de la temperatura, una vez diluidas las muestras, una muestra se dejo a temperatura ambiente (23°C), en tanto las otras, hasta que alcazaron una temperatura de 40°C, 60°C y 80°C, fueron retiradas de la fuente de calentamiento.
El pico de absorción alrededor de 400 nm fue más intenso en la muestra de mayor de temperatura, esto indica que la temperatura tuvo efecto acelerar la tasa de formación de las AgNPs [2]. Del análisis de las micrografías de la muestra obtenida a 80°C, las nanopartículas son de formas cuasi -esfericas y la mayoría son de un tamaño inferior a 20 nm.
El efecto bactericida de las nanopartículas se analizó mediante el método de microdilución, utilizando una cepa de Escherichia Coli [2]. Cinco tubos prueba contenían 5 ml de caldo Luria-Bertani (LB), los tubos 2-5 se les agregó 100 μL del cultivo bacteriano y al tubo 3 se les agregaron 100 μL de la solución de té matcha. Mientras que en los tubos 4 y 5, en lugar de té matcha, se añadió 100 μL con AgNPs correspondientes a la muestra obtenida a 23°C y 80°C, respectivamente. A simple viste los tubos con ANPs mostraron buena actividad bacteicida. También, esto se pudo constatar midiendo la absorbancia de los tubos.
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Impacto de las variables: tiempo/temperatura en la síntesis de esferas de carbono a partir de dos precursores distintos
Las esferas de carbono (CSs) resultan atractivas para ser utilizadas en el revestimiento de electrodos, material de refuerzo en compuestos, material lubricante, etc., puesto que presentan propiedades eléctricas, químicas y mecánicas únicas, las cuales pueden ser afectadas por diferentes factores como la temperatura y tiempo de síntesis, o bien, la fuente de carbono. El objetivo de esta investigación fue analizar las variables: tiempo/temperatura en la síntesis de CSs a partir de EPS reciclado y colofonia. La metodología consistió en usar la técnica de deposición química de vapor (CVD), usando como gas inerte, el argón y una temperatura de reacción de 850°C/30 minutos. Las muestras sintetizadas se analizaron por técnicas microscopias y espectroscópicas. Los resultados por microscopia electrónica de barrido mostraron como único producto CSs para ambos precursores, sin embargo las de EPS-reciclado registraron un diámetro entre 400-3000 nm, mientras que con la colofonia fueron de 350-710 nm. Respecto al análisis por espectroscopia de energía dispersa (EDS), se registraron altos porcentaje de contenido de carbono para las CSs; y por espectroscopia Raman se detectaron las bandas D y G. Mientras que la cristalinidad y los planos característicos se obtuvieron por difracción de Rayos X. Los resultados anteriores indicaron que la tendencia del diámetro de las CSs del EPS-reciclado y de la colofonia está relacionado por la temperatura, pues a pesar de que ambos precursores presentan un punto de pirólisis similar, los valores de crecimiento fueron diferentes. Se agradece a la Coordinación de Investigación Científica de la UMSNH por financiamiento y al CONAHCYT, México por beca al primer y segundo autor.
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Predicción teórica de estructuras de Oro protegidas con Azufre en dos dimensiones.
En este nuevo trabajo extrapolamos la investigación de cúmulos de Oro protegidos con tioles a una estructura cristalina "infinita". Se proponen nuevas estructuras cristalinas con la restricción de que estas sean bidimensionales y estén conformadas por átomos de Oro y Azufre como base, las cuales caracterizamos estructuralmente, ademas de sus propiedades fisicoquímicas (bandas, DOS, PDOS, etc...). Posteriormente se hace un análisis utilizando principalmente dos ligandos (Hidrogenos y Metilos), optimizando la estructura en presencia de estos y se estudia el efecto que estos generan sobre la estructura, tanto en las distancias de enlace como en las propiedades fisicoquímicas del material, para proponer futuras aplicaciones. El estudio del efecto de los ligandos sobre la estructura es fundamental porque estos forman una parte importante en la síntesis del material, en orden de evitar la agregación de las estructuras de Oro, estas se recubren (en la mayoría de los casos en este estudio) a través de los átomos de Azufre con estos dos tipos de ligandos, tratando de emular una estructura mas parecida a lo que se obtendría en un laboratorio, siendo esta una adición interesante que en muchos trabajos de investigación se pasa por alto al momento de proponer nuevas estructuras.
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Nanoestructuras de Carbono Decoradas con Nanopartículas de $Co_3 O_4$ para Aplicaciones en Supercapacitores
El óxido de cobalto $Co_3O_4$ es una alternativa prometedora para la fabricación de supercapacitores con alta densidad de energía debido a su capacitancia especifica elevada. El óxido de cobalto permite adaptar su estructura y es compatible con otros materiales, además de ser abundante, de bajo costo y amigable con el ambiente. El decorado de nanoestructuras de carbono se refiere al proceso de funcionalización de estas estructuras con otros materiales, como metales, óxidos metálicos u otros compuestos. Al agregar nanopartículas de oxido de cobalto a nanomateriales carbonosos es posible potenciar las propiedades electroquímicas del material, tales como: aumentar la estabilidad química, mejorar la transferencia de carga eléctrica así como las propiedades de adsorción y catálisis, entre otros. En este estudio se espera obtener nanopartículas de óxido de cobalto mediante un proceso hidrotermal utilizando una solución de cloruro de cobalto y urea, así como producir nanocompuestos carbono/$Co_3O_4$ a partir de grafeno oxidado. Para la caracterización de las muestras se emplearán técnicas de espectroscopia UV-VIS, difracción de rayos X. Asimismo, se realizará un análisis morfológico a través de microscopia electrónica de barrido. Se tomarán medidas de voltametría cíclica para determinar la capacitancia específica de los compuestos sintetizados y examinar la factibilidad de estos materiales para aplicaciones de almacenamiento de energía en supercapacitores.
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Estudio de la movilidad y cantidad de portadores de carga en interfaces de películas delgadas orgánicas.
Los dispositivos opto-electrónicos basados en moléculas orgánicas han tenido un gran desarrollo debido a sus aplicaciones en el área de transformación de energía limpia. Es por esto que la mayoría de los estudios realizados, se han enfocado en la optimización de la generación de luz en electricidad y de electricidad en luz. Los dispositivos basados en películas delgadas, en donde se utiliza la unión fullereno porfirina, también se han orientado en la optimización de la eficiencia de los dispositivos fotovoltaicos. Sin embargo, hasta ahora no se ha investigado el tiempo de vida de los pares electrón-hueco y su movilidad. El presente trabajo plantea el estudio de los parámetros electrónicos generados en la interfase entre Fullerenos C60 y Tetrafenilporfirina (TPP). La interfase es generada mediante el depósito de películas delgadas, lo que permitirá maximizar la cantidad de traslapes entre los orbitales moleculares de cada capa. Se analizó la respuesta electrónica de la interfase por medio de la respuesta Hall de los materiales, obteniendo el tipo de portadores predominantes, la cantidad de portadores y la resistencia Hall. Estos valores son completados con medidas de fotoconductividad con el fin de presentar un modelo del fenómeno de generación y la movilidad de los portadores fotogenerados.
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Nano-compositos CdTe@CaCO$_3$. Síntesis y aplicación para LEDs.
Se presenta la síntesis y caracterización de nano-compositos formados por puntos cuánticos CdTe con recubrimiento de CaCO$_3$ (CdTe@CaCO$_3$), donde se aprovecha el efecto de confinamiento cuántico para obtener emisiones en diferentes longitudes de onda, que son dependientes del tamaño del nanocristal de CdTe.
Tomando como referencia trabajos previos donde se utiliza la configuración CdTe@SiO$_2$, se busca evaluar el incremento en la fiabilidad térmica y óptica de estos nano-compositos en diferentes longitudes de onda de emisión del espectro visible (excitados por radiación ultravioleta ∼320 nm), esto con el propósito de su implementación en aplicaciones de iluminación.
Comparando con la metodología utilizada para el recubrimiento con SiO$_2$ (basada en el método de Stöber), para el caso de CaCO$_3$, podemos reducir considerablemente este proceso de 24 h a solo 10 minutos con un simple método de precipitación. Aunque los puntos cuánticos son incorporados a un material en bulto (CaCO$_3$) conservan sus propiedades ópticas y espectros de emisión bien definidos. Los polvos del nano-composito CdTe@CaCO$_3$ permiten la fabricación de monolitos semitransparentes, requeridos para conformar un dispositivo LED.
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FABRICACIÓN DE PELICULAS DE MWCNTs/SDS/PEDOT POR SPRAY COATING
Se fabricaron películas de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs) con Sodium dodecyl sulphate (SDS) y el polimero Poly(3, 4- ethylenedioxythiophene) (PEDOT) , sobre substratos de vidrio y acetato comercial por el método de spray coating. Se empleo una solución (1:1) de MWCNTs (al 0.5 % en peso en SDS al 2% en agua) y PEDOT, la cual es dispersada con un agitador magnético por 15 min y la solución es depositada sobre los sustratos usando un aerógrafo comercial. La diferencia entre las películas hechas es por el número de depósitos sobre el sustrato (entre 80 y 250 nm de espesor). La caracterización se realizó por microscopia electrónica de barrido (MEB) y microscopia de fuerza atómica (MFA), donde se aprecia la morfología y distribución de los nanotubos con PEDOT variando el número de depósitos sobre los sustratos. De la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) se obtuvo información de los enlaces formados entre los nanotubos, SDS y el PEDOT presentes en estas películas. La caracterización de las películas por espectroscopia UV-vis determinó la energía del ancho de banda prohibida y por el método de 4 puntas se les midió su resistencia laminar y resistividad. Este tipo de películas de acuerdo a sus características se podrían aplicar como electrodos en celdas solares.
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Reciclaje de Fósforos Luminiscentes de Lámparas Fluorescentes para la Generación de Nuevos Materiales por Electrohilado
En este trabajo, se presenta un método innovador para el reciclaje de fósforos luminiscentes provenientes de lámparas fluorescentes desechadas. Los fósforos recuperados se incorporaron en polivinil pirrolidona (PVP) disuelto en una mezcla de Dimetilformamida (DMF)-Alcohol y posteriormente se prepararon membranas utilizando la técnica de electrohilado.
La caracterización de las membranas se llevó a cabo mediante espectroscopía luminiscente, obteniéndose las coordenadas de color correspondientes. Los resultados indican que estas membranas emiten una luz blanca fria cuando son excitadas con luz ultravioleta de 254 nm.
Esta investigación demuestra que es posible reciclar fósforos de lámparas desechadas para crear nuevos materiales luminiscentes. La técnica de electrohilado no solo proporciona una vía efectiva para la reutilización de materiales, sino que también contribuye a la creación de soluciones sostenibles en el campo de la iluminación.
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Síntesis simplificada de nanopartículas de sulfuro de cadmio.
En este trabajo se sintetizaron nanopartículas de sulfuro de cadmio, ya que el CdS es un muy buen material semiconductor, comunmente empleado en dispositivos electrónicos. La técnica empleada para esta símtesis es la de agregación química, para la cuál se emplaron los siguientes precursores químicos: cloruro de cadmio, trietanolamina, tioacetamida y agua. Para identificar el material obtenido, se realizaron diferentes carterizaciones, como la espectroscopía UV-vis, a partir de la cuál se encontró el band gap del material, que en esta ocasión muestra 2 bandas de absorción en 2.46eV y 3,81eV. Por otra parte, con la espectroscopía Ramman, se obtiene un espectro con picos en 300, 600 y 900 cm-1 correspondientes al CdS, además fueron observadas a través de Microscopía electrónica de transmisión, donde las micrografías obtenidas muestran nanopartículas menores a los 10nm, y con las cuales se puede obtener la estructura cristalina del material obtenido.
Agradecemos al Laboratorio de Microscopía Electrónica de Transmisión por el uso del TEM y al Laboratorio de Bionanoingeniería por facilitarnos el espectrómetro UV-vis.
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ADN Hiperestructurado
Este estudio presenta un nuevo procedimiento para condensar moléculas de ADN (ácido desoxiribonucleico) y precipitarlas sobre un portaobjetos de vidrio. Las moléculas de ADN resultantes experimentan un autoensamblaje autónomo, creando superestructuras cerradas a escala micrométrica, que se denominan hiperestructuras de ADN. Estas estructuras pueden observarse mediante microscopía óptica de bajo aumento (4×). El control preciso de la proporción alcohol/ácido acético glacial y de la concentración de ADN durante la precipitación permitió regular la compactación de las estructuras en el portaobjetos. La relación alcohol/ácido acético glacial es inversamente proporcional a la concentración de ADN para lograr una compactación óptima en el portaobjetos. El análisis de fluorescencia por microscopía confocal de extractos de ADN teñidos con DAPI muestra que los ácidos nucleicos se autoensamblan para formar estructuras durante la precipitación en el portaobjetos. Esta metodología es relevante ya que facilita la precipitación y visualización del ADN, independientemente de su origen o peso molecular. Esta innovadora tecnología tiene potencial para la detección de enfermedades en muestras de sangre periférica, desde el cáncer y la enfermedad de Alzheimer hasta la determinación del sexo del producto de la gestación en una fase temprana. En este trabajo se muestra que los patrones formado por las hiperestructuras de ADN tienen morfologías características para muestras obtenidas de pacientes con distintas condiciones clínicas.
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Análisis de la respuesta óptica de películas orgánicas multicapa.
En el presente trabajo se hace un estudio completo de la interacción luz en el rango UV-NIR al incidir sobre películas delgadas de materiales orgánicos: Fullereno (C60) y Porfirina (H2TPP). Se depositaron películas multicapa de c.a. 150 nm de espesor compuestas por 2, 3 y 4 capas alternadas de C60 y TPP, sobre soportes de borosilicato. Se realizaron los espectros de transmisión, de reflexión y de dispersión de la luz, a partir de estos se pudo calcular la absorción de la luz por las películas. Con los espectros de absorción se determinaron las longitudes de onda de absorción predominantes y a partir de ellas se realizó espectroscopia de fluorescencia. Los espectros de absorción indican que existe una fuerte interacción entre el C60 y el H2TPP debido a que la banda Soret S (asociada a la molécula libre de TPP) centrada en 414 nm, muestra una deconvolución en sus componentes Sx y Sy, lo cual está relacionado a cambios en la posición de los grupos fenilo en la estructura del TPP, estos cambios están relacionados a la interacción del TPP con el C60, posiblemente a traslapes de orbitales π entre los grupos fenilo del TPP y el C60. Lo anterior es indicio de que la se genera una nube electrónica de electrones π a lo largo de toda la interfase entre ambos tipos de moléculas. Los análisis de fluorescencia indican que las propiedades de cada molécula se heredan sin perdidas en los sistemas multicapa.
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Propiedades organolépticas y anti-microbianas del extracto etanólico de Ruta graveolens y su sinergia con Nitrato de Plata.
El estudio investigó las propiedades organolépticas y la capacidad antimicrobiana del extracto etanólico de Ruta graveolens (ruda) contra E. coli. Se destacaron características como el aroma, sabor y color del extracto, las cuales pueden influir en su potencial antimicrobiano. Además, se exploró la sinergia entre el extracto y el nitrato de plata (AgNO3), utilizando espectroscopia UV-Vis para caracterizar la interacción entre el extracto y las nanopartículas de plata (NPsAg).
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Síntesis de Nanoestructuras de Carbono para Detección de Ácido Úrico
En los últimos años, se ha visto un notable avance en las aplicaciones de las nanoestructuras de carbono, particularmente el área de biomedicina. Esto ha generado un gran interés por desarrollar procesos de síntesis que priorizan la sostenibilidad ambiental y económicos. Entre las nanoestructuras destacadas se encuentran los puntos cuánticos de carbono (C-Dots) ya que sus procesos de síntesis son amigables con el ambiente y son usados en diversas aplicaciones biomédicas ya que exhiben cambios ópticos en procesos in- situ al interaccionar con algunas biomoléculas. En este trabajo, se presenta una metodología para la síntesis de puntos cuánticos de carbono mediante un proceso hidrotermal, con el objetivo de emplearlos como sensores para la detección eficaz de ácido úrico (AU) en la orina. La técnica de detección se basará en la cuantificación de los espectros de absorción utilizando espectroscopía UV-VIS, dado que los C-Dots, al interactuar con el AU, experimentan cambios en los espectros de absorbancia. Es importante identificar el AU, ya que puede ser un marcador para la detección temprana de enfermedades renales. Actualmente, los métodos de detección de AU implican procedimientos complejos y costosos, por lo que el desarrollo de un sensor que permita la detección rápida y precisa del AU en la orina es crucial para un tratamiento óptimo e ideal para la prevención de enfermedades crónicas.
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Puntos cuánticos como agentes teranósticos para terapia fototérmica e imágenes fluorescentes simultáneas
Los agentes teranósticos son biomateriales que se caracterizan por tener una doble funcionalidad para diagnosticar, monitorear y tratar enfermedades simultáneamente. Una de estas aplicaciones es el diagnóstico a través de la obtención de imágenes fluorescentes tanto in vitro como in vivo y la otra aplicación es el tratamiento contra diferentes enfermedades, una de ellas, el cáncer. Las investigaciones recientes se están enfocando en mejorar la eficiencia de estos agentes, a través de modificaciones químicas y bioconjugación, de manera selectiva y específica en el sitio del tumor, eliminando y/o reduciendo los efectos secundarios de los tratamientos convencionales. Es por ello que se sintetizaron CQDs por microondas y se caracterizaron mediante métodos como DLS, XRD, IR, UV-Vis y fotoluminiscencia. Continuando con la funcionalización del material con el anticuerpo PSG1, para explorar sus capacidades diagnósticas mediante la producción de bioimágenes fluorescentes y su propiedad terapéutica al convertir la luz NIR en energía térmica para generar calor localizado (fototerapia). Todo ello para evaluar la especificidad y eficacia del bioconjugado como agente teranóstico en células con expresión del antígeno carcinoembrionario in vitro y fotoirradiarlo a una longitud específica para inducir un efecto fototerapéutico.
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Desarrollo de un láser sintonizable de fibra dopada con erbio para detección de compuestos orgánicos volátiles
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sensor láser basado en el la fibra dopada con erbio para la detección de metanol, etanol, acetona y amoniaco como biomarcadores del cáncer de pulmón. Hoy en día se buscan métodos alternativos no invasivos para determinar la presencia de estos biomarcadores. Una alternativa es la técnica del análisis de la respiración, por lo que contar con sensores de sencilla implementación es de muy importante para utilizar estas técnicas. En este trabajo se utilizó una fibra dopada con erbio Er 3030, sobre la cual se grabaron rejillas de periodo largo RPL con un periodo de $550\mu m$ y $550 \mu m$ para sintonizar la emisión del láser y de esta manera cuantificar la presencia de estos compuestos dentro de una cámara de teflón. Como película sensora el Apiezon T y el Apiezon L. Los resultados muestran un rango de sintonización de $4 nm$ para la concentraciones de los VOCs de $33.2 ppm$ hasta $332.2 ppm$.
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Estudio de la dependencia temporal de la respuesta nolineal de arreglos ordenados de nanoprismas metálicos
En este trabajo de tesis, se presenta el estudio de la respuesta nolineal de tercer orden y su dinámica temporal en materiales nanoestructurados. Los materiales estudiados son arreglos ordenados de nano- prismas de oro y plata depositados en sílice. Para el estudio de la respuesta nolineal se utilizó la técnica de z-scan en las modalidades abierto y cerrado, empleando un láser de Titanio-Zafiro pulsado del orden de femtosegundos, para resolver las contribuciones de absorción y refracción nolineal de la respuesta en los materiales. Para el caso de nanoprismas de plata se observó una respuesta significativa para la contribución de refracción y de absorción nolineal, cuyos valores obtenidos fueron $n_2 = 2.909\pm 0.002 cm^{2}/GW$ para el índice de refracción nolineal y $\beta=−1.814 \pm 0.003cm/MW$ para el coeficiente de absorción nolineal. Para la muestra de nanoprismas de oro se observó contribución de refracción nolineal con valor de $n_2 =1.000 \pm 0.002 cm^{2}/GW$ , para la contribución de absorción nolineal no se observó una dependencia con la irradiancia. Por otro lado, se llevó a cabo la técnica de generación de súpercontinuo con ventanas de zafiro empleando un amplificador de Titanio:Zafiro de pulsos de femtosegundos, obteniendo resultados para diferentes potencias. Para la dinámica temporal se realizó un ajuste teórico a datos experimentales obtenidos mediante la técnica de excitación y prueba de una muestra de nanoprismas de plata, con altura de $h = 49 \pm 2 nm$, los resultados obtenidos fueron que la respuesta temporal presenta dos procesos, absorción inducida y absorción saturable, con tiempos de respuesta de $\tau_{1} = 40$ ps y $\tau_{2} = 210$ ps, respectivamente. Así mismo, se resolvió un modelo de tres niveles de energía mediante el método de Runge-Kutta en Matlab para representar la respuesta nolineal de los nanoprismas de plata, los resultados obtenidos, en variables reducidas, fueron $\sigma_{r} = 1.29$, $\tau_{r} = 0.19$ e $I_{r} =0.53$.
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Polariton Bose-Hubbard dimer with $\mathcal{PT}$-symmetry
Proponemos una configuración de microcavidad rallada para formar un condensado polaritónico con simetría $\mathcal{PT}$ (Paridad-Tiempo) y poder estudiar las propiedades de polarización. En nuestro caso, la simetría $\mathcal{PT}$ se preserva en presencia de interacciones polaritón-polaritón. En el caso de un débil desequilibrio de ganancia-disipación, comparado con la división de polarización lineal, la esfera de polarización de Stokes se deforma en una elispoide. Mostramos que cuando la división de polarización lineal es débil, i.e., cuando la simetría $\mathcal{PT}$ se rompe para sistemas sin interacción, la esfera de Stokes se convierte en una hiperboloide, pero la dinámica pseudoconservativa se mantiene. Esto permite la manipulación de la polarización del condensado polaritónico cambiando la división de polarización sin perder coherencia.
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Terapia fototérmica plasmónica mediante haces convergentes en maniquíes ópticos en normotermia
Se presentan resultados sobre la síntesis y caracterización de nanocascarones de oro y su uso en terapia fototérmica plasmónica (PPTT) mediante un arreglo de iluminación con haces convergentes (estereotácticos) incidentes sobre un maniquí óptico que se encuentra a una temperatura corporal promedio de 37°C (normotermia). Al usar un arreglo estereotáctico se reduce la irradiancia superficial al tiempo que se optimiza el calentamiento en la región de interés. Se discuten las curvas de calentamiento resultantes de la iluminación estereotáctica a diferentes profundidades en el maniquí óptico y las posibilidades de trasladar el uso de estas nanopartículas a PPTT.
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Rotador de Faraday Utilizando un Cristal Paramagnético
Se calculó la constante de Verdet para un cristal óptico BK7 construyendo un rotador de Faraday y comparando el comportamiento de dicha constante con respecto a el comportamiento de distintas longitudes de onda de luz polarizada que atravesaban un material mientras se generaba un campo magnético a través del mismo. A sí mismo, se analizó el comportamiento del ángulo de rotación de la polarización de las distintas longitudes de onda con respecto al comportamiento de la corriente que suministraba un solenoide, el cual generaba el campo magnético a través del cristal óptico BK7.
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ESTUDIO ÓPTICO DE META-ÁTOMOS CON SIMETRÍA ROTACIONAL PARA TERAHERTZ
La radiación de Terahertz es una frecuencia que se encuentra entre la luz de microondas y la luz infrarroja, la cual ha atraído la atención debido a la gran cantidad de aplicaciones, como lo son la identificación química, la caracterización de materiales, muestreo biológico y la producción de imágenes médicas. Debido a esto, el enfoque de la luz mediante dispositivos ópticos es crucial para el estudio en esta frecuencia. Sin embargo, la óptica clásica sigue teniendo obstáculos que no se han podido resolver de la manera más adecuada, como lo son la eficiencia óptica, aberración cromática, etc. Los meta-átomos son elementos que conforman una metalente, los cuales pueden cambiar las propiedades básicas de la luz, como lo son la amplitud, polarización y fase de la onda incidente, creando dispositivos más delgados y eficientes. En este trabajo se hace el estudio de distintas geometrías rotacionales insensibles a la polarización, y que permiten crear metalentes que pudieran ayudar a crear dispositivos más eficientes, delgados y adecuados para el estudio de los fenómenos en el rango de Terahertz.
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Generación de un láser pulsado de fibra óptica empleando la oscilación de una micro-burbuja como mecanismo de conmutación
En este trabajo se realizó el estudio de la generación de un láser pulsado de fibra óptica a través de la auto-oscilación de una micro-burbuja de aire inmersa en alcohol. para activar el mecanismo de conmutación, se inyectó una micro-burbuja de aire dentro de una celda con alcohol, la micro-burbuja quedó atrapada en la punta de una fibra óptica que emite luz a una longitud de onda de 1550 nm. La auto-oscilación de la micro-burbuja se produce debido al desequilibrio entre la flotabilidad y las fuerzas de Marangonni, lo que resulta en la modulación de la luz reflejada dentro de la fibra óptica y, en consecuencia, en la generación de los pulsos de luz. La luz reflejada se acopla a un circulador de tres puertos, que luego se conecta a un osciloscopio para visualizar y obtener los datos. Los resultados obtenidos mostraron una frecuencia de oscilación de 7 Hz y con un ancho medio altura máxima (FWHM) de 4 ms. Así también, se observó que la amplitud de los pulsos está directamente relacionada con la distancia de separación entre la burbuja de vapor y la fibra óptica. La capacidad de modular la frecuencia en el tiempo de estos pulsos es evidente en una amplia gama de aplicaciones como telecomunicaciones y aplicaciones médicas.
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Estudio del Comportamiento de la Polarización de la Luz en Presencia de Azúcar en una muestra controlada.
El análisis presenta el efecto de la presencia de azúcar en la polarización de la luz mediante un experimento controlado. Este experimento utiliza dos polarizadores y un control rotatorio automatizado para lograr ajustes angulares precisos y medir automáticamente la luz polarizada que atraviesa las muestras. El objetivo principal fue detectar y cuantificar cualquier cambio en la polarización inducido por el azúcar, actuando como agente de actividad óptica.
El sistema experimental comprende un polarizador fijo por el cual pasa un láser, el cual luego atraviesa una celda de cristal conteniendo la solución ópticamente activa. Posteriormente, esta luz polarizada viaja a otro polarizador diseñado para rotar 360 grados de manera controlada, automatizando el movimiento para garantizar condiciones reproducibles y precisas. Entre ambos polarizadores se colocan las muestras de azúcar en solución, con concentraciones que varían discretamente entre los experimentos.
La potencia resultante se captura mediante un conector de fibra óptica. Esta señal se procesa en una serie temporal que refleja los cambios en la polarización, lo cual nos permite evaluar cómo la presencia del azúcar afecta esta transmisión. Los resultados obtenidos pueden indicar la concentración de azúcar y sus propiedades ópticas, ofreciendo una herramienta valiosa para la investigación en química y física de materiales.
Además, se ha desarrollado una aplicación móvil que permite ajustar los parámetros experimentales a distancia y en tiempo real. También ofrece herramientas para iniciar o detener mediciones, así como una visualización de la gráfica que representa la serie temporal. Esta arquitectura busca aumentar la accesibilidad y la flexibilidad del proceso investigativo, utilizando tecnologías de vanguardia para crear un laboratorio portátil, promoviendo una mayor precisión en la recopilación de datos y reduciendo el tiempo de ajuste entre mediciones, facilitando la reproducibilidad de los resultados.
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Spectral Parameter Power Series for non-homogeneous optical waveguides
Optical waveguides are present in a vast array of technologies important to our modern life, from sensing applications to the global fiber telecommunications infrastructure, or even in cutting edge integrated photonic circuits. On this work we present an heuristic approach to obtain solutions for the EM propagation inside an optical waveguide, starting from posing a more general model, the non-homogenous case, where we consider a refractive index profile defined as $n=n \left( \rho, z \right)$ . Where a set of differential equations are obtained by the method of separation of variables, the set of equations found are then transformed into a Sturm-Liouville type equation, a solution for the radial part is proposed in terms of the spectral parameter power series, and for the azimuthal part, the solution does not differ from the homogeneous case.
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Diseño e implementación de un sistema vertical de transformada de Fourier para el análisis de la respuesta en frecuencia de muestras de PDMS que han sido expuestas a Bacillus clausii
Este estudio forma parte de una investigación sobre la citotoxicidad del polidimetilsiloxano (PDMS, Sylgard 184) utilizando Bacillus clausii, y evalúa la viabilidad de este material para posibles aplicaciones oftálmicas. Se analizó la respuesta en frecuencia de tres muestras de PDMS antes y después de su contacto con B. clausii para determinar posibles cambios según la longitud de onda. Para ello, se diseñó y montó en el laboratorio un sistema vertical de transformada de Fourier utilizando tres láseres con diferentes longitudes de onda. Los resultados preliminares de la comparación de la respuesta en frecuencia del PDMS, antes y después de su exposición a B. clausii, mostraron que las diferencias observadas entre las pruebas con las tres longitudes de onda se debieron únicamente al escalamiento esperado, sin detectarse un cambio significativo en la respuesta en frecuencia del PDMS tras el contacto con Bacillus clausii. Los resultados muestran que el contacto con la bacteria no modificó la estructura del PDMS y que éste presenta cierto nivel de estabilidad en la respuesta espectral, lo que implica que puede ser utilizado en aplicaciones con luz blanca.
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Medición absoluta de esferas cóncavas usando un interferómetro tipo Fizeau
Uno de los métodos de pruebas ópticas que nos permite aumentar la precisión en las mediciones es el Método de Medición Absoluta desarrollado por James C. Wyant, la cual se puede usar con cualquier método interferométrico, en nuestro caso usaremos un interferómetro tipo Fizeau con una superficie de referencia de no muy alta calidad. Presentamos resultados preliminares de la medición hecha a una esfera cóncava y estos resultados son comparados con los resultados obtenidos con un interferómetro comercial ZYGO, cuya precisión es conocida.
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Análisis Teórico-Experimental de los Coeficientes de Fresnel y su Potencial Aplicación en la Optimización de Paneles Solares
En este proyecto, realizamos un análisis experimental y teórico de la reflexión y transmisión de ondas electromagnéticas utilizando los coeficientes de Fresnel, aplicando las leyes de Maxwell y las ecuaciones de Fresnel en el contexto de la óptica física. Usamos un láser y un prisma de acrílico para medir las intensidades de la luz incidente, reflejada y transmitida en varios ángulos de incidencia, empleando un luxómetro para obtener datos precisos. Estos datos permitieron calcular los coeficientes de Fresnel experimentales y compararlos con los valores teóricos, mostrando una correlación significativa, aunque con ciertas discrepancias debido a limitaciones experimentales. En el contexto de los paneles solares, los coeficientes de Fresnel son cruciales para entender y mejorar la eficiencia de estos dispositivos. Los paneles solares están compuestos por varias capas con diferentes índices de refracción, como vidrio y capas antirreflectantes, que afectan la cantidad de luz que se refleja y se transmite hacia las células solares. Utilizando las ecuaciones de Fresnel, podemos calcular la cantidad de luz que se refleja y se transmite en las interfaces aire-vidrio y vidrio-silicio. Esto es fundamental para diseñar recubrimientos antirreflectantes que minimicen la reflexión y maximicen la transmisión de luz, aumentando así la eficiencia de los paneles solares. Los coeficientes de Fresnel para un campo eléctrico perpendicular y paralelo al plano de incidencia se expresan como:
Para el coeficiente de reflexión perpendicular (\(r_\perp\)):
\[
r_\perp = \frac{n_1 \cos \theta_i - n_2 \cos \theta_t}{n_1 \cos \theta_i + n_2 \cos \theta_t}
\]
Para el coeficiente de transmisión perpendicular (\(t_\perp\)):
\[
t_\perp = \frac{2 n_1 \cos \theta_i}{n_1 \cos \theta_i + n_2 \cos \theta_t}
\]
Para el coeficiente de reflexión paralelo (\(r_\parallel\)):
\[
r_\parallel = \frac{n_2 \cos \theta_i - n_1 \cos \theta_t}{n_1 \cos \theta_t + n_2 \cos \theta_i}
\]
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Caracterización, cálculo de espesor y ajuste del proceso de evaporación de SiO2 mediante Cañón de Electrones
El presente trabajo describe el procedimiento para depositar SiO2 utilizando una máquina evaporadora de la marca Balzer, modelo BA510A, y un cañón de electrones modelo HVCEB -8 de la marca Island e-Beam. Se destacan puntos cruciales durante el experimento para garantizar la estabilidad de los depósitos y alcanzar el espesor objetivo. Se presentan los resultados de la medición en transmitancia de las películas depositadas obtenidos por un Espectrofotómetro Perkin Elmer Lamba 3B. Se describe el procedimiento para ajustar los valores de transmitancia utilizando el software FilmStart en su versión gratuita, lo que resulta es una técnica para calcular el espesor resultante. Finalmente, se desarrolla un método para calcular el factor de corrección para cada depósito de SiO2 a partir del espesor medido y el espesor calculado en FimStar. Con los resultados, se proporciona una metodología para garantizar el espesor físico mediante el factor de corrección.
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Reconstrucción 3D a partir de patrones concéntricos
Durante años recientes la perfilometría por proyección de franjas ha sido una de las áreas de investigación más activas dentro de la metrología óptica. En las últimas décadas una gran cantidad de métodos de análisis se han desarrollado. En dicha técnica se hace incidir un patrón de luz estructurada sobre un objeto para, a través del registro de una imagen y su procesamiento, reconstruir la topografía de la superficie del objeto.
Debido a la baja dependencia de su precisión de medición con respecto de la frecuencia de las franjas y de los algoritmos de desenvolvimiento de fase la perfilometría de proyección de franjas concéntricas ha emergido como alternativa a las franjas lineales regularmente usadas.
La presente investigación plantea reconstruir la distribución de alturas de la superficie de objetos a través del patrón de franjas concéntricas proyectado por un arreglo con una fuente láser y una lente cónica. Tal arreglo permite proyectar un perfil de intensidades asociadas a un haz Bessel, el cual, cuenta con un punto de luz central (spot) y un patrón de franjas concéntricas a él.
El arreglo experimental permitirá la capacidad de modular el patrón de franjas concéntricas mencionado para reconstruir las alturas y detalles de las superficies de objetos en diferentes órdenes de magnitud.
El sistema de reconstrucción 3D propuesto representa una iniciativa y avance novedoso a la perfilometría por proyección de franjas debido a las características inherentes de adifraccionalidad y autoregeneración de los haces Bessel.
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Digitalización de objetos puramente de fase por medio de la perfilometría de Fourier y del efecto Talbot
La proyección de luz estructurada sobre la superficie de un objeto es una técnica ampliamente utilizada para la digitalización 3D de superficies. Una manera de proyectar luz estructurada sobre un objeto es por medio del efecto Talbot o fenómeno de autoimágenes que consiste en iluminar una rejilla binaria con una onda plana de luz coherente y se generan réplicas de la rejilla a múltiplos de cierta distancia a lo largo del eje de propagación. En este trabajo se propone reconstruir digitalmente la superficie de un objeto de fase con ayuda del efecto Talbot, para ello se coloca una rejilla binaria como objeto periódico, mientras que a la distancia de Talbot se coloca un objeto de fase a través del cual se transmite la autoimagen y debido al espesor del objeto se deforman las franjas de luz. Esta imagen se captura con una cámara CCD y después de realizar un procesamiento de la imagen se obtiene la reconstrucción 3D del objeto. Con esta técnica es posible medir espesores o cambios del índice de refracción de los objetos analizados. Se diseñaron diversos objetos transparentes con el fin de caracterizar adecuadamente la técnica y medir con precisión las dimensiones del objeto o su índice de refracción. Se presentan los resultados obtenidos.
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Metodología para diseñar moldes con forma libre para fabricar lentes sintonizables
La óptica sintonizable surge como una solución a problemas tecnológicos y científicos complejos y costosos de resolver con las técnicas tradicionales. Los elementos sintonizables son ligeros, compactos, de fácil manejo e implementación; pero requieren de técnicas de fabricación, con equipo sofisticado y costoso. Un tipo de lente sintonizable son las liquidas y solidas formadas con membranas o cuerpos solidos poliméricos. Una técnica empleada para su fabricación es la inyección por moldeo, la cual, requiere de una inyectora, un molde (diseñado con los parámetros geométricos y dimensiones del componente óptico) y el material polimérico a inyectar. El principal desafío y mayor coste de esta técnica es la elaboración del molde. Es por ello, que en este trabajo se propone desarrollar una metodología para diseñar moldes con forma libre y que se puedan elaborar a bajo costo y permitan elaborar elementos sintonizables con forma libre.
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Digitalización 3D de la superficie de microorganismos vivos usando técnicas ópticas no-destructivas
En este trabajo se propone utilizar la técnica de proyección de luz estructurada para la reconstrucción tridimensional de la topografía de microorganismos vivos vistos a través de un microscopio óptico. Para este propósito se utiliza el efecto Talbot y la técnica de perfilometría de Fourier. El efecto Talbot es un fenómeno que se presenta cuando una rejilla binaria se ilumina con un haz de luz monocromática y coherente. A múltiplos de la distancia conocida como distancia de Talbot se forman réplicas de la rejilla conocidas como autoimágenes. Uno de los planos que contiene una autoimagen se hace incidir por debajo de la platina de un microscopio óptico que se construye sobre la mesa del laboratorio. Sobre la platina del microscopio se coloca un microorganismo vivo de tal forma que la autoimagen pase a través de este microorganismo. La autoimagen de la rejilla se deforma al pasar por el microorganismo y usando una cámara CCD cercana al ocular del microscopio se adquiere esta autoimagen que se analiza posteriormente. Con un algoritmo desarrollado en Matlab se recupera la información del relieve del objeto, por lo que con esta técnica es posible digitalizar microorganismos vivos. Se presentan los resultados obtenidos.
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Obleas ultra-delgadas usadas como filtros ópticos modulables
En este trabajo, se presenta un estudio óptico de una oblea ultra-delgada de silicio usada como un filtro modulable Fabry-Perot. Se analiza el espectro de transmitancia de la oblea regulando su ángulo de incidencia y utilizando diferentes fuentes de amplio espectro para comparar las propiedades ópticas de la oblea. Finalmente se realizaron mediciones con una fuente de supercontinuo, una de radiación de cuerpo negro y una de ruido ASE, mostrando que las señales de transmisión producidas por la modulación del filtro óptico tienen efectividad para usarse en sistemas ópticos con diferentes niveles de coherencia.
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DISEÑO DE SUPERFICIES ESTOCÁSTICAS CON ESTRUCTURA MARKOVIANA
Se describe el diseño de superficies estocásticas mediante un mecanismo de competencia de tipo cadena de Ehrenfest-Ruina del apostador. Con el modelo se controlan efectos de bifurcación, lo que da lugar a procesos de entropía sintonizable y se modela como un nuevo proceso estocástico. Con el formalismo obtenido se describen procesos de correlación, lo cual ofrece aplicaciones en el estudio de propagación de señales en distribuciones de nanopartículas, así como en el confinamiento electromagnético. Se muestran simulaciones computacionales.
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Holografía accesible: Creación de imágenes 3D con un interferómetro Mach-Zehnder portátil
La holografía digital es una herramienta comúnmente empleada dentro de la metrología óptica que permite recuperar información tridimensional de objetos sin tener contacto directo con estos, sin embargo, la materiales ópticos necesarios para llevar a cabo la implementación de estas técnicas suelen ser costosos y delicados al manipularlos, sin mencionar que solo los laboratorios especializados cuentan con dichos materiales. Todas estas limitantes han conducido al desarrollo de nuevas herramientas alternas que pueden sustituir, en algunos aspectos, los sistemas robustos de holografía. A continuación, se presenta el diseño, construcción e implementación de un interferómetro Mach–Zehnder de bajo costo para la generación de hologramas de objetos delgados transparentes. El holograma es grabado por medio de un sensor CMOS y la fase óptica es recuperada de forma digital empleando el método de Fourier. Los resultados experimentales muestran que este dispositivo puede ser empleado como alternativa en la generación de hologramas, recuperación topográfica de objetos, así como su uso en el ámbito educativo para la demostración práctica y didáctica del fenómeno de interferencia y difracción en diferentes niveles escolares.
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Caracterización de la gelatina mezclada con tintes orgánicos e inorgánicos como material fotosensible
Las tecnologías de almacenamiento de información están en constante evolución debido a la gran cantidad de datos que se deben almacenar. Muchos esfuerzos de investigación se enfocan en el desarrollo de nuevos materiales que permitan incrementar la capacidad de almacenamiento, por lo que el uso de la holografía como técnica para almacenar grandes cantidades de información sigue siendo una técnica vigente. Algunos materiales que han sido propuestos, entre otros, para este propósito son los orgánicos como la gelatina mezclada con diversos materiales. Es por esto que en este trabajo se presenta la caracterización de un material fotosensible compuesto por gelatina de cerdo mezclada con tintes orgánicos e inorgánicos. En este material fotosensible se registraron rejillas holográficas a las que se les midió la eficiencia de difracción a primer orden. La rejilla holográfica fue construida por la interferencia de dos haces de luz provenientes de un láser de Ar de 532 nm de longitud de onda y la eficiencia de difracción fue medida usando un segundo láser de He-Ne con longitud de onda de 633 nm. Los parámetros que se cambiaron para analizar el comportamiento del material fotosensible propuesto son espesor de la muestra, concentración de los tintes, ángulo de interferencia entre los haces, entre otros. El material propuesto tiene un buen comportamiento en la eficiencia y se muestran los resultados experimentales obtenidos.
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Impacto de las condiciones iniciales atómicas en el modelo de Jaynes-Cummings de tres niveles tipo escalera.
En este estudio, investigamos la interacción entre un átomo de tres niveles y una cavidad cuantizada de modo único, conocida como el modelo de Jaynes-Cummings de tres niveles tipo escalera. Utilizamos la solución exacta de la ecuación de Schrödinger para analizar el impacto de las condiciones iniciales del átomo en la inversión atómica promedio, el número promedio de fotones y el parámetro Mandel $\mathcal{Q} (t)$.
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Propuesta de un método de pulido para una superficie plana de resina fabricada mediante manufactura aditiva.
El método de pulido tradicional para el pulido de superficies ópticas ha funcionado exitosamente cuando se trata de superficies de vidrio, comúnmente en este proceso se utiliza una herramienta de chapopote que se pone en contacto con la superficie de vidrio que se desea pulir utilizando un abrasivo de por medio que es diluido en agua. Sin embargo, cuando se trata de superficies de resina, el método tradicional no funciona y debe modificar el material de la herramienta y la dilución del abrasivo.
En este trabajo se describe un método para el pulido de una superficie plana de resina Clear Resin V5 fabricada mediante manufactura aditiva. Para el desarrollo de esta tarea se utiliza una máquina de pulido tradicional, como herramienta de pulido utilizamos una almohadilla de algodón y el abrasivo empleado es diluido en aceite. Los resultados muestran que con la técnica propuesta se puede obtener una superficie especular totalmente transparente y sin raya. Para evaluar la calidad de la superficie se utiliza un interferómetro de Fizeau y mediante el análisis de los interferogramas se obtiene la forma de la superficie.
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Exploring the Dynamics of Micro-sized Liquid Particles in a Double Potential Optical Trap
La levitación óptica, que se basa en la presión de radiación de la luz para suspender partículas diminutas en el aire sin contacto físico, aprovecha el momentum de los fotones, permitiendo una manipulación precisa mediante el control de propiedades como la intensidad, el enfoque y la polarización de la luz. Este estudio se centra en un experimento llevado a cabo en una trampa óptica de doble potencial, con el propósito de caracterizar tanto dicha trampa como la partícula atrapada, además de abordar la dinámica del sistema en su conjunto. La configuración de la trampa consiste en la interacción de dos haces de luz altamente enfocados. La utilización de partículas líquidas en lugar de sólidas ha permitido mitigar los efectos de las irregularidades en la forma de las partículas y los desequilibrios en las fuerzas ópticas, lo que ha contribuido a la obtención de datos más precisos sobre el movimiento y la posición de las partículas. Mediante la manipulación de variables como la distancia entre las trampas, la potencia relativa de los haces de luz y el tamaño de las partículas, se buscó observar el mayor número posible de transiciones entre las trampas. Se detallan los saltos experimentados por las partículas líquidas, tanto aquellos que pueden ser definidos con precisión como aquellos de naturaleza más indefinida, acompañados de un análisis exhaustivo de las tasas de ocurrencia de estos fenómenos. La conclusión obtenida es que, al igual que sus contrapartes sólidas a escalas micro y nanométricas, las partículas líquidas de dimensiones micrométricas también experimentan saltos en presencia del doble potencial generado por la trampa óptica. Cabe destacar que todas estas observaciones se llevaron a cabo en condiciones atmosféricas normales, es decir, en aire.
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Estudio de transmisión de luz en diferentes objetos translucidos y sus aplicaciones.
En la zona norte del país hubo mucha especulación acerca del buen uso de los filtros o medios que podían utilizarse para ver los eclipses, ya que en esta zona se pudo observar un eclipse total en abril del presente año. Esta inquietud nos llevó a hacer un análisis de los diferentes filtros o medios utilizados. En este trabajo se presenta un análisis de resultados que abarca el espectro de transmisión del sol y una fuente de luz incandescente, en varios objetos translucidos y las aplicaciones de estos. Entre los objetos seleccionados para este análisis comparativo se tienen radiografías, vidrios tiznados, lentes oscuros comunes, lentes polarizados, lentes con película fotosensible, vidrios para soldar de diferentes sombras y filtros para la observación de eclipses. El espectro de transmisión de radiación solar y el foco incandescente en cada objeto fue obtenido usando una fibra óptica conectada a un espectroscopio de marca Ocean Optics modelo USB2000 en un rango de 330 nm a 1030 nm. El rango seleccionado considera parte de la radiación ultravioleta (menor a 400 nm), la región del espectro visible (de 400 nm a 700 nm) y parte del infrarrojo (mayor a 700 nm), con los datos recolectados se analizó el % de atenuación. Tomando en cuenta la cantidad de luz que permite pasar cada objeto seleccionado se analizan los usos que se les dan a cada uno y si son apropiados para otras aplicaciones. Este análisis permite, entre otras cosas, explicar por qué algunos de los objetos seleccionados no son adecuados para la observación del sol, por ejemplo: en un día normal o durante un eclipse. También sirve para explicar las diferencias en los lentes oscuros: comunes, con película fotosensible y polarizados.
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Aplicaciones del Cálculo Vectorial en Óptica: Un Estudio de Polarizadores y el Efecto Twisted Nematic
La manipulación de la luz como ondas electromagnéticas, nos ha permitido el uso de esta en aplicaciones tales como, fotografía, pantallas de cristal líquido, telescopios, entre muchas otras.
El presente poster y experimento se centra en el análisis de polarizadores y el efecto Twisted Nematic (TN) en pantallas de cristal líquido (LCD).
A partir del cálculo de Jones, exploramos cómo los polarizadores lineales y los retardadores de fase interactúan con la luz y afectan a su vez su estado de polarización, además, examinamos en detalle el fenómeno del efecto Twisted Nematic(TN), elemental para el funcionamiento de una gran cantidad de dispositivos de uso común, tales como, relojes, televisiones, celulares, computadoras, entre otros; así, mostrando de forma directa el paso de las matemáticas, específicamente, el análisis vectorial a aplicaciones directas del mundo real, y la relevancia de estas en la vida cotidiana.
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Combinación monomodo y multimodo en fibra óptica para la detección de acetona como biomarcador de la diabetes mellitus
En el mundo, cada seis segundos muere una persona a causa de la diabetes mellitus, esta es una afección crónica que hoy en día afecta a millones de individuos, con ello surge la importancia del monitoreo de los niveles de glucemia en aquellos que padecen dicha alteración metabólica. La forma más usual de llevar a cabo dicha tarea, la cual resulta de gran importancia, es mediante un glucómetro, el cual funciona mediante la punción del dedo. Sin embargo, esta técnica es invasiva para los pacientes por lo que existen técnicas no invasivas como la técnica de análisis del aliento humano debido a que todas las personas exhalan vapor de acetona, pero aquellas con diabetes emanan una concentración mayor 1.7 ppm. En este trabajo se implementó un interferómetro usando la siguiente configuración: fibra monomodo, fibra multimodo, fibra monomodo, fibra multimodo y fibra monomodo. Se realizaron diversos arreglos, entre los que destacan se mantuvo una longitud constante de fibra multimodo, mientras que la que se encuentra entre las mismas varía en longitud (de uno a veinte centímetros), en la cual se deposita la película sensora que fue el polidimetilsiloxano (PDMS), el menor límite de detección para esta configuración fue de 31.4 ppm.
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Simulación numérica de la difracción de una rejilla senoidal de fase
En este trabajo se presenta un análisis numérico de la difracción, en la región de Fraunhofer, de una rejilla senoidal de fase (RSF). La modulación de fase de la transmitancia de esta rejilla está determinada por una función seno con diferentes parámetros de amplitud ($a$) y frecuencia ($u_0$). Utilizando la identidad Jacobi-Anger, se puede establecer que la transmitancia de una RSF está compuesta por una gran cantidad de órdenes de difracción que se propagan en diferentes direcciones. Estos órdenes de difracción aparecen, en la región de Fraunhofer, separados por una distancia entre órdenes adyacentes, igual a la frecuencia $u_0$. Además, la intensidad del $q$-ésimo orden de difracción está relacionada con la amplitud $a$, la cual cambia de magnitud si el valor del parámetro $a$ también cambia. Para el análisis numérico propuesto, se considera la variación de los parámetros $a$ y $u_0$, los cuales ayudan a entender el comportamiento de la intensidad y la posición de los diferentes órdenes de difracción de la RSF. Se presentan varias gráficas que describen este comportamiento.
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Estructuras de bandas de cristales fotónicos dispersivos con constantes dieléctricas experimentales
En este trabajo, se presentará una metodología para calcular estructuras de bandas en- y fuera-del-plano para cristales fotónicos bidimensionales dispersivos con constantes dieléctricas experimentales. Y se presentarán resultados para distintos materiales de interés en la industria.
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Sensor de Etanol basado en fibras ópticas como posible aplicación de un alcoholímetro
La interferometría proporciona una extensa variedad de aplicaciones como el diseño de multiplexores por división de longitud de onda, sensores de compuestos orgánicos volátiles, sintonización de láseres en fibra. El principal objetivo de este trabajo es la construcción de un sensor de Etanol, por su gran importancia en diferentes sistemas, como posible aplicación de un alcoholímetro. La metodología para este sistema utiliza un Interferómetro de Sagnac para la detección de Etanol, acompañado de un láser sintonizable en el rango de longitud de onda de 1520 -1600 nm. El sistema experimental considerado emplea una fibra sensora adelgazada hasta 65 um en la cubierta, para incrementar la interacción con las moléculas de Etanol. Se utiliza una película de polidimetiloxano, como respuesta a esta intersección se miden los espectros a la salida del sensor. La fibra sensora se introduce dentro de una cámara de teflón, inyectando una solución de Etanol de 0.1 ul con un número de repeticiones igual a 10. Con base en los datos obtenidos se realiza un análisis de componentes principales (PCA), regresión de PCA (PCR) y regresión de mínimos cuadrados (PLS). Finalmente los resultados obtenidos indican un valor límite de detección (LOD) del sensor para PCR de 448 ppm utilizando 3 PCAs, y para PLS se obtuvo un LOD 429.09 ppm usando el mismo número de componentes.
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Optimización en el seguimiento solar como una herramienta que usa motores a paso y Arduino en la captación y conversión de energía solar
Este estudio introduce un seguidor solar automatizado utilizando tecnología de motores a paso y componentes Arduino, optimizado para mejorar significativamente la captación de energía solar. El sistema emplea un diseño que ajusta su orientación azimutal y rotacional basándose en datos de un mapa solar, garantizando un apuntamiento directo y continuo hacia el Sol, lo que resulta en una mejora sustancial de la eficiencia energética a lo largo del día y en diversas condiciones estacionales. El seguidor solar incorpora un termopar situado en el foco de una lente biconvexa que concentra la luz solar, permitiendo el monitoreo de la temperatura en tiempo real. Mediante la comparación de estos datos de temperatura con los obtenidos de un termopar de referencia fijo, el estudio evalúa la efectividad del seguidor en la captación de energía térmica, lo que es fundamental para validar las ventajas del seguimiento automático frente a los sistemas estáticos y determinar la viabilidad de esta tecnología en aplicaciones prácticas. Además, los resultados del estudio enfatizan la importancia de optimizar la absorción de luz solar para aumentar la producción de calor, lo cual tiene implicaciones directas en sistemas de calentamiento de agua y en la generación de energía eléctrica. Se explora el potencial de utilizar el calor solar acumulado para generar vapor, que a su vez puede activar turbinas o motores, transformando la energía térmica acumulada en energía mecánica y, finalmente, en eléctrica. Este proceso no solo mejora la eficiencia de los sistemas de captación solar, sino que también abre nuevas posibilidades para la innovación en el campo de las energías renovables y proporciona una base sólida para futuras investigaciones y desarrollos en la captación solar y sus aplicaciones energéticas.
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Cauchy-Riemann beams
Aprovechando las técnicas operatorias, abordamos la ecuación de onda paraxial que rige un campo formado por la multiplicación de una función gaussiana y una función entera. En este contexto, es fundamental notar que dicha función entera cumple con la ecuación de Laplace, $\nabla_\perp^2 f(x+iy) = 0$, lo cual es una consecuencia directa de satisfacer las ecuaciones de Cauchy-Riemann. Este enfoque nos permite analizar la evolución de la distribución del campo a medida que se propaga en el espacio.
Aprovechando las técnicas operatorias, abordamos la ecuación de onda paraxial que rige un campo formado por la multiplicación de una función gaussiana y una función entera; notablemente, esta última cumple con la ecuación de Laplace, $\nabla_\perp^2 f(x+iy) = 0$, una consecuencia directa de satisfacer las ecuaciones de Cauchy-Riemann. Nuestra exploración teórica y experimental revela la rotación intrínseca de este campo durante la propagación, elucidada mediante la incorporación del potencial cuántico (de Bohm). Este resultado sencillo promete, permitiendo la deducción analítica del patrón de difracción de Fraunhofer o Fresnel. Esencialmente, simplifica la extracción de la transformada de Fresnel o de Fourier de una función que satisface las ecuaciones de Cauchy-Riemann.
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Caracterización fotométrica y radiométrica de películas híbridas de imidazol y $Bi (NO3)3$ en la generación de luz blanca cálida.
En el presente trabajo de investigación se hace el estudio de la caracterización de películas híbridas orgánicas e inorgánicas de imidazol y nitrato de bismuto, aplicando técnicas de espectroscopia óptica en la generación de información científica sobre la radiometría y fotometría de las membranas sólidas generadas a partir de la incorporación de la sal metálica en muestras de materiales derivados del imidazol, el cual presenta propiedades fluorescentes en combinación con una fuente de excitación de alta energía de 385 nm para aplicaciones en el espectro visible, como es la generación de luz blanca cálida. Cabe destacar que los estudios generados son de vital importancia, para la cuantificación radiométrica y fotométrica que presenta dichos materiales en conjunto, debido a que son materiales convertidores de longitud de onda, con alto impacto en el desarrollo de tecnología optoelectrónica en el país.
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La prueba de Ronchi con infrarrojo térmico
En el proceso de pulido determinístico, es necesario conocer la topografía de la superficie a trabajar. En el casa del pulido con HyDRa, tenemos la posibilidad de empezar el pulido desde el generado, con el inconveniente de tener que usar un perfilómetro u otra técnica para conocer cuál es el estado inicial de la superficie. Nuestra propuesta es llevar a cabo este procedimiento utilizando el infrarrojo térmico (7 a 11 micrómetros). El infrarrojo térmico, debido a la longitud de onda mucho mayor a la del visible, permite realizar pruebas ópticas en superficies de mayor rugosidad, ya que en esas longitudes de onda, estas superficies si son reflectoras. Dada la posibilidad de usar la prueba de Ronchi con corrimiento de fase, se muestran resultados en algunas superficies de referencia que estamos usando. El estado de investigación aun no concluye y faltan resultados en superficies no reflectoras en el óptico.
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PPBS usando interferómetro de Mach-Zender
El interferómetro de Mach-Zehnder es un arreglo relevante para el área de la óptica debido a sus múltiples aplicaciones experimentales, como lo son las mediciones de precisión por medio de interferometría, sin embargo, también ha encontrado un sitio dentro de las aplicaciones de la creación de divisores parcialmente polarizados ($PPBS$), los cuales son ampliamente utilizados en los arreglos de computación cuántica basados en polarización de fotones. En este trabajo se presenta el diseño y simulación en lenguaje phyton de un $PPBS$ usando un arreglo del interferómetro de Mach-Zehnder y placas retardarás de fase, consiguiendo crear los valores de $R_V=1$, $R_H=1/3$ y $T_H=2/3$ para los coeficientes de reflexión y transmisión del divisor. Dicho arreglo será utilizado posteriormente de manera experimental para la construcción de una compuerta $CNOT$ óptica.
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Creación de arte mediante la difracción de la luz
La física es una ciencia natural que es considerada por muchas personas como un área difícil de entender y/o muy abstracta y como resultado de esto es el bajo número de personas que estudian física en comparación con áreas como derecho, psicología, entre otras. Una forma que podría ayudar a aumentar el interés en la física es haciendo experimentos llamativos para las personas. En particular, la óptica podría ayudar en esta tarea haciendo simulaciones de experimentos que produzcan imágenes que llamen la atención del público en general. Una vez que se les ha llamado la atención, el reto es explicar de manera sencilla y eficaz los temas envueltos en estos experimentos. En este trabajo presentamos la simulación de la difracción de Fraunhofer como herramienta para la creación de diversos patrones que son llamativos para muchas personas. Se crearon diferentes objetos difractivos que producen patrones a los que se les añadió colores y que pueden ser considerados como elementos artísticos. Con este trabajo, se pretende hacer más fácil el acercamento a la física de personas en general.
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Perfilometría de proyección de franjas de desplazamiento lateral
La perfilometría tridimensional de superficies opacas constituye una metodología de medición sin contacto ampliamente valorizada en múltiples disciplinas científicas y de ingeniería. Este enfoque se fundamenta en la correlación entre las deformaciones inducidas en un patrón de franjas de estructura periódica, proyectado sobre superficies opacas, y la topografía de dichas superficies. Comúnmente, el proceso de medición implica la interposición y retirada del objeto sobre una pantalla de referencia, permitiendo así deducir la topografía al sustraer las mediciones de los patrones de franjas obtenidas con y sin la presencia del objeto. En el presente estudio, se introduce una innovadora metodología que elimina la necesidad de una pantalla de referencia. Se propone evaluar los patrones de franjas utilizando el método de corrimiento de fase síncrono. Esta técnica se beneficia de la capacidad de desplazar el objeto en dos direcciones ortogonales para calcular el gradiente topográfico. Posteriormente, la integración de este gradiente a lo largo de una trayectoria definida permite reconstruir la superficie del objeto con alta precisión.
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Caracterización óptica del índice de refracción de un polímero potencialmente biocompatible con variación en la temperatura de curado y razón de mezcla.
En el mundo se estima que aproximadamente 10 millones de personas sufren de ceguera corneal bilateral lo que convierte a este padecimiento como un problema global, cuyo principal obstáculo son la alta demanda de trasplantes y la escasez de donantes. Lo anterior ha dado paso al estudio de las propiedades físicas y químicas de polímeros potencialmente biocompatibles debido a sus amplias aplicaciones en áreas como la oftalmología en donde son usados, por ejemplo, en la fabricación de lentes intraoculares y de queratoprótesis. Para ello es importante sintetizar estos polímeros para obtener índices de refracción compatibles con el ojo humano. En este trabajo se presentan los resultados de la medición del índice de refracción de muestras de Poli(dimetilsiloxano) (PDMS Sylgard 184) que son manufacturadas con variación en los parámetros de temperatura y proporción de la mezcla. Para la obtención del índice de refracción se utiliza un goniómetro mecánico de alta precisión y los fenómenos de Ángulo de Mínima Desviación y de Reflexión Total Interna, finalmente se comparan los resultados con los obtenidos con equipo comercial.
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Transformadores de polarización sintonizables en el rango de frecuencias ópticas.
En este trabajo se propone el diseño de un transformador de polarización sintonizable basado en un cristal líquido colesterico, que permita cambiar el estado de polarización de la luz en presencia de un campo eléctrico en el rango de frecuencias óptico a temperatura ambiente. De acuerdo a los estudios previos que hemos realizado en cristales líquidos [1-7], el dispositivo diseñado será capaz de convertir la luz circularmente polarizada izquierda en luz circularmente polarizada derecha. También dicho dispositivo será capaz de convertir la luz linealmente polarizada horizontal en luz polarizada vertical.
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Estudio del modelo de esparcimiento caótico con luz láser y tres cilindros metálicos bajo variaciones en el diámetro del haz.
El esparcimiento de la luz es un fenómeno que ocurre cuando ésta pasa a través de un medio con partículas que la redirigen. En este trabajo, se explora un modelo experimental que permite observar el comportamiento caótico de un haz de luz al incidir, bajo ciertas condiciones iniciales, en un arreglo de tres cilindros metálicos reflectantes. Al considerar la dirección del haz de luz al ingresar al sistema, se generan gráficos de cuencas de salida complejas que muestran la coexistencia intrincada de múltiples cuencas y la dimensión fractal, revelando la complejidad geométrica a una escala fina, la cual se puede asociar con el efecto mariposa. En particular, se analiza el sistema considerando la incidencia de haces de luz con distintos diámetros, haciendo una comparación directa entre un montaje experimental y una simulación.
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Generación de pulsos cortos mediante cavitación óptica y una solución orgánica
Se presenta los resultados experimentales sobre la generación de pulsos cortos en un láser de estado sólido mediante cavitación óptica. Las burbujas de cavitación se forman en la punta de una fibra óptica multimodo proveniente de un acoplador 50/50, que está acoplado a un diodo láser de estado sólido que emite a una longitud de onda de 450 nm. La punta de la fibra contiene nanopartículas de plata y nanopartículas de nitrato de cobre que generan pérdidas de hasta 5.7 dB. El extremo final de la fibra se sumergió en una solución orgánica de Hibiscus sabdariffa disuelto en etanol. Cuando se genera una burbuja de cavitación en la punta de la fibra, parte de la luz es reflejada por la interfaz vapor-líquido regresando al acoplador, que, a su vez, está conectado a un fotodetector y un osciloscopio para visualizar los pulsos. Los resultados experimentales muestran que se pueden obtener pulsos con un ancho temporal de 22-26 µs y frecuencias entre 100 y 4 kHz. Esta configuración ofrece una emisión de pulsos ajustable para aplicaciones potenciales en telecomunicaciones, cirugía oftálmica, imagenología por ultrasonido, metrología y sensores.
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Reconstrucción del patrón de difracción de fuentes microscopicas de luz usando Machine Learning
La difracción de luz es un fenómeno fascinante y complejo que desempeña un papel crucial en la comprensión de la naturaleza ondulatoria de la luz. Este proceso ocurre cuando una onda de luz encuentra un obstáculo o una abertura, lo que resulta en la dispersión de la luz en varias direcciones. La difracción de la luz es un fenómeno que no solo revela la naturaleza fundamental de la luz como onda, sino que también es indispensable para avanzar en múltiples campos científicos y tecnológicos, lo que subraya la importancia de su estudio y comprensión completa, por ello, entender el fenómeno de la difracción en su totalidad es necesario.
En este trabajo, se realizó la reconstrucción de la fase de un sistema 2f, del cual solo se conoce la entrada de luz del sistema, una fuente de luz microscópica y su mapa bidimensional de intensidades. Esta reconstrucción se realiza utilizando algoritmos de aprendizaje automático como machine learning y al algoritmo de Gerbech-Saxton; este último es un algoritmo que nos permite reconstruir fases utilizando dos mapas de intensidades diferentes (el de entrada y salida), mientras que el machine learning busca dotar a las máquinas de la capacidad de aprender, es decir, la habilidad de generalizar conocimiento a partir de un conjunto de experiencias, en lugar de programarlas explícitamente.
El entrenamiento se lleva a cabo simulando la propagación de luz en el sistema, siendo los parámetros de entrenamiento la fase del lente haciendo que en cada época esta se ajuste utilizando el gradiente calculado de manera numérica, hasta reconstruir la fase. De la misma forma en este proceso se implementa el algoritmo de Gerbech-Saxton que nos da una estimación preliminar de la fase.
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Fabricación de prototipos mediante impresión 3D: retos y avances actuales
La impresión 3D ha emergido como una de las tecnologías más transformadoras de las últimas décadas, revolucionando sectores desde la manufactura hasta la medicina. En esta plática, se ofrecerá una visión general de los avances más recientes en impresión 3D que se han realizado en nuestro grupo hasta el día de hoy, destacando cómo los desafíos de diseño, fabricación y pruebas han sido superados para abrir nuevas posibilidades en la manufactura aditiva. El desarrollo de nuevas técnicas para el acabado superficial, la mejora en los procesos de impresión y la integración de técnicas de medición de las piezas finales, nos han permitido utilizar la impresión 3D más allá de sus limitaciones iniciales para el desarrollo de prototipos que son fáciles de generar, de bajo costo y con tiempos de fabricación muy cortos. Se mostrarán algunos de los resultados obtenidos hasta el momento, así como las aplicaciones de los prototipos fabricados.
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Implementación de una cámara de cultivo ambiental con tecnología optoelectrónica
En este estudio, se presenta un sistema innovador para mejorar el crecimiento de las plantas mediante el uso de tecnología de bajo costo, que incluye fibras ópticas plásticas, filtros UV/IR y sensores electrónicos de temperatura, intensidad de luz y humedad. Este enfoque se plantea como una alternativa eficiente y económica a las cámaras de cultivo ambiental convencionales. Al emplear un sistema de iluminación natural basado en luz visible a través de fibras ópticas, se ofrece la oportunidad de alcanzar importantes ahorros energéticos y favorecer un crecimiento más vigoroso de las plantas mediante la fotosíntesis. Esta tecnología no solo presenta un potencial económico significativo, sino que también tiene una amplia aplicabilidad en la agricultura, tanto en ambientes interiores como exteriores. La implementación de esta cámara de cultivo representa un avance destacado en la agricultura controlada, al permitir un control preciso y dinámico de factores ambientales clave. La tecnología optoelectrónica utilizada facilita la integración de la luz solar a través de fibras ópticas plásticas, lo que garantiza una fuente de luz natural y uniforme en la cámara de cultivo. Este enfoque reduce la dependencia de fuentes de luz artificiales y optimiza el espectro de luz disponible para las plantas, promoviendo así un crecimiento saludable y una fotosíntesis más eficiente. Este trabajo fue apoyado por el CONAHCYT mediante el programa Estancias Posdoctorales por México 2022 con el proyecto No. 2840970, titulado “Diseño e implementación de sistemas de monitoreo inteligente usando dispositivos optoelectrónicos para aplicaciones a los sistemas agropecuarios en Tamaulipas”.
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Estudio comparativo entre PCR y PLS en un sensor OF-Taper para la detección de acetona
El uso de técnicas de análisis multivariante y modelos de predicción representa una alternativa novedosa en sensores basados en fibras ópticas, ya que tienen un gran potencial para estimar las propiedades y la calidad de la respuesta de los sensores de fibra óptica. Este trabajo se centra en comparar y determinar la precisión de modelos de predicción como las técnicas multivariantes de mínimos cuadrados parciales (PLS) y regresión de componentes principales (PCR) aplicadas a sensores de fibra óptica con taper, así como el estudio experimental de las diferentes películas sensoras utilizadas, como son: polidimetilsiloxano (PDMS), polimetilmetacrilato (PMMA), Apiezon T (ApT) y Apiezon L (ApL) para la detección de acetona. La acetona es un biomarcador de la diabetes mellitus que se encuentra en concentraciones del orden de 1,8 ppm en el aliento humano. Los resultados muestran que el sensor desarrollado con la película sensor de PMMA reduce su límite de detección (LOD) en un 94,06% utilizando un ajuste lineal de PLS con 4 componentes principales (PCA) en comparación con PCR utilizando el mismo número de componentes, por lo que el LOD más bajo obtenido fue de 5,56 ppm, el cual podría utilizarse en un sistema de análisis del aliento humano.
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INTERFERÓMETRO DE MICHELSON EN FIBRA ÓPTICA UTILIZANDO UNA REJILLA DE PERIODO LARGO PARA LA DETECCIÓN DE ACETONA.
En este trabajo se presenta la aplicación del interferómetro de Michelson (MI) implementado en fibra óptica estándar para la detección de acetona, la cual es un biomarcador de la diabetes mellitus. La configuración del MI consistió en una rejilla de periodo largo (RPL) grabada por el método de arco eléctrico sobre una fibra SMF-28. Con el objetivo de obtener un mejor contraste en el MI se varío el periodo de la RPL con valores de 515, 520,525 y 530 nm, con 40 puntos de grabado, por otra parte, la distancia entre la RPL y el corte final de fibra fueron de 3, 4 y 5 cm. Para la construcción del MI se realizó la foto-deposición de nanopartículas de oro esféricas de 25 nm, en la punta de la fibra con una potencia de 30 mW a 980 nm. Por otra parte, también se utilizaron películas reflejantes construidas a base de nitrato de plata y el corte perpendicular de la punta de la fibra. Como película sensible se utilizó polidimetilsiloxano (PDMS). Las caracterizaciones del sensor MI se realizaron dentro de un cámara de teflón de 1 litro de volumen, en donde se inyectaron 0.1 ul de acetona diez veces y se midió durante 10 minutos en cada inyección. A partir de los resultados obtenidos se realizó un código de en MATLAB para aplicar las técnicas de análisis de multivariables tales como: análisis de componentes principales (PCA), regresión de componentes principales (PCR) y regresión de mínimos cuadrados (PLS). Los resultados muestran que el menor límite de detección fue de 8.4 ppm para el sensor con periodo de 530 nm usando nanopartículas de oro.
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Caracterización y control de la interferencia modal en sistemas de fibras ópticas con diferentes diámetros para interferometría de Mach-Zehnder
En este estudio se examinó la interferencia modal en un interferómetro de Mach-Zehnder (MZ) configurado con empalmes de fibras ópticas de diferentes diámetros. El objetivo principal fue investigar cómo las variaciones en la longitud de una de las fibras con diferente diámetro afectan la interferencia de los modos de luz y cómo esto influye en la transmisión de luz a través del interferómetro.
Al crear dos brazos en el interferómetro con fibras ópticas de diferentes diámetros, se analizó cómo la luz experimenta retardos de fase debido a variaciones en el índice de refracción efectivo y la geometría de las fibras. Estos cambios en el diámetro afectan la constante de propagación de los modos guiados, generando dispersiones modales y patrones de interferencia visibles como notches o caídas en el espectro de transmisión de la luz.
Las fibras utilizadas en el experimento tenían cubiertas de 125 micrómetros, pero diámetros de núcleo distintos: 10 micrómetros y 3.5 micrómetros. Se realizaron mediciones detalladas utilizando un analizador de espectro óptico para observar los efectos de la interferencia modal en la transmisión de luz a través del interferómetro.
Se observó que la distancia entre los notches en el espectro de transmisión depende de cómo los diferentes modos interfieren constructiva o destructivamente en distintas longitudes de onda. Además, se encontró que reducir la longitud de la fibra de menor diámetro disminuye el número de conversiones entre modos y las oportunidades de interferencia, lo que resulta en menos notches en el espectro.
Los resultados del estudio recalcan la importancia de controlar precisamente las dimensiones de las fibras, ya que las variaciones en longitud y diámetro afectan directamente la interferencia de los modos de luz. Este fenómeno tiene implicaciones importantes para el diseño y la fabricación de dispositivos ópticos avanzados, como en aplicaciones relacionadas con la detección de variables físicas o químicas y el sensado.
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Uso de una pantalla LCD de raspberry pi como generadora de elementos ópticos difractivos dinámicos
La difracción es un fenómeno que se presenta cuando un haz de luz que pasa a través de un obstáculo o abertura, de tamaño comparable a la longitud de onda, se desvía de su trayectoria rectilínea formando patrones de luz sobre una pantalla colocada a cierta distancia del plano que contiene el obstáculo o abertura. La distancia entre la pantalla y el plano del obstáculo determina tanto la difracción de campo cercano, o de Fresnel, como la difracción de campo lejano, o de Fraunhofer. El fenómeno de la difracción de la luz es un tema que se estudia en los cursos de óptica en licenciatura en física y en los posgrados de óptica. Actualmente con el uso de computadoras se pueden simular sin dificultad tanto la difracción de Fresnel y/o la de Fraunhofer. Sin embargo, reproducir el fenómeno de la difracción en un laboratorio no es tan sencillo debido la dificultad para tener elementos adecuados como aperturas u obstáculos que difracten la luz. En este trabajo presentamos el uso de una pantalla de cristal líquido de un dispositivo conocido como raspberry pi sobre la que se mostraron diversos elementos difractivos dinámicos que recrean la difracción. La pantalla fue iluminada con un haz de luz de un láser y en una pantalla lejana se pudieron observar los patrones de difracción esperados. Con el uso de esta pantalla se pudo recrear fácilmente en el laboratorio la difracción de campo lejano haciendo atractivo este fenómeno. Se muestran las imágenes que se lograron obtener así como el arreglo experimental utilizado.
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Desarrollo de un polarímetro para estudiar estados de polarización
Presentamos un arreglo de laboratorio para estudiar distintos estados de polarización. Este polarímetro consiste en usar una placa de material retardador lambda/2 de tipo izquierdo conocido como polarizador circular. El polarímetro circular es un sándwich de material polarizador lineal y de material retardador. Comercialmente, se consiguen polarizadores circulares derechos e izquierdos. El instrumento desarrollado contempla la construcción de un sistema de rotación controlado con una PC. El sistema mecánico se construyó con una impresora 3D. En el sistema de detección se empleó un radiómetro comercial de la empresa Thorlabs. La base para medir los distintos estados de polarización consistió en colocar en el disco giratorio segmentos de la placa circular a los ángulos de 0, 90 y 45 grados y otro segmento con el retardador de lamda /2. Los polarímetros son instrumentos muy importantes en la actualidad por sus amplias aplicaciones en el estudio de materiales y en desarrollos de protocolos de comunicación cuántica. Por sus altos costos comerciales se realiza este desarrollo. Dada la sencillez del sistema, se presenta físicamente el instrumento presentándose los resultados obtenidos.
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Diseños de lentes de Gutman Plasmónicas
Una lente de Gutman es una lente estigmática con un índice de refracción gradiente, la cual, tiene la capacidad de enfocar la luz dentro de ella. En este trabajo, realizamos dos diseños distintos de lentes de Gutman plasmónicas (LGP) que utilizan arreglos de orificios de tamaño nanométrico en películas dieléctricas delgadas. En el primer diseño los orificios se encuentran colocados sobre una matriz dodecagonal como en un arreglo de cuasicristal, mientras que el segundo utiliza una matriz rectangular periódica de orificios. Para evaluar el rendimiento de cada diseño, se crearon LGP separadas con diferentes longitudes focales y se examinaron minuciosamente sus propiedades focales. A pesar de la naturaleza teórica de este trabajo, todos los cálculos se ejecutan meticulosamente centrándose en detalles experimentales prácticos que podrían reproducirse empíricamente fácilmente.
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Uso de Machine Learning en la identificación de aberraciones en sistemas ópticos.
La inteligencia artificial ha comenzado a facilitar algunas tareas diarias, dentro de algunos ejemplos podemos encontrar el reconocimiento de rostros o asistentes de voz en los teléfonos, también se encuentra el reconocimiento de patrones o clasificación. Dentro de la inteligencia artificial podemos encontrar el Machine Learning (ML por sus siglas en inglés), que es el campo de estudio que brinda a las computadoras la capacidad de aprender sin ser programadas explícitamente para esta tarea.
La óptica adaptativa es una técnica que permite mejorar la calidad de un sistema óptico, reduciendo en tiempo real las perturbaciones sobre un frente de onda. Una manera de representar estas aberraciones es mediante polinomios de Zernike, ya que son un conjunto de funciones ortogonales bajo un círculo unitario.
En este trabajo se propone el uso de algoritmos de Machine Learning para la clasificación de frentes de onda con la idea de identificar qué tipo de aberración se encuentra en el frente de onda analizado. Se propone el uso de algoritmo de maquina de vectores de soporte entre otros algoritmos típicos de clasificación. Se muestran los modelos entrenados y sus resultados.
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Generación de aberración de coma controlada utilizando un par de elementos plano-freeform impresos en 3D
Nuestro objetivo principal es demostrar que es posible generar diferentes cantidades de aberración de coma vertical mediante la rotación de dos elementos ópticos plano-freeform. Cada superficie freeform está descrita por un perfil específico que se describe matemáticamente como $t(\rho, \theta)=a_8 Z_8(\rho,\theta)$, donde $Z_8$ es el polinomio de Zernike correspondiente a coma horizontal bajo la convención ANSI Standard Zernikes.
Para llevar a cabo experimentalmente este desarrollo, los elementos ópticos se imprimieron utilizando una impresora 3D Form 2 de FormLabs y el material Clear Resin de la misma empresa. Las características de los elementos impresos son: un radio de normalización de $r_N=20$ mm con un coeficiente $a_8=0.20$ mm. Cada elemento se montó en una platina de rotación y se rotaron uno respecto al otro el mismo ángulo en dirección opuesta entre los $0$. grados y los $180$ grados.
Se realizó una simulación de los diagramas de manchas (spot diagrams) y el frente de onda obtenidos con el software Ansys, Zemax Optic Studio y se compararon con los resultados obtenidos experimentalmente. Finalmente, se demuestra la viabilidad de utilizar un par de elementos plano-freeform para generar aberraciones controladas
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Efecto de coincidencia del índice refractivo en maniquíes ópticos.
Recientemente se ha propuesto la fabricación de maniquíes ópticos utilizando matrices a base de parafina en gel embebidas con diferentes agentes esparcidores. Estos maniquíes muestran características ópticas y mecánicas que simulan las del tejido biológico, son fáciles de elaborar y muestran flexibilidad para simular morfologías anatómicamente precisas. Se ha dicho que, dependiendo de las partículas esparcidoras utilizadas, la homogeneidad de las partículas en el medio dispersor puede verse comprometida, alterando el coeficiente de esparcimiento reducido, particularmente para dióxido de silicio disperso en parafina en gel. En este trabajo, demostramos que más allá de un problema de heterogeneidad, es crucial considerar primero la relación apropiada entre los índices de refracción del medio dispersor y las partículas esparcidoras: la diferencia en estos índices es una condición necesaria para la ocurrencia del esparcimiento de luz. Al incorporar partículas de dióxido de silicio y de óxido de zinc en parafina en gel sin burbujas, determinamos que la eliminación ineficaz de burbujas podría llevar a una seria confusión entre la concentración de partículas y la de centros de esparcimiento.
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Relación de transmitancia y absorbancia para sólidos no disueltos en líquidos.
En las aguas contaminadas uno de los parámetros más importantes a caracterizar son los Sólidos Suspendidos Totales (SST), definidos como el material particulado que no son capaz de disolverse en un líquido. Por ello, en este trabajo se hace uso de técnicas colorimétricas en un ambiente controlado para determinar la relación que existe este entre la transmitancia y la concentración de SST en un líquido, tomando en cuenta la luz incidente, que en nuestro experimento tiene una longitud de onda de 697 nm, puede experimentar reflexión y absorción. Por lo que la luz que no es reflejada pasa a través del material, y su intensidad se reduce debido a la absorción por parte del sólido. Mostramos que a medida que la concentración de sólidos aumenta la transmitancia disminuye, además, para el caso en el que los sólidos están dispersos en el líquido obtenemos una relación de comportamiento para en un tiempo de 240 segundos de los sólidos.
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Medición de superficies no convencionales por refracción utilizando una pantalla LCD
Las superficies no convencionales son superficies que carecen de simetría de revolución. El uso de este tipo de superficies en sistemas ópticos se ha incrementado debido a su versatilidad para reducir las aberraciones ópticas asociados al frente de onda; además, una superficie no convencional puede sustituir a varias lentes tradicionales sin afectar el rendimiento del sistema óptico. Con los actuales avances tecnológicos en manufactura aditiva y sustractiva se hace posible construir superficies ópticas que carezcan de simetría de revolución.
En este trabajo proponemos una prueba nula por transmisión para evaluar lentes plano convexas utilizando una pantalla LCD, la superficie convexa de la lente es una superficie no convencional. Este tipo de lentes pueden ser utilizadas en el diseño de placas correctoras de frente de onda y lentes para uso oftálmico tales como lentes de Álvarez, progresivas y espirales. A través de una serie de simulaciones numéricas mostramos que es factible implementar una prueba nula por transmisión para evaluar la superficie no convencional de una lente plano convexa utilizando una pantalla LCD. Proponemos aplicar un algoritmo de reconstrucción iterativo y determinístico que utiliza el campo vectorial de pendientes para recuperar la forma de la superficie no convencional.
Este trabajo es financiado por el Consejo Nacional de Humanidades Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) a través de la beca posdoctoral asignada al Dr. Oliver Huerta Carranza (CVU: 710606). Además, el trabajo fue apoyado por DGAPA-UNAM, a través de los proyectos PAPIIT IN112123 y IT103623.
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Espectroscopía por absorción de dos fotones en semiconductores $m\bar{3}m$ y $\bar{4}3m$
Presentamos mediciones experimentales del coeficiente de absorción de dos fotones de los semiconductores Si, GaP y GaAs en corte [110] a temperatura ambiente con pulsos ultracortos. Se utilizó una configuración de bombeo-prueba modulada con excitación proveniente de un amplificador óptico paramétrico en el intervalo de 650 a 2000 nm. Al usar una técnica de dos haces es posible lograr sensibilidades de uno por ciento en la medición de la absorción pues en el caso de que ambos haces tengan la misma polarización, la magnitud de la absorción de dos fotones se duplica comparada con la medición de un solo haz. Además, el escaneo temporal del haz de prueba respecto al de bombeo permite identificar firmas de procesos no lineales adicionales como absorción por portadores libres, absorción de tres fotones o acoplamiento del bombeo y la prueba; esto a través de analizar la forma de la correlación cruzada resultante.
Realizamos una comparación contra modelos fenomenológicos de la dispersión de la absorción de dos fotones y encontramos una correspondencia cualitativa, aunque no muy buena en el caso del Si. Esto podría deberse a que los modelos no consideran la estructura de bandas completa. Estos estudios señalan hacía la necesidad de desarrollar aún más las teorías de cálculo ab-initio.
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Fabricación de superficies de Aluminio funcionalizadas con láser de pulsos ultra-cortos para desalinización de agua.
La destilación solar es una técnica sencilla y prometedora para desalinizar agua de mar y generar agua apta para uso cotidiano. Sin embargo, los sistemas actuales presentan una baja productividad. Con el propósito de incrementarla, en este trabajo se propone reemplazar la superficie de evaporación por superficies altamente absorbentes a la luz solar y superhidrofílicas. Para obtener superficies con estas propiedades, se utilizó un láser de pulsos de femtosegundos con longitud de onda centrada en 800 nm y pulsos de 120 fs a una frecuencia de repetición de 5 kHz. Se estudió el efecto de la polarización del haz incidente (lineal y circular), fluencia por pulso, velocidad de barrido y separación entre barridos en la morfología de la superficie de láminas de aluminio. Las irradiaciones fueron realizadas a incidencia normal en condiciones ambientales normales. La morfología de las superficies irradiadas se determinó utilizando un perfilómetro óptico y por microscopía electrónica de barrido (SEM). Las propiedades de mojabilidad se determinaron mediante la técnica de “medición de ángulo de contacto" y, el porcentaje de absorbancia se evaluó mediante espectroscopía UV-Vis. En general, las superficies tratadas presentaron absorbancias de 94% aproximadamente, independientemente del estado de polarización. En particular, las superficies irradiadas con polarización circular mostraron, de manera simultánea a un alto porcentaje de absorbancia, ángulos de contacto con el agua inferiores a 10°, evidenciando sus propiedades super hidrofílicas. El análisis morfológico indica la formación de estructuras jerárquicas, es decir, la coexistencia de estructuras en el rango micrométrico y en el rango nanométrico, permitiendo el incremento en la absorción de luz y brindando propiedades súper hidrofílicas. Estos hallazgos prueban la efectividad del texturizado con láser para modificar y controlar las propiedades ópticas y de mojabilidad de las superficies.
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Cambio en la Reflectividad óptica y bandas de energía de una capa de grafeno cuando interacciona con una molécula de Aluminio
Mediante el uso de el código de Quantum Espresso , con la aproximación GGA y GGA modificado para interacciones Van der Waals junto con la teoría funcional de densidad DFT, se hace un estudio de primeros principios para calcular los cambios en las bandas de energía y Reflectividad óptica de una capa de Grafeno cuando interacciona con una molécula de Aluminio. En primer lugar, se encuentra la estructura de mínima energía del sistema Grafeno-Aluminio. Posteriormente, se calculan las bandas de energía, las funciones dieléctricas y la Reflectividad óptica de este nuevo sistema. Se encuentra que en las bandas de energía de este nuevo sistema tiene un comportamiento similar al grafeno solo . Para la Reflectividad óptica en el nuevo sistema se observa que existen dos picos, encontramos que la Reflectividad óptica máxima se observa a 5.19 eV , ubicado en la región de la luz ultravioleta con un valor de 0.7405.
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Propuesta de solución a la ecuación de transporte de intensidad en simetría cilíndrica.
La ecuación de transporte de intensidad es una ecuación diferencial parcial que establece la relación entre la fase y la variación de intensidad axial de un campo óptico. La recuperación de fase utilizando esta ecuación implica resolver la ecuación diferencial parcial con condiciones de contorno adecuadas. Ichikawa, Lohmann y Takeda fueron los primeros en verificar experimentalmente esta ecuación utilizando el método de la transformada de Fourier, logrando así obtener la distribución de fase cuantitativa de una muestra unidimensional.
En este trabajo, se propone una modificación del método de Ichikawa-Lohmann-Takeda. Aplicamos el método utilizando coordenadas cilíndricas para la recuperación de la fase en dos dimensiones. Se calcula la fase en forma numérica y experimental para el caso de lentes convergentes con ciertas aberraciones. Se presentan los resultados obtenidos.
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Hologramas de abrasión
Durante años hemos buscado formas de compartir información, un método actual es a través de holografía. En este trabajo se tratara de compartir información e imágenes a partir de una técnica para generar hologramas por abrasión que consiste en un rayado en materiales blandos como un acrílico, este rayado consiste círculos hechos con la punta filosa de un trasportador y centro de curvatura en cada punto el objeto a grabar. Para reconstruir la imagen, se ilumina la placa rayada con la luz del sol o con una fuente puntual como la lampara de un LED. Observando la luz dispersada se reconstruye el objeto que dio origen al rayado. Esta técnica de holografía podría resultar muy útil para reducir la cantidad de datos necesarios para la holografía generada por computadora. Se presentan algunos hologramas de abrasión con distintos tipos de objetos. Se discuten sus características en el proceso de reconstrucción.
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Estudio de un derivado de imidazol para aplicaciones en el desarrollo de sensores
En este trabajo se muestra un estudio teórico del desarrollo de un derivado de imidazol como material fluorescente para el desarrollo de quimiosensores. Los derivados de imidazol presentan un atractivo debido a sus propiedades ópticas únicas, como la quimioluminiscencia, absorbancia y fluorescencia. En estudios anteriores, los derivados de imidazol tienden a ser polares por lo que se espera una mayor interacción con este tipo de disolventes provocando un mayor cambio en las transiciones electrónicas de la molécula. También se ha reportado el efecto de parámetros como la temperatura y el pH causan sobre las características espectrales de estas moléculas. Por lo que se presentan resultan resultados de la física detrás del proceso de absorción de un derivado, la metodología para desarrollar la síntesis del imidazol y obtener el nuevo derivado mediante un procedimiento químico del cual se ha obtenido una eficiencia del 62 % en la fabricación del material. Además, se presentan pruebas preliminares del nuevo derivado de imidazol a la respuesta de cambios de temperatura en un rango de 30 °C a 65 °C obteniendo una sensibilidad de 0.0019 u.a./°C.
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Control de acceso biométrico a base de correlador de transformada conjunta
El control de acceso biométrico es un sistema desarrollado con el fin de evitar el fraude y ofrecer una total seguridad a la hora de acceder a un lugar o servicio. Para ello se autentifica a los usuarios mediante sus parámetros biométricos, es decir, aquellas características físicas únicas de cada ser humano como pueden ser la huella dactilar, el iris o la voz. En este proyecto se presenta una implementación de un sistema de control de acceso biométrico basado en un correlador de transformada conjunta (JTC, Join Transform Correlator). El objetivo principal es realizar un discriminador de imágenes del iris mediante el uso exclusivo de ecuaciones que definen el funcionamiento del correlador, todo ello implementado en el entorno de programación Python con el fin de hacer un programa con el funcionamiento de seguridad biométrica para el usuario. El sistema propuesto permitirá comparar una imagen del iris capturada en tiempo real con una imagen de referencia previamente almacenada. El reconocimiento del iris es un método automático de identificación biométrica, que tiene en cuenta los patrones únicos dentro de una región en forma de anillo que rodea la pupila de cada ojo. Este proceso de comparación se llevará a cabo mediante la aplicación de correlación cruzada, una técnica que permite determinar la similitud entre dos imágenes usando la transformada de Fourier. El resultado de la comparación indicará si la imagen del iris ingresada coincide o no con la imagen de referencia, actuando, así como un mecanismo de autenticación biométrica. La implementación del sistema se realizará exclusivamente en Python, lo que permitirá una mayor accesibilidad y facilidad de reproducción para futuros trabajos de investigación. Se espera que esta contribución demuestre la viabilidad de utilizar procesamientos ópticos y técnicas de correlación
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Reconstrucción Holográfica Digital a Color
La holografía es una técnica óptica que permite la reconstrucción de objetos complejos en 3D conocida desde la década de los años cuarenta del siglo pasado, pues la inventó Dennis Gabor. Actualmente por la desaparición de la película holográfica esta técnica se ha transformado al ambiente digital, también apoyada por los avances en el aumento la resolución de los sensores CMOS. En principio se ha aplicado la holografía digital para reconstrucción de objetos monocromáticos, pero es posible la reconstrucción en color. En este trabajo se propone implementar la reconstrucción holográfica digital en color, para este desarrollo se usarán tres lasares continuos con emisión en los colores rojo, verde y azul. El arreglo experimental se implementó en el laboratorio de interferometría de la FCFM-BUAP. La cámara CMOS utilizada tiene un sensor de 1” y una resolución de 4 Mega Pixeles. En este trabajo se muestran ejemplos de la reconstrucción holográfica lograda en nuestro laboratorio.
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ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL ACEITE DE OLIVA VIRGEN MEDIANTE LÁSERES DE DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA
La calidad del aceite de oliva virgen se puede estudiar a través de técnicas de espectrofluorimetría, aprovechando los compuestos fluorescentes y luminiscentes presentes en su composición. Los componentes fluorescentes, como tocoferoles, pigmentos (clorofilas, carotenos y feofitinas), fenoles y vitamina E, juegan un papel crucial en la caracterización del aceite.
En este trabajo se emplearon tres fuentes de luz láser de diferentes longitudes de onda: una verde de 532 nm, una roja de 633 nm y una azul de 405 nm. Las muestras de tres tipos distintos de aceite de oliva virgen fueron analizadas con estos láseres, y sus espectros fueron capturados utilizando un espectrofotómetro CCD de la marca Edmund Optics.
El objetivo principal fue obtener y comparar las gráficas de intensidad y longitud de onda de emisión para cada muestra. Los resultados experimentales demostraron que la fluorescencia de la clorofila influye significativamente en el color del aceite, volviéndolo rojizo. Además, se observó que la intensidad del color rojizo aumentaba con la cantidad de clorofila presente en el aceite.
Este estudio ofrece una metodología eficiente para evaluar la calidad del aceite de oliva virgen y resalta la importancia de los pigmentos naturales en su caracterización. La utilización de diferentes longitudes de onda láser proporciona una herramienta precisa para identificar y cuantificar los compuestos fluorescentes, contribuyendo así a la mejora de los métodos de control de calidad en la industria oleícola.
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Implementación y caracterización de una capa blanca reflectaste en una cocina solar
Este trabajo analiza la película reflectante en una cocina solar para controlar su potencia. Se utilizó una pintura blanca de alta reflectancia aplicada uniformemente en los reflectores parabólicos de la cocina solar. Las pruebas comparativas demostraron que la capa blanca reflectante tiene un coeficiente de reflexión suficiente para trabajar como un sistema anidólico. La cocina solar con la capa blanca alcanzó altas temperaturas más rápidamente, demostrando ser una alternativa eficaz, duradera y económica. Esta solución ofrece ventajas en costo y accesibilidad, facilitando su adopción en comunidades con recursos limitados y contribuyendo a la promoción de tecnologías de energía limpia y sostenible.
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Técnicas avanzadas de escaneo tridimensional para micro y macro objetos
La reconstrucción de objetos tridimensionales es un proceso mediante el cual un objeto real se reproduce digitalmente en sus tres dimensiones utilizando una computadora. La obtención de la topografía de un objeto tiene multitud de aplicaciones en diversos campos como la medicina, la arqueología, la industria metal-mecánica, el comercio electrónico, aplicaciones ergonómicas, etc.
En la plática se presentará la implementación de técnicas como la de proyección de franjas para la evaluación topográfica de objetos de gran tamaño, así como para objetos de nivel microscópico. También se presentará la implementación de un sistema óptico basado en interferometría de baja coherencia y el uso de un objetivo interferencial en el caso de evaluación de micro objetos. Se presentarán resultados experimentales, así como algunas aplicaciones.
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Sistema de Identificación de vinos tintos
La industria del vino es una parte importante de la economía global, y en el estado de Guanajuato No es la excepción. La identificación eficiente del vino es crucial para facilitar la autentificación efectiva de este. En esta platica se hablará de un sistema basado en un sensor de fibra óptica que pueda ser capaz de identificar vinos tintos utilizando técnicas de inteligencia artificial.
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Diseño de un Sistema Óptico para Medir la Sedimentación del Lodo
El trabajo describe el diseño de un sistema óptico para medir la sedimentación del lodo, crucial en industrias como el tratamiento de aguas residuales. El sistema utiliza una fuente de luz laser y sensores ópticos colocados a lo largo de una columna de sedimentación para detectar cambios en la transmisión y dispersión de luz a medida que las partículas de lodo se asientan. Los datos recopilados permiten calcular la velocidad y tasa de sedimentación, proporcionando perfiles detallados y en tiempo real del proceso. Este método ofrece una monitorización continua y precisa, superando a los métodos tradicionales en eficiencia y exactitud, y mejorando significativamente el control y optimización del tratamiento del lodo.
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DESARROLLO EXPERIMENTAL DE UN SENSOR DE FRECUENCIAS DE VIBRACIÓN UTILIZANDO LA ESTRUCTURA MCM DE FIBRA ÓPTICA
En la actualidad tenemos a nuestra disposición una gran diversidad de sensores que miden frecuencias de vibración, debido a que tienen una amplia variedad de aplicaciones por ejemplo en el monitoreo de la salud estructural de infraestructura civil como puentes o vía férreas, en el monitoreo de sismos, en la industria aeroespacial, en la medicina y en muchas otras áreas prioritarias. Entre los sensores que se han implementado para estas aplicaciones se encuentran los sensores de fibra óptica. Estos sensores presentan algunas ventajas respecto de otros desarrollados con tecnologías convencionales, pero un inconveniente que se ha presentado en la implementación de estos sensores de fibra óptica es que algunos de los esquemas de medición propuestos son de fabricación complicada, lo que los hace costosos e igualmente las estructuras de fibra óptica utilizadas pueden ser endebles. En este trabajo se muestra un estudio experimental y la metodología a seguir para implementar un sensor de frecuencias de vibración una estructura fibra óptica sencilla, fácil de construir, robusta y de bajo costo; constituida de una fibra óptica multimodo (MMF), una sección de fibra óptica coreless (CF) y por último una fibra óptica multimodo (MMF), conocida como multimodo-coreless-multimodo (MCM). En el esquema propuesto estructura de fibra óptica, se posiciona en contacto directo con la fuente de vibración. Demostramos que utilizando la estructura MCM es posible medir las frecuencias de vibración en un intervalo de 500 Hz hasta 12500 Hz, con un error de medición menor al 0.5 %.
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EFICIENCIA DE LOS PROTECTORES SOLARES CONTRA UVA Y UBA
Los protectores solares se clasifican por el índice FPS, que significa Factor de Protección Solar. N es el factor numérico que indica cuántas veces se puede prolongar la exposición al sol sin quemaduras. Por ejemplo, con una crema FPS-30, se puede estar expuesto 30 veces más tiempo que sin protección. Los protectores solares protegen contra la luz UVA (400-315 nm) y UVB (315-280 nm), que son los tipos de luz ultravioleta que atraviesan la capa de ozono. La exposición prolongada a la luz UVA puede causar envejecimiento prematuro y aumentar el riesgo de cáncer de piel, mientras que la UVB es responsable de quemaduras solares y cataratas, y también aumenta el riesgo de cáncer de piel.
Este estudio evalúa la efectividad de diferentes cremas protectoras solares en bloquear la radiación UV. La metodología incluye la aplicación de una fina capa de protector solar en una placa de vidrio, que luego serán expuestos a luz solar y LEDs UV (UVA y UVB). La transmisión de luz UV a través del vidrio será medida con un espectrómetro para determinar la presencia de espectro UV durante el intervalo de tiempo propuesto por el fabricante.
Se empleará un Diseño de Experimentos (DoE) para evaluar múltiples factores: tipo de protector solar (marca, FPS), tipo de luz UV (UVA, UVB) y duración de la exposición (10, 30, 60 minutos). Las muestras serán sometidas a pruebas de espectrofotometría para medir la capacidad de bloqueo de la luz azul y UV.
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Realce de fotoluminiscencia con metasuperficies aleatorias
Este trabajo presenta un análisis comparativo del acoplamiento del espectro de fotoluminiscencia de puntos cuánticos de silicio, embebidos en una matriz de nitruro de silicio y soportados sobre un sustrato de silicio cristalino, debido a la presencia de una monocapa de nanopartículas esféricas depositadas aleatoriamente sobre el sustrato, dependiendo de la polidispersidad en el radio de las nanopartículas. Específicamente, se calcula la reflectancia de un sistema multicapa (aire, sustrato, monocapa, nitruro de silicio) mediante el método de matriz de transferencia para medios anisótropos, considerando el modelo dipolar para calcular la respuesta efectiva de la monocapa. El modelo dipolar se basa en representar a las nanopartículas, junto con sus imágenes producidas sobre el sustrato, como dipolos eléctricos puntuales, proporcionando una función dieléctrica anisótropa efectiva para la monocapa, que depende de parámetros como la distribución de tamaños de las nanopartículas y la fracción de cubierta. Proyecto parcialmente apoyado por DGAPA-PAPIIT IN107122.
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INSTRUMENTACIÓN DE TELESCOPIOS GALILEANOS HÍBRIDOS EN PACIENTES CON DIAGNÓSTICO DE BAJA VISIÓN
En este trabajo se presenta el desempeño de telescopios Galileanos híbridos usados en pacientes con diagnóstico de baja visión. Para llevar a cabo el diseño de estos instrumentos se utiliza lentes de tiendas comerciales (Thorlabs) y lentes de manufactura aditiva mediante impresión 3D. Además, se desarrolla el proceso de fabricación de las carcasas y el pulido de las lentes de manufactura aditiva, así como la instrumentación de los telescopios. Se evalúa el poder de amplificación teórico y experimental obtenidos con los instrumentos. Adicionalmente, se realiza una comparación entre un telescopio construido únicamente por lentes de tiendas especializadas, otro con lentes de manufactura aditiva y un tercer telescopio instrumentado mediante una combinación de lentes de impresión 3D y lentes comerciales. Finalmente, se muestran los resultados obtenidos en pruebas de agudeza visual y sensibilidad al contraste en pacientes con diagnostico de baja visión, así como el campo visual obtenido con el uso de estos telescopios.
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Concentrador Solar de lente de Fresnel
Un concentrador solar con lente de Fresnel es un dispositivo diseñado para concentrar la luz solar en un punto focal, una tecnología innovadora que busca maximizar la captación de energía solar para su posterior conversión en electricidad o calor. El objetivo general de este sistema es aprovechar de manera eficiente la radiación solar y reducir los costos asociados con la generación de energía. Este tipo de prototipo de iluminación se basa en la utilización de una lente de Fresnel, que es una lente delgada y plana compuesta por una serie de anillos concéntricos.
El diseño de un sistema de iluminación automático es crucial para garantizar un rendimiento óptimo del concentrador. Esto implica la implementación de sensores de luz que detecten la intensidad solar y ajusten automáticamente la posición de la lente de Fresnel para extender la captación de luz solar.
En cuanto al diseño óptico, se busca optimizar la forma y disposición de las lentes de Fresnel para concentrar la mayor cantidad de radiación solar en el receptor, minimizando pérdidas y aumentando la eficiencia del sistema. El automatizarlo comprende el desarrollo de circuitos de control y sistemas de seguimiento solar para garantizar que el concentrador esté siempre orientado hacia el sol de manera precisa y eficiente. De igual forma lo mecánico se enfoca en la estructura y el soporte del concentrador, asegurando su estabilidad y resistencia, esto los hace especialmente adecuados para regiones con climas variables o nublados, donde otros tipos de concentradores solares podrían tener un rendimiento reducido se estudian sus características y desempeño para identificar áreas de mejora y oportunidades de innovación en el diseño del concentrador solar con lente de Fresnel.
La clave de los concentradores solares con lente de Fresnel es su capacidad para capturar la luz solar difusa, es decir, la luz solar que no llega directamente del sol, sino que se dispersa en la atmósfera.
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Estudio de las propiedades lineales y no lineales de nanolaminados de dos dieléctricos alternados
Los metamateriales ofrecen nuevas propiedades ópticas ya que tanto la configuración como los materiales influyen en su comportamiento. En este trabajo, presentamos el estudio de las propiedades lineales y no lineales de nanolaminados totalmente dieléctricos compuestos por bicapas de $Al_2O_3/Y_2O_3$.
Nuestro estudio simuló eficazmente muestras de nanolaminados mediante elipsometría espectroscópica. Se logró la medición del índice de refracción no lineal de un nanolaminado para la configuración 2/1.2 ($Al_2O_3/Y_2O_3$ ) de $𝑛_2=0.0231 \frac{cm^2}{GW}$.
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Láseres fibra óptica y sus aplicaciones en la región de 1500 y 2000 nm
Los láseres de fibra óptica han tenido un gran auge en una gran variedad de aplicaciones tales como las comunicaciones ópticas, sensado remoto, y aplicaciones médicas e industriales, por mencionar algunas. Dichos láseres tienen la particularidad de generar una excelente calidad del haz, parámetro es de suma importancia en muchas aplicaciones y esto es posible gracias a las dimensiones propias de la fibra óptica. Con estos láseres podemos generar fuentes de luz con señal en onda continua y pulsada. En el caso de los láseres de onda continua su mayor aplicación es en la industria, en el corte y soldadura de material donde no afecta el calentamiento producido por el haz de luz. La importancia de desarrollar láseres de pulsos cortos es que nos permite controlar el calentamiento en la zona a tratar y de esta manera evitar daños generados por este efecto. Los láseres pulsados tienen varias aplicaciones como son aplicaciones médicas, en el sensado remoto y en las telecomunicaciones. En esta plática abordaremos las técnicas que existen para generar luz láser en operación continua como pulsada en la región de 1500 y 2000 nm.
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Análisis de imágenes a través de YUV en la determinación de homogeneidad e interfaces en sólidos presentes en líquidos
A través de un análisis de imágenes de sólidos contenidos en líquidos se determina la homogeneidad o heterogeneidad de muestras, así como la existencia de regiones de separación de diferentes concentraciones. El análisis numérico y gráfico de los datos experimentales obtenidos, comparados con los datos reales conocidos, garantiza que el método es altamente confiable. Los datos experimentales se obtuvieron de imágenes fotográficas de líquidos para lo que de antemano se sabía la concentración de los sólidos, estas se convierten a escala de grises generadas a partir del un espacio de color YUV para calcular la diferencia acumulada de los valores de gris entre líneas de píxeles contiguas, la diferencia acumulada es la que permite identificar las regiones de la imagen que podrían contener diferentes regiones de agua, sólidos e incluso otras sustancias como aceites. El análisis numérico y gráfico de los datos experimentales obtenidos es consistente con los valores reales conocidos de las substancias. Una ventaja del análisis realizado y que podría ser empleado en futuras investigaciones sobre contaminación del agua por sólidos, aceites y otras sustancias es que ofrece una forma no destructiva y visualmente intuitiva de evaluar el contenido de agua entre diferentes fases.
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Monitoreo de gases contaminantes utilizando una fuente de supercontinuo basada en pulsos de ruido
En este trabajo el diseño de un sistema de monitoreo de gases basado en una técnica de absorción convencional usando una fuente de supercontinuo es presentado. La fuente de supercontinuo es generada mediante el método de pulsos de ruido, obteniendo un espectro plano con un ancho de banda superior a 350 nm en la región de 1400 a 1700 nm, con una alta estabilidad en términos de potencia y de longitud de onda. La radiación de supercontinuo fue usada para detectar simultáneamente dióxido de carbono y acetileno en la región alrededor de 1500 nm y de 1510 a 1540 respectivamente. Los espectros experimentales son comparados con las simulaciones obtenidas de la base de datos HITRAN. Lo cual demuestra que el sistema implementado puede ser usado para la construcción de un sensor o espectrofotómetro de absorción de bajo costo usado para la medición de múltiples especies de gas de forma simultánea o en aplicaciones relacionadas a la espectroscopia de absorción.
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Efectos de la Polarización en Soluciones de Sacarosa
Se realizó un experimento en el cual se analizó la polarización de la luz en una solución de agua destilada con sacarosa, con el objetivo de observar la capacidad de esta solución para provocar efectos ópticos. Esta investigación se centró en la propiedad de la solución de sacarosa de rotar el plano de polarización de la luz que la atraviesa, lo que se conoce como actividad óptica.
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Solución numérica de la reflexión totalmente atenuada de sistemas metafotónicos multicapa
El estudio de sistemas metafotónicos ha tomado relevancia en los últimos años debido a sus diversas aplicaciones. Entre ellas destacan los sensores de resonancia plasmónicas (SPR) en configuración de Kreschmann. Para este tipo de sistemas, usualmente se emplean metamateriales compuestos por una o dos películas delgadas metálicas depositadas sobre un sustrato dieléctrico. Así, la excitación de resonancias plasmónicas está restringida a la constante dieléctrica del material y el valor del vector de onda de la luz incidente. Haciendo uso de sistemas metafotónicos multicapa, es posible sintonizar el valor de la constante dieléctrica efectiva, por lo que se puede sintonizar la longitud de onda y ángulo de incidencia (vector de onda) para acoplar las resonancias plasmónicas.
Sin embargo, la determinación teórica de los valores de la constante dieléctrica efectiva para un sistema de más de tres películas delgadas no es simple, debido a que la relación de dispersión es una función trascendental con variables complejas.
Una alternativa para predecir numéricamente las condiciones para la excitación de las resonancias plasmónicas en medios multicapa, es mediante la medición de espectros de reflectancia en función del ángulo de incidencia. Es decir, simulando las condiciones de iluminación en configuración de Kretschmann.
Con este objetivo, en este trabajo se muestran los espectros de reflectancia totalmente atenuada (ATR) de sistemas metafotónicos multicapa. Se comparan los resultados numéricos obtenidos mediante el método de la matriz T y la Técnica de Integración Finita (FIT). Se muestra la sintonización de la condición de acoplamiento de las resonancias plasmónicas en función del ángulo de incidencia y longitud de onda para diferentes configuraciones de sistemas multicapa, incluyendo sistemas periódicos y aperiódicos.
Detalles del trabajo
manueld@inaoep.mx
: Los láseres de fibra óptica que operan en la región de las 2 micras (2000 nm) han ganado atención en las últimas décadas debido a sus diversas aplicaciones en telecomunicaciones, medicina, espectroscopía, detección remota y procesamiento de materiales. Estos láseres de fibra óptica de 2 µm se logran utilizando principalmente fibras dopadas con Tulio (Tm) o Holmio, o bien codo-padas con Tm/Hm, y son valorados por su capacidad de interacción con el agua y otros compuestos moleculares, lo que permite una absorción eficiente. En el ámbito médico, los láseres de 2 micras son utilizados en cirugía de tejidos blandos, oftalmología y urología, gracias a su alta absorción por el agua, lo que minimiza el daño térmico. En este sentido, también son efectivos en la fragmentación de cálculos renales y biliares. En espectroscopía, son ideales para la detección de gases y contaminantes, y en telecomunicaciones, se están desarrollando sistemas que aprovechan su baja dispersión. La investigación y el desarrollo ha llevado al mejoramiento de la eficiencia, la reducción del tamaño y la integración de sistemas, por lo tanto, estos tipos de láseres potencializan no solo el área de medicina y espectroscopía, sino también campos emergentes tal como las telecomunicaciones y defensa.
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Uso de redes neuronales predictivas en láseres de amarre de modos pasivo
En este trabajo presenta el estudio experimental realizado en láseres de amarre de modos pasivo, aplicando redes neuronales predictivas para mejorar la estabilidad del dispositivo. El láser estudiado consiste en un esquema capaz de operar en régimen CW, o bien, generar pulsos ultracortos clasificados como NLPs, obteniendo de igual forma espectros amplios del orden de 30 nm hasta 200 nm directamente a la salida. La base de datos del autoencendido del láser se generó de forma automatizada mediante el uso de un sistema de control de polarización incluido dentro del esquema experimental. El sistema de control permite el auto-posicionado de las placas retardadoras mediante la retroalimentación de un sistema de medición temporal-espectral en tiempo real.
La base de datos se generó mediante la adquisición de los estados del láser para ángulos en un rango de 0-360 grados en el sistema de control, realizando mediciones para diversas condiciones de temperatura al momento de operar el láser. De esta forma se realizó el entrenamiento de la red neuronal con la finalidad de que el sistema sea capaz de predecir el desfasamiento requerido para no se pierda el amarre de modos pasivo dentro del esquema, pudiendo mejorar el tiempo de respuesta del sistema automatizado, lo que permitió una mayor estabilidad al momento de generar un perfil especifico de NLPs. Recientemente, este tipo de estudio es de gran interés al permitir mejorar la estabilidad de pulsos de dinámicas complejas para aplicaciones de sensado en dispositivos fabricados todo fibra. * Trabajo apoyado por el CONAHCYT a través de Becas Nacionales de Posgrado (no. 1251088), Investigadoras e Investigadores por México (no. 3155), Ciencia de Frontera 2023 (CF 2023-G-109). La Universidad de Guanajuato mediante el proyecto CIIC 006/2024.
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Medición de una superficie de forma libre con un sensor de Shack-Hartmann
Las pruebas geométricas se basan en el análisis de las trayectorias de los rayos de luz. Dentro de este tipo de pruebas se encuentran, entre otras, la prueba de Hartmann y la de Shack-Hartmann, que son de fácil implementación y resultados confiables. El objetivo de estos métodos es la reconstrucción de un frente de onda.
El éxito de la primera aplicación de una freeform en un instrumento comercial es la que se encuentra en la cámara instantánea Polaroid SX-70 en 1972. [1]. La lente tiene un lado convexo que es esférico, pero al reverso es una superficie complicada descrita por un polinomio no rotacional de la forma:
$$ z(x,y)= \frac{c(x^2 + y^2)}{1+\sqrt{1-c^2(x^2+y^2)}} + a_1(x^2+y^2)^2 + a_2(x^2+y^2)^3 + a_3 x^2 + a_4 x^3 + a_5 x^4 + a_6 x y^2 + a_7 x^2 y^2 + a_8 y^4 $$
En este trabajo se describen los resultados experimentales de medir esta superficie con un Sensor de Shack-Hartman comercial, ThorLabs Mod. WFS30-7AR. En vez de incluir un sistema óptico de acoplamiento de la pupila de la superficie y la del sensor, se realizó un escaneo del sensor sobre el frente de onda y por un procedimiento de hilvanado o stitching se recupera la forma completa del frente de onda.
$\textit{Agradecimientos:} \text{ Este trabajo ha sido apoyado financieramente por la DGAPA-UNAM con el proyecto PAPIIT No. IT103823.}$
$\textbf{Referencias: [1 ]} \textit{ Manufacturing and measurement of freeform optics- F.Z. Fang, X.D. Zhang, A. Weckenmann, G.X. Zhang, C. Evans.}$
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Evaluación de Radiopacidad con un teléfono móvil
La evaluación de radiopacidad es un proceso fundamental en radiología que consiste en analizar la capacidad de los objetos o tejidos para bloquear o atenuar la radiación ionizante, como los rayos X. Para evaluar la radiopacidad en una radiografía, se utiliza una tarjeta calibrada de escala de grises, que proporciona una referencia estándar de diferentes niveles de atenuación de la radiación. Al comparar la apariencia de los objetos en la radiografía con la escala de grises de la tarjeta, los radiólogos pueden determinar la densidad y composición de los tejidos, identificar anomalías y diagnosticar enfermedades. Además del ámbito médico, el concepto de radiopacidad también se puede aplicar en otros campos, como la astronomía. Por ejemplo, en la astrofotografía, los astrónomos utilizan la radiopacidad de los diferentes elementos presentes en el espacio, como las estrellas y las nebulosas, para estudiar su composición y características físicas. En este contexto, una tarjeta calibrada de escala de grises podría ayudar a los astrónomos a interpretar las imágenes capturadas por telescopios y otros instrumentos de observación. Por la amplia variedad de aplicaciones que se tienen en este trabajo se consideró hacer uso de un teléfono móvil para usarlo como un densitómetro óptico. Con la idea de calibrar la fotografía capturada con el teléfono su usó la tarjeta de Edmund Optics Mod 54-803 con densidades ópticas entre 0.2-1.2. Como sensor usamos un teléfono móvil modelo Sansung S21. Se presenten los resultados obtenidos.
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Sistema automatizado para fabricar rejillas de periodo largo mecánicas en fibra óptica plástica
En los últimos años, la creciente demanda de soluciones innovadoras para mejorar la precisión y sensibilidad de los sistemas de detección ha destacado la importancia de la detección del índice de refracción en diversos tipos de líquidos. El avance significativo en sensores ópticos se ha visto impulsado por el uso de fibras ópticas plásticas (POF), con aplicaciones destacadas en la fabricación de rejillas de periodo largo (LPG) en POF. En este estudio, presentamos un sistema mecánico para la fabricación de LPG en POF, controlado por un microcontrolador de bajo costo y alto rendimiento con conectividad Wi-Fi, LED y sensor de intensidad de luz. Esta solución ofrece una alternativa flexible, escalable y económica para aplicaciones que requieren la captura y transmisión de datos ópticos de forma inalámbrica a través de Internet. El sistema emplea un enfoque mecánico para aplicar presión controlada sobre la POF, induciendo deformaciones que alteran sus propiedades y, por ende, su interacción con la luz que atraviesa la fibra. Estas rejillas han demostrado una notable capacidad para detectar cambios en variables físicas como el índice de refracción, con una alta precisión y sensibilidad. Esta herramienta tiene aplicaciones amplias, abarcando desde el control de calidad industrial hasta la investigación científica. Este trabajo fue apoyado por el CONAHCYT mediante el programa Estancias Posdoctorales por México 2022 con el proyecto No. 2840970, titulado “Diseño e implementación de sistemas de monitoreo inteligente usando dispositivos optoelectrónicos para aplicaciones a los sistemas agropecuarios en Tamaulipas”.
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Solución de la interacción de campos cuantizados con decaimiento
Muestro que la dinámica markoviana de dos osciladores armónicos acoplados puede analizarse utilizando una ecuación de Schrödinger y un hamiltoniano no hermitiano efectivo. Esto se logra mediante una transformación no unitaria que involucra superoperadores y que permite reescribir la ecuación maestra de Lindblad en términos de una ecuación similar a la de von Neumann con un hamiltoniano no hermitiano efectivo.
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Caracterización de taper con recubrimiento de grafeno
Las fibras ópticas estrechadas, o tapers, como comúnmente se les conoce, son estudiados en el campo de la óptica desde hace ya mucho tiempo, tendiendo aplicaciones diversas como acopladores, concentradores de haz, sensores, dispositivos acusto-ópticos, por mencionar algunas. Estos dispositivos, en conjunto con otros materiales, pueden mejorar sus características o hacer que tengan una aplicación diferente. En este trabajo se caracterizará un taper con recubrimiento de grafeno; cabe mencionar que se eligió este material porque es ampliamente usado en el área de las fibras ópticas, teniendo también aplicaciones sensores y absorbedores saturables, ya que es material ópticamente transparente, absorbe solo el 2.3% de la luz visible incidente, es altamente conductor y tiene baja intensidad de saturación, mayor profundidad de modulación de absorción saturable etc. Como se mencionó antes, en este trabajo se hará la caracterización de un taper con recubrimiento de grafeno, este recubrimiento se hará mediante la técnica de transferencia húmeda, usando grafeno crecido mediante CVD y sintetizado sobre una placa de cobre.
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Espectros ópticos de medios estructuralmente quirales con periodo espacial graduado.
Estudiamos teóricamente espectros ópticos cuando incide luz normalmente en medios estructuralmente quirales, o helicoidales, con periodo espacial variable que localmente tienen una simetría de grupo puntual $\bar{4}2m$. En este caso, un período espacial (paso o pitch) se define como la longitud a lo largo del eje de no homogeneidad, o eje helicoidal, en donde el director de la estructura da una vuelta completa. Consideramos tres gradientes de paso diferentes: a) el valor del paso es constante en cada período estructural y aumenta o disminuye uniformemente en períodos posteriores. b) El valor del paso aumenta o disminuye linealmente desde el período estructural inicial hasta el final. c) El valor del paso aumenta o disminuye linealmente en un período, con períodos idénticos en el medio. En el primer y segundo caso, los espectros muestran una banda óptica ancha de tipo Bragg . Encontramos que la banda óptica es más amplia a medida que aumenta la diferencia entre el valor del paso inicial y final en el medio quiral. Sin embargo, en el tercer caso, hay regiones en donde la luz se transmite principalmente como ondas con polarización circular derecha (RCP), o con polarización circular izquierda (LCP). Dentro de estas regiones hay múltiples bandas ópticas estrechas tanto para ondas RCP como para ondas LCP. Mientras que la reflexión de la luz solo se presenta para frecuencias dentro de estas bandas ópticas estrechas, con reflexión para ambos tipos de ondas, RCP y LCP. Observamos que los espectros muestran conversión de ondas RCP en ondas LCP (y LCP en RCP). Además, encontramos que la frecuencia central de las bandas son armónicos de la frecuencia central de la primera banda.
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Control de la polarización en la región focal de una placa zonal binaria ortogonal y fuera de fase.
Las regiones focales son lugares de convergencia de rayos de luz y pueden ser formadas por elementos refractivos, reflectivos y/o difractivos. Estas regiones son interesantes en términos de su distribución de amplitud, fase y coherencia espacial. En este trabajo se presenta el análisis y control del campo óptico obtenido por placas zonales binarias elípticas, formadas por dos polarizadores ortogonales al cual a uno de ellos se le ha añadido una placa retardadora. Al iluminar este dispositivo con una luz polarizada linealmente y variando el desfase entre las placas ortogonales, se puede controlar el tipo de polarización que la región focal presenta. Se muestran los resultados de este control mediante simulaciones computacionales.
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Caracterización óptica no lineal de nanocubos de plata suspendidos en diferentes medios liquidos
En este trabajo se obtuvieron curvas de barrido en z experimentales para nanocubos de plata de 100 nm de lado, suspendidos en dos medios: agua desionizada y etilenglicol para longitudes de onda de 488 nm y 514 nm. Los resultados obtenidos fueron reproducidos numéricamente usando un modelo numérico no local. Se muestran curvas para potencias incidentes de 10 mW, 15 mW y 20 mW. Los medios líquidos fueron analizados por separado y posteriormente con las nanoparticulas para poder determinar la contribución no lineal de cada compuesto de las muestras coloidales.
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Sintonización laser basada en la posición de dobles de una microfibra que construye un interferómetro Mach-Zehnder
Los laseres de fibra optica han sido motivo de estudio e investigación en años resientes debido a sus características únicas basadas en las características de la fibra optica tales como simplicidad, amplio ancho de banda, peso ligero, inmunidad a interferencia electromagnética, resistencia a ambientes corrosivos y a altas temperaturas, entre otros. Dentro de los láseres de fibra óptica una característica muy importante es la sintonización láser ya que de ella se desprenden aplicaciones en diversos campos tales como metrología, multiplexado por longitud de onda, generacion de fuentes de salida variable, interrogación de sistemas de sensores, caracterización de dispositivos de fibra óptica, en telecomunicaciones, redes de sensores de fibra optica, etc. Técnicas para la sintonización laser han sido reportadas en resientes años, la mayoría de ellas se basa en el uso de un interferómetro dentro de la cavidad láser para modular las pérdidas dentro de la cavidad y estimular líneas de emisión laser donde las perdidas sean mínimas y la ganancia de amplificación laser considerable. En este trabajo se utiliza un interferómetro Mach-Zehnder basado en el uso de una microfibra. Este interferómetro se utiliza como filtro dentro de una cavidad laser de tipo anillo con fibra de erbio como medio activo. El interferómetro se monta en una estación de dobles casera para proporcionar dobleces controlados a la microfibra por medio de un motor a pasos. Al doblar el interferómetro, además de producir un cambio de geometría, se genera un cambio de índice de refracción en la microfibra debido al efecto elástico óptico, lo que ocasiona un cambio de fase entre los modos que interfieren dentro del interferómetro ocasionando un corrimiento del patrón de interferencia y como consecuencia se produce un ajuste en la emisión de laser. Se obtuvieron factores de ajuste del orden de 1.48 nm/° con variaciones mínimas de 0.0128 nm. El método propuesto es adecuado viable para diversas aplicaciones.
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Diseño e implementación de un microscopio holográfico para el análisis de muestras biológicas
El desarrollo en las tecnologías ha tenido avances significativos y con ello mejoras en la captura, visualización e implementación de hologramas. En comparación con la holografía tradicional, la holografía digital nos proporciona mayor resolución y rápido procesamiento de datos lo cual se vuelve de mucha utilidad para técnicas como microscopia holográfica en donde se combinan la holografía digital con microscopia óptica y nos permite la visualización de imágenes de muestras delgadas con optima resolución.
En este trabajo se presenta el análisis de muestras biológicas a partir de un arreglo experimental basado en un interferómetro de Mach Zehnder para microscopia holográfica en donde, por medio de una cámara, cada holograma se registra de manera digital para posteriormente ser procesado mediante la técnica de holografía digital y así recuperar información de la muestra.
Mediante la implementación de estas técnicas se espera obtener una mejor resolución de tejidos biológicos en comparación con los microscopios convencionales. Además, la información tanto de la fase como de la amplitud nos permitirá realizar reconstrucciones tridimensionales de estas muestras.
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Caracterización de las vibraciones mecánicas mediante el diseño de un interferómetro de Michelson fabricado con impresión 3D
La implementación de un interferómetro de Michelson diseñado a través de la tecnología de impresión 3D se revela como una solución innovadora y económica para la evaluación de vibraciones mecánicas. Se posibilita la fabricación de un dispositivo altamente preciso, capaz de detectar con sensibilidad mínima desplazamientos inducidos por vibraciones en sistemas mecánicos diversos. Este desarrollo presenta un gran potencial para aplicaciones prácticas en campos como la ingeniería de precisión, la monitorización de estructuras, ofreciendo una herramienta versátil y adaptable para el análisis y control de vibraciones en una amplia gama de escenarios. Este trabajo proporciona una descripción del diseño y funcionamiento de un interferómetro creado con tecnología de impresión 3D, destacando su capacidad para medir vibraciones mecánicas con precisión. Los resultados obtenidos muestran la efectividad del interferómetro en la detección y caracterización de vibraciones, respaldando su utilidad en diversas aplicaciones industriales y científicas. Además, este enfoque innovador resalta el potencial de la impresión 3D como una plataforma versátil para la creación de instrumentos ópticos avanzados. En conclusión, el interferómetro diseñado con impresión 3D ofrece una solución rentable y eficiente para la medición de vibraciones mecánicas, abriendo nuevas posibilidades para la investigación y la ingeniería en el campo de la instrumentación de precisión.
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Propagación de haces vectoriales en medios esparcidores.
Los medios con alto esparcimiento, como los tejidos humanos, plantean desafíos para la propagación de haces ópticos, afectando la transmitancia y profundidad de penetración de la luz. Se ha propuesto el uso de haces vectoriales para abordar esta problemática. Este estudio investiga la propagación de haces vectoriales en medios altamente esparcidores. Nuestro objetivo es comprender cómo los haces vectoriales pueden ofrecer mayor robustez y resistencia al esparcimiento en estos medios en comparación con el uso de haces escalares. Nos centramos en la propagación de diferentes configuraciones de polarización (escalar y vectorial) y cargas topológicas de haces Laguerre-Gauss (LG). Para analizar esta interacción, medimos la transmitancia, la deformación del haz y su estado de polarización mediante los parámetros de Stokes, además de calcular el factor de calidad del haz. Resultados preliminares demuestran que los haces vectoriales presentan una mayor transmitancia que los haces escalares. En este trabajo presentaremos una caracterización completa de la propagación de haces en medios con diferentes coeficientes de esparcimiento.
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Biostimulación laser de una muestra orgánica usando haces con momento angular orbital.
Los campos ópticos que portan momento angular orbital (OAM por sus siglas en inglés) poseen diversas características que los distinguen y los hacen una herramienta fundamental, por ejemplo, en atrapamiento óptico y micromanipulación. Sin embargo ésta propiedad hasta donde sabemos no ha sido explorada en el área de bioestimulación, donde puede relacionarse con efectos metabólicos inducidos en plantas. En este trabajo analizamos la respuesta de semillas de consumo a la irradiación de luz laser que porta OAM. Los estados de luz con OAM son generados en un sistema holográfico de Fourier en cuyo plano focal se colocan las muestras preparadas in vitro. Los resultados muestran una correlación positiva entre la tasa de germinación y las muestras irradiadas con OAM. Consideramos que estos resultados abren nuevas vías de investigación en el ámbito del uso de luz estructurada como bioestimulador.
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Curvas de Z-scan de Ftalocianina impurificada con Hierro (F16FePc) variando potencias en la longitud de onda de 633 nm
Las ftalocianinas son materiales orgánicos que al iluminarlas con luz de alta potencia (luz láser) presentan un comportamiento óptico no lineal y con respuestas menores a los picosegundos, por este motivo son de interés en aplicaciones como interruptores ópticos, moduladores o medios fotorrefractivos [1]. La técnica de Z-scan es un método que sirve para calcular el índice de refracción no lineal y consiste en medir la potencia a campo lejano con un fotodetector, el cual contiene una abertura pequeña alrededor de 2 a 3 milímetros; esta potencia es medida al desplazar la muestra cerca de la cintura del haz enfocado con una lente convergente [2]. En este trabajo se caracteriza un tipo de ftalocianina impurificada con hierro (F16FePc), utilizando la técnica antes mencionada, al irradiarla con luz de un láser de He-Neón de 633 nm a diferentes potencias, las cuales son reguladas por un atenuador y así observar los cambios en el índice de refracción no lineal.
[1] C. C. Leznoff, A. B. P. Lever. Phthalocyanines: Properties and Applications (Volumen 4). WILEY - VCH
[2] M. Sheik-bahae, A. A. Said, E. W. Van Stryland (1989). High-sensitivity, single-beam n2 measurements. Optics Letters. Vol.14, No.17.
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Cálculos AB Initio para la obtención de bandas de energía y función de perdida de la interacción de una capa de grafeno con aluminio
Mediante un estudio de primeros principios se obtienen las bandas de energía y la función de perdida de una capa de Grafeno cuando interacciona con una molécula de aluminio, utilizando la teoría funcional de densidad y la dinámica molecular a 300K y presión atmosférica. Inicialmente se obtiene la estructura de mínima energía para el sistema grafeno-aluminio. Posteriormente, se calculan las bandas de energía, las funciones dieléctricas y la función de perdida de este nuevo sistema. Para las bandas de energía cuando se adsorbe la molécula de Aluminio en el grafeno, podemos observar que el nuevo sistema mantiene el comportamiento de la capa de grafeno solo. Respecto a la función de perdida se observa que existen dos picos bien definidos , encontramos que la función de perdida máxima se observa a 14.62 eV , ubicado en la región de la luz ultravioleta, con un valor de 1.32 x10^15/s. Hemos realizado nuestros cálculos utilizando el código de Quantum Espresso , con la aproximación GGA y GGA modificado para interacciones Van der Waals.
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Análisis de sensitividad de metasuperficies desordenadas para biosensado mediante teorías de esparcimiento múltiple
Las metasuperfices plasmónicas han llamado la atención de la comunidad para el biosensado por su capacidad de realce y confinamiento de la luz; propiedades que se presentan tanto en sistemas ordenados como desordenados. El uso de metasuperficies ordenadas como biosensores se basa, principalmente, en la fácil identificación de la excitación de resonancias plasmónicas en espectros de reflectancia sin embargo, su fabricación resulta costosa y demandante en tiempo en comparación a los sistemas desordenados. Aunque los sistemas desordenados pierden resolución en mediciones de espectros de reflectancia, se ha mostrado que, en espectros de cambio de fase relativa a la polarización de la luz incidente, es posible emplear estos sistemas para el biosensado como una alternativa eficiente con procesos de fabricación más baratos y rápidos. En este trabajo, se evalúa teóricamente la sensitividad para el biosensado basado en espectros de cambio de fase de una metasuperficie de nanopartículas esféricas idénticas de oro soportada sobre un sustrato de vidrio e inmersa en un medio acuoso. Para el cálculo de la respuesta óptica de este sistema se contrastan dos modelos: el modelo de esparcimiento coherente (CSM) y la teoría de película delgada (TFT), ambas teorías de esparcimiento múltiple con las que se determinan el radio de las nanopartículas y la fracción de cubierta de la metasuperficie que optimizan el corrimiento de la resonancia plasmónica a ángulos de incidencia mayores al ángulo crítico. Finalmente, se compara la sensitividad de las metasuperficies con los parámetros optimizados según el CSM y la TFT (en el esquema de cambio de fase) con la senstividad de un película delgada de oro de 50 nm empleado como biosensor comercial (en el esquema de reflexión).
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Pulsos con resonancia de solitón disipativo en un láser de amarre de modos en forma de mancuerna con fibra de doble revestimiento dopada de Er/Yb
En la presente investigación se demuestra experimentalmente la formación de pulsos con resonancia de solitón disipativo en un láser de fibra de doble revestimiento que opera en un gran régimen de dispersión anómala. La cavidad del láser se basa en el uso de un espejo de bucle amplificador no lineal (NALM) que tiene como función principal permitir el amarre de modos pasivo, el láser también se compone de un espejo de bucle óptico no lineal (NOLM) que se utiliza para aumentar los efectos no lineales dentro de la cavidad y por lo tanto, garantizar la generación de pulsos. El láser funciona con autoencendido una vez que se hayan ajustado las placas controladoras de polarización, con el aumento en la potencia de bombeo el ancho del pulso incrementa de forma gradual pero su intensidad se mantiene, a su vez el espectro óptico se mantiene constante en la misma longitud de onda. El umbral del láser es de 1.01 W y se mantiene estable hasta 9.07 W, dicha estabilidad es comprobada mediante el espectro de radiofrecuencias.
La frecuencia de repetición de la cavidad es de 328 kHz, para la potencia máxima de bombeo de 9.07 W, el láser genera pulsos con resonancia de solitón disipativo a una longitud de onda de 1562.43 con una duración aproximada de 677 nm, una potencia de salida media de 600 mW y una energía de 1,82 μJ por cada pulso.
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Estudio de las propiedades no lineales de sistemas con dos capas de nanopartículas metálicas embebidas en un dieléctrico
La tecnología fotónica, crucial en sectores como las telecomunicaciones y la
informática, impulsa la demanda de dispositivos más rápidos y eficientes. En este
marco, los materiales nanoestructurados formados por dos capas de
nanopartículas metálicas de oro y plata embebidas en un dieléctrico, como el
silicio, se perfilan como una solución prometedora para optimizar las respuestas
no lineales de estos sistemas. Este estudio investigó las propiedades ópticas no
lineales de tres muestras, desarrolladas mediante técnicas de implantación
iónica, para evaluar cómo la distancia entre las capas de nanopartículas afecta
su comportamiento óptico no lineal.
Se aplicó la técnica de escaneo Z con pulsos de femtosegundos para medir con
precisión los coeficientes de absorción y refracción no lineales. Además, se
utilizó la espectroscopia para determinar los coeficientes de absorción lineal,
identificando los picos de resonancia del plasmón localizado, característicos de
estas nanopartículas metálicas.
Los resultados revelaron que la proximidad entre las capas de nanopartículas
influye significativamente en la refracción no lineal y, adicionalmente, se
obtuvieron comportamientos no recíprocos en las respuestas no lineales de cada
cara de las muestras. Las mediciones en los escaneos Z cerrados confirmaron
que los procesos involucrados son de tercer orden y que los índices de refracción
no lineales varían entre las muestras, dependiendo del espaciado entre las
capas.
En conclusión, la combinación de nanopartículas de oro y plata en un mismo
sistema mejora notablemente la respuesta refractiva no lineal comparada con las
muestras que contienen solo una especie de nanopartículas. Además,
proporciona nuevos parámetros de diseño para manipular la respuesta no lineal
de las muestras. Estos resultados abren nuevas posibilidades para el diseño de
materiales con propiedades ópticas específicas.
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Determinación experimental y comparación de propiedades ópticas lineales en diferentes marcas de miel
Un alimento natural, dulce, producido a partir del néctar de las flores o de secreciones de partes vivas de plantas o excreciones de insectos succionadores, es la miel, recolectada por las abejas quienes la trasportan, combinan y trasforman con sustancia propias para quedar almacenada en el panal hasta que esta madure y este apta para su consumo. La miel, es una dispersión acuosa de material orgánico e inorgánico con partículas cuyo tamaño varía en un amplio rango, azúcares y macromoléculas de proteínas y polisacáridos en dispersión coloidal, (White, 1969). Dependiendo de la zona de producción, ésta presenta diferentes variaciones en color, olor y sabor, debido a los diferentes factores como el medio ambiente, los distintos tipos de floraciones y las especies florales de las cuales dependen los azúcares que contiene el néctar. Sin embargo, las mieles presentan variaciones en porcentaje de los tres componentes principales de la miel: la fructuosa, azúcar y agua, esto dependiendo del lugar de procedencia. Además, en el mercado nacional hay diferentes marcas de miel que se dicen naturales, sin embargo, la mayoría de las veces son jarabe de maíz.
Entre las propiedades ópticas que permite orientar sobre el origen de la miel mostrando las variaciones que existen entre marca y marca o zona y zona es el índice de refracción, por medio de la determinación de porcentaje de grados Brix los cuales están asociados al índice de refracción y a la humedad, así como la absorción lineal y la actividad óptica. En este trabajo se presentará un comparativo de resultados medidos en el laboratorio, de diferentes marcas de miel en los que se determinarán y compararán las variaciones de los parámetros ópticos mencionados. La actividad óptica y la viscosidad pueden proporcionar datos que pueden contribuir en la detección de algunos tipos de adulteraciones.
White, W. J. Moisture in Honey: Review of Che. and Phys. Methods (1969) J. of Official Assoc. Agricultural Che. 52, N°4, 729-737
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De las franjas de Young al control de la Polarización: usos de la interferometria
Se explora tres aspectos fundamentales de la interferometría, comenzando con el experimento de la doble rendija de Young. Tradicionalmente, este experimento demuestra la naturaleza ondulatoria de la luz a través de la formación de franjas de interferencia. Presentamos una interpretación adicional, mostrando que estas franjas también pueden ser vistas como el resultado de la derivada del frente de onda esférico generado por las rendijas. Esta perspectiva proporciona una explicación matemática de por qué se observan franjas rectas. Se muestran resultados experimentales utilizando un interferómetro de Michelson para derivar frentes de onda en las direcciones X, Y y Z. A continuación, discutimos la técnica de Michelson para medir el espesor absoluto de una capa de aire. Este método implica calcular el número exacto de longitudes de onda que caben en el espesor de la capa mediante aproximaciones sucesivas. Finalmente, abordamos el control de estados de polarización mediante un interferómetro de doble ventana en una configuración óptica 4f. Este arreglo permite la manipulación precisa de la fase utilizando un modulador espacial de luz, posibilitando la generación controlada de cualquier estado de polarización. Este método tiene aplicaciones potenciales en óptica avanzada y comunicaciones, demostrando la versatilidad y alcance de la interferometría en el control de propiedades de la luz. Estos temas ilustran cómo la interferometría no solo nos permite entender mejor los fenómenos ondulatorios, sino también aplicarlos en mediciones precisas y control avanzado de propiedades ópticas.
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Fabricación con manufactura aditiva de un telescopio Galileano para pacientes con baja visión
En esta plática se mostrará el desarrollo y la fabricación mediante manufactura aditiva de un telescopio Galileano específicamente diseñado para pacientes con baja visión. Se analizará el proceso de diseño mecánico, que incluye la creación de una estructura robusta y ligera. Finalmente, se presentarán algunos resultados de pruebas de laboratorio que demuestran su funcionamiento, así como la adaptación en pacientes con esta condición.
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ANÁLISIS DE LA RESPUESTA ESPECTRAL DE UN SENSOR DE FIBRA ÓPTICA HETERO NÚCLEO MODIFICADO CON NANOESTRUCTURAS DE ORO PARA UNA MEJORA EN LA MEDICIÓN REFRACTOMÉTRICA
Los dispositivos hetero núcleo de fibra óptica (OF) integran múltiples tipos de fibras ópticas en una estructura única, variando en índice de refracción, diámetro del núcleo o composición del material. Son utilizados como refractómetros, sensores de nivel de líquido y sensores de esfuerzo, destacándose por su alta sensibilidad, tamaño y peso reducidos, bajo costo de fabricación e inmunidad electromagnética. Modificar estos dispositivos mejora su sensibilidad, estabilidad y rangos de medición. En este trabajo, fabricamos un dispositivo hetero núcleo con fibras multimodo (MMF; 62.5/125) fusionadas a los extremos de un segmento de 2.9 cm de fibra óptica sin núcleo (NCF; 0/125). Proponemos una metodología para modificar la superficie del dispositivo hetero núcleo usando nanorods de oro (AuNRs) y grafeno oxidado (GO) depositado con 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES). Primero, sintetizamos AuNRs con el método crecimiento-semilla, formando partículas de oro en esferas y luego en varillas. Depositamos GO a dos concentraciones (55 μg/ml y 85 μg/ml) sobre 1 cm de la superficie central de los dispositivos MMF-NCF-MMF, y luego AuNRs en la misma sección. Analizamos los cambios en la respuesta refractométrica de estos dispositivos con muestras líquidas, con índices de refracción entre 1.3154 y 1.4056 en un intervalo de 1500 a 1600 nm. Usando el método de aproximación para los mínimos espectrales, observamos diferencias en la respuesta a los cambios de índice de refracción, en longitud de onda y potencia transmitida, indicando una mejora cualitativa en la sensibilidad de los dispositivos. En conclusión, el aumento en la concentración de GO y AuNRs mejora significativamente las propiedades ópticas de los dispositivos hetero núcleo. Observamos una mejora en la sensibilidad del dispositivo a los cambios en el índice de refracción. Proponemos el uso de GO y APTES como técnica eficiente para los depósitos de AuNRs en la superficie de los dispositivos de OF.
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Prueba de una superficie convexa no especular mediante deflectometría óptica
La idea central de este trabajo es realizar mediciones de forma de superficies no especulares mediante el método de deflectometría. Las superficies están compuestas de materiales blandos como elastómeros, mismos que son utilizados dentro del campo de robótica blanda. En este trabajo se instrumentó un arreglo óptico para obtener los perfiles de una superficie convexa no especular usando una línea láser, la imagen proyectada sobre la superficie se registra en una cámara CMOS y mediante una rutina de procesamiento de imágenes se obtiene la forma de la superficie. Trabajo apoyado por DGAPA-UNAM, PAPIIT No. IT103623
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Análisis espectral atómico por plasma para limos granulometricamente tamizados
La técnica de espectroscopía de emisión atómica por plasma es un método analítico muy versátil que permite identificar y cuantificar los elementos que constituyen alguna sustancia, esta técnica permite la caracterización de gases, aguas e incluso suelos de diferentes constituciones. Es por ello, que en este trabajo se hace uso del análisis espectral para la caracterización de suelos utilizados típicamente en la industria de la construcción. Para realizar este análisis se utilizó una muestra de suelo granulometricamente tamizados por la malla #200, con una abertura de 74 micrómetros, posteriormente se tomó una muestra de 0.25 gr y se digestó en ácido hasta disolver la muestra de limos, posteriormente se diluyó en agua desionizada en proporción 1:10, esta muestra se convirtió en aerosol por medio de un nebulizador y se envió por una antorcha de cuarzo que genera el plasma del material dejando solo los átomos del mismo y posteriormente, por medio de un sistema óptico se identificaron los elementos a partir de diversas longitudes de onda. Dentro de los resultados se obtuvo que la muestra de limos está constituida principalmente de hierro, calcio y aluminio; en menores proporciones contiene sílice, fósforo, zinc, cromo y magnesio; de tal modo que el limo analizado puede clasificarse como un suelo aluminio-férrico
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Análisis de la respuesta de un sensor de acetona mediante Análisis de Componentes Principales
Las fibras ópticas en estos últimos años han sido muy empleadas para el desarrollo de sensores, tema de interés en diferentes campos, que van desde aplicaciones biomédicas, hasta aplicaciones de seguridad, las tecnologías de Sensores de Fibra Óptica ofrecen soluciones de detección en entornos hostiles donde fallan los sensores electrónicos. Recientemente se ha demostrado que el uso de componentes principales (PCA) puede simplificar enormemente el análisis de la respuesta de este tipo de sensores de manera que al aplicar PCA a los espectros de transmisión de los sensores de fibra óptica puede observarse de manera clara la relación entre éstos y la magnitud de la variable física de interés.
Los sensores inteligentes se están convirtiendo en un componente central en el ámbito científico e industrial para permitir tareas inteligentes como el monitoreo automatizado, la detección de fallas, reconocimiento de patrones, clasificación, entre otras tareas. Los modelos y algoritmos de Machine Learning han han demostrado ser muy útiles en la identificación de patrones y regresiones de datos.
En este trabajo se presenta la caracterización de un sensor de acetona con rejillas de periodo largo en fibras ópticas y su estudio con PCA como técnica de reducción de dimensiones.
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Detección de micropartículas en suspensión utilizando la técnica de resonancia de plasmones superficiales y la teoría de esparcimiento
El aumento de la utilización de plásticos es una gran preocupación a futuro por la contaminación que provocan los residuos plásticos y microplásticos. En el 2020, se estimó que cada año ingresan al medio ambiente de 19 a 23 x 1E6 toneladas de desechos plásticos. Por ello, el monitoreo eficiente de los parámetros físicos y químicos de los microplásticos son importantes para comprender la progresión de sus efectos en el medio ambiente. En este trabajo, se describirá un método para medir el índice de refracción efectivo (neff) de una supensión con micropartículas, empleando la técnica de resonancia de plasmones superficiales en la configuración Kretschmann y la teoría de esparcimiento. El sistema optomecatrónico utilizado consta de un láser (λ=632.8nm), prisma semicircular con recubrimiento de una película metálica, celda de flujo de teflón, fotodetector, platinas con movimiento θ y 2θ, tarjeta Arduino y laptop con una aplicación en LabVIEW que procesa y exhibe los resultados en tiempo real.
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Recuperación de parámetros ópticos en tejidos sintéticos de bajo costo imitando las características ópticas de un tejido mamario sano y oncológico
Los maniquíes ópticos fabricados a base de gelatina o hidrogel han emergido como una herramienta fundamental en la investigación biomédica, permitiendo la simulación de tejidos biológicos principalmente en la dosimetría de la luz. Uno de los retos principales en la elaboración de los tejidos sintéticos que se utilizan con fines dosimétricos es la durabilidad, costo y similitud de sus propiedades ópticas con el tejido biológico real. En este trabajo se describe un método para recuperar los coeficientes de absorción y esparcimiento reducido de distintos tejidos sintéticos de bajo costo, que nos permitan generar un protocolo para poder imitar un tejido mamario sano y un tejido con cáncer, validando y comparando los resultados obtenidos con distintas técnicas ópticas, como reflectometría, transmitancia directa y esferas integradoras.
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Reflectividad de metasuperficie desordenada: un enfoque numérico
Las metasuperficies son materiales nanoestructurados bidimensionales capaces de controlar con precisión a la luz incidente en términos de fase, amplitud y dirección. La organización espacial de las nanoestructuras, ya sea ordenada o desordenada, tiene un impacto significativo en la respuesta óptica de las metasuperficies. Las metasuperficies desordenadas destacan por su capacidad de fabricación a gran escala y con bajo costo. Para analizar la respuesta óptica de las metasuperficies desordenadas, se han empleado herramientas teóricas o numéricas. Sin embargo, las metasuperficies desordenadas presentan desafíos computacionales debido a la complejidad para simular el desorden. En este trabajo se propone una alternativa de bajo costo computacional para calcular la reflectividad de una metasuperficie desordenada compuesta por nanopartículas esféricas de oro suspendidas en una matriz de aire, considerando dos estados de polarización ($s$ y $p$) bajo incidencia normal. El radio de las nanopartículas es de 7.3 nm y la fracción de cubierta es del 22.1 % (parámetros obtenidos de una muestra real fabricada en el INAOE). Los cálculos numéricos se realizaron mediante el método de elemento finito implementado en el software COMSOL Multiphysics versión 6.2. La reflectividad de la metasuperficie se obtuvo a partir de un promedio de las reflectividades correspondientes a metasuperficies semi-periódicas, formadas por una celda con tres nanoesferas replicada periódicamente, evaluando diferentes configuraciones. La reflectividad promedio numérica se comparó con cálculos analíticos basados en el modelo de esparcimiento coherente, el cual corresponde a una solución aproximada de las ecuaciones de Maxwell para el caso de una metasuperficie desordenada conformada por nanopartículas esféricas con una fracción de cubierta baja. La comparación entre los resultados numéricos y analíticos ofrece una validación de la eficacia de la metodología numérica propuesta.
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Exploración para la generalización de acoplamiento en un enrejado de semiconductores
En sistemas de acoplamiento donde se produce el fenómeno de resonancia la caracterización de los parámetros dimensionales en función de la longitud de onda es de gran interés para obtener los modos. En semiconductores colocados en un arreglo lineal de varias capas con separación uniforme analizadas como guías de onda en la banda C de comunicaciones ópticas (1560 nm), simulando una pequeña red o enrejado, se pueden encontrar estos modos de resonancia entre varios elementos del arreglo. En particular, en este trabajo se estudia un arreglo de elementos cilíndricos con diámetro de 6.78 nanómetros y de unos cuantos milímetros de longitud construidas de Arseniuro de Galio (GaAs) y recubrimiento tubular (cúbico). En el sistema desarrollado y simulado en una plataforma por elemento finito se muestran los acoplamientos transversales de la propagación de los elementos del arreglo. Ya que se han encontrado los modos de oscilación en pocos elementos y los parámetros de acoplamiento en función de la longitud de onda, se realiza la búsqueda de la resonancia en un enrejado para la generalización en un arreglo de 5X5 elementos. El sistema definido se puede verificar con otros dispositivos de elementos acoplados como arreglos de cavidades opto-mecánicas, antenas de ópticas, micro anillos resonadores, por mencionar algunos. Las aplicaciones de este tipo de sistemas pueden implementarse como interruptores multipuertos.
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Hacia donde va el diseño óptico
Se presentan las tendencias mas recientes del diseño óptico, nuevos tipos de sistemas ópticos, nuevos materiales, nuevas técnicas de fabricación y nuevas técnicas de pruebas ópticas. Se presenta también, las nuevas rutinas de los programas de diseño óptico. Finalmente, se presentan los primeros resultados de incluir la inteligencia artificial en el proceso de diseño óptico
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Pulidor de lentes
Este proyecto está enfocado en el pulimento de lentes para dispositivos ópticos, partiendo como punto esencial automatizar las máquinas para pulir lentes.
Las pulidoras eléctricas es una herramienta que se emplea para corregir todo tipo de defectos sobre una superficie, antes del acabado final, a estas máquinas se le implementará un mecanismo de soporte que previamente fue simulado en matlab para verificar su rendimiento y optimización, el mecanismo se creó para que sea oscilatorio y con una fuerza específica, ya que para el pulimento de los lentes se necesita una fuerza determinada, si esta fuerza llegara a ser mayor o menor a la requerida significaría daños y deformaciones a los lentes, por lo tanto sería una gran pérdida de tiempo y materiales para las empresas
Al hacer estas simulaciones se notó que tanto tiempo y costos se habían reducido a la hora de pulir los lentes , dando como resultado una óptima automatización, este diseño fue realizado partiendo de la parte mecánica y eléctrica de las máquinas.
Este trabajo se realizó en colaboración con el Instituto Nacional de Astrofísica (INAOE) ya que las máquinas de pulimento que existen en el instituto están obsoletas, se dará una actualización para el pulimento adecuando nuevos métodos para garantizar un trabajo impecable, ya que estos dispositivos ópticos se utilizarán a nivel internacional.
Como resultados se notó una mejora en calidad y reducción de costos, añadiendo que el tiempo de pulimento se disminuyó considerablemente, esto hace al mecanismo una variable redituable para las empresas.
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Correlación de la Concentración de Cafeína y el Grado de Tueste del Café mediante Espectrofotometría UV-Vis
La voz populis dentro de las barras de café y el nicho del denominado “café de especialidad” constantemente generaliza la siguiente idea como un hecho: “A mayor grado de tueste en el café, menor su concentración de cafeína”, Es por eso que a lo largo de la siguiente investigación, la idea principal será corroborar o desmentir esta hipótesis mediante el uso de espectrofotometría Ultravioleta-Visible, por sus siglas “UV-Vis”.
Basados en la metodología relatada en artículos referentes al tema, se realizó la extracción en granos de café con diferentes grados de tueste y en distintas variedades de grano, extrayendo primero la cafeína en agua destilada, para después con una extracción liquido-liquido Re extraerla con diclorometano. Por último, con el espectrofotómetro UV-Vis se midió la absorbancia para diferentes concentraciones de esta solución, comparándola así entre los diferentes grados de tueste de una misma muestra.
Se comparo la absorbancia de las variedades en diferentes grados de tueste, encontrando una correlación en ambos parámetros, con respecto a la concentración de cafeína
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Construcción de dermatoscopio multiespectral con luz polarizada para pruebas de control de calidad de productos cosméticos.
En la medicina el diagnóstico no destructivo o invasivo hace uso de diferentes técnicas ópticas, estas han sido objeto de estudio para brindar una alternativa que minimicen las molestias del paciente.
El objetivo de este proyecto es diseñar y construir un prototipo de uso sencillo para diagnóstico de piel por medio de un sistema óptico con fuente de luz multiespectral. Se pretende tener un sistema similar a los de uso comercial para fototerapia.
Para alcanzar el objetivo del proyecto se hizo el bosquejo en software de diseño y posteriormente su prototipo de prueba. También se diseñó y probó un dispositivo de construcción propia para el control de la fuente de luz multiespectral.
La metodología para hacer el diagnóstico será tomando imágenes iluminado con las diferentes longitudes de onda, primero sin polarización y posterior con polarización. esto permite identificar y resaltar detalles de la epidermis a diferentes con las longitudes de onda.
Las imágenes se analizan por medio Matlab para distinguir con precisión cambios en rugosidad coloración.
La fuente fuer caracterizada por medio de un espectrómetro de uso de laboratorio. Para garantizar que son las longitudes de onda deseadas.
Para el control de la luz polarizada por medio de la ley de Malus se caracteriza para su eficiente funcionamiento.
Todo esto se dispondrá en un soporte impreso en 3D con control automático y como medio de detección un celular de alta definición para la toma de imágenes.
Una de las aplicaciones que se pretende hacer es dar un control de calidad a el uso de tratamientos cosméticos, esto con el fin de dar un control de calidad y evitar que los pacientes sean engañados o evitar riesgos de reacciones.
En conclusión este dispositivo que se pretende se de acceso y mantenimiento económico, además de fácil uso con el fin de que se de un control de calidad in vivo a pacien
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Análisis de principios de conservación en ondas evanescentes en reflexión total interna
Clásicamente la luz es una onda electromagnética transversal, que se propaga en un medio transparente con una velocidad determinada por el índice de refracción del medio material. Cuando la luz se transmite de un medio a otro con índice de refracción diferente obedece la ley de Snell o ley de refracción de la luz. Si la luz se propaga desde un medio óptico de mayor índice de refracción a otro de menor índice a un ángulo de incidencia mayor al ángulo crítico, donde el ángulo critico está determinado por el ángulo de incidencia para el cual el ángulo de transmisión es de 90°, ocurre el fenómeno de reflexión total interna y toda la energía incidente se refleja de regreso al medio incidente. Bajo estas condiciones en la interfase entre los medios se generan las denominadas ondas de superficie o también llamadas ondas evanescentes. Las ondas evanescentes contrario a lo predicho por la teoría electromagnética no son ondas transversales sino estacionarias, presentan una amplitud de campo que decae exponencialmente en la dirección de propagación a medida que penetran en el medio menos denso y no contribuyen al transporte de energía en esa dirección. En este trabajo se analizan las diferencias de estudiar la conservación de energía y momento en la interfase entre los medios al generarse ondas evanescentes por la teoría electromagnética estándar y al considerar campos electromagnéticos, índices de refracción y ángulos en la ley de Snell complejos. La importancia del estudio de ondas evanescentes radica en sus posibles aplicaciones como en sensores, plasmónica, fibras ópticas, microscopía, etc.
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Una técnica novedosa para la separación de contribuciones electrónicas y térmicas para el estudio de la respuesta óptica no lineal de sistemas nanoestructurados
En este trabajo presentamos un estudio integral de la dinámica térmica evolutiva cuando se emplea un tren de alta tasa de repetición de pulsos ultrarrápidos para estudiar la respuesta no lineal de un material absorbente utilizando una variación de la técnica Z-scan. La variación de la técnica de Z-scan consiste en utilizar un chopper para modular los ciclos de luz de entrada del haz laser, estudiando las trazas del z-scan en función de la modulación de la frecuencia de rotación del chopper. Debe considerarse que los tiempos característicos de los procesos térmicos varían de nanosegundos a microsegundos, siendo mucho más largos que la duración de los pulsos laser ultracortos de 100 fs. Sin embargo, para osciladores de alta tasa de repetición como en nuestro caso, el tiempo de repetición de pulso a pulso puede ser más corto que algunos de los tiempos de acumulación térmica, permitiendo un calentamiento acumulativo de pulso a pulso. Esta contribución térmica a la respuesta no lineal debe cuantificarse y, por lo tanto, se necesita un modelo de la respuesta térmica para cuantificar esta contribución. Tomando en cuenta lo anterior se realizó una descripción teórica del proceso, esto se hace para demostrar analíticamente que de esta forma podemos separar las contribuciones térmica y electrónica a la no linealidad óptica. Para ilustrar la técnica empleada se estudió la respuesta de un nanocompuesto que consiste en un sustrato de sílice que contiene dos capas separadas, una que contiene nanopartículas de oro y la otra de platino. Este nanocompuesto bicapa nos permite ajustar selectivamente el SPR de sus diferentes componentes, permitiéndonos estudiar la respuesta óptica no lineal colectiva de tercer orden de un sistema integrado tan complejo.
Palabras clave: óptica no lineal; pulsos láser ultracortos; nanocompuesto de dos capas separadas; separación de contribuciones electrónicas y térmicas.
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Variación del ancho espectral del pico de potencia alrededor de 632 nm al aplicar fuerza en una fibra óptica de plástico
Las fibras ópticas de plástico tienen núcleos más grandes en comparación con las fibras en base a sílice, por lo que tienen un comportamiento multimodal. Se usan principalmente con fuentes de luz visible, LEDs, diodos laser, láseres de baja potencia e iluminación comercial. Estructuralmente están hechas de polímeros como el PMMA (polimetilmetacrilato), acrilatos, y poliimidas. El gran núcleo de forma comercial es de PMMA con un pequeño revestimiento de polímeros fluoruros. Regularmente tienen un índice de refracción nuclear más alto que las fibras de vidrio estándar, pero no pueden transmitir datos a larga distancia. Esta diferencia es atractiva para proponerlas como sensores de luz en el espectro visible que no requieran características especiales, equipos especiales o métodos complejos de análisis y para la medición de alguna variable física - ambiental que este dentro del rango de operación y especificaciones de dicha fibra.
En este trabajo se presenta un estudio de la variación del ancho espectral del pico de potencia de un láser He-Ne a 632 nm con relación a una fuerza aplicada de forma lateral a una fibra óptica de plástico de 1mm de diámetro. La modulación del pico se registra en un rango de fuerza aplicada de 0-500N de forma gradual sobre un área de menos de 2 cm en la fibra óptica. El experimento se prueba con desbaste diametral recortado sobre la superficie de la fibra en figuras semejando una D. Como resultado se observan variaciones en el del ancho de banda del pico en función de la presión aplicada, los que se traducen en cambios a la salida del lazo con ambos tipos de desbastes siendo el de mayor sensibilidad el desbaste tipo D al 30% al presentar una sensibilidad de 14.2pm/N en un intervalo de 12.5 nm. El dispositivo tiene la posibilidad de usarse como un sensor para aplicaciones industriales o comerciales de bajo costo en rangos de fuerza que no alteren el producto o donde se necesite un sistema de medición con un intervalo muy pequeño.
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Evaluación de superficies rugosas por proyección de puntos
Actualmente existe gran interés en determinar la forma o topografía de la superficie escleral del ojo humano, para la adaptación de lentes de contacto de apoyo escleral en pacientes que padecen queratocono avanzado. Debido a su rugosidad no se puede evaluar por métodos de reflexión especular como los topógrafos corneales basados en el disco de Placido o en Pantallas Nulas. En este trabajo se presenta un método para la evaluación de superficies rugosas. Utilizando una fuente de luz monocromática, un modulador espacial de luz y otros elementos ópticos para proyectar luz estructurada en forma de puntos; a partir de la calibración del sistema de proyección y de la cámara, relacionando los rayos principales del sistema de proyección con los rayos principales de la luz que llega al sensor se recuperan las coordenadas espaciales asociadas a la forma de la superficie bajo prueba, la nube de puntos obtenida se ajusta a un modelo para su representación continua. Se muestran los resultados obtenidos en una esfera de acero que simula la esclera, así como en la esclera de un voluntario informado. Los resultados preliminares muestran un error cercano al 3%; sin embargo, se pueden mejorar los resultados con una mejor calibración del sistema, que está en proceso.
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Caracterización por escáner 3D de elementos ópticos mediante impresión 3D
En este trabajo, se presenta una metodología para la caracterización de los parámetros ópticos de una lente diseñada virtualmente. Una vez impreso el elemento óptico mediante impresión 3D en resina, se procede a realizar un postratamiento para mejorar la calidad de la superficie. Debido a que la superficie pasa por una serie de pasos para su limpieza y pulido [1] , se realizara una caracterización mediante un escáner 3D, con la finalidad de evaluar los parámetros ópticos.
El proceso de fabricación se basó en la utilización de una impresora 3D Anycubic Photon Mono X 6ks, se exploraron diferentes parámetros de impresión, tales como la resolución, y los tiempos de curado, con el objetivo de optimizar la calidad óptica y la precisión dimensional de las lentes fabricadas.
Posteriormente, las lentes fueron estudiadas utilizando un escáner 3D Next Engine. Este escáner permitió obtener información detallada sobre la morfología de las lentes, la información obtenida posteriormente es estudiada para extraer información como la longitud focal efectiva y poder comparar esta información con los parámetros de diseño, permitiendo reducir desviaciones, resultado de la metodología de fabricación.
References:
[1] Hernández, A. B., Mendoza, B. V., Tijerina, E. P., & Aguirre, D. A. (2022, September). Study and characterization of components fabricated in a 3D printer. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 2307, No. 1, p. 012026). IOP Publishing.
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CAPTACIÓN DE VIBRACIONES MECÁNICAS POR MEDIO DE UN INTERFEROMETRO MULTIMODAL MACH-ZEHNDER BASADO EN FIBRA ÓPTICA
En este trabajo se presenta cómo es que las vibraciones mecánicas pueden ser captadas por medio de interferómetros Mach-Zehnder basados en fibra óptica. Se observó de manera experimental que el patrón de interferencia obtenido de los interferómetros Mach-Zehnder puede cambiar en amplitud y en fase cuando se le aplican vibraciones mecánicas de distintas frecuencias, esto empleando una fuente ASE ya que es de interés el poder tener un espectro amplio en el fenómeno de interferencia. En este punto los interferómetros Mach-Zehnder son sensores de fibra óptica, a los patrones de interferencia de los interferómetros se les aplica la transformada rápida de Fourier, es de interés conocer cuantos modos están interactuando dentro del interferómetro, ya que los sensores basados en fibra óptica emplean los cambios en los índices de refracción del núcleo y de la fibra provocados por los parámetros o fenómenos físicos a medir, haciendo que los patrones de interferencia se modifiquen en amplitud y/o fase.
Finalmente se concluye que este tipo de interferómetros son sensibles a las vibraciones y por ende su aplicación como sensores de vibraciones, dónde el procesamiento de sus señales es crucial para conocer la frecuencia de la vibración.
Palabras clave: interferómetros Mach-Zehnder, sensor, transformada rápida de Fourier, fibra óptica.
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Sensor de medición de ángulo basado en un interferómetro Mach-Zehnder de fibra óptica adelgazada
Los sensores de fibra óptica son bien reconocidos debido a sus características únicas, como la resistencia a entornos peligrosos, la inmunidad a las interferencias electromagnéticas, la simplicidad, la alta sensibilidad, etc. Los sensores de fibra óptica tienen muchas aplicaciones en el monitoreo de la salud, la predicción de deslizamientos de tierra, la medición geotécnica/civil, etc. Un parámetro importante relacionado con las aplicaciones anteriores es la medición de ángulos en estructuras como en inclinómetros. Por lo general, los sensores de fibra óptica se basan principalmente en interferometría. Esta investigación presenta un sensor de ángulo de fibra óptica que utiliza una configuración de interferómetro Mach-Zehnder construido con una fibra óptica monomodo adelgazada (SMF-28) para mediciones angulares precisas. El sensor tiene una configuración en transmisión para monitorear los espectros de transmisión de fibra SMF-28 adelgazada sometida a dobleces angulares aplicados directamente a la región de adelgazamiento. Esta configuración experimental comprende un analizador de espectros óptico (OSA) como detector y una fuente de luz de espectro amplio incorporada dentro del mismo OSA; que inyecta luz en la fibra adelgazada. La sensibilidad a las rotaciones angulares está controlada por un motor a pasos manipulado con un sistema Arduino, lo que permite aplicar cambios angulares precisos y controlados en la región de adelgazamiento. La configuración del interferómetro de Mach-Zehnder se emplea para detectar y analizar los patrones de interferencia, los cuales presentan un corrimiento en longitud de onda debido a los cambios geométricos y fuerzas internas dentro del adelgazamiento resultantes de los cambios angulares. Se obtienen factores de corrimiento de alrededor de 0.23 nm/°. Este sensor propuesto demuestra aplicaciones prometedoras en diversos campos, como la robótica, la automatización industrial e ingeniería y para mediciones de desplazamiento.
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Modificación de los radios de curvatura locales, en lentes planocóncavas mediante simulación y depósito de películas delgadas.
El estudio aborda una innovadora estrategia para la modificación morfológica local de lentes mediante el depósito de películas utilizando un equipo de evaporación Balzers equipado con un cañón de electrones. El propósito es modificar el radio de curvatura local de la lente para corregir aberraciones. En específico la aberración de esférica, esto con el propósito de mejorar su desempeño. Se emplean simulaciones computacionales para establecer la relación entre el espesor de la película depositada y la variación en el radio de curvatura local. Posteriormente, se ejecutan experimentos controlados para ajustar el espesor de la película y monitorear los cambios en la morfología de la lente. Esta técnica permite una modificación más precisa y eficiente del radio de curvatura local, lo que resulta en una mejora significativa en la calidad de la imagen, Las mejoras de la lente se usarán en diversos sectores como la fotografía, la medicina, y la tecnología de la información.
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Errores en la topografía corneal cuando la lente de la cámara del topógrafo está afectada por la aberración de distorsión
Tradicionalmente los topógrafos corneales utilizan un patrón de anillos claros y oscuros colocados de manera alternada en una superficie cóncava con un agujero en su vértice. La superficie cóncava u objeto se coloca enfrente de la superficie corneal anterior, que funciona como un espejo convexo; por lo tanto, se formará una imagen virtual que será capturada por un cámara que se coloca cerca del vértice de la superficie cóncava. El patrón de anillos se coloca en una superficie curva con la finalidad de obtener una imagen virtual casi plana, para que pueda ser enfocada sobre el sensor de la cámara. Recientemente se ha propuesto el uso de manchas brillantes en lugar de anillos en los topógrafos para facilitar la correspondencia entre cada objeto (manchas sobre el topógrafo) con su correspondiente imagen en el sensor de la cámara.
La cámara del topógrafo cuenta con un diafragma que se cierra al mínimo para disminuir el efecto de las aberraciones sobre la imagen; sin embargo, la aberración de distorsión aún podría afectar la imagen; por lo tanto, los resultados para la topografía corneal se desvían de sus valores ideales. En este trabajo proponemos realizar un estudio de los efectos en la topografía corneal cuando la aberración de distorsión no está corregida. Utilizando simulaciones numéricas mostraremos cómo cambian los errores asociados al radio de curvatura y a la constante de conicidad como función del grado de distorsión que afecta la imagen. Además, mostraremos los mapas sagital y tangencial de la potencia dióptrica.
Este trabajo es financiado por el Consejo Nacional de Humanidades Ciencias y Tecnologías (CONAHCYT) a través de la beca posdoctoral asignada al Dr. Oliver Huerta Carranza (CVU: 710606). Además, el trabajo fue apoyado por DGAPA-UNAM, a través de los proyectos PAPIIT IN112123 y IT103623.
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Desarrollo de sensores para la detección de compuestos orgánicos volátiles usando un amplificador de fibra dopada con Iterbio
La fibra dopada con iterbio es una fibra óptica con iones de iterbio incorporados en el núcleo de la fibra. Estos iones son excitados por una fuente de luz externa y emiten fotones en una longitud de $1.034 \mu m$. El concepto básico de amplificación en amplificadores ópticos es la emisión estimulada. Este es el mismo principio que un láser, con la diferencia de que los amplificadores ópticos no funcionan con retroalimentación. Este estudio presenta el desarrollo de un sensor basado en amplificadores de fibras dopadas con iterbio para la detección de metanol, etanol, acetona como biomarcadores de células cancerígenas. Actualmente se están explorando métodos alternativos no invasivos para determinar la presencia de estos biomarcadores. Una alternativa son las técnicas de análisis del aliento. Por eso, a la hora de utilizar estas tecnologías, es muy importante contar con sensores que sean fáciles de implementar. En este trabajo se utilizó una fibra dopada con iterbio Yb, sobre la cual se grabaron rejillas de periodo largo (RPL) con un periodo de $550 \mu m$ y como películas sensoras: Polidimetilsiloxano (PDMS) y Polimetilmetacrilato (PMMA). Los resultados muestran que se alcanzan una sensibilidad de $1.67*10^{-7}$ $\frac{w}{ppm}$.
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Generación de estados de polarización no convencional mediante una placa s-wave
En la actualidad, la radiación láser es una herramienta muy versátil utilizada en múltiples ramas de la ciencia, y con aplicaciones en las tecnologías más avanzadas en nuestra sociedad. Principalmente aprovechamos la capacidad de la luz para concentrar energía en volúmenes microscópicos. La estructura espacial del haz de luz, puede dar lugar a distribuciones de intensidad de tipo ¨dona¨, en las que la oscilación del campo eléctrico se retrasa gradualmente a lo largo del anillo, rotando en forma de espiral, creando un vórtice óptico o de luz. En el presente trabajo se caracteriza una placa s-wave para generar estados de polarización no convencional, primeramente se estudian y se generan los estados de polarización convencional mediante el formalismo de Stokes, para posteriormente generar estados de polarización no convencional mediante el uso de la placa s-wave. Se presenta el formalismo teórico de Stokes, resultados experimentales de los estados de polarización convencional y no convencional.
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La Técnica de Impacto Acústico y su Aplicación Para la Caracterización Mecánica de Una Mezcla Asfáltica con Colillas de Cigarro
La ingeniería dispone tanto de técnicas destructivas como no destructivas para la evaluación de las propiedades de los materiales. Las pruebas destructivas son las que comúnmente se utilizan para probar las propiedades de los elementos estructurales, sin embargo, estas técnicas tienen la desventaja de que al probar el elemento este queda completamente inutilizable. Las técnicas no destructivas, basadas en distintos principios físicos, son otras alternativas para la caracterización de materiales. Dentro de estas técnicas, las pruebas sónicas, tanto el rango audible como de ultrasonido, han logrado caracterizar materiales de manera precisa. En la región audible, la técnica de impacto acústico permite cuantificar la rigidez de un material bajo análisis. Esta prueba permite medir el módulo de elasticidad a partir de la frecuencia dominante del espectro de Fourier del material. En este trabajo se hace uso de la técnica de impacto acústico para caracterizar una mezcla asfáltica modificada mediante la adición de colillas de cigarro, como una alternativa de reciclaje de este residuo altamente contaminante. Los resultados obtenidos muestran corrimientos en las frecuencias dominantes de los espectros de Fourier en cada una de las muestras analizadas, denotando una variación en sus módulos de elasticidad en función de la concentración de la cal hidratada utilizada para el encapsulamiento de las fibras de celulosa de las colillas de cigarro.
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Cristales Fotónicos en Camaleones Pantera
El Camaleón Pantera, originario de Madagascar, tiene la capacidad de modular el brillo de su piel mediante pigmentos específicos. Sin embargo, se destaca que el camaleón macho tiene una característica distintiva de su especie, la cual les permite alterar el color de su piel de verde a amarillo en presencia de competidores machos o hembras potenciales durante un breve lapso de tiempo, esto debido a los cristales de guanina en su piel que actúan como cristales fotónicos.
Este trabajo se centra en analizar el comportamiento del la piel del Camaleón, la cual tiene dos capas superpuestas que contienen cristales de guanina organizados en una red triangular, donde dichos cristales pueden contraerse o separarse dependiendo del estado del camaleón. Se realizó una simulación de dicho cristal imitando las propiedades reflectivas del camaleón pantera, esto siendo modelado con una malla triangular de cristales de guanina y dándole soluciones con la ecuación de onda y el método de diferencias finitas en dominio de tiempo. La simulación se realizó considerando tanto el estado de reposo como el estado de excitación del camaleón, esto apoyado por el software OptiWave FDTD. Los resultados obtenidos fueron verificados mediante la comparación con datos obtenidos a través del desarrollo numérico del método por separado.
Los cristales fotónicos presentes en la piel de los camaleones tienen una estructura ordenada que les permite reflejar ciertas longitudes de onda de forma selectiva, lo cual en base al análisis realizado permite concluir que las propiedades ópticas de estos cristales influyen en el comportamiento de dicha especie.
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Refractómetro de Fibra No-Core Adelgazada Con Offset a Base de Interferencia Multimodal y Efectos en la Sensibilidad Debido al Posicionamiento del Adelgazamiento
En este estudio, hemos diseñado y construido sensores de fibra óptica IR basados en el efecto de MMI. Las secciones multimodo de estos sensores están compuestas por una fibra especial conocida como no-core fiber (NCF) debido a su mayor sensibilidad para aplicaciones de sensado por medio de ondas evanescentes. La sección NCF del sensor se adelgazó utilizando una empalmadora de fusión. Se sabe que los adelgazamientos (o también conocidos como tapers) de fibra óptica aumentan la sensibilidad al permitir una mayor penetración de las ondas evanescentes. La sensibilidad de la estructura MMI varía según la longitud y el diámetro de la región adelgazada. Debido a que las fibras ópticas adelgazadas excitan modos de orden superior, se sospecha que existe una dependencia de la sensibilidad causada por la posición en donde está adelgazada la NCF en referencia a las fibras monomodo (SMF). Se realizaron experimentos para determinar la dependencia de la posición del adelgazamiento para la sensibilidad de IR, que inicialmente mostraron poca dependencia de la posición del taper. Por medio de simulaciones utilizando el método de propagación del haz, se observaron adecuadamente los efectos en la propagación del campo eléctrico debido al posicionamiento de los adelgazamientos. Los resultados de las simulaciones brindaron información sobre cómo aprovechar mejor el posicionamiento del adelgazamiento empleando off-sets de fibra óptica para aplicaciones de sensado.
Se construyeron estructuras SMF-NCF adelgazada-SMF y se evaluó su capacidad para sensar IR. Las estructuras consisten en tener una sección adelgazada de la NCF y variar la posición de la sección adelgazada a lo largo de esta; además, se experimentó con diversos offsets en la SMF. Las estructuras se sumergieron en un canal lleno de diferentes mezclas de agua y glicerina para variar el IR.
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PRUEBAS DESTRUCTIVAS Y NO DESTRUCTIVAS EN CONCRETO ASFÁLTICO CON ADICIÓN DE CAUCHO
En el mundo de la Ingeniería Civil, la cual se integra de muchas ramas como lo son; Estructuras, Construcción, Materiales, Vías Terrestres estas son unas cuantas que disponen de técnicas destructivas y no destructivas para caracterizar las propiedades mécanicas de los materiales. En este trabajo nos enfocaremos en la rama de las Vías Terrestres donde se le dará suma importancia a la carpeta asfáltica con el fin de que dicha carpeta soporte cambios de temperaturas muy elevadas. Esto con ayuda de varias técnicas y pruebas de los diferentes materiales que conforman la carpeta asfáltica, para lo cual llevaremos a cabo el control de seguridad para lo cual se tendrá un mayor cuidado y seguridad al momento de la elaboración de los especímenes. Es de mayor relevancia mencionar que en este trabajo estaremos utilizando el método Marshall ya que es el método más utilizado en México para determinar la estabilidad y el flujo de los asfaltos; con el cual podremos tener un mejor diseño de la mezcla asfáltica. Sin embargo el uso de estas pruebas genera que el material quede inutilizable por lo que proponemos un método no invasivo para la caracterización de este material, basado en los cálculos de la entropía de imagen y de la intensidad de imagen. Estos parámetros se miden a partir de las imágenes registradas de los patrones de luz dispersada, obtenidos al irradiar una pastilla asfáltica seccionada con dos fuentes de luz: luz láser de He-Ne y luz LED-UV. Para llevar a cabo el análisis se elaborarán seis pastillas con una mezcla asfáltica compuesta por un 4.5 % de caucho las cuales se dejaran reposar un día. Transcurrido este tiempo se comenzarán a llevar a cabo las mediciones para caracterizar la rigidez de las pastillas antes y después de ser sometidas a diferentes grados de presión que compararemos con el método Marshall.
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Desarrollo de elementos ópticos con forma libre por la técnica de inyección por molde
En este trabajo, se describe una metodología versátil y económica para diseñar y fabricar moldes con forma libre que se puedan utilizar para elaborar elementos ópticos sintonizables de diversas dimensiones. Comenzando con el diseño óptico integral de los componentes deseados, consideran sus requerimientos funcionales y de forma, además de los requerimientos funcionales y de formas de las monturas de soporte. A partir de estos diseños se realizan simulaciones (con el software de elemento finito), para verificar que se cumple con los requerimientos funcionales, para luego realizar el diseño del molde y obtener un archivo CAD, con el que se genera el código maquinado, y se elige la mejor la estrategia de maquinado para reducir tiempo y las huellas de las herramientas de corte. Una vez maquinado el molde se procede a realizar una etapa de pulido, para borrar trayectorias de maquinado que deja la herramienta de corte sobre la superficie de trabajo. Resultados del proceso de fabricación de un molde son presentados. En un trabajo a futuro se aplicarán pruebas ópticas a los moldes elaborados y se elaborarán los elementos ópticos conforma libre.
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Interferómetro de Mach-Zehnder de doble paso en fibra óptica para la detección de acetona como biomarcador de la diabetes mellitus
En este trabajo se presenta el desarrollo de sensores basados en fibra óptica en modo reflexión para la detección de la acetona debido a que este compuesto es un biomarcador de la diabetes mellitus, con la finalidad de encontrar métodos menos invasivos con los cuales se puedan medir los niveles de este compuesto en personas que padecen esta enfermedad. Se utilizó el polímero de polidimetilsiloxano (PDMS) como película sensible. Los sensores fueron implementados utilizando fibras ópticas monomodo sobre las cuales se grabaron interferómetros de Mach-Zehnder (MZI), el cual consiste en dos rejillas de periodo largo (RPL) grabadas en cascada por medio del método del arco eléctrico, con una potencia de arco (AP) de 75, duración de arco (AD) de 250 ms y con un periodo de 550 µm, teniendo 20 puntos cada rejilla, y variando la separación entre rejillas de 1 mm, 5 mm y 10 mm. Para aumentar la sensibilidad del sensor, se hizo pasar la luz 2 veces por las RPL empleando el método de reflexión. Se caracterizaron distintos métodos de reflexión, entre los cuales se encuentra empleando solo el corte, un espejo de Faraday, nanopartículas de oro, y una película reflejante de nitrato de plata. Se utilizó el método de análisis de multivariables para encontrar las respuestas de los sensores, tales como análisis de componentes principales (PCA) y posteriormente se aplicaron regresiones lineales utilizando regresión de componentes principales (PCR) y regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR) para obtener los límites de detección (LOD) y la sensibilidad de cada sensor. Los resultados muestran que el menor LOD obtenido fue 1.6 ppm utilizando tres compontes principales y PLSR. De igual forma, se caracterizó la humedad y temperatura de la cámara de gas donde se encontraba el sensor durante las mediciones.
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Sistema de Control Automatizado para Experimentos de Óptica
El objetivo general del proyecto consiste en diseñar un sistema que simplifique y mejore la realización de experimentos de óptica al automatizar el control de los componentes utilizados. En lugar de ajustar manualmente cada elemento óptico, nuestro sistema utiliza motores controlados por ordenador para posicionar con precisión espejos, lentes y otros dispositivos según sea necesario. Esto no solo ahorra tiempo y esfuerzo, sino que también garantiza resultados más precisos y reproducibles en los experimentos, además hemos desarrollado un software intuitivo que permite a los usuarios controlar fácilmente el sistema y recopilar datos de manera eficiente.
El primer objetivo que se destaca en este proyecto, es configurar los motores a pasos para que manden señales a los distintos ejes que tenemos (altura, inclinación vertical e inclinación horizontal). El laser se somete a estás pruebas junto con los fotodetectores. El primer margen que se genera es conservar la altura del punto del láser de manera precisa, controlando lo de manera automática y posteriormente el grado de inclinación y conseguir la altura, inclinación horizontal y vertical deseada para su correcta ejecución. El fotodetector está programado a una altura dada para que el laser se posicioné a una intensidad máxima actuando así de manera precisa. Cuando el láser se mantenga a una distancia considerada del fotodetector, este mismo se desplazará para que el láser siga manteniendo una misma precisión.
Una vez que el objetivo anterior este cumplido, se pretende utilizar en espejo para automatizar y garantizar que se mantenga sobre su eje óptico, asegurando que cada espejo se mantenga fijo en el eje.
Finalmente nuestro proyecto pretende facilitar la ejecución de experimentos de óptica, beneficiando a la comunidad estudiantil e investigadores al hacer que el proceso sea más accesible y efectivo.
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Medición interferométrica de superficies de forma libre.
Las llamadas lentes varifocales o lentes de Alvarez, en su forma más simple se componen de
un par de lentes acopladas las cuales tienen una cara que su superficie está descrita por un
polinomio con la forma$f(x, y) = a_1 ( x^3+\frac{xy^2}{3})$ . Si se colocan ambas de forma simétrica
en la trayectoria de un haz de luz, el conjunto actúa como una sola lente en la que la distancia
focal efectiva depende de la separación transversal relativa entre sus centros; esto constituye
las llamadas lentes de Alvarez. Este tipo de superficies caen dentro de la clasificación
de forma libre o freeform. La medición de la calidad de estas superficies se ha realizado por
el método de pantallas nulas con precisiones del orden de algunos micrómetros. Con el
objetivo de aumentar la precisión de las mediciones, se propone instrumentar un método
interferométrico. El problema es que la deformación del frente de onda es tan grande que
resulta imposible identificar franjas individuales cuando se prueba un área de varios
milímetros de diámetro. En este trabajo proponemos como alternativa medir áreas muy
pequeñas inferiores a 1 mm de diámetro, de manera que se puedan distinguir con facilidad las
franjas de interferencia. Para evaluar toda una superficie se requiere realizar un escaneo
preciso x,y del haz sobre la superficie a medir; adicionalmente, debido a la forma de la
misma, el haz reflejado se desalinea respecto al haz de referencia. Se propone agregar un
control de inclinación de los haces, para asegurar la observación de franjas para realizar la
medición. Se mostrarán los resultados experimentales y los avances de dicha propuesta.
Agradecimientos: Este trabajo ha sido apoyado financieramente por la DGAPA-UNAM con
el proyecto PAPIIT No. IT103823.
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Medición de distancia focal efectiva usando difracción
En instrumentación óptica, es necesario conocer la distancia focal de las lentes con alta precisión. Existen diferentes técnicas empleadas y reportadas en la literatura para realizar esta tarea, como el método de Gauss, el método de Bessel, entre otros. Comúnmente, estos métodos se usan para medir la distancia focal de una sola lente. También existen variantes en el arreglo experimental para medir distancias focales negativas. En este trabajo, se explota el patrón de difracción de una rendija estrecha de algunas micras de abertura para medir la distancia focal. Este método tiene la ventaja de no requerir la localización de los planos principales, como es necesario cuando se mide la distancia focal con un banco nodal. Aplicamos este método para medir la distancia focal de un sistema de dos lentes separadas y realizamos la medición para diferentes separaciones entre las lentes. La medición se contrasta con la fórmula teórica de la distancia focal efectiva. Se presentan los resultados obtenidos.
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Regresión de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS) aplicado a sensores de Fibra Óptica para Detección de Acetona
Las técnicas de los métodos de análisis multivariable como modelos de predicción abren una nueva visión al análisis de datos aplicados. El método que se utilizó en el presente trabajo es el de Mínimos Cuadrados Parciales (Partial Least Square o PLS), el cual es un método de regresión que utiliza las variables latentes generadas al calcular la relación lineal entre las variables dependientes e independientes dándoles igual importancia y así obteniendo la máxima varianza y correlación de dichas variables. Este método se aplicó a sensores de fibra óptica diseñados con dos rejillas de periodo largo separadas por un 1 cm con un periodo de rejillas de 515 µm para formar un interferómetro de Mach-Zehnder para la detección de acetona. La importancia de la detección de este compuesto orgánico volátil es debido a que la acetona es un biomarcador de la diabetes mellitus. Los estudios clínicos para el diagnóstico de la diabetes suelen ser invasivos y algunas veces traumantes para la población, el desarrollo de estos sensores propone una nueva opción no invasiva a través de la detección de la acetona en el aliento humano cuyas concentraciones son menores a 1.8 ppm. Para realizar un estudio de la respuesta de los sensores a la acetona se utilizaron diferentes películas sensoras las cuales tienen una buena afinidad a este compuesto tales como: Polidimetilsiloxano (PDMS), Polimetacrilato de metilo (PMMA), Apiezon T (ApT) y Apiezon L (ApL). Los resultados muestran que los mejores resultados fueron para el sensor con PDMS como película sensora, ya que se obtuvo el menor límite de detección (LOD) de 1.7029 ppm, utilizando un número de 4 componentes principales.
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Evaluación de la Efectividad del Recubrimiento Antirreflejante en Lentes Oftálmicas para la Filtración de la Luz
La luz azul, una parte del espectro de luz visible, ha suscitado un creciente interés debido a sus posibles efectos adversos en la salud ocular y el ciclo circadiano. Aunque la emisión de luz azul por dispositivos electrónicos es una fracción de la emitida por el sol, la cantidad de tiempo que se pasa frente a estas pantallas y la proximidad a los ojos ha generado preocupación sobre sus efectos a largo plazo en la salud ocular. El presente estudio se enfoca en la evaluación de la efectividad del recubrimiento antirreflejante en la protección contra la luz azul. El análisis se realiza en muestras de lentes oftálmicas recubiertas con diferentes tipos de antirreflejante por espectrofotometría para determinar su capacidad de bloqueo de la luz azul. El análisis se extiende a diferentes tipos de micas para evaluar el impacto del recubrimiento antirreflejante. Se muestran los resultados para diferentes tipos de lentes.
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Pulsos de alta energía similares a ruido en un láser de fibra dopado con tulio/holmio
Presentamos experimentalmente un láser de fibra codopado con tulio/holmio que genera pulsos rectangulares de alta energía con características similares a ruido, operando a una longitud de onda central de 1985 nm. La configuración experimental emplea un espejo de lazo óptico no lineal de 298 metros de longitud. Al variar la potencia de bombeo entre 3 y 10 W, el ancho del pulso rectangular similar a ruido puede ajustarse entre 2,8 y 15,2 ns. Con una potencia de bombeo máxima de 10 W, se logra una potencia de salida promedio de 1,45 W. La frecuencia de repetición del pulso es de 671 kHz, resultando en pulsos ópticos de alta energía de 2,16 µJ y una potencia pico máxima estimada de 142 W.
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Caracterización de intensidad óptica a través de un material termocrómico empleando polarizadores lineales.
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al caracterizar una fuente de luz de 550 nm no polarizada, a través de una muestra capaz de cambiar sus propiedades ópticas al aplicarle cambios de temperatura. Para el arreglo experimental se emplean dos polarizadores lineales, los cuales sirven de referencia, para registrar los cambios de intensidad generados por el material como respuesta a los cambios de temperatura.
Se emplean también polarizadores lineales visibles, fotodetector de espectro visible y un analizador potencia y energía de Thorlabs.
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Láser de fibra conmutable de múltiples longitudes de onda basado en un interferómetro Fabry-Perot
En este trabajo se presenta un láser de fibra dopada con erbio conmutable de múltiples longitudes de onda, en configuración lineal y utilizando un interferómetro Fabry-Perot (FPI, Fabry-Perot Interferometer) como filtro seleccionador de longitud de onda (WSF, Wavelength Selective Filter). El FPI fue implementado utilizando una oblea de Silicio con un espesor de 525 μm. El láser propuesto emite hasta 4 líneas, centradas en las longitudes de onda de 1558.21nm, 1558.88 nm, 1559.68 nm y 1560.30 nm. Esto se logra aplicando temperatura a la oblea, en un rango de 20 °C a 100 °C. Además, se obtiene una relación señal a ruido (SMSR, Side Mode Supression Ratio) de hasta 35 dB y un ancho de línea de 0.06 nm. Finalmente, este láser tiene una configuración sencilla, es compacto y tiene alta estabilidad.
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Study of Nonlinear Properties of $Au/TiO_2$ Hyperbolic Materials
In this work we present the nonlinear properties of nanolaminated $Au/TiO_2$ hyperbolic metamaterials with different filling factors. Changing the filling factor of these structures we are able to obtain a wavelength in which the permittivity tends to zero, in this wavelength the third-order nonlinear response is highly enhanced. We studied the nonlinear properties of these samples using the z-scan technique at a fixed wavelength $\lambda=800\, nm$, and observed a clear enhancement of the nonlinear response as a function of the filling factor.
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Estudio y Diseño de Guía Óptica Cónica para Aplicaciones en Iluminación
Dada la problemática de muchas edificaciones por no contar desde su diseño con suficiente luz natural, es viable emplear guías de onda que colectan la luz solar mediante lentes/reflectores acoplados a sistemas mecánicos de seguimiento. Las guías hechas de fibras ópticas plásticas son de bajo costo, sin embargo, la eficiencia se ve reducida debido a las perdidas por absorción/dispersión intrínseca del material de la fibra, implicando sistemas de mayor tamaño. Los problemas de perdidas mencionados anteriormente se reducen utilizando fibras ópticas de vidrio, pero debido a su reducido diámetro se deben emplear en forma de bundles (manojo) para incrementar su área de captación, la desventaja es que su manufactura por lo general representa un reto. El presente estudio, aborda un método novedoso para emplear una sola fibra óptica de vidrio acoplada a una guía de onda cónica que se diseñó, desarrollo y fabrico con el propósito de incrementar la capacidad de captación y transmisión de luz. Cabe mencionar que el tener una sola fibra permite una manufactura menos compleja. Lo anterior simplifica el empleo de un sistema de colección de luz con un lente Fresnel, y su transmisión a un punto deseado. Finalmente, se muestran simulaciones y pruebas de transmisión donde se puede observar la eficiencia del sistema desarrollado.
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Tomografía de Coherencia Óptica aplicada al análisis de hojas de plantas
La Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) es una técnica de imagen, que en la mayoría de los casos, utiliza luz en la región del infrarrojo cercano, permitiendo adquirir imágenes tomográficas de muestras que presentan alto esparcimiento, como lo son algunos tejidos. Esta técnica puede adquirir imágenes con profundidades de unos pocos milímetros, in vivo, in situ, sin contacto y sin marcadores, lo que la hace muy atractiva, teniendo aplicaciones en muy diversas áreas, principalmente en oftalmología. Dado que México es un importante productor agrícola, el uso de esta técnica podría contribuir al análisis de diversos tipos de plantas y con esto ayudar a la mejora de la producción, así como a la prevención y tratamiento de diversas enfermedades que las afectan. En este trabajo se tomó como caso de estudio el análisis de hojas de café; para ello, se muestra cómo se adquieren las imágenes volumétricas con el sistema, para posteriormente realizar el análisis de las mismas; sin embargo, dado que al adquirir las imágenes las capas de las hojas no están alineadas en profundidad, se describe la metodología de procesamiento para la alineación de las mismas, así como los criterios y metodología utilizados para determinar las capas que componen la hoja. Este algoritmo podría generalizarse para el análisis de hojas en otros tipos de plantas.
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Influencia de la forma del filtro en la técnica de contraste de fase.
La técnica de contraste de fase permite visualizar objetos transparentes, ya que transforma variaciones de fase del objeto en variaciones de intensidad en la imagen. Típicamente se implementa colocando un filtro, que consiste en un disco que crea un cambio de fase en la parte central de la distribución de intensidad, en el plano de Fourier del sistema óptico. En este trabajo se realiza un estudio, a través de simulaciones numéricas, de esta técnica para la visualización de objetos de fase cuando se modifica la forma la forma del filtro, en particular se propone un filtro con una forma piramidal. Se presentan los resultados obtenidos en el plano imagen al cambiar la forma, tamaño y fase del filtro. Y cómo estos resultados se comparan con los obtenidos con un filtro convencional.
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Sensor interferométrico de fibra óptica para medir la respuesta a temperatura y humedad usando el pilidemetilsiloxano PDMS.
Los sensores de fibra óptica pueden clasificarse en dos grupos: intrínsecos y extrínsecos. Los primeros, hacen uso de las características internas de la fibra; convirtiendo los cambios ambientales (llamados mensurados) en una modulación de la señal de la luz, haciendo a la fibra como un tipo de transductor. Tal modulación puede estar en forma de intensidad, fase y frecuencia o polarización. El caso de los sensores por longitud de onda; los mismos cambios en el mensurado producen el cambio en la longitud de la onda de luz, la cual, se detecta por el detector. Los sensores basados en la polarización se basan en los cambios de índice de refracción de la fibra que son producidos por el mensurado, esto se conoce como el efecto fotoelástico. Los sensores basados en la fase utilizan los cambios en la fase de la luz para detectar los respectivos cambios en el mensurado. Tales cambios se detectan por interferometría. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de un sensor interferométrico de Michelson utilizando fibra óptica estándar y una película sensible polidemetilsiloxano PDMS. Las variaciones de temperatura fueron en el rango de 25°C hasta 35 °C haciendo pasar un flujo de humedad relativa de 30 a 90%. Se midieron los espectros de salida de los sensores y se aplicó el análisis de componentes principales y una regresión lineal de componentes principales PCR. Los resultados muestran una sensibilidad de 19 pm/°C
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Rejillas de periodo largo apodizadas en fibras ópticas como aplicación en sensores distribuidos para la detección de acetona
En este trabajo se presenta el desarrollo de sensores de fibra óptica para la detección de bajas concentraciones de acetona utilizando rejillas de periodo largo apodizadas, donde la variable principal fue el periodo de grabación. Se utilizó el método de arco eléctrico para el grabado de las rejillas, los siguientes dos parámetros se aplicaron a todos los sensores, 10 puntos por cada periodo y una potencia de arco de 75 mA. Se realizaron 4 sensores diferentes: el primero consta de una rejilla con 3 periodos diferentes: 475µm, 520µm y 620µm (30 puntos); el segundo sensor consta de una rejilla con 2 periodos diferentes: 520µm y 620µm (20 puntos); el tercer sensor está constituido por dos rejillas iguales separadas por 1cm, las cuales tienen 3 periodos diferentes cada una: 475µm, 520µm y 620µm (60 puntos en total) y finalmente, el cuarto sensor, también consta de dos rejillas separadas por 1cm, donde cada una tiene 2 periodos diferentes: 520µm y 620µm (40 puntos en total). Se utilizó como película sensora polidimetilsiloxano (PDMS) para medir la reacción de cada sensor a diferentes concentraciones de acetona: se introdujo el sensor a una cámara de teflón, donde para cada concentración (desde 0µl hasta 1µl en dosis de 0.1µl por medición) se midió durante 10 minutos. Los resultados muestran que el menor límite de detección fue de 2.48 ppm.
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Simulación numérica de un filtro Lyot dinámico con ancho de banda reducido
En este trabajo numérico mostramos un filtro Lyot (LF, Lyot Filter) de dos etapas concatenadas cuyo ancho de banda puede ser reducido de forma dinámica. La primera etapa incluye un LF1 con fibra óptica estándar de 50 m de longitud embobinada en un cilindro de 1.8792 cm de radio en el que se ha inducido birrefringencia lineal por curvatura y tensión. La birrefringencia lineal inducida por curvatura y tensión puede ser incrementada de -1.524x10-6 a -4.956x10-6 por lo que el periodo del LF1 disminuye de 31.5 a 9.55 nm y el ancho de banda de 15.75 a 4.77 nm. La segunda etapa incluye un LF2 con fibra de alta birrefringencia (Hi-Bi, Highly Birefringent) de 4.8050x10-4 y 15 cm de longitud generando un periodo de 33.3 nm y un ancho de banda de 16.6 nm. La transmisión del LF propuesto presenta un ancho de banda de 11.7 a 4.62 nm que representa una reducción de 25.7 a 3.1 % en comparación con el LF1. Además, se logró una reducción máxima del 57.8 % en la transmisión de las bandas laterales en el rango espectral de 1520 a 1570 nm. El LF mostrado puede ser empleado en láseres pulsados para modificar dinámicamente el ancho de banda.
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Corrección de la aberración esférica y cromática del ojo usando lentes de contacto híbridos y su impacto en la agudeza visual.
El objetivo del trabajo es analizar la posibilidad de la corrección de la aberración esférica y cromática del ojo utilizando un lente contacto híbrido personalizado y su impacto en la agudeza visual. Utilizando el modelo del ojo de Bruce H. Walker, se simuló un paciente miope de -5.00 dioptrías de graduación y paciente hipermétrope de +5.00 dioptrías de graduación; ambos problemas refractivos fueron corregidos con lentes de contacto. Con la rutina de optimización del trazo de rayos, se compensó la aberración cromática y la aberración esférica, utilizando la constante conicidad y un coeficiente de fase de una lente difractiva de la cara anterior del lente de contacto, como grados de libertad. Se obtuvo una compensación de ambas aberraciones menor a 0.5 longitudes de onda, por tal motivo la función de transferencia de modulación (MTF), nos indicó una mejora en el contraste de los objetos; por lo tanto, es posible al menos de manera teórica, corregir la aberración esférica y cromática del ojo de manera personalizada con una mejora de la agudeza visual.
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Sistemas de comunicación óptico inalámbricos
Las necesidades en materia de comunicación de la población actual incrementan constantemente, de modo que la innovación en tecnologías de comunicación debe encontrarse a la par que las demandas de los usuarios: mayor capacidad de transmisión de datos (Gbps), velocidades más altas, seguridad e integridad de la información, así como eficiencia energética. Las comunicaciones en radiofrecuencia se están quedando atrás para suplir dichos requerimientos, por lo que en la búsqueda de una eficacia en sus procesos y diseños se empezó a trabajar con el espectro óptico.
Las comunicaciones ópticas inalámbricas (Optical Wireless Communications) se desarrollan en el rango de los infrarrojos y luz visible dependiendo de las necesidades del usuario. Se describe en éste trabajo un esquema básico de una OWC, comprendiendo sus componentes y características principales: fuentes ópticas (LED/LD), fotodetectores, moduladores, entre otros. Trabajar en el rango óptico amplía las aplicaciones y alcances, con las OWC se pueden fabricar sistemas domésticos, sistemas en entornos exteriores y enlaces en el espacio; se discutirán las áreas de oportunidad y limitaciones de las OWC, así como un prototipo de una OWC de corto alcance y sus resultados.
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Esparcimiento de luz por esferoides oblatos de dióxido de titanio en recubrimientos de pintura blanca
Durante muchos años, la industria de recubrimientos de pintura ha dedicado múltiples estudios para mejorar la eficacia del esparcimiento de luz por el dióxido de titanio [1,2], llegando a encontrar que el diámetro ideal para maximizar el esparcimiento de luz es alrededor de 250 nm para partículas esféricas de dióxido de titanio [3], sin embargo, el volumen de dióxido de titanio utilizado puede afectar a la eficacia del esparcimiento de luz debido a la concentración de volumen de pigmento (PVC) . Es por esta razón que en el presente póster se muestra cálculos teóricos sobre cómo esferoides oblatos de altas relaciones de aspecto afectan el esparcimiento de luz en recubrimientos de pintura blanca. Para lograrlo se utilizó el método de la matriz de transición (T-Matrix Method) y la teoría de cuatro flujos, así como métodos computacionales necesarios para realizar los cálculos. Se encontró que una partícula de dióxido de titanio con geometría esferoide de semieje mayor de 250 nm y relación de aspecto de 5 esparce alrededor de cuatro veces más luz que una partícula esférica de dióxido de titanio de radio ideal. Además, que un recubrimiento de pintura blanca conformada por inclusiones esferoidales descritas anteriormente tiene una mayor reflectancia difusa que una conformada por esferas de radio ideal. Estos resultados resultan útiles en la producción de recubrimientos de pintura blanca en los que se busque mantener y/o aumentar la eficacia del esparcimiento de luz mientras se utiliza un menor volumen de dióxido de titanio.
Referencias:
1) Diebold, M. (2004) Technical challenges for the TiO 2 industry. Jct Coatings Tech. 1. 36-44.
2) Rutherford, DJ. (2001). Influence of TiO2 Flocculation on the
Optical Properties of Alkyd Emulsion Paints. Euro. Coat. J., 6. 18–27.
3) Jean-Claude, A., Vincent, M & Brian, S. (2004). Theoretical study of the scattering efficiency of rutile titanium dioxide pigments as a function of their spatial dispersion. Jct Coatings Tech. 6. 89-97.
Detalles del trabajo
Modifcación de pulsos temporales triangulares en un laser de fibra mediante un controlador de polarización
En este trabajo se utilizó un láser de fibra Q-Switch Mode-Locked, dentro de la cavidad se encuentra un controlador de polarización para modificar el estado de polarización de la luz, por medio del cual cambiamos la forma de los pulsos generados.
Se utilizó como bombeo un diodo láser continuo de 980 nm, en la cavidad se tiene una película de ZnO la cual funciona como un dispositivo absorbedor saturable, por lo que obtenemos un láser pulsado. Esta película tiene la particularidad de presentar pérdidas dependientes de la polarización, por lo que aprovechamos esta característica para modificar los pulsos generados.
A la salida del láser se observaron los cambios en el estado de polarización y las características del perfil de los pulsos. Dichos pulsos están en el orden de MHz. Espectralmente se obtienen varios picos de emisión con longitudes de onda entre 1569 nm y 1571 nm.
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Análisis de curvas de z-scan de un colorante orgánico obtenidas con un láser pulsado ultrarrápido bajo diferentes regímenes de iluminación
Al transmitirse un haz Gaussiano intenso a través de ciertos materiales se presentan efectos no lineales como resultado de la modificación de sus propiedades, ejemplo de ello es el cambio de índice de refracción que da lugar a un cambio de fase el cual produce la formación de anillos concéntricos a campo lejano lo que se conoce como el fenómeno de automodulación espacial de fase. Para medir la magnitud y signo de los cambios de índice de refracción, así como la absorción no lineal, se desarrolló la técnica de z-scan. En este trabajo se presentan curvas experimentales de z-scan obtenidas usando como fuente de luz un láser pulsado infrarrojo de femtosegundos para iluminar una muestra de aceite de ricino con colorante rojo de metilo, contenida en una celda de vidrio de un milímetro de espesor, se analizan los resultados obtenidos en régimen continuo, pulsado y mediante la introducción de un chopper en el arreglo experimental para modificar los tiempos de iluminación de la muestra. Se discuten las diferencias entre las curvas obtenidas para cada caso. Los resultados experimentales se analizan mediante diferentes modelos numéricos propuestos en la literatura.
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Técnicas de aprendizaje profundo en sistemas de codificado del frente de onda
Los sistemas híbridos óptico – computacionales para la adquisición de imágenes con una profundidad de foco extendida se han usado para aplicaciones en microscopía, biometría, detección de objetos, entre otros. En este trabajo, se presenta una técnica óptico-computacional que utiliza una máscara de fase de perfil Trébol para la codificación del frente de onda y una red neuronal convolucional para la etapa de decodificado. El modelo de deconvolución entrenado puede recuperar las altas frecuencias en las imágenes adquiridas bajo diferentes valores de desenfoque y sin conocer de manera exacta la función de transferencia óptica del sistema. Esto es especialmente útil en aplicaciones prácticas, donde pequeñas diferencias entre la OTF real del sistema formador de imágenes y la OTF usada en el algoritmo de deconvolución, tienen un impacto importante en la calidad de la imagen final.
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Desarrollo de sensor de vibración mediante interferómetros todo fibra
En este trabajo se presenta el desarrollo de un sensor de vibración utilizando técnicas interferométricas a través de arreglos todo fibra. La investigación se realiza de forma numérica-experimental, simulando e implementando experimentalmente un anillo de fibra estándar SMF-28, y usando señales de dinámicas complejas como fuente de bombeo para su caracterización. La señal de entrada del sistema de sensado óptico es generada por un láser de fibra óptica, que cuenta con las ventajas de: tener la capacidad de variar el perfil temporal, alta estabilidad y generación de espectros amplios a través de una longitud de onda de operación de 1,544 nm. El diseño del sensor se desarrolló de forma experimental utilizando una máquina estrechadora con la finalidad de generar el anillo de fibra estándar que permita la interacción interferométrica de los haces contra-propagándose, mientras que la simulación numérica se realizó mediante el programa MatLab utilizando técnicas matriciales para determinar las respuestas espectrales. Los resultados numérico-experimentales cuentan con una concordancia adecuada, lo que permite una alta reproducibilidad en el laboratorio.
Los resultados demuestran que el dispositivo desarrollado puede ser de utilidad en la detección de vibraciones, enfocando las primeras aplicaciones al sensado de fallas en motores. De igual forma, se busca eficientizar el arreglo experimental para obtener un prototipo mucho más compacto, capaz de variar el rango espectral libre, frecuencias espaciales y aumento de la sensibilidad mediante la variación de la señal de entrada. Finalmente, este tipo de sensores es de gran interés como bases de desarrollo para áreas enfocadas a la detección acusto-óptica. * Trabajo apoyado por el CONAHCYT a través de Becas Nacionales de Posgrado (no. 1251089), Investigadoras e Investigadores por México (no. 3155), Ciencia de Frontera 2023 (CF 2023-G-109). La Universidad de Guanajuato mediante el proyecto CIIC 006/2024.
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Implementación de un interferómetro Michelson de bajo costo para medir el índice de refracción de un vidrio y la expansión térmica de uno de los espejos.
En este trabajo, presentamos los resultados de la medición del índice de refracción de un portaobjetos de microscopio, t≤1,5 mm, y de la expansión térmica de un espejo, utilizando una configuración del interferómetro Michelson de bajo costo desarrollado por el grupo Electro-Photon. El dispositivo genera un patrón de interferencia característico compuesto de anillos concéntricos. Cuando un objeto se coloca en el brazo de muestra del interferómetro y se gira en su propio eje, se crea una diferencia de trayectoria óptica, provocando un desplazamiento de las franjas de interferencia en el interferograma. Un fenómeno similar ocurre al incrementar la temperatura de uno de los espejos que conforman el interferómetro al utilizar un soplete de mano. La determinación del índice de refracción y de la expansión térmica del vidrio y del espejo se realizó analizando el desplazamiento de las franjas con respecto a un punto fijo en el patrón resultante. Los resultados experimentales muestran un error de medición del índice de refracción menor al 1% respecto al valor proporcionado por el fabricante. En cuanto a la expansión térmica, los resultados de la expansión térmica varían de acuerdo al tiempo de encendido del soplete, como es de esperarse. En ambos casos demostramos que el interferómetro de bajo costo puede ser implementado en prácticas de laboratorios en todos los niveles educativos con presupuesto limitado.
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Optimización de un Sensor Basado en Resonancia de Plasmones de Superficie para la Medición de Concentraciones en Soluciones Binarias
La resonancia de plasmones de superficie (SPR) es un fenómeno ampliamente estudiado por sus aplicaciones en diversas áreas, especialmente en el ámbito de los sensores. En este trabajo, se propone y modela un sensor basado en SPR para medir concentraciones en soluciones binarias, además, se optimizan los parámetros del sensor para la detección de $CuSO_4$ en una solución acuosa. El análisis se llevó a cabo mediante simulaciones utilizando el método de la matriz de transferencia, un enfoque que permite estudiar el sistema en capas delgadas para determinar la reflectancia medida. A través de simulaciones, se varían diferentes parámetros libres del arreglo (configuración de Kretschmann), como el grosor de las capas delgadas, el índice de refracción del prisma y la longitud de onda del láser, se optimizaron la sensibilidad, claridad y eficiencia, se evalúan todos estos factores para determinar el arreglo que maximiza el rendimiento del sensor. Estos resultados facilitan el diseño de un sensor de concentraciones basado en SPR, la implementación de este sensor puede ampliar las opciones disponibles en el mercado para aplicaciones en biología y análisis ambiental, aunque futuras investigaciones pueden centrarse en su implementación tomando en cuenta diferentes sustancias o en otros contextos.
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Pulsos cortos de un láser de Er tipo “Q-switch” utilizando tinta china como absorbente saturable
En el presente trabajo se reporta el estudio experimental de un láser de fibra óptica tipo "Q-switch" basado en tinta china como absorbente saturable. El dispositivo de absorción saturable se implementó colocando la solución dentro de un capilar, donde se introdujeron las puntas de la fibra óptica sin el revestimiento externo, esto permitió acercar las terminales de las fibras a una distancia aproximada de 70 um, con la solución ocupando el espacio que las separa. La generación de los pulsos se llevó a cabo con un láser de cavidad de anillo de fibra óptica, empleando un diodo láser con emisión a 980 nm como fuente de bombeo para una fibra dopada con Er+3. El bombeo del medio activo en la cavidad fue introducido con la ayuda de un multiplexor por división de longitud de onda (WDM). Adicionalmente, dentro de la cavidad, se utilizó un aislador unidireccional y controladores de polarización para optimizar la potencia dentro de la cavidad. Los resultados mostraron un tren de pulsos con frecuencias que varían entre 16 y 36 KHz, y una potencia promedio máxima de salida de 198.9 uW. El estudio de este tipo de láseres es relevante, ya que por su emisión, es posible su impacto en la tercera ventana óptica de las telecomunicaciones, lo cual tiene importantes implicaciones para el desarrollo de tecnologías de comunicación óptica.
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Caracterización de las propiedades ópticas de PEDOT: PSS/PVA para su aplicación en la fotónica como sintonizador.
En este trabajo se estudian las propiedades ópticas de películas sólidas de PEDOT: PSS/PVA en diferentes cantidades de PEDOT:PSS (1 mL a 2.5 mL). La caracterización se realizó por medio de espectroscopía UV-VIS. Se realizó un estudio de la absorbancia, a la muestra con mayor pico de absorbancia se le añadió electrodos, un ánodo (carbón) y un cátodo (zinc) para su excitación por medio de voltaje en un rango de 0 a 1 V con un incremento de 0.2 V. El arreglo experimental consistió en una fuente de luz blanca de amplio espectro DH-2000-BAL de Ocean Optics (210-2500 nm). La salida de la fuente se conectó a una fibra especial modelo QP400, el otro extremo de la fibra se conectó a una lente óptica, la cual se acopló a la entrada del controlador de temperatura Quantum Northwest (Qpod). La salida del controlador se acopló al espectrómetro UV-VIS. Los resultados experimentales obtenidos, muestran desplazamientos del pico de absorbancia al variar el voltaje, lo que resulta interesante para aplicaciones como dispositivos optoelectrónicos o como modulador electro-óptico.
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Láser de fibra dopado con Tulio con Conmutación-Q basado en glicerina como el absorbente saturable.
Presentamos experimentalmente un láser de fibra dopado con tulio con conmutación-Q pasiva utilizando glicerina como absorbente saturable . El absorbente consta de dos conectores FC/PC alineados dentro de un acoplador mecánico de fibra a fibra, con el espacio entre ellos lleno de glicerina. El absorbente saturable se integra en una cavidad de anillo compacta, permientiendo la operación conmutación-Q pasiva. A partir de un valor mínimo de 1.7 W se obtienen pulsos de conmutación-Q a una longitud de onda central de 1946 nm. Con una potencia de bombeo máxima de 2.4 W, la duración del pulso, la tasa de repetición y la energía del pulso son de aproximadamente 2 µs, 26,7 kHz y 1,08 µJ, respectivamente.
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IMPLEMENTACIÓN DE UN DOBLE INTERFERÓMETRO MACH-ZEHNDER UTILIZANDO FIBRA ÓPTICA SIN NÚCLEO.
En el presente trabajo se muestra el estudio y fabricación de un doble interferómetro, colocando en serie dos interferómetros del tipo Mach-Zehnder completamente de fibra. Para su fabricación primero se unió una sección de fibra óptica sin núcleo entre dos fibras estándar de comunicaciones usando una empalmadora de arco eléctrico marca Fujikura modelo ARC Máster FSM -100M.Seguidamente se unieron los dos interferómetros. Se presentan resultados experimentales con diferentes configuraciones de interferómetros multimodales. En unos casos se varía la separación entre los dos interferómetros y en otros se varía la longitud de la fibra sin núcleo. Como resultado se muestra una sobre modulación de franjas, la cual cambia el FSR de los dos patrones de franjas al realizar las variaciones tanto de los parámetros de longitud de la fibra sin núcleo como de la separación de los interferómetros. Se utilizó una fuente de amplio espectro (fuente de luz supercontinuo) obteniéndose franjas de aproximadamente 30dBm en el rango de 1400 a 1500 nm. Los dispositivos fabricados pueden ser utilizados para la medición de diferentes parámetros físicos como inclinación, tensión, torsión etc. En este trabajo se presenta una aplicación para la deformación de vigas por carga.
Agradecimientos
A CONAHCYT por el apoyo de beca a estudiantes de posgrado (CVU 1252794), (proyecto 3155), y CF-2023-G-109. A la Universidad de Guanajuato, DICIS y DAIP por el apoyo del proyecto CIIC 176/2024.
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Desarrollo de guía óptica novedosa con capacidad de captación incrementada para aplicaciones de iluminación solar
Los sistemas de iluminación solar para interiores son de gran relevancia en el ahorro energético. Para su construcción a menudo se emplean montajes simples lente positiva/Fibra óptica, en donde salta a la vista la importancia de usar fibras ópticas (multimodales) de núcleo grande, siendo muy común el uso de fibras ópticas plásticas (FOP) ya que su gran sección transversal permite el acople de luz de spots enfocados que pueden ir desde pocos mm hasta pocas decenas de milímetros.
Si bien las FOP son de bajo costo, sus altas perdidas por absorción/dispersión intrínsecas del material, impactan negativamente en la eficiencia total de colección, implicando sistemas de mayor tamaño para conseguir el flujo luminoso deseado. Por otro lado, al emplear fibras ópticas de SiO2 para el guiado, los problemas de perdidas mencionados se reducen drásticamente, pero debido a su reducido diámetro se deben emplear en forma de manojos con muchas fibras para incrementar su área de captación, siendo en general un reto su manufactura.
El presente estudio, aborda un método novedoso para emplear una sola fibra óptica de SiO2 acoplada a una guía de onda cónica que incrementa su capacidad de captación hasta 5 mm de diámetro y permite una manufactura simple. Lo anterior simplifica el empleo de un sistema de colección con lente de Fresnel con un sistema mecánico de seguimiento solar resultando en un footprint compacto y ligero.
El análisis geométrico/simulaciones y pruebas de transmisión permiten validar una eficiencia del Sistema mayor al 20% de luz acoplada a la fibra óptica. Por las características materiales de la fibra, se logra transmitir la luz acoplada con una pérdida total de 7% por cada 10 m de fibra desde el punto de colección hasta el extremo de salida.
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Diseño, fabricación e implementación de un telescopio de dos espejos “Kutter-Schiefspiegler/Oblicuo”
Los telescopios newtonianos comunes tienen varios puntos fuertes, pero al menos un defecto con el que los diseñadores de telescopios a menudo se enfrentan: el espejo secundario y su soporte que crean una obstrucción al camino de la luz entrante. Varios diseños reducen los efectos de la obstrucción, principalmente "picos" alrededor de las estrellas y reducción de la resolución, el contraste y el rendimiento de la luz, pero no los eliminan por completo.
El Schiefspiegler (Schief) es una variación del telescopio de enfoque Cassegrain. El nombre significa, aproximadamente, espejo oblicuo o inclinado. El diseño de Schief tiene el secundario movido justo fuera del camino de la luz entrante para permitir que el primario, ahora sin obstáculos, ofrezca su máxima resolución, contraste y potencial de captación de luz. El secundario está ligeramente inclinado para enviar la luz al ocular junto al primario, que no necesita un orificio central. El enfoque se logra como con un refractor típico, Además, el espejo primario y secundario son esféricos y con radios de curvatura largos, por lo tanto, su fabricación es relativamente sencilla y se pueden utilizar pruebas como Foucault o el filo de navaja ya que no se necesitan mediciones de zona.
En este trabajo se presenta el diseño, fabricación e implementación de un telescopio de dos espejos tipo Kutter-Schiefspiegler con apertura de 108 mm y f/27, se muestra el diseño, análisis de tolerancias, los resultados obtenidos de la fabricación y pruebas de los espejos. Por último, se muestra la implementación del sistema, que incluye la alineación del sistema y las monturas finales del telescopio.
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Implementación de la técnica de interferometría electrónica de speckles y análisis de Fourier para la detección de modos de vibración
La técnica óptica ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry), es una técnica óptica no destructiva que utiliza un método inteferométrico para analizar deformaciones, vibraciones y cambios en la superficie de los objetos bajo distintas condiciones físicas. Esta técnica tiene la ventaja de su capacidad para medir deformaciones en escala de mico a nano.
El presente proyecto aplica la técnica ESPI para el análisis y la detección de los modos de vibración de un material piezoeléctrico. Para el desarrollo de este trabajo se utilizó un interferómetro de tipo Michelson con sensibilidad fuera del plano y con un sistema de iluminación láser para generar los patrones de speckle de la superficie de interés. Mediante un generador de funciones se aplica al disco piezoeléctrico una señal de frecuencia y mientras tanto con una cámara rápida de alta resolución sensor CMOS, se capturan las imágenes de los patrones de speckle formados en la superficie de interés, a 8,00fps. Las imágenes capturadas se procesan mediante un algoritmo computacional realizado en MatLab, el cual extrae la señal de todas las imágenes y aplica la transformada de Fourier a distintos pixeles de dichas imágenes para obtener el espectro de Fourier.
Las pruebas experimentales se realizaron aplicando distintas señales al material piezoeléctrico y con ello diferentes frecuencias de muestreo para capturar las imágenes. Los resultados obtenidos demuestran la eficacia de la técnica óptica ESPI para analizar los modos de vibración en materiales. Este proyecto contribuye ampliamente en el campo de la caracterización de materiales, siendo que conocer los modos de vibración de un material nos brinda información sobre su comportamiento y su interacción con el entorno. Ya que es una técnica no destructiva, tiene aplicaciones en campos como la ingeniería de materiales y la investigación cientifica.
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Interferómetro de Sacnag con fibra óptica como sensor para la detección de acetona, metanol y etanol como biomarcadores de células cancerígenas.
Los biomarcadores desempeñan un papel fundamental en la detección temprana y la gestión efectiva del cáncer. El etanol, el metanol y la acetona han emergido como posibles indicadores de la presencia y progresión de esta enfermedad. Estos compuestos orgánicos volátiles se generan como subproductos del metabolismo celular y pueden ser detectados en diversos fluidos biológicos. Al identificar la presencia de estos compuestos orgánicos volátiles en los fluidos biológicos, se podría acelerar el proceso de detección y de forma no invasora de este padecimiento. Con este propósito se postula implementar un sensor de bajo costo utilizando fibras ópticas. En este trabajo utilizamos un interferómetro de Sagnac para la detección de los biomarcadores. Esto se realizó midiendo los espectros de salida en el interferómetro y utilizando un láser cuya longitud de onda varía de 1520 a 1600 nm. En el arreglo experimental se agregó una fibra sensora adelgazada con ácido fluorhídrico hasta reducir la cubierta de la fibra a 65 µm para incrementar la interacción de la onda evanescente con la película sensible y estos compuestos orgánicos volátiles. Como película sensible se utilizó polímero de polidimetilsiloxano (PDMS). Se realizó la medición de los espectros de salida del sensor a la respuesta de la mezcla de etanol, metanol y acetona. Implementamos el uso de una cámara de teflón sellada herméticamente para insertar la fibra sensible y administrar cada uno estos gases volátiles con una precisión de 0.1 µl durante 10 repeticiones. Después de recopilar todos estos datos, posteriormente se procedió a llevar a cabo un análisis multivariable, utilizando el método de análisis de componentes principales (PCA), regresión de PCA y por último la regresión de mínimos cuadrados (PLS). Los resultados muestran que el menor límite detección fue de 376.5 ppm para acetona usando tres componentes principales en PLS.
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Diferenciación de imágenes realizadas mediante dos técnicas, FFT y XFT usando técnicas de redes neuronales
Este trabajo explora la diferenciación de imágenes mediante el uso de la Transformada Rápida de Fourier (FFT) y la Transformada Rápida de Chirp (XFT), combinadas con redes neuronales convolucionales (CNNs). La FFT y la XFT transforman las imágenes al dominio de frecuencia, revelando características que las CNNs pueden aprender para mejorar la clasificación. El proceso incluye el preprocesamiento de imágenes con FFT y XFT, la extracción de características mediante CNNs, la fusión de estas características y la clasificación final. Los resultados muestran que este enfoque mejora significativamente la precisión de la clasificación en comparación con métodos tradicionales, aunque presenta desafíos como la complejidad computacional y la necesidad de datos de alta calidad. En conclusión, la integración de FFT, XFT y CNNs ofrece una herramienta poderosa para la diferenciación de imágenes, con aplicaciones en diversas industrias.
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Sistema óptico de captura de imágenes retinianas de alto contraste y amplio campo.
Las imágenes retinianas son estudiadas para obtener información de diferentes patologías asociadas a la visión y enfermedades sistémicas. El bajo contraste y el pequeño campo de visión, constituyen limitaciones comunes de la fotografía de fondo de ojo convencional. El equipamiento comercial es costoso y generalmente voluminoso, limitando su uso fuera de ambientes especializados y en lugares alejados de las principales ciudades, por lo que resulta de interés desarrollar cámaras de fondo de ojo compactas, que mediante el complemento de procesamiento digital, emulen el desempeño de las cámaras comerciales, con bajo costo de producción. En el presente trabajo se diseña, implementa y caracteriza un sistema óptico de captura de imágenes retinianas mediante iluminación trans-pupilar indirecta miniaturizada, reportada como iluminación fuera del eje (off-axis-illumination). La caracterización del sistema se realiza de acuerdo a los requerimientos y métodos de la ISO 10940:2009 y las exigencias de seguridad del ojo respecto a la luz, según la ISO 15004-2:2007. Este estudio forma parte del proyecto: “Imágenes retinianas para diagnóstico médico no invasivo”, cuyo fin es desarrollar un sistema óptico apto para ser usado en telemedicina, que escaneé la retina, tomando imágenes que serán unidas mediante stitching y formar una imagen de campo amplio con alto contraste. Existen varias vías de iluminación de la retina, como la trans-esclera, la trans-pars-planar y la trans-párpado, pero los mejores resultados se logran mediante iluminación trans-pupilar. El principal reto en su ejecución es iluminar y adquirir las imágenes a través del diámetro pupilar aproximado de 4.5 mm, que además se contrae en presencia de luz visible. Los resultados demuestran la capacidad de la cámara propuesta, para captar imágenes retinianas que serán usadas como base en la implementación del método stitching y la creación de una imagen de campo amplio, capaz de mostrar zonas periféricas de la retina.
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Reconstrucción de rostros usando Fourier
Una propiedad de los sistemas lineales es el principio de superposición y en este trabajo aprovechamos esta propiedad para generar retratos faciales combinando partes de rostros como orejas, nariz, frente, ojos, labios y mentón. Todas estas características se determinan de manera selectiva hasta encontrar un perfil específico. Además, el sistema presenta un conjunto de retratos reconstruidos y que puede ser retroalimentado para encontrar el retrato requerido.
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Solución exacta del modelo de Jaynes-Cummings Impulsado
Investigamos la dinámica del modelo de Jaynes-Cummings impulsado, donde un átomo de dos niveles interactúa con un campo cuantizado y tanto el átomo como el campo son impulsados por un campo clásico externo. A través de un enfoque invariante, somos capaces de transformar el Hamiltoniano correspondiente en el del modelo de Jaynes-Cummings estándar. Posteriormente, se obtiene la solución analítica exacta de la ecuación de Schrödinger para el sistema impulsado y se emplea para analizar algunas de sus variables dinámicas.
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Reconstrucción 3D de piezas patrimoniales por medio proyección de franjas de luz estructuradas empleando el algoritmo de reconstrucción de fase temporal.
Uno de los métodos más precisos para la digitalización es la perfilometría, que se caracteriza por incluir una variedad de técnicas topográficas. La proyección de franjas de luz estructurada es una técnica óptica sin contacto que consiste en emitir un patrón de franjas de luz sobre la superficie del objeto a escanear. Estas franjas son moduladas por el objeto bajo estudio y capturadas mediante una cámara CCD. Posteriormente, las imágenes capturadas son procesadas mediante un algoritmo para recuperar la fase del objeto y así poder reconstruirlo, creando un modelo 3D del mismo.
En este trabajo se presenta el desarrollo e implementación de un arreglo experimental que hace uso de la proyección de franjas de luz estructurada mediante un proyector. La proyección consta de cuatro patrones de franjas con distintos corrimientos de fase, los cuales son proyectados al objeto bajo estudio para obtener la fase del objeto mediante PSI (Phase Shifting Interferometry). Para la adquisición de las franjas se emplea una cámara CMOS de la marca Pixelink de 4.2 MP con una resolución de 2048 x 2048 píxeles. Para el procesamiento de las imágenes, se desarrolló un programa en Matlab que emplea el algoritmo de desenvolvimiento de fase temporal para estimar la fase del objeto y así poder obtener un modelo 3D del objeto bajo estudio.
Para la calibración del arreglo experimental se utilizaron patrones de resolución realizados en impresión 3D, y se analizaron tres objetos para validar los resultados obtenidos. Se obtuvieron errores del 5% en las mediciones con respecto al objeto original y el modelo 3D, logrando así una reproducción muy realista de la pieza original sin dañar su superficie, cumpliendo con el objetivo de promover la conservación del patrimonio.
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Cuantificación de la constante de Verdet en distintas concentraciones de jarabe de maíz diluido en agua a partir del efecto Faraday
En este trabajo, se investigó el cambio de la constante de Verdet en jarabe de maíz a diferentes concentraciones a partir del efecto Faraday. Se utilizó un láser Helio-Neón de 633 nm estabilizado en intensidad, cuyo haz atravesaba longitudinalmente una muestra líquida contenida en un recipiente cilíndrico de longitud de 35 cm y diámetro de 1.27 cm, el recipiente se encontraba en el centro de una bobina de 1000 vueltas de alambre magneto de cobre de calibre 18. La muestra fue sometida a variaciones de intensidad de campo magnético de entre 0 y 68.32 Gauss. Los resultados obtenidos muestran una variación inversamente proporcional entre la concentración de jarabe maíz y el valor de la constante de Verdet con un coeficiente de correlación de -0.94 que sugiere una correlación negativa muy fuerte.
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Formación de cristales coloidales utilizando fibra óptica y corrientes convectivas
En las últimas décadas, los cristales coloidales han atraído un gran interés gracias a sus potenciales aplicaciones en áreas como la óptica, la fotónica, el medio ambiente, los pigmentos, entre otros. Por ello, en este trabajo se implementa un nuevo método para la formación de cristales coloidales usando corrientes convectivas. Para inducir estas corrientes, se utiliza un láser de onda continua a 455 nm y una potencia de 67 mW, con salida a fibra óptica multimodo, la cual fue fotodepositada previamente en su extremo final, provocando pérdidas de 4, 6 y 8 dB. Para inducir el acoplamiento de los cristales coloidales, se introdujo la fibra óptica dentro de una celda de vidrio que contiene una solución de micropartículas de poliestireno de látex de 3 micras. Los resultados muestran que se pueden formar cristales monocapa bien definidos con áreas de algunas decenas de micras, así como estructuras bicapa y tricapa semidefinidas. Estas estructuras dependen de la altura de la fibra óptica respecto al fondo de la celda. Asimismo, se demuestra que el proceso de formación se puede acelerar en función de la potencia del láser y la cantidad de nanopartículas metálicas fotodepositadas.
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Diseño y construcción de un analizador de espectro óptico para el análisis de diferentes fuentes de luz
En este trabajo, se presenta el diseño y la construcción de un analizador de espectro óptico de bajo costo, elaborado con materiales asequibles y fácilmente disponibles. La cuestión principal en esta investigación se centra en la problemática relacionada con la falta de accesibilidad económica de los dispositivos comerciales de espectroscopía óptica (analizador de espectros ópticos) por parte de la comunidad estudiantil y académica. Estos dispositivos suelen presentar un costo elevado, lo que limita la posibilidad de que los estudiantes participen de forma plena en actividades educativas como prácticas experimentales, proyectos de investigación y en el desarrollo de habilidades en el estudio de la optoelectrónica. El diseño de esta herramienta posibilita su empleo en el laboratorio de optoelectrónica, facilitando la captura y análisis de datos en tiempo real tanto para investigaciones como para la creación de actividades prácticas destinadas a los estudiantes. Gracias a este avance tecnológico, se abre la puerta a la introducción de la educación 4.0 en el laboratorio de optoelectrónica. Este trabajo fue apoyado por el CONAHCYT mediante el programa Estancias Posdoctorales por México 2022 con el proyecto No. 2840970, titulado “Diseño e implementación de sistemas de monitoreo inteligente usando dispositivos optoelectrónicos para aplicaciones a los sistemas agropecuarios en Tamaulipas”.
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LOS HACES HERMITE-GAUSS Y LAGUERRE-GAUSS.
En este trabajo se analiza el papel que juega la polarización que define la dirección de polarización del campo eléctrico en los patrones de intensidad en modos de intensidad en modos de distinto orden. Mediante simulaciones del patrón de intensidad, se identificarán los parámetros que se modifican al cambiar la polarización y el dispositivos para producirlos.
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Campos ópticos con polarización espacialmente variante aplicados en biostimulación de semillas ornamentales y/o de consumo.
Los haces ópticos con polarización espacialmente variante son haces vectoriales cuyo estado de polarización en cada punto de la sección transversal es controlable. Dada la importancia de la polarización en efectos de interacción de radiación con la materia, estos campos tienen un gran numero de aplicaciones. Una de ellas, que llama fuertemente la atención es su aplicación y aprovechamiento como bioestimulador, en particular en el proceso de la embriogénesis. En este trabajo desarrollamos una técnica interferométrica para generar haces con polarización espacialmente variante y son aplicados como bioestimulador de embriogénesis asimbiótica en el proceso de germinación de semillas de consumo. Los resultados muestran efectos significativos en las tasas de germinación de semillas irradiadas con respecto a muestras de control no irradiadas. Consideramos que los resultados de estas investigaciones constituyen una plataforma prometedora para el desarrollo de nuevas biotecnologías.
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Película delgada plasmónica como sensor: Análisis de sensibilidad
En este trabajo, se presenta un análisis de la sensibilidad de un sensor plasmónico conformado por una película delgada de grosor nanométrico de un material plasmónico (oro), embebida dentro de un material dieléctrico con un índice de refracción $n_m$ (al cual se le denomina matriz) y soportada por otro dieléctrico caracterizado con un índice de refracción $n_s$ (llamado sustrato). Se considera que tanto el material plasmónico que compone a la película delgada como los materiales dieléctricos son lineales, homogéneos e isótropos. Con el propósito de estudiar la resonancia plasmónica inducida en la película delgada, se emplea una configuración tipo Kretschmann en la cual se ilumina al sistema con una onda electromagnética plana (con ángulo de incidencia $\theta_i$), considerando los estados de polarización $\textit{s}$ y $\textit{p}$ . La reflectividad del sistema se calcula analíticamente utilizando los coeficientes de reflexión y transmisión para un sistema de tres medios, dados por la fórmula de Landau-Lifshitz, en función de parámetros relevantes como la longitud de onda incidente y el ángulo de incidencia, para ambas polarizaciones. La sensibilidad de la película delgada nanométrica se caracteriza a través de cambios en su espectro de reflectividad debidos a cambios del índice de refracción de la matriz.
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Sensor de fibra óptica tipo Mach-Zehnder para la detección de pH en soluciones de Alizarin Red S.
Los sensores de fibra óptica (FOS) han atraído la atención para el monitoreo y las aplicaciones químicas y bioquímicas a lo largo de los años debido a sus características como la detección de alta resolución, la capacidad de operar en diferentes entornos, la inmunidad al ruido electromagnético, su menor tamaño y la alta sensibilidad. Por tal motivo, estas características únicas de los sensores de fibra óptica (FO), hacen posible utilizarlos también como sensores de parámetros químicos como el pH.
Este trabajo presenta un detector de pH con un Interferómetro Mach-Zehnder (MZIF) que opera en soluciones de buffers de pH $4$, $7$ y $10$. El dispositivo MZIF consta de dos secciones cónicas (adelgazadas) con una separación de tamaño $L=10 mm$ entre las secciones. El diámetro de la sección de la cintura es de 40 $\mu m.$, mediante la geometría propuesta es posible detectar los cambios en el espectro electromagnético de la fuente. El sensor propuesto detecta variaciones de pH en soluciones ácidas y alcalinas en agua contaminada con Alizarin Red S (ARS), funcionalizada con nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT).
Los resultados presentan diferentes espectros para cada uno de los buffers de pH $4$, $7$, $10$, debido al porcentaje de iones de hidrógeno en cada uno de estos. El pH $4$ presenta mayor desprotonizacion por lo que tiene una mayor adsorción de porcentaje de hidrógeno debido a las cargas negativas de los MWCNT. Se realizó la simulación mediante el método numérico FDTD, esta simulación presenta resultados favorables los cuales concuerdan con los espectros ópticos obtenidos en la parte experimental. Además, es posible observar que una cantidad significativa del campo electromagnético se escapa cuando la luz pasa a través de las regiones cónicas, lo que indica que esta estructura puede generar fuertes ondas evanescentes (EW).
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Caracterización y generación de la superposición de dos haces Bessel experimental, numérico.
En este trabajo se estudiará la caracterización y generación de la superposición de dos haces Bessel experimentales apoyados con simulación. De acuerdo al trabajo de J. Durnin[1], los haces Bessel son un tipo particular de solución a la ecuación de propagación para ondas electromagnéticas, lo que los caracteriza es su propiedad de "no difracción" o "autoenfoque". Esto significa que, a diferencia de un haz de luz típico que se expande con la distancia, un haz Bessel mantiene su diámetro a lo largo de una cierta región de propagación.
Durnin demostró que estas peculiares propiedades de propagación se obtienen a partir de una distribución de intensidad específica en la sección transversal del haz. Esta distribución se describe mediante las funciones de Bessel, de ahí el nombre de "haces Bessel".
Para la generación experimental de los haces Bessel se empleará el método de la mascarilla con apertura anular. Este método consiste en iluminar a la mascarilla con frentes de onda plana y colocar una lente convergente a su distancia focal. La luz que pasa por la abertura se difracta y genera un haz Bessel. Para generar los dos haces, se dividirá la intensidad del haz utilizando interferometría, específicamente con un interferómetro de Michelson, tomando en cuenta que el divisor del haz se coloque justo después de la lente, para así asegurarnos que está dentro de la región de propagación en el que es adifraccional. Al ajustar la diferencia de caminos ópticos entre los dos brazos del interferómetro, se puede manipular la separación y la posición de los dos haces, siendo estos los parámetros a caracterizar.
Estos datos experimentales se apoyaran con soluciones numéricas realizadas en MATLAB. En el caso de la superposición de dos haces, la distribución de intensidad resultante se obtiene mediante la superposición de las intensidades individuales de cada haz.
[1] J. Durnin, J. Opt. Soc. Am. A-Opt. Image Sci. Vis. 4 651-654 (1987).
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Surface characterization of dielectric thin films
The interaction of surface waves with the metal-dielectric interface leads to the decoupling and then the subsequent propagation of waves that provide and encode detailed information about the surface topology of the material. This phenomenon is crucial for understanding the structure and properties of interfaces. Surface plasmon resonance (SPR), assisted by the Kretschmann configuration, is a prominent method for exploring surface relief, roughness, and nanostructures of dielectric thin films. Despite its extensive application, the intrinsic limitations of optical components and the delocalized nature of surface plasmonic waves often limit the effectiveness of SPR by causing low spatial resolution. In this work, we present the proof of concept, and it explores how to overcome these limitations by implementing advanced techniques to enhance the spatial resolution of SPR. The method was applied to make images of the dielectric thin film surface characteristics.
To do it, the experimental setup consists of a Kretschmann configuration in which an imaging system was mounted on the same rotation system as the prism (N-BK7), allowing us to take images of square and circle gold samples with a charge-coupled device (CCD) camera. The predicted outcome is a more detailed and accurate characterization of surface features, potentially expanding the applicability of SPR in material science and engineering.
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Medición de torsión por medio de interferencia super-modal en fibra multinúcleo
Los sensores de fibra óptica tiene varias ventajas como la alta capacidad de transmisión, la inmunidad a interferencias electromagnéticas, la baja atenuación por lo tanto las señales pueden viajar largas distancias sin tener pérdidas significativas de calidad, son ligeras, mejoran la seguridad de datos transmitidos, son resistentes al ambiente lo que significan que no se dañan tanto por el agua o variaciones climáticas es por eso que son ideales para instalaciones exteriores en ambientes corrosivos y peligrosos. La mayoría de los sensores de fibra óptica se basan en estructuras de interferómetros, dentro de los interferómetros de fibra óptica más usados se encuentra el Mach-Zehnder, Michelson, Sagnac, Fabry-Perot, entre otros. El interferómetro Mach-Zehnder ha mostrado ser una excelente elección para su uso como sensor de diversos parámetros. En este trabajo se usa un interferómetro Mach-Zehnder construido con fibra de siete núcleos empalmada entre dos fibras monomodo para la medición de torsión. La torsión alterara las propiedades ópticas de la fibra de siete núcleos cambiando el índice de refracción del material por las fuerzas internas y cambios de geometría de acuerdo con el efecto foto elástico, ocasionando un cambio del camino óptico de los super-modos guiados en la fibra, por ende, el patrón de interferencia cambia y se puede correlacionar directamente con el grado de torsión aplicado al interferómetro. Se obtuvieron factores de sensibilidad de alrededor de 0.00391 dBm/° en intensidad y -0.00953 nm/° en longitud de onda, con variaciones máximas de 0.1418511 dBm y 0.48027 dBm para intensidad y longitud de onda, respectivamente. El sensor láser propuesto se destaca como una solución adaptable y eficiente, que es aplicada en diversos ámbitos como las comunicaciones, la ingeniería civil, el monitoreo, el diagnóstico de daños y las deformaciones estructurales, entre otros.
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Interfaz móvil para un sistema optoelectrónico de medición del índice de refracción en líquidos
En este trabajo, presentamos el desarrollo de un sistema optoelectrónico inalámbrico con interfaz móvil para el análisis del índice de refracción en líquidos. El sistema utiliza un microcontrolador, una fibra óptica plástica en forma de U como sensor intrínseco, un LED blanco como fuente de luz y un sensor para medir la intensidad de la luz. Los datos recopilados se monitorean en una interfaz amigable e intuitiva de código abierto, lo que resulta en un sistema “open source” de bajo costo. Se ha diseñado un protocolo de comunicación específico entre el microcontrolador y el dispositivo móvil para establecer una comunicación efectiva en el entorno de Internet de las cosas (IoT). Este sistema presenta ventajas económicas debido al uso de componentes comunes, lo que lo hace accesible para una amplia gama de usuarios. La interfaz móvil de código abierto simplifica la recopilación y visualización de datos, mientras que su portabilidad y flexibilidad lo hacen adaptable a diversas aplicaciones. Su infraestructura de bajo costo y código abierto aumenta su resiliencia y accesibilidad, fomentando su implementación en diferentes contextos y comunidades de usuarios. Este trabajo fue apoyado por el CONAHCYT mediante el programa Estancias Posdoctorales por México 2022 con el proyecto No. 2840970, titulado “Diseño e implementación de sistemas de monitoreo inteligente usando dispositivos optoelectrónicos para aplicaciones a los sistemas agropecuarios en Tamaulipas”.
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Diseño de un inteferometro de fibra optica para operar en el rango visible y su aplicación como sensor de curvatura con alta sensiblilidad
En el presente trabajo se demuestra un sensor de fibra óptica de curvatura que opera en el espectro visible de la luz; este sensor esta basado en un interferómetro de Mach-Zehnder fabricato por tecnica de empalme en fibra óptica. El interferómetro se construyó utilizando una estructura tipo “sándwich” en línea, empleando fibras específicamente diseñadas para el rango visible (630HP y 460HP). El interferometero muestra una alta reproducibilidad es su proceso de fabricacion, esto fue demosnatrado mediante la fabricacion varios interferómetros con distintas longitudes de fibras optica. Estos dispositivos fueron sometidos a pruebas de curvatura, mostrando desplazamientos de longitud de onda adecuados y logrando una sensibilidad máxima de -10.44 nm/m-1. El análisis de histéresis muestra una desviación mínima de la trayectoria, y el análisis estadístico ANOVA revela una tendencia media consistente con un valor de Prob > F mínimo de 9.30472 × 10^-55. En consecuencia, el análisis de histéresis indica que el error en la dirección de la curvatura tiene un impacto mínimo en la medición, y el bajo valor de Prob > F asegura que las mediciones de curvatura no puedan superponerse. Así, se puede esperar una alta precisión y reproducibilidad de las mediciones de curvatura. La estructura de fibra óptica propuesta está entre los pocos enfoques para la interferencia de modulación de fase dentro del rango visible, representando una alternativa competitiva para la medición de curvatura.
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Uso del plasmón de resonancia superficial como biosensor en la detección de los tipos de VPH 6,11, 16 y 18
El Virus del Papiloma Humano (VPH) es la causa del cáncer cervicouterino, el cuarto cáncer más frecuente entre las mujeres, convirtiéndolo en un problema de salud pública. Para la detección temprana se necesitan biomarcadores efectivos como las nanopartículas de oro (AuNPs) y sus conjugaciones. Estas nanopartículas se evaluaraon con el cambio de sus propiedades ópticas (Plasmón de Resonancia Superficial) en cápsides virales (tipo 6, 11, 16 y 18), el cambio plasmónico determina un incremento en la superficie de la AuNPs, volviéndolo especifico en la detección (biosensor) de muestras biológicas con cargas virales altas.
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Metodología de maquinado de moldes con fresadora CNC
Hoy en día manufactura de componentes de alta precisión es requerida en varias áreas de la tecnología y del conocimiento, en décadas recientes se han reportados diversas metodologías para fabricar componentes ópticas poliméricas, como la técnica de inyección por moldeo. La cual consiste en diseñar la componente óptica y el molde correspondiente, posteriormente, se fabrica el molde y finalmente se realiza la inyección. El gran desafió de esta metodología es la elaboración del molde con alto acabado. En este trabajo se presenta una metodología para fabricar moldes en aluminio por medio de un centro de maquinado vertical (VMC) del tipo control numérico computarizado (CNC), considerando los parámetros de maquinado, herramientas de corte y estrategias de maquinado, de tal manera que el molde tenga las menores imperfecciones. Por lo que se presentan simulaciones de acabado de la superficie. Finalmente, se aplicarán pruebas cualitativas para conocer su acabado.
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Comparación y compensación de un escalón de λ/4
En el siguiente trabajo se comparan dos métodos distintos de deposición para películas delgadas que generan un escalón de λ/4, con distinto componente químico. Dichos procesos son el depósito por medio de evaporación, mediante el cual se aplica un recubrimiento de algún material en condiciones de alto vacío sobre alguna superficie. Mientras que para el proceso microlitográfico el cual consiste en transferir a una oblea o sustrato el patrón que se desea a través de una máscara diseñada con anterioridad.
Para ello se fabricaron 3 muestras de escalones de λ/4, por ambos métodos, esto con la finalidad de tener varias muestras y así seleccionar las mejores para poder compensar el salto generado por la discontinuidad de las películas por medio de una LCD. De igual manera, se muestran los resultados obtenidos por cada uno de los métodos antes mencionados. Así como el método con que se obtuvieron mejores resultados.
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Espectroscopia de Fourier Infrarroja aplicada al monitoreo no Invasivo de glucosa.
El uso de luz como herramienta de diagnóstico se encuentra en una etapa de diversificación debido a los múltiples grados de libertad y técnicas presentes que pueden controlarse y aprovecharse. En la actualidad la alta incidencia de diabetes y sus efectos adversos en población cada vez mas joven hacen imperante la necesidad de tener vías alternativas para monitorear los niveles de glucosa presente en el organismo. En este trabajo implementamos una técnica basada en espectroscopia de Fourier para identificar los espectros de emisión de glucosa en concentraciones acuosas. Identificamos los picos de absorbancia característicos de la glucosa y con ello demostramos la viabilidad de la técnica propuesta como un concepto alternativo en el monitoreo de glucosa no invasivo.
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Análisis de la geometría de los frentes de onda y de los patrones de interferencia Producidos en el Interferómetro con Filo de Navaja (IFN).
En un haz colimado de luz monocromática se coloca una lente convergente, si la lente está libre de aberraciones, emergerán de ella frentes de onda perfectamente esféricos que convergen al foco, si se coloca cerca del foco (antes o después) el filo de una navaja, parte del cono de rayos de luz será obstruido. De acuerdo con el principio de Huygens-Fresnel [1], cada punto del filo que es iluminado actúa como una fuente puntual de luz secundaria dando lugar a frentes de onda esféricos, donde la envolvente da como resultado frentes de onda cilíndricos que a su vez se superponen con los frentes de onda esféricos que provienen de la lente dando como resultado un patrón de interferencia [2]. El análisis de la geometría de los frentes de onda y los patrones de interferencia producidos en función de la posición del filo de navaja respecto al foco de la lente, serán estudiados y descritos en este trabajo.
[1] M. Born and E. Wolf, Principles of Optics, 7th ed.Cambridge University Press, Cambridge, England (1999).
[2] Pedro Cebrian Xochiuila, et al, “Knife edge Interferometer, part 1: with collimated beam.” Opt. Eng. 53(9) 092006 (13 May 2014) https://doi.org/10.1117/1.OE.53.9.092006.
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Aisladores Sísmicos Tipo Péndulo de Fricción
El propósito de este estudio es evaluar el comportamiento de los aisladores sísmicos tipo péndulo de fricción. Se realizará un análisis teórico y experimental de estos dispositivos para comprender plenamente su funcionamiento. Se analizarán diversos tipos de desplazamientos generados por sismos para identificar el diseño óptimo del péndulo y con ello, determinar su frecuencia de oscilación y amplitud. Se construirá un modelo a escala compuesto por una superficie cóncava y un patín esférico articulado, este instrumento estará anclado a la tierra y sobre él se colocará la superficie del edificio. Al simular un sismo, se espera que el patín articulado se deslice en la superficie cóncava, generando en la estructura soportada pequeños movimientos tipo péndulo de fricción. Trabajo apoyado por DGAPA-UNAM, PAPIIT No. IT103623
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CONTROL DE INERCIA ADAPTIVA DE BRAZO ROBÓTICO
Conociendo el modelo dinámico de un brazo robótico de tres articulaciones (sin carga en la extremidad), al generar los movimientos del brazo para pasar de una posición a otra, o para generar alguna trayectoria se requiere que se hagan mínimos los errores para lograr una mejor precisión, lo que se consigue adaptando las matrices de masas M y V -centrífugas y Coriolis, gravitatorios y de rozamiento_ (esto se denomina inercia adaptiva) usando como base un control de par calculado. En este trabajo se modelan y se realizan simulaciones donde se ven: los pares, las trayectorias, las estimaciones de las masas y los errores de posición para cada articulación.
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Sistema integral de evaluación y monitoreo en tiempo real de la marcha humana mediante tecnologías de visión computacional, ambientes virtuales e inteligencia artificial
De acuerdo con datos de la OMS, alrededor del 70% de las personas mayores a 60 años son propensas a sufrir fisiopatologías que afectan a las extremidades inferiores, las cuales pueden provocar asimetrías en los diversos parámetros descriptivos del ciclo de marcha humana (MH). Para evaluar el desgaste en las articulaciones y generar una intervención personalizada para la marcha, es necesario medir los arcos de movilidad. Sin embargo, los métodos diagnósticos clásicos conllevan una incertidumbre asociada a los instrumentos de medición y/o a la experiencia del especialista. Por lo tanto, la exploración de tecnologías cómo la visión artificial podría brindar una mayor precisión del monitoreo en tiempo real.
En esta dirección, se propone abordar el problema desde la aplicación de la visión artificial para la evaluación de fisiopatologías asociadas a la MH, que asigna de manera automática marcadores a las articulaciones y valores a los arcos de movilidad de los miembros inferiores en tiempo real a través de un ambiente virtual. Con este objetivo en mente, se emplea una red neuronal U-Net entrenada con una base de datos de ~200 imágenes de los miembros inferiores de ~20 sujetos, durante distintas fases de la MH. Así mismo, con la implementación de un algoritmo de aprendizaje automático se realiza una evaluación de cada una de las fases de la MH en tiempo real. Los resultados muestran una exactitud del 92% entre los valores estimados por el algoritmo de visión artificial y el método clínico tradicional.
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Estudio del movimiento de gotas de pvc en el agua y experiencia IPT
Este proyecto tratara de la experiencia del torneo internacional de fisicos que se llevo acabo en suiza en este anio, donde mexico participo por pirmera vez y se tuvieron que trabajar en varios problemas abiertos donde se requeria un nivel de estudios y experimentación para poder completarse. Se busca poder presentar este contenido y dar a conocer sobre lo que con lleva participar en un evento como este, los problemas que aparecieron a lo largo del trayecto, la experiencia que se obtuvo, el trabajo con problemas fisicos y su experimentacion. Aqui tambien hablare como aborde uno de los problemas que venian en el torneo el cual otros equipos presentaron tambien con diferentes ideas y todos tenian un diferente punto de vista.
Este problema con el nombre de PVC droplets se trababa de unas gotas de PVC cement que se soltaban en agua y estas al estar en el agua empezaban a moverse, ya sea girando o con movimientos caoticos. Se te pedia encontrar la razon de este peculiar movimiento, como podias mejorar su giro, como podias hacer que avanzara en linea recta en lugar de girar, asi como tambien como podias maximizar su movimiento traslacional. El acercamiento que se le dio a este problema fue por medio de la experimentacion y de la aplicacion del teorema de Marangoni Effect.
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Síntesis de mezclas de CuFeS$_2$ (Calcopirita) Y ZnS (Wurtzita) por radiación de microondas
En este estudio, se presenta una metodología simple para sintetizar CuFeS$_2$ y CuFeS$_2$ mezclado con ZnS de alta pureza, utilizando radiación microondas de un horno doméstico convencional de 0.7 a 1.3kW. Para la síntesis de CuFeS$_2$, se pesan cantidades estequiométricas de polvos de Fe, Cu y S con una pureza del 99.9 % y se mezclan minuciosamente en una atmósfera de nitrógeno dentro de una cámara de guantes. El tamaño de los polvos varía de 2 a 40 micrómetros para Fe, de 20 a 120 micrómetros para Cu y de 2 a 60 micrómetros para S. La mezcla homogeneizada se coloca dentro de un recipiente de vidrio cerrado para evitar la presencia de oxígeno, y se expone a la radiación de microondas entre 5 a 10 segundos, hasta que se produce una reacción repentina y altamente exotérmica. La caracterización por rayos X y la voltametría cíclica electroquímica muestran que siguiendo este método de síntesis el mineral formado es CuFeS$_2$. No se observa formación de ninguna otra fase sulfurosa que contenga estos tres elementos, ni residuo de los tres elementos precursores. Cuando se añade gradualmente polvo de zinc puro al 99,9 % a la mezcla inicial, los difractogramas de rayos X muestran la formación de (Zn,Fe)S wurtzita hexagonal junto con CuFeS$_2$.
Las imágenes del microscopio electrónico de barrido (SEM), muestran que siguiendo este método los minerales sintetizados tienen una estructura porosa similar a una esponja fractal, con una superficie BET medida de 0.83 $\frac{m^2}{g}$. Esta metodología de síntesis tiene varias ventajas en comparación con los métodos hidrotermales convencionales, ya que no requiere el uso de autoclaves de alta presión y alta temperatura, tampoco requiere largos tiempos de exposición de semanas o meses, ni precursores químicos distintos del Cu, Fe, S y Zn elementales.
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Criterios de convergencia y de veracidad para la caracterización básica composicional de arcillas ricas en litio con base en refinamientos estructurales por método de Rietveld
Debido al gran interés que existe en el litio hoy en día, tomando en cuenta la importancia de este mineral y el valor agregado del mismo, se han planteado varias estrategias para acortar la brecha cognitiva que pueda tenerse en México en relación con la ciencia y la tecnología necesarias para explotar de una manera exitosa fuentes minerales ricas en litio, así como para dar un paso firme hacia la manufactura de baterías eléctricas recargables. Previo a alcanzar las metas antes mencionadas, es necesario contar con métodos de caracterización que resulten eficaces en la mayoría de los recursos minerales presentes en el subsuelo mexicano, y que hayan sido potencialmente asociadas con litio, por regiones y tomando en cuenta reportes hechos previamente por el Servicio Geológico Mexicano y la Dirección General de Desarrollo Minero. Con este trabajo, se aborda el problema de la caracterización de este tipo de recursos naturales, los cuales son de interés nacional. La presente investigación está enfocada particularmente a muestras minerales en forma de arcillas recolectadas a nivel de superficie en el estado de Chihuahua, y al uso de la difracción de Rayos X combinada con un refinamiento estructural por método de Rietveld.
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Simulación de Señales Ultrasónicas de una Placa entre dos Sólidos para Detección de Características Mecánicas Interfaciales
Las características mecánicas interfaciales entre cuerpos sólidos en contacto se pueden estudiar usando ondas ultrasónicas guiadas. Se usó un sistema experimental formado por dos barras sólidas de aluminio (58 mm de diámetro) cargadas axialmente contra una placa delgada de aluminio, para controlar la rigidez interfacial de contacto. La carga que se aplicó axialmente varió desde 0 MPa a 30 MPa. Se estudió tanto teórica como experimentalmente el efecto que tenía el aumentar o disminuir la carga aplicada. Se observó que la atenuación induce la conversión del modo de vibración estudiado S0. Se determinó la atenuación como función de las condiciones interfaciales usando el método de la matriz de rigidez.
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Aplicación de modelos termodinámicos en la dinámica entre especies en un ecosistema
Los modelos termodinámicos juegan un papel crucial en la comprensión de los procesos biológicos, ya que proporcionan un marco teórico para analizar la transferencia de energía y la dinámica de sistemas biológicos. Estos modelos se basan en los principios fundamentales de la termodinámica, que describen cómo la energía se transforma y se intercambia entre diferentes formas en sistemas físicos y químicos. La termodinámica puede ayudar a entender las interacciones entre especies en un ecosistema, como la competencia por recursos energéticos, la depredación y la simbiosis. En este trabajo se presenta un modelo termodinámico para predecir cómo la transferencia de energía entre los niveles tróficos afecta a la abundancia y a la distribución de las especies involucradas.
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Sistema de visión artificial para el reconocimiento y vocalización de la Lengua de Señas Mexicana incorporando la gesticulación facial
En 2020, datos de la INEGI indican que en México aproximadamente 4.2 millones de personas tienen limitaciones auditivas, de las cuales 30% experimentan pérdida severa (sordera) y 70% tiene pérdida de leve a moderada. Esto representa que el 3.37% de la población total enfrenta desafíos auditivos significativos, lo cual limita su educación, profesión y crecimiento personal. En esta dirección, se busca proveer a la comunidad con limitaciones auditivas una nueva herramienta adaptable y de fácil acceso, mitigando el aislamiento social al que se enfrenta en México, facilitando su inclusión y desarrollo. Aunque en los últimos años se han realizado numerosos estudios sobre la clasificación y reconocimiento de la Lengua de Señas Mexicana (LSM), dichos métodos resuelven de manera parcial esta situación, dejando de lado la importancia del estado de ánimo de las personas sordas al vocalizar plenamente lo que quieren expresar. Es por ello que en este proyecto se propone abordar dicho problema implementando la visión artificial para el reconocimiento no solo de las señas, sino también de la gesticulación facial. Se adquirieron más de 800 fotogramas de diferentes señas sobre el abecedario, números, colores, saludos, preguntas básicas, comida, emociones y gestos faciales que se almacenaron en una base de datos con la cual se entrenó un modelo de Deep Learning basado en una arquitectura de red neuronal convolucional destinado al reconocimiento de las mismas. La clasificación de la gesticulación facial obtuvo una precisión del 90%, mientras que en las señas fue de un 87%. Finalmente, la vocalización asocia las emociones a las señas realizadas con una precisión del 89.5%. La culminación de estos algoritmos se integran en un prototipo portátil universal y accesible, implementado en una tarjeta de desarrollo con una salida auditiva. Este sistema promete facilitar la comunicación y el aprendizaje de la LSM, promoviendo así la inclusión y el desarrollo de la comunidad sorda en México.
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Museo Virtual de Aparatos y Experimentos de Fisica de la UMSNH INNYV
En el presente trabajo se describe el proyecto de un museo virtual interactivo dedicado a aparatos y experimentos de física, con equipos completamente restaurados de las décadas de 1970, 1980 y 1990 del siglo pasado, pertenecientes a la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Las exhibiciones incluyen equipos de mecánica, electrodinámica, óptica, acústica y computación. Este trabajo curatorial se comparte con estudiantes de diversas escuelas e institutos de la universidad, así como con el público en general.
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Análisis de la Cinemática y Dinámica de un Robot de 5 Grados de Libertad
Se modeló la cinemática y dinámica de un robot didáctico con 5 grados de libertad. El modelado cinemático incluyó tanto la cinemática directa, que relaciona las coordenadas del manipulador con los ángulos de las articulaciones usando matrices de transformación homogéneas, como la cinemática inversa, que determina los ángulos de los actuadores a partir de una posición espacial mediante un método geométrico. Para el modelado dinámico, se utilizó la formulación de Lagrange en la dinámica directa para obtener aceleraciones, velocidades y posiciones en función de los torques, y la formulación de Newton-Euler modificada en la dinámica inversa para determinar los torques a partir de posiciones, velocidades y aceleraciones. Además, se emplearon esquemáticos para la elaboración del circuito y la programación del robot. Se implementó un algoritmo en MATLAB para resolver estas ecuaciones de manera eficiente, proporcionando una comprensión profunda del comportamiento del robot y su capacidad para realizar tareas específicas.
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Análisis Teórico del Sistema de Suspensión Electromagnética en Auto de Carrera (Electraton)
Un auto de carreras (Electraton ) se conforma de varios sistemas como lo son: Motor, dirección, suspensión entre otros. En este análisis nos enfocaremos en la suspensión y la importancia de la misma dentro del auto de carreras la cual define un manejo optimo y comodidad para el piloto en torno a las condiciones de pista dando resultado que al tener una suspensión convencional el manejo sea menos preciso, sea menos adaptable, y haya una mayor transferencia de impactos. Teniendo en cuenta esto se hizo este análisis teórico sobre la suspensión electromagnética en la cual se basa en hacer pruebas geométricas, pruebas de dimensiones y poniéndola aprueba haciendo la comparación de peso contra la resistencia de la suspensión electromagnética. Para asi obtener mayor confort, adaptabilidad y estabilidad que demanda el auto de carreras para tener mejor desempeño. Este resultado de la investigación se implementara en la categoría “Electraton”.
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Las amplias posibilidades de una técnica experimental simple: La Espectroscopia Acústica Resonante
La Espectroscopia Acústica Resonante ( Acoustic Resonance Espectroscopy, ARS por sus siglas en inglés) es una técnica experimental de fácil implementación, económica y altamente versátil que no debe subestimarse por estas cualidades. Para poder utilizarla, en su forma más básica, se requiere de un generador de funciones, un osciloscopio y un par de bobinas con imanes a las que llamamos EMATS (Electromagnetic Acoustic Transducers). En este trabajo abordaremos: la forma más sencilla de utilizar la ARS; el diseño, la construcción y el análisis de un filtro elástico de frecuencia en una barra de aluminio; El surgimiento de las oscilaciones de Bloch y del atrapamiento de arco iris para medios elásticos estructurados, así como su relación; El transporte ondulatorio a través de un par de cavidades caóticas elásticas con una simetría de reflexión; así como los últimos avances en investigaciones usando la ARS.
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Fenomenología con materia oscura que decae
La materia oscura es uno de los más grandes enigmas que enfrenta la comunidad científica actual. A pesar de que los primeros indicios de su existencia ocurrieron hace ya casi 100 años, aún no se sabe con exactitud qué es, ya que no se ha logrado obtener información adicional sobre ella que nos permita dilucidar su naturaleza fuera del hecho de que interacciona gravitacionalmente. En este trabajo, el objetivo es el de abordar este problema desde una perspectiva fenomenológica y para ello se considera un modelo de materia oscura que decae a través de un acoplamiento no-mínimo con gravedad y con la ayuda de software especializado se busca analizar el espacio de parámetros del modelo contrastando las predicciones que se pueden hacer con él y los datos actuales recabados por experimentos.
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JUMPY HOOP: Análisis del movimiento de un anillo con una masa incrustada
Nuestro trabajo se enfoca en promover el International Physicist’s Tournament, un evento donde equipos de estudiantes de licenciatura y maestría en física representan a sus países resolviendo problemas abiertos de física clásica. El objetivo es difundir este torneo para motivar a otras universidades a participar, fomentando así la colaboración entre instituciones nacionales y la continuación de la participación de nuestro país en esta competencia.
Nos centraremos en el problema número dos: Dado suficiente momento angular, un aro con una masa adjunta puede demostrar un movimiento de salto al rodar. Explica el fenómeno y cómo depende de los parámetros relevantes. ¿Es posible reproducir este comportamiento con cualquier distribución de masa no equilibrada en una rueda? ¿Qué sucede cuando se cambia el perfil del suelo? ¿Se puede agregar un dispositivo mecánico (que no toque el suelo) al aro para aumentar la altura máxima del salto?
Para responder estas preguntas analizamos las soluciones analíticas que se han dado al paso de los años tomando en cuenta distintos parámetros como velocidades angulares y tangenciales; valores de la masa adjunta; y parámetros dimensionales como el tamaño del aro, entre otros. Además de este enfoque analítico, llevamos a cabo simulaciones para identificar situaciones críticas donde ocurren fenómenos interesantes o inusuales.
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Solamente enfriando
Se estudian experimentalmente las propiedades de enfriamiento para diferentes "tipos comerciales de agua". Proponemos un método para determinar cualitativamente cual es la muestra más "pura" sin caracterizar los contaminantes incluidos en ellas, utilizando un diagrama T-t (Temperatura-tiempo).
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Analizando Daños en Cables Multialámbricos con Sensores Ultrasónicos
En este trabajo se usa la propagación de ondas ultrasónicas guiadas para la determinación de daño artificial en piezas de cables multialámbricos. Para el análisis tiempo-frecuencia de ondas guiadas se propone usar la Transformada de Fourier de Tiempo Corto (STFT por sus siglas en inglés).
Los resultados mostraron que la frecuencia instantánea y la distribución de energía puede mejorar la detección de daños en cables multialámbricos.
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Clasificación de emociones utilizando EEG y algoritmos de aprendizaje máquina.
Las emociones desempeñan una pieza clave en la comunicación humana dado que pueden expresarse de diferentes formas, la identificación de emociones es una tarea compleja dado que las emociones son procesos psicofisiológicos como neurobiológico, que se activa por diferentes situaciones ya sea de forma consciente o inconsciente de la persona.
Las señales electroencefalográficas (EEG) pueden utilizarse para la clasificación de emociones debido a que esta se mantiene neutrales al comportamiento humano.
Esta investigación propone hacer una clasificación binaria y multiclase de emociones con algoritmos de aprendizaje máquina y EEG con valores asociados de valencia y arousal la base de datos publica DEAP que contiene las señales EEG de 32 participantes que fueron estimulados para evocar ciertas emociones, los EEG fueron preprocesados mediante un ventaneo para posteriormente aplicar una ventana de Hanning y la Trasformada Rápida de Fourier para hacer la extracción de caracteriza se utiliza la entropía. El entrenamiento se realizó con un 80% de los datos totales de la base de datos. Se desarrollaron múltiples experimentos con diferentes algoritmos, con el objetivo de obtener un accuracy alto, obteniendo un 93.36% y 93.85% para la clasificación de la valencia y arousal respectivamente con una red neuronal convolucional de una dimensión, y un 89.55% para la clasificación multiclase con kNN.
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Descripción de características mecánicas de una fruta usando Impulso Acústico y Sensor de Textura
Las propiedades biomecánicas de los productos hortofrutícolas son un aspecto de calidad importante, especialmente en frutas tan delicadas y de corta vida de anaquel como las guayabas (Psidium guajava). La determinación de dichas propiedades permite conocer parámetros útiles, como el peso y el tiempo que podrían soportar antes de llegar a sus límites de elasticidad, de deformación plástica o de resistencia a la compresión, así como el grado de deformación cuando el fruto es sometido a una fuerza, que a su vez indican la resistencia del fruto al daño mecánico. En este trabajo se determinó el módulo de elasticidad del fruto en base a dos ensayos: destructivo con un texturómetro y no destructivo con impulso acústico. También se determina la máxima resistencia que presenta el fruto al ser comprimido.
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Implementación de un algoritmo de machine learning para la predicción de concentración de sensores de gas ante compuestos orgánicos volátiles en un sistema estático
El presente trabajo se centra en el desarrollo de un modelo predictivo haciendo uso de algoritmos de machine learning para analizar y predecir la variación de la frecuencia de un cristal de cuarzo cubierto con una película polimérica sensible cuando es expuesto a diferentes concentraciones de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) en un sistema estático. El objetivo principal es estudiar cómo la evaporación química impacta en la respuesta (Cambio de la frecuencia) del cristal de cuarzo, el cual se utiliza comúnmente como un sensor en dispositivos de detección de gases. Se obtienen y se ordenan los datos experimentales de la variación de la frecuencia del cristal de cuarzo al exponerlo a diferentes COVs y concentraciones de estos. Los datos obtenidos se utilizan para entrenar un modelo de aprendizaje automático que pueda predecir con precisión la respuesta del sensor a la exposición de compuestos químicos. El procesamiento de los datos de las respuestas es fundamental para comprender cómo la evaporación es un parámetro crucial que afecta la respuesta y, por ende, la predicción de concentración de agentes químicos. El modelo predictivo desarrollado permite agilizar los sistemas de detección de gases basados en cristales de cuarzo, aumentando la precisión y mejorando la confiabilidad en la detección de COVs. Además, el estudio de los fenómenos físicos y químicos involucrados en la interacción de los COVs y los sensores de cuarzo puede conducir a futuras mejoras en el diseño y fabricación de estos dispositivos.
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Clasificación de TEA y TDAH mediante Machine Learning
El diagnóstico del trastorno de espectro autista (TEA) y trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDAH) es un síndrome que afecta a una buena parte de la sociedad y del cual no se tiene una solución. Para estos síndromes solo existen tratamientos, sin embargo, esto se puede ver afectado si no se tiene un diagnóstico correcto desde el inicio, situación que ocurre regularmente. Para un diagnóstico del TEA y TDAH no existe un método general que puedan utilizar los médicos, pues son trastornos muy complejos y semejantes entre ellos. Uno de los auxiliares para estos casos más utilizado actualmente es el DSM V como guía para dar un diagnóstico; pero este sigue sin ser un método preciso. Debido a esto decidimos realizar una base de datos con la información de los expedientes de pacientes de la clínica de autismo en la facultad de medicina y ciencias biomédicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua, luego se llevó a cabo un método de clasificación por medio de redes neuronales y machine learning para ayudar a los médicos a llegar a un diagnóstico certero. Por otra parte, si el paciente presenta un diagnóstico TEA se procede a realizar una nueva clasificación por medio de redes ANFIS, en la cual se clasifica el grado de autismo que presenta dicho paciente. Todo esto fue hecho con el objetivo de facilitar el diagnostico médico para que cada paciente pueda ser tratado de manera rápida y oportuna.
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Simulación de trayectorias de partículas relativistas con carga en campos electromagnéticos
Se realizó una simulación computarizada de partículas relativistas cargadas, las cuales se desplazan en campos electromagnéticos. Esto representa una herramienta visual para el estudio de electrodinámica relativista a un nivel introductorio. El objetivo fue desarrollar un algoritmo en el cual se puedan ingresar las condiciones iniciales del sistema, así como los campos electromagnéticos, obteniendo como resultado una gráfica de la trayectoria de la partícula vista desde dos marcos de referencia: el de la partícula y el de un observador. Se optó por el lenguaje Python para resolver el sistema, usando métodos numéricos, específicamente el método de Runge-Kutta. El fundamento teórico es resolver la fuerza de Minkowski
$K' = q(\vec{E}' + \beta \times \vec{B}')$,
utilizando los campos transformados debido al movimiento de la partícula cargada. El algoritmo grafica resolviendo la derivada del 4-momento. Los resultados son gráficas de las trayectorias de un paquete de iones de plomo que están inmersos en campos electromagnéticos característicos de aceleradores de partículas. En específico, se simuló un acelerador lineal, un ciclotrón y un acelerador toroidal. El modelo computacional está diseñado para cualquier campo electromagnético; sin embargo, se tienen limitaciones de cálculo debido al cociente de carga-masa.
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Aislamiento de exosomas por microfluídica como método novedoso para diagnóstico de cáncer.
El cáncer es la principal causa de muerte en el mundo, en 2020 se atribuyeron a esta enfermedad casi 10 millones de defunciones, es decir, casi una de cada seis de las que se registran. Muchos casos se pueden curar si se detectan a tiempo y se tratan eficazmente. A pesar de los numerosos avances técnicos y científicos, esta enfermedad sigue creciendo. En la actualidad, se están abordando varios retos, como el temprano diagnóstico. Los exosomas son pequeñas vesículas (≈30-150 nm de diámetro). Aunque todas las células liberan exosomas, particularmente las células con cáncer tienen como característica que las proteínas asociadas a exosomas se observan sobreexpresadas o incluso se han identificado subpoblaciones de exosomas individuales aisladas a partir de células cancerosas o tumores (EpCAM, α-IGF-1R, CA125, GPC1) y por lo tanto pueden definirse como proteínas marcadoras exosomales que pueden ser marcadores potenciales para diagnóstico. En comparación con otros biomarcadores, los exosomas presentan ventajas significativas en términos de abundancia, estabilidad y diversidad, lo que los convierte en marcadores prometedores para el diagnóstico de biopsia líquida y el seguimiento del cáncer.
En este estudio se propone diseñar y fabricar un dispositivo de microfluídica para aislar o separar exosomas a partir de un cultivo de células de cáncer. Para caracterizar los exosomas aislados se utilizan técnicas como dispersión dinámica de luz (DLS), microscopía electrónica de transmisión (TEM), microscopía electrónica de barrido (SEM), western blot.
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Beneficios en el desempeño de la simulación en 2 dimensiones del problema de los N-cuerpos con el uso de una arquitectura GPU Ada Lovelace (Nvidia RTX).
Una simulación del problema de N cuerpos aproxima numéricamente la evolución del sistema y la interacción entre estos, estas simulaciones son herramientas que se utilizan ampliamente en la astrofísica en problemas con pocos cuerpos como dinámica de sistemas Tierra-Luna-Sol hasta la evolución a gran escala de galaxias. Los avances en las tecnologías de despliegue de gráficos por computadora en los últimos años han impactado en beneficio de esta tarea permitiendo realizar simulaciones con mejor aproximación para N-cuerpos en menor tiempo de ejecución.
En este trabajo se presenta un análisis comparativo de la simulación del problema de los N-cuerpos en dos dimensiones mediante el uso y aprovechamiento de las nuevas tecnologías disponibles para las tarjetas gráficas Nvidia de la familia RTX (PhysX, FleX y Cuda 10) parangonando su desempeño con sistemas de procesamiento clásico CPU´s de última generación. Se muestran los resultados de los tiempos de ejecución del algoritmo de Barnes Hut para distintos datos de entrada denotando el beneficio del uso de sistemas de última tecnología en la investigación de problemas de alto impacto en la ciencia.
Agradecemos al club de robótica INCUBOT con sede en el Taller de control y electrónica (FC-UNAM) por el apoyo brindado para la realización de nuestro trabajo.
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Estudio Comparativo de Capacitores de Placas Paralelas con y sin Espesor utilizando Transformaciones de Schwarz-Christoffel
Se analizaron varios modelos de capacitores de placas paralelas, considerando tanto placas con espesor como sin espesor, para evaluar la influencia de la distribución de carga en los bordes en su caracterización. El objetivo principal fue comprender cómo las cargas en los bordes afectan las propiedades eléctricas de los capacitores. Para simplificar las geometrías, se emplearon transformaciones conformes de Schwarz-Christoffel. A partir del potencial complejo obtenido, se caracterizaron el campo, la densidad de carga y la capacitancia de cada modelo. Los parámetros de entrada fueron la diferencia de potencial entre las placas y la distancia entre ellas. Los resultados muestran que la distribución de carga en los bordes tiene un impacto significativo en la capacitancia y el campo eléctrico, lo que sugiere que estos factores deben considerarse en el diseño de capacitores de alta precisión.
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Diseño y construcción de una estufa solar parabólica empleada para la cocción y destilación de agua en zona andina de Colombia
La nubosidad intermitente en la zona andina de Colombia podría ser un inconveniente para usar una estufa solar, sin embargo, en este trabajo se presentan los resultados de cocción de alimentos y destilación de muestras de agua tomadas de cuatro fuentes hídricas que circulan por dos de los principales municipios del Depto. de Risaralda Colombia. La estufa solar tipo parabólico se diseñó combinando el factor de concentración, el ángulo de apertura, el volumen de agua y se calculó la potencia necesaria para hervir de 3 a 5 litros de agua en una hora. Con esta información se calcularon diferentes valores de diámetro, área de apertura, foco y altura, escogiendo la combinación que se consideró adecuada para ser empleada por personas con una altura promedio entre 1.50 – 1.70 m. Se diseñó una matriz de selección para el material de construcción del paraboloide, de la estructura de la estufa y de la olla a usar. Además, se empleó una película altamente reflejante para cubrir el paraboloide y a la superficie externa de la olla (aluminio y acero) se le aplicó un recubrimiento negro mate que previamente fue seleccionado por su alta absortividad, adherencia a la superficie y resistencia a la temperatura. Se reportan los resultados de temperatura alcanzada y el tiempo de cocción y fritura de alimentos típicos de la gastronomía colombiana. Además, se realizaron adaptaciones al equipo para incorporar una pequeña unidad de destilación solar, compuesta por una olla a presión en la que se colocaron 3 litros de agua salobre cuyo vapor pasa por un condensador de tubos aletados de cobre enfriados por aire y luego por un filtro de carbón activo, para completar el proceso de desinfección. Al agua se le realizó análisis fisicoquímico y microbiológico antes y después del proceso encontrando que se obtienen coliformes totales, que pueden ser eliminados exponiéndola a radiación solar directa durante mas de 6 horas para ser considerada agua potable de acuerdo con el decreto 1575 de Colombia.
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Modelando interfaces que cambian abruptamente la impedancia acústica usando operadores Sobel
El trazado de rayos acústicos ha despertado un gran interés en áreas como la ingeniería, la física y la medicina. El problema de un medio con cambios suaves en la impedancia acústica ha sido ampliamente abordado en la literatura, sin embargo, la modelación del trazado de rayos considerando un medio que tiene interfaces con cambios abruptos en la impedancia acústica no está completamente resuelto. Un enfoque típico que se ha usado en este tipo de problemas es el de considerar el suavizamiento de la interface, lo cual algunas veces viola la ley de reflexión total interna y genera un hueco o desplazamiento en la trayectoria del rayo. En el presente trabajo, se propone un método heurístico basado en el operador Sobel para localizar la interfaz y su orientación. Una vez determinadas la ubicación y la orientación en la interfaz con el operador de Sobel, se aplica la ley de Snell para predecir el ángulo de refracción. El método se basa únicamente en el gradiente con una magnitud del operador Sobel para encontrar la dirección del cambio máximo en el índice de refracción. Se realizaron pruebas numéricas de propagación de rayos en interfaces simples que cambian abruptamente la impedancia acústica y en una imagen más compleja con una distribución heterogénea del índice de refracción. Los resultados muestran que el enfoque propuesto concuerda mejor con los resultados teóricos esperados con un error mínimo que la integral de trazado de rayos utilizando técnicas de suavizado.
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Propiedades topológicas de hidruros de lutecio, lantano e itrio. Un estudio a primeros principios.
En la última década se ha demostrado que, hidruros, como el H$_3$S, tienen propiedades topológicas como una inusual actividad electromagnética. Debido a lo anterior, la comunidad científica ha volcado su atención hacia los hidruros con tierras raras (RE), como LaH$_{10}$, YH$_6$, YH$_9$, CeH$_{10}$, ya que también presentan comportamiento interesante en sus propiedades electrónicas, como es tener bien localizadas singularidades de van Hove y alta conductividad eléctrica. En investigaciones recientes se ha prestado especial atención al hidruro de lutecio (LuH$_3$) [1], debido a que exhibe propiedades topológicas. En el presente trabajo, nos centraremos únicamente en estudiar sus posibles propiedades topológicas en su forma prístina y con dopaje sustitucional de lutecio por lantano e itrio; así como el hidrógeno por litio. Nuestros resultados muestran que la estructura de bandas de estos hidruros, cuando se considera el acoplamiento espín-órbita, presenta un cambio significativo en la estructura de bandas electrónicas. Por otro lado, su densidad de estados muestra singularidades de van Hove, por lo que estos compuestos pueden considerarse como materiales topológicos.
1. Ali Sufyan and J. Andreas Larsson, Topological Nodal Surface and Quadratic Dirac Semimetal States and van Hove Singularities, ACS-OMEGA 2023, 8, 9607-9613.
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Predicción de la sequía hidrológica por SPEI en la ciudad de Chihuahua utilizando algoritmos de machine learning
A pesar de ser muy común que el territorio de Chihuahua, Chihuahua, México experimente sequía, sus consecuencias continúan impactando severamente a la población sin previo aviso. El aprendizaje automático ha demostrado tener una importante capacidad para predecir series temporales, y el Índice Estandarizado de Evapotranspiración y Precipitación (SPEI) se perfila como el indicador de sequía más preciso. En este estudio, se desarrollaron modelos predictivos utilizando redes neuronales artificiales (ANN), memoria a largo y corto plazo (LSTM) y regresión de vectores de soporte (SVR) para estimar el SPEI. Las escalas de tiempo ayudan a clasificar las sequías, ubicando la hidrológica entre 12 y 24 meses. Dicha sequía se produce cuando los niveles de embalses superficiales como ríos y lagos van disminuyendo paulatinamente, llegando incluso a agotarse por completo. Por lo anterior se consideraron las bases de datos de SPEI 12 y 24 SPEI 24 para el período de 1901 al año previo a este estudio para simular el comportamiento de los ciclos de sequía y mejorar la capacidad de anticipar las consecuencias. Los índices de precisión utilizados para evaluar los modelos fueron el error cuadrático medio (MSE), el error absoluto medio (MAE), el error de sesgo medio (MBE), el coeficiente de determinación R2 y el coeficiente de Kendall. En total se realizaron 956 experimentos, variando parámetros como el número de neuronas, kernel y grado del polinomio, entre otros. Se seleccionaron los mejores modelos para cada método y los resultados promedio revelaron MSE = 0.0051, MAE = 0.0537, MBE = 0.0218, R2 = 0.8495, Kendall = 0.7592 y MSE = 0.0024, MAE = 0.0375, MBE = 0.0162, R2 = 0.9218, Kendall = 0.8558 para SPEI 12 y SPEI 24, respectivamente. Se determina que los resultados del proyecto se encuentran en un nivel altamente competitivo según artículos relacionados. El modelo más preciso cumple con el objetivo de tener el potencial de ayudar a predecir sequías dentro de la ciudad de Chihuahua.
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DETECCION DE PORCENTAJE DE AZUCAR EN MUESTRAS LIQUIDAS MEDIANTE EL USO DE ONDAS DE RADIO
Los biosensores son herramientas fundamentales para el diagnóstico médico. En las últimas décadas, los avances en nanotecnología y microfluidos han permitido mejorar significativamente, los biosensores, los cuales, representan en la actualidad algunos de los componentes fundamentales en experimentos y diagnósticos médicos y biológicos. La gran parte de los sensores de este tipo mide diversos factores bioquímicos en soluciones acuosas. Los sensores de microondas para materiales dieléctricos, incluyendo líquidos, son de gran interés en el biosensado, ya que proporcionan una caracterización, no invasiva y en tiempo real de muestras biológicas o químicas. Debido a esto, se propone trabajar con estructuras resonantes fabricadas con tecnología de microcintas las cuales se diseñaron como sensores de permitividad dieléctrica. Estos dispositivos dependen de los cambios en las propiedades dieléctricas del medio por lo que pueden detectar variaciones en la concentración de las muestras. En función de las propiedades dieléctricas de la muestra, se determinará la respuesta eléctrica, lo cual puede tener una relación con variaciones en el contenido porcentual de azúcar en las soluciones medidas. El incremento de azúcar en la muestra tiene un claro y notable cambio en la frecuencia de resonancia, lo que permite identificar los niveles de azúcar en las muestras.
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Estudio de discontinuidades de estructuras usando caos
En las pruebas ultrasónicas no destructivas, es común el uso de trayectorias sistemáticas para la detección de discontinuidades en estructuras. En casos donde la localización del defecto y el área de búsqueda son desconocidas, una búsqueda sistemática puede ser en tiempo, energía y computacionalmente ineficiente. Aquí, se propone la implementación de trayectorias caóticas como una alternativa de trayectorias sistemáticas. Se desarrolló una nueva técnica basada en el reflejo de las trayectorias vectoriales y la implementación de modelos probabilísticos. Los resultados mostraron que 1) para una búsqueda caótica la tasa de área cubierta es menos afectada por la superposición del área iluminada en comparación de la búsqueda sistemática.
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Materia oscura y formación de estructuras cósmicas.
La materia oscura, una entidad misteriosa, se dice que constituye la mayor parte de la materia en el universo, desempeña un papel esencial en la formación de estructuras cósmicas. Aunque invisible a la detección directa, su presencia se evidencia a través de su influencia gravitacional en la distribución de la materia visible según describen los modelos cosmológicos actuales. Actuando como una especie de esqueleto cósmico, la materia oscura proporciona la estructura sobre la cual la materia ordinaria se congrega para formar galaxias, cúmulos y filamentos a gran escala. Este proceso de formación de estructuras, guiado por la materia oscura, es crucial para comprender la evolución del universo a lo largo del tiempo cósmico. Su estudio continúa desafiando y enriqueciendo nuestra comprensión de la naturaleza fundamental del cosmos. En este trabajo se presenta el como entendemos a la materia oscura, se mencionan alternativas a la misma así como una visión de las problemáticas que existen en los modelos cosmológicos actuales.
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Efecto del pH en las propiedades mecánicas y biológicas del óvulo del del erizo de mar Echinometra vanbrunti.
Se ha reportado que para el año 2100 el pH del agua superficial de los océanos experimente una caída de hasta 0.4 unidades. Lo anterior a causa del CO2 emitido por las actividades antropogénicas. Este fenómeno conocido como acidificación del océano provoca efectos negativos a los animales marinos, tales como su reproducción, calcificación, fisiología, etc.
En este estudio se propuso un modelo experimental para estudiar el efecto de la acidificación del océano en ciertos parámetros biológicos de los óvulos del erizo de mar (Echinometra vanbrunti). Se utilizó la técnica de aspiración con micropipetas para evaluar el módulo elástico de los óvulos. Para ello los óvulos se incubaron en agua de mar acidificada 0.4 unidades por abajo del pH normal del agua de mar. También se determinó si el pH afecta tamaño y la fertilización de los óvulos. Se utilizó como control el agua de mar sin acidificar. Las imágenes de los óvulos estudiados se analizaron con el programa ImagenJ Fiji, mientras que el análisis de videos se realizó con el programa Tracker.
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DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA EMISIVIDAD TÉRMICA DE RECUBRIMIENTOS SOBRE SUSTRATOS METÁLICOS UTILIZANDO TERMOGRAFÍA INFRARROJA
La norma ASTM 1933-99a y posteriormente la ASTM E1933-14(2022) presentan un método para determinar experimentalmente la emisividad térmica de una superficie por el método de la termografía infrarroja sin termómetro de contacto y utilizando como referencia la emisividad térmica de una cinta adhesiva negra, con emisividad de 0.96. Sin embargo, esta cinta no soporta temperaturas por arriba de 80 °C porque se quema y por esta razón, en este trabajo se utilizó como referencia el negro de humo depositado sobre una superficie metálica obtenido a partir de la combustión de una parafina, la cual tiene una emisividad de 0.93, siendo posible con esta nueva referencia determinar la emisividad térmica de una superficie hasta temperaturas de 600 °C, que es la temperatura a la cual el negro de humo comienza a incendiarse.
En este trabajo se presenta una descripción del método alternativo empleado y se presentan los resultados al aplicarlo para la determinación experimental de la emisividad térmica en función de la temperatura, de pinturas comerciales de alta temperatura depositadas por el método de aspersión sobre sustratos de aluminio y de acero inoxidable, en un rango de 30 °C hasta 300 °C, las cuales son utilizadas para la construcción de superficies de selectividad moderada aplicadas en absorbedores solares de media temperatura.
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Search for \( J/\psi \) final states using CMS Open Data
This study explores the search for \( J/\psi \) final states using the CMS Open Data from proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV. The \( J/\psi \) meson, a bound state of a charm quark and its antiparticle serves as an essential probe in understanding Quantum Chromodynamics (QCD) and the properties of the strong force. Using the 2011 datasets from the CMS experiment, we perform a comprehensive analysis to identify \( J/\psi \) events using a CERNVM Virtual Machine. A CMS-OpenData-1.5.3 machine is set up on a computer running the Ubuntu 22.04 operating system. We then systematically process the MiniAOD format files using programs such as ROOT and Python. Preliminary results demonstrate the successful identification of \( J/\psi \) candidates and provide insights into the reconstruction of exotic particles such as tetraquarks and pentaquarks.
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Materia quarkiónica para modelar núcleos de estrellas de neutrones
En este trabajo revisamos la materia quarkiónica y su papel como candidato natural para explicar las propiedades observadas en las estrellas de neutrones. Esta materia podría existir a densidades cercanas a la de la materia nuclear, y una vez presente, la presión y la velocidad del sonido aumentan rápidamente. En el límite de un alto número de colores 𝑁𝑐, esta transición se caracteriza por un cambio discontinuo en la presión en función de la densidad del número de bariones. Desarrollamos un modelo sencillo de materia quarkiónica y demostramos que, en general, la velocidad del sonido es una función no monotónica de la densidad: alcanza un máximo a una densidad relativamente baja, disminuye, y posteriormente vuelve a aumentar hasta su valor asintótico de 1/3, como se observa en las estrellas de neutrones.
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PRODUCCI\'ON DE BOSONES DE HIGGS h Y BOSONES Z EN LA RESONANCIA DEL BOS\'ON $Z^{\prime}$ EN UN FUTURO COLISIONADOR DE MUONES
En este trabajo se estudia la fenomenología de la producción de Higgs $h$ del modelo estándar y de un nuevo bosón $Z'$ en el contexto de una extensión $U(1)_{B-L}$ del modelo estándar. Para el estudio se considera un futuro colisionador de muones $\mu^{+}\mu^{-}$ con energía de centro de masas de $\sqrt{s}=4-6$ TeV y luminosidad integrada de $\mathcal{L}$=2000-4000 $fb^{-1}$. El estudio incluye el proceso $\mu^{+}\mu^{-} \rightarrow Z' \rightarrow Zh$, considerando los efectos resonantes. Los resultados muestran que el numero total de eventos $Zh$ que se espera observar en un futuro colisionador de muones con $\sqrt{s}=4-6$ TeV, $M_{Z'}=4$ TeV, $g'_{1}$=0.570 y $\mathcal{L}$=2000 $fb^{-1}$ es de N=$2.49\times10^{7}$. Estos resultados indican que el proceso considerado en este trabajo es muy prometedor para estudiar la fenomenología de los bosones $h$, $Z$ y $Z'$
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Exotic atoms in momentum space
We present initial results for the energies and wavefunctions of muonic atoms, obtained by solving the Schrodinger and Dirac equations in momentum space. As an starting point we assume a point-like nucleus and then give it structure, parametrized by a density profile. In the latter case, we extract the density profile parameters from the measured energy levels.
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Búsqueda de eventos con estados finales a cuatro leptones en datos abiertos del CMS
Este estudio tiene como objetivo identificar y analizar eventos con estados finales a cuatro leptones, estado final popularizado por su posible identificación como candidatos a bosones de Higgs. Se utilizan los datos abiertos del experimento del Solenoide Compacto de Muones (CMS) del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Nuestros métodos, implementados en lenguaje Python, incluyen la selección de eventos con al menos cuatro leptones que pasen los cortes de calidad y la selección de eventos que nos permitan filtrar los eventos de fondo. Se hace el análisis de la distribución angular en busca de patrones significativos. Se presentan la discusión a detalle de una selección de eventos y su comparación con lo esperado por eventos de Higgs y eventos provenientes de procesos de fondo. Este estudio subraya la importancia de los datos abiertos para la investigación en física de partículas y presenta uno de sus posibles usos.
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Prefiltrado de Datos para el LHC Utilizando Redes Neuronales en un Árbol de Decisión
El proyecto se centra en el prefiltrado de datos del LHC utilizando una arquitectura de árbol de decisión construida con redes neuronales. Este enfoque permite clasificar millones de datos en sus correspondientes partículas en cuestión de segundos, logrando precisiones superiores al 90%. Las partículas se clasifican en seis categorías: electrones, piones, kaones, protones, muones y una sexta etiqueta denominada "ghost". Esta última etiqueta es de especial interés, ya que agrupa partículas con características distintivas que podrían proporcionar datos nuevos en física. El objetivo del prefiltrado es identificar y aislar exclusivamente las partículas "ghost".
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Producción de Higgs $H_0$ vía fusión de gluones en el LHC en el contexto del modelo Bestest Little Higgs
Actualmente, existen argumentos teóricos convincentes y un amplio abanico de hechos experimentales que motivan la necesidad de una nueva física más allá del Modelo Estándar (ME) tales como el problema de la jerarquía, la asimetría bariónica del universo, la existencia de materia oscura, el origen de las familias fermiónicas, etc. La mayoría de las soluciones a estos problemas requieren nuevas interacciones y nuevas partículas, como las partículas supersimétricas, los bosones de Higgs pesados, los fotones oscuros, los axiones, los neutrinos diestros, los monopolos, entre otras cosas. Muchos de los modelos de nueva física contienen un sector de Higgs extendido, entre los cuales está el modelo Bestest Little Higgs (BLH) que es una de las opciones viables para nuestra investigación debido a que proporciona una forma interesante de abordar el problema de la jerarquía sin recurrir al ajuste fino. De este modo, en el escenario del modelo BLH analizamos la sección eficaz de producción del bosón de Higgs $H_0$. Presentamos resultados de la posible producción del Higgs $H_0$ vía fusión de gluones usando las energías del centro de masa y las luminosidades integradas del LHC. Nuestros resultados muestran un escenario muy optimista para el estudio del escalar $H_0$ predicho por el modelo BLH.
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Decaimiento del bosón de Higgs a dos quarks bottom en el modelo Bestest Little Higgs
Estudiamos el decaimiento $h^0\to\bar{b}b$ a un lazo en el marco teórico del modelo Bestest Little Higgs (BLHM). Las principales contribuciones vienen de los quarks y bosones pesados del BLHM, también consideramos los bosones del Modelo Estándar $(h^0,\gamma,W^{\pm},Z,g)$. Incluimos las matrices extendidas del tipo Cabibbo–Kobayashi–Maskawa (CKM) en este modelo para cuantificar el cambio de sabor. Encontramos que los branching ratios (Br) son del orden $10^{-3}$ complementando las mediciones experimentales.
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El decaimiento raro del quark top masivo en el escenario del Bestest Litle Higgs
El descubrimiento del quark top ($t$) en el Tevatron en 1995, confirmó las predicciones teóricas sobre la existencia de un quark masivo y completó el grupo de quarks en el modelo estándar de las interacciones fundamentales (ME). A partir de entonces, se han propuesto varios modelos o extensiones del ME, donde se predicen nuevas partículas masivas en la escala de Teraelectrovoltios (TeV); uno de ellos es el modelo de Bestest Little Higgs (BLHM). En este contexto, surgen seis nuevos fermiones pesados, en los cuales nos enfocamos a estudiar una de ellas, conocida como el compañero del top del ME, denotado como $T$. La masa de esta nueva partícula puede adquirir valores del orden de unidades deTeV, por consiguiente, el análisis de este proceso es interesante, dado que podrían generar vías de estudio de efectos de nueva física. De este modo, proponemos estudiar la anchura de decaimiento del quark superior $T$ a un quark top más un fotón del ME, respectivamente. Además, hemos estimado la fracción de decaimiento $T\to t\gamma$, siendo del orden de $10^{-3}-10^{-4}$ en intervalo 1 TeV $≤m_T≤$ 2 TeV. Cabe mencionar que este tipo de desintegración ayuda a investigar correcciones de orden superior a la teoría, el cual tratamos de comprender cómo pueden tomar forma los cálculos para investigaciones futuros sobre el decaimiento $T\to bW$ a nivel de un lazo, siendo $b$ el quark bottom y $W$ es el bosón cargado del ME.
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Cálculo del momento dipolar débil de un neutrino
El estudio de los momentos dipolares electromagnéticos y débiles de las partículas fundamentales es y ha sido de interés desde que se publicó el trabajo de Schwinger en 1948 sobre del cálculo del momento dipolar anómalo del electrón [1]. Más recientemente se llevaron a cabo estudio de momentos dipolares débiles de quarks y leptones cargados a nivel de un lazo [2]. De particular interés son los momentos dipolares y eléctricos de los neutrinos. Los cuales han sido presentados y discutidos ampliamente en la literatura en diferentes contextos que van más allá del modelo estándar (ME). Sin embargo, el análisis de los momentos dipolares débiles, no ha sido presentado en la literatura.
En este trabajo se presenta el cálculo del momento dipolar de un neutrino de Dirac a nivel de un lazo. Para ello se recurre al modelo estándar mínimamente extendido, el cual incorpora neutrinos derechos al modelo estándar. Encontramos que los valores de los momentos dipolares débiles de los neutrinos son comparables con los correspondientes valores de los momentos dipolares electromagnéticos.
[1] Schwinger, J.S. “On Quantum electrodynamics and the magnetic moment of the electron”, Phys. Rev. 1948, 73, 416–417.
[2] Ver, por ejemplo, J. Montaño-Domínguez, B. Quezadas-Vivian, F. Ramírez-Zavaleta, and E. S. Tututi, “Weak dipole moments of heavy fermions with flavor violation induced by Z’ Gauge bosons”, J. Phys. G 49, 075004 (2022) y referencias contenidas.
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Técnica basada en cuasi-invariantes para aumentar la apertura dinámica
Se describe una técnica para aumentar la zona de estabilidad de los electrones en anillos de confinamiento. La técnica consiste en la construcción de un polinomio cuasi-invariante en una vecindad cercana al origen de coordenadas del espacio fase. A partir de él se obtiene un sistema de ecuaciones diferenciales lineales acopladas para las funciones involucradas en la dinámica no lineal, que se resuelven con condiciones de frontera periódicas.
Esta técnica se ha aplicado a un modelo de celda unitaria de cuarta generación de 90 pm.rad que combina elementos de las celdas de ESRF-EBS y SLS-2 obteniendo aumento en la apertura dinámica. Este proceso se lleva a cabo en una dimensión.
La función objetivo propuesta cuantifica la separación que hay entre las superficies correspondientes a la dinámica lineal y no lineal proporcionada por el cuasi-invariante polinomial. La optimización se realizó con algoritmos genéticos produciendo un aumento en la apertura dinámica.
Adicionalmente los resultados se comparan con simulaciones realizadas con el programa OPA, corroborando que la técnica propuesta puede incrementar la apertura dinámica.
Se agrade el apoyo de los proyectos UNAM-PAPIIT IN108522 y CONACYT
CF-2023-I-119. E. Sánchez agradece a CONAHCYT por beca posdoctoral.
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Prospectos para la detección de neutrinos de reactores con Skipper-CCD en México
Se presenta el cálculo de número eventos esperados en un detector basado en CCD de nueva generación (Skipper-CCD) en la cercanía de los reactores nucleares de Laguna Verde y del ININ, debidos a la dispersión elástica coherente de neutrinos con núcleos (CE$\nu$NS). Una detección con un nivel de significancia de 5 desviaciones estándar, podría alcanzarse con un detector a 15 metros del reactor de Laguna Verde con una exposición de 85 [kg $\cdot$ día] suponiendo una incertidumbre sistematica del 5% en el flujo de antineutrinos y del 0.2% en el ruido de fondo en el ambiente cercano reactor. Agradecemos el apoyo de DGAPA-UNAM proyecto PAPIIT-IN104723 y CONAHCYT proyecto CF-2023-1-1169.
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Producción de Higgs $H_0$ y bosones $Z$ en un futuro colisionador de muones en el contexto del modelo Bestest Little Higgs
Desde el descubrimiento experimental del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar (ME), la búsqueda de nuevas partículas continúa en el mayor acelerador de partículas del mundo conocido como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés). Entre las partículas más buscadas se encuentran los bosones de Higgs pesados, los axiones, los fotones oscuros, etc.. Si se confirma la existencia de estas partículas, apoyaría la validez de teorías que van más allá del ME que proponen resolver ciertas cuestiones fundamentales de la naturaleza, como el problema de la jerarquía, la materia oscura, la asimetría bariónica en el universo, entre otras cosas. En este trabajo investigamos la fenomenología de producción de bosones de Higgs pesados $H_0$ y bosones de norma $Z$ predichos en el escenario de un modelo extendido conocido como el modelo Bestest Little Higgs (BLH). El modelo BLH ofrece una manera interesante de resolver el problema de la jerarquía que está presente en el ME, y como resultado de esto, se generan nuevos escalares, bosones de norma y quarks pesados. En el contexto del modelo BLH, analizamos la sección eficaz de producción del proceso $\mu^{-}\mu^{+} \to (Z,Z') \to Z H_0$, y para estimar el número total de eventos que se esperaría observar en un colisionador, consideramos las energías del centro de masas y luminosidades de un futuro colisionador de muones.
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La producción Higgs-strahlung $\ \mu^{+} \mu^{-} \to Z h_0 \ $ en el futuro colisionador de muones
El descubrimiento del bosón de Higgs con una masa de alrededor de 125 GeV en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), marcó un gran triunfo en la historia de la física de partículas. Con los datos cada vez más abundantes, se ha podido confirmar que las propiedades de este bosón recién descubierto está en concordancia con el bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar (ME), incluyendo las medidas de sus números cuánticos de espín y paridad. Sin embargo, hasta ahora no hay pruebas para establecer si el sector de Higgs contiene un sólo doblete de Higgs. Uno de los modelos extendidos que propone dos dobletes de Higgs es el modelo Bestest Little Higgs (BLH) que también ofrece una forma interesante de resolver el problema de la jerarquía sin recurrir al ajuste fino. Por otro parte, como resultado de la introducción de los dos dobletes de Higgs en el modelo BLH se generan nuevos bosones de Higgs, nuevos bosones de norma y quarks pesados. De esta manera, en el contexto del modelo BLH analizamos la sección eficaz de producción del proceso $\mu^{-}\mu^{+} \to (Z,Z') \to Z h_0$, donde el bosón $Z'$ representa una nueva partícula pesada generada por el BLH. Usando la sección eficaz se estima el posible número de eventos $Z h_0$ que se podría esperar en un futuro colisionador de muones.
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Búsqueda de Materia Oscura en el modelo 2S-SM
Observaciones astrofísicas como cosmológicas postulan la existencia de materia oscura fría no bariónica y establecen que debe sumar alrededor de una cuarta parte de la energía total del Universo. Si bien, una gran variedad de candidatos a materia oscura ha sido propuesta, uno de los candidatos más prometedores son las partículas masivas débilmente interactuantes (WIMPs). Para su búsqueda se utilizan tanto métodos directos e indirectos. En este trabajo nos enfocamos en el estudio de la detección indirecta de materia oscura, para ello, revisamos las generalidades de los experimentos de detección indirecta y de la aniquilación de materia oscura. En particular, consideramos el Modelo Estándar extendido con 2 singletes escalares complejos (2S-SM).
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Valores esperados de lazos de Wilson en el modelo $\mathbb{Z}_2$ con el algoritmo de Wolff.
En este trabajo se explora la factibilidad de implementar el algoritmo de Wolff para realizar cálculos simulados dentro del modelo $\mathbb{Z}_2$, recalcando la importancia del uso de simulaciones eficientes. Se calcularon los valores esperados de los lazos de Wilson en el modelo $\mathbb{Z}_2$, un ejemplo sencillo de teoría gauge en la retícula. Se usaron métodos de muestreo MCMC para obtener los valores esperados de los lazos de Wilson en una retícula sencilla, comparándolos con su valor teórico. Se presentan y discuten los resultados obtenidos para las distintas pruebas como lo son la tendencia global de los valores esperados obtenidos por las simulaciones y los análisis de rendimiento, concluyendo satisfactoriamente con una mejora en los tiempos de ejecución de las simulaciones realizadas, pasando de tener un incremento exponencial a un crecimiento cuadrático, a coste de restringir su rango de aplicación. Finalmente, se explora una posible mejora al algoritmo de Metropolis que podría tener ambas cualidades, la velocidad del algoritmo de Wolff junto al amplio rango de aplicación del algoritmo de Metropolis.
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Analysis of the di-muon spectrum using CMS Open Data
En este trabajo presentamos el espectro del di-muon obtenido de datos del experimento CMS a través de la plataforma del Open Data del CERN. El espectro se produce al calcular la masa invariante de pares de muones con carga opuesta. El espectro permite observar resonancias en un amplio rango de energías, desde el mesón $\eta$ -alrededor de 548 MeV- hasta el bosón $Z^0$ -alrededor de 91 GeV-.
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Efecto dipolar cromomagnético en el proceso $gg\to t\bar{t}$
Se presenta el avance del estudio del efecto dipolar cromomagnéticos mediante un acomplamiento efectivo en el proceso hadrónico de producción de pares de tops $gg\to t\bar{t}$. Contrastamos las desviaciones debidas al dipolo cromomagnetico obtenido a un lazo en el Modelo Estándar, versus el reportado experimentalmente en el LHC, para así poder predecir la sensibilidad del impacto dipolar en las interacciones gluon-top.
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Simulación de procesos de ionización en detectores gaseosos usando GARFIELD++
En este trabajo se presentan los resultados de la simulación para dos tipos de detectores gaseosos de vidrio utilizando el software GARFIELD++. La simulación se centró en el análisis de los procesos de avalancha generados por el campo eléctrico cuando las partículas cargadas atraviesan el gas dentro del detector. El propósito de la simulación fue reproducir la respuesta del detector al paso de los muones, incluyendo la visualización de la ionización del gas y la correspondiente señal de corriente inducida en el electrodo de lectura. Se modelaron dos configuraciones de detector: una Cámara de Placas Resistivas (RPC) con un gap y una Cámara de Placas Resistivas Multigap (MRPC) con seis gaps, cada gap de 0.25 mm de espesor. El gas utilizado fue el Tetrafluoroetano, y se estableció una diferencia de potencial entre los electrodos para generar el campo eléctrico necesario para la ionización. Estos estudios destacan la relevancia de las simulaciones de Monte Carlo para entender mejor el funcionamiento de los detectores y pueden ser una guía en el diseño de nuevos y mejores detectores de física de partículas.
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Efectos del decaimiento de la materia oscura en el proceso de nucleosintesis primordial de elementos ligeros
Este trabajo tiene como propósito el introducir una variación del modelo cosmológico CDM. Dicho modelo considera el decaimiento de materia oscura en el universo temprano, debido a un aumento de entropía, antes de nucleosíntesis. Veremos como el campo escalar con su abundancia inicial y el recalentamiento que produce en el universo, afecta a la creación de elementos ligeros en BBN. Para poder hacer esto es necesario conocer las etapas del universo, y su historia térmica, con énfasis en la época de nucleosíntesis primordial, para tener una base sólida.
Después se busca estudiar los procesos físicos que están involucrados y derivar las ecuaciones que lo describan y así construir el modelo cosmológico que queremos. Parte de los objetivos de este trabajo es buscar y determinar las cotas de los parámetros ya mencionados antes, que son necesarias para este modelo. Para finalizarlo se ilustran estos datos para tener una mejor interpretación de los datos que fueron recabados a través del trabajo.
Detalles del trabajo
Propagadores para soluciones taquiónicas y de energía negativa en ecuaciones relativistas
En este trabajo se abordará la construcción del propagador de Feynman-Dyson para partículas de espín 1 utilizando ecuaciones tipo Weinberg, como en el artículo [1], basadas en el concepto del campo de Weinberg como un conjunto de funciones de campo con diferencias en paridad y transformaciones duales. Se discute una controversia relacionada con las definiciones del propagador de Feynman-Dyson para operadores de campo que contienen estados conjugados de cargas propias/anti-propias $S = 1/2$. Se propone una solución a esta controversia mediante la duplicación del Espacio de Fock, extendiendo el Álgebra de Clifford correspondiente.
Se explora la existencia de las soluciones de la ecuación de Dirac y de Weinberg-Tucker-Hammer con energía negativa. Consideramos el papel de las soluciones taquiónicas en la construcción de propagadores para espines más altos.
$[1]$ Valeriy Dvoeglazov (2019) "The Feynman-Dyson propagators for neutral particles (locality or non-locality?)", Revista Mexicana de Física, 65(6), Nov-Dic, pp. 612–617.
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Estudio de modelos fenomenológicos para bariones pesados con support vector machines.
En este trabajo se utilizan técnicas de estadística avanzada con la finalidad de estudiar bariones pesados descritos por modelos fenomenológicos. Dichos bariones se producen en aceleradores de partículas a altas energías. Se interesa en particular el uso de support vector machines y el método de Monte Carlo bootstrap con el objetivo de mejorar el ajuste de los parámetros del modelo y propagar los errores experimentales.
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RPC mejorados para la etapa de alta luminosidad del LHC
El sistema de muones del experimento CMS (Compact Muon Solenoid) está siendo preparado para continuar con un óptimo rendimiento durante la fase II de alta luminosidad (HL-LHC, High Luminosity-Large Hadron Collider). El sistema de Cámaras de Placas Resistivas (RPCs, Resistive Plate Chambers) será expandido para proporcionar una pseudo rapidez de hasta 2.4 al instalar una nueva generación de RPCs mejoradas (iRPCs, improved RPCs). Su diseño y configuración han sido optimizados para soportar las condiciones extremas de alta radiación; algunas de las actualizaciones incluyen: el uso de electrodos más delgados, un gap de gas más estrecho de 1.4 mm, nueva electrónica diseñada para leer los detectores de ambos lados (permitiendo una buena resolución espacial a lo largo de las tiras). En este trabajo se presenta un resumen del proyecto y algunos resultados recientes.
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Búsqueda del espacio de parámetros de modelos de extensión mediante $SpaceMath$
En este trabajo se presenta la versión en $python$ de $SpaceMath$, el cual es un programa en código $Wolfram$ para la búsqueda automática del espacio de parámetros de extensiones del modelo estándar.
Se implementan, de manera particular, observables asociadas a la física del bosón de Higgs, a saber, $señales$ $de$ $intensidad$ $y$ $acoplamientos$ $modificados$ que han sido medidos en el LHC incluyendo los acoplamientos del bosón de Higgs a las partículas más masivas del modelo estándar. Esto es, $b\bar{b}$, $WW$, $ZZ$, $\tau^{-}\tau^{+}$ y, con una precisión aún por mejorar, $c\bar{c}$ y $\mu^{-}\mu^{+}$.
Se incluye, además, la interacción a nivel de un loop $h_{\gamma \gamma}$.
Como un nuevo desarrollo se han aplicado algunos algoritmos de $Machine$ $Learning$ al programa $SpaceMath$.
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Background studies for new physics searches with the CMS and PPS detectors
The CMS and TOTEM collaborations study the potential of central exclusive production of a neutral boson and an additional massive particle, where the two colliding protons survive after exchanging two photons. The study is based on proton-proton (pp) collision data at 13 TeV, gathered in 2018 with the CMS detector and the Precision Proton Spectrometer (PPS). Events with high missing energy and a Higgs boson decaying into two b-jets are expected to be the primary background for this search. In this work, we present the contribution of Quantum Chromodynamics (QCD) background events by studying the kinematical variables to distinguish between background and signal. We demonstrate that, following the selected cuts, the impact of this background in the signal region can be significantly reduced.
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Ajuste del modelo dipolo GBW a los datos combinados del colisionador HERA
El modelo GBW es un modelo de dipolo simple que sirve para modelar la interacción de un par quark antiquark con el campo gluónico de un blanco en el límite de altas energías; en este caso un protón. El estudio del modelo es de interés, ya que nos permite simular y explorar la posible presencia de altas densidades de gluones y la dinámica QCD no lineal asociada, que eventualmente dará lugar a la saturación de las densidades de gluones. En esta contribución presentamos los resultados de un reciente ajuste de este modelo a los datos medidos en dispersión inelástica profunda en el colisionador HERA. Nuestro ajuste incluye un cálculo numérico de la sección eficaz reducida, que obtenemos como una convolución de la función de onda del fotón virtual y la sección eficaz del dipolo. Como novedad no presente en la literatura actual, exploramos la posibilidad de ajustar el modelo con una masa del charm de $1.48 GeV/c^2$, que será útil para futuras comparaciones con datos del LHC.
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Nuevos resultados sobre partículas evanescentes
Los modos evanescentes de un campo son soluciones de las ecuaciones del movimiento caracterizadas por un valor de la energía inferior a la masas. La cuantización de estos modos ha permanecido un problema abierto. Recientemente los autores propusieron un nuevo esquema de cuantización aplicable a estos y esto permitió empezar el estudio de las propiedades físicas de las partículas evanescentes. En esta plática se presentará brevemente este nuevo esquema de cuantización y se implementará para un campo escalar masivo en Minwoski en regiones espaciotemporales no tradicionales. Se mostrarán los resultados relativos a la interacción del campo cuántico con un detector de Unruh-DeWitt y asimismo un propuesta para el operador tiempo en la teoría cuántica.
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Cromodipolos magnéticos de quarks ligeros en el Modelo Bestest Little Higgs.
Investigamos el Momento Dipolar Cromomagnético Anómalo (CMDM), denotado como $\hat{\mu }_{q}^{BLHM}$, de los quarks ligeros del Modelo estandar $(q = u, c, d, s, b)$ en el marco del Modelo Bestest Little Higgs (BLHM) como extensión del Modelo Estándar; tanto para un intervalo spacelike ($q^2=m^{2}_{z}$), como para un intervalo timelike ($q^2=m^{2}_{z}$). Nuestra investigación abarca interacciones novedosas entre los quarks ligeros del Modelo Estandar, el quark pesado $B$ y los bosones pesados del BLHM $(W'^{\pm}, H^{\pm}, \phi^{\pm}, \eta^{\pm})$, incorporando la matriz extendida Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) característica del Modelo Bestest Little Higgs. Exploramos a fondo el espacio de parámetros permitido, generando un espectro de valores CMDM que van desde $10^{-10}$ y $10^{-3}$.
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Sobre la autoenergía del fermión a un lazo en una norma covariante arbitraria en RQED
En este estudio, se aborda el cálculo de las integrales maestras necesarias para determinar la autoenergía del fermión a un lazo en el contexto de la electrodinámica cuántica. Este análisis se realiza dentro de un marco de referencia que utiliza una norma covariante arbitraria. La autoenergía del fermión es un concepto fundamental en la física de partículas, ya que proporciona información crucial sobre las interacciones y propiedades del fermión en cuestión. La utilización de una norma covariante arbitraria en este cálculo permite una mayor flexibilidad en el tratamiento matemático de los fenómenos físicos involucrados, lo que puede conducir a resultados más precisos y una comprensión más profunda de los procesos subyacentes en la teoría cuántica de campos. Este enfoque puede tener implicaciones importantes en diversos aspectos de la física teórica y experimental, incluida la interpretación de datos de experimentos de alta energía y la formulación de nuevas teorías o extensiones de las existentes.
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Caracterización de barras de plástico centellador para el detector Muon IDentifier (MID) de la fase 3 de actualización de ALICE.
En el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) se está trabajando en un prototipo para un detector de muones de la fase 3 de actualización de ALICE.
Una de las tecnologías propuestas consiste en plástico centellador FNAL-NICADD de 1 metro de longitud, equipado con fibra corredora de longitud de onda (WLS) y lectura con fotomultiplicador de silicio (SiPM) de Hamamatsu S13360-6050CS con un área fotosensible de 6.0 x 6.0 mm² y pixel pitch de 50 μm.
Un plástico centellador funciona mediante excitación de sus moléculas, cuando la radiación penetra el plástico, provoca excitaciones moleculares. Las moléculas se desexcitan y producen fotones, éstos se propagan por el plástico mediante reflexión interna. Para aumentar la cantidad de fotones detectados en todo el plástico se usa la WLS. Los fotones que inciden en la fibra son absorbidos, para luego ser emitidos con una longitud de onda más larga. Los fotones son detectados por el SiPM, el cual es una matriz de fotodiodos que producen una corriente eléctrica cuando les incide un fotón, de esta manera se puede estimar el número de fotones producidos por la radiación incidente.
Se realiza un escaneo horizontal de los centelladores para determinar la eficiencia en función de la distancia entre el SiPM y la posición de impacto, también un escaneo vertical para determinar la eficiencia a lo ancho de la barra. Ambos en distintas distancias del centellador.
La distribución de carga es estable en función a la distancia debido a la fibra. En el escaneo vertical y horizontal hubo una eficiencia mayor al 98%; la carga medida fue de alrededor de 18 pC que corresponde aproximadamente a 40 fotoelectrones, lo que indica buen rendimiento luminoso de salida, así como buena resolución temporal (<2 ns).
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Momento dipolar cromomagnético anómalo del quark top en el modelo Bestest Little Higgs
Investigamos el momento dipolar cromomagnético anómalo (CMDM), $\hat{\mu}_t^{BLHM}$, del quark top en el modelo Bestest Little Higgs (BLHM). Incluimos nuevas interacciones con la participación de la matriz CKM extendida del BLHM y exploramos la mayor parte del espacio de parámetros permitido, obteniendo múltiples CMDM en el rango de $10^{-4}-10^{-2}$.
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Presente y Futuro de la Hadroterapia
La hadroterapia constituye una técnica médica que hace
uso de desarrollos experimentales propios de la física de
partículas; la técnica constituye un área multidisciplinaria,
que pone en estrecho contacto la Ingeniería, la Física, y la
Medicina
En este trabajo revisamos los principios físicos en
los cuales se fundamenta la técnica, nos adentramos
en la física de los aceleradores más comúnmente
utilizados, y hacemos una revisión del estado actual
de algunos de los principales centros de hadroterapia
en el mundo, analizando el potencial de la
creación, en un futuro próximo, de un centro de
hadroterapia en nuestro país.
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Estudio de la tasa de decaimiento de una partícula pseudo escalar en presencia de campo magnético.
En este trabajo presentamos el estudio de la tasa de decaimiento de una partícula pseudo escalar en presencia de campo magnético. En el marco del modelo sigma lineal, se obtuvo la autoenergía de un pion cargado a un lazo en presencia de campo magnético, se realizó la amputación de los estados asintóticos por medio de la fórmula de reducción LSZ y se realizó la comparación con el caso sin la presencia de dicho campo. Adicionalmente, para el caso sin campo, se obtuvo la parte imaginaria de la autoenergía y por medio del teorema óptico se obtuvo la tasa de decaimiento. Al final, se encontraron expresiones para la autoenergía para ambos casos y se consiguió, con una aproximación de campo débil, hacer un mapeo entre ambas funciones.
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Acotando el espacio de parámetros del Modelo Sigma Lineal usando la velocidad del sonido
Estudiamos la transición de fase quiral dentro del Modelo Sigma Lineal con quarks desde su potencial termodinámico considerando correcciones cuánticas hasta los diagramas de anillo en el régimen de alta temperatura. Al exigir una transición de fase de segundo orden, como se espera en el límite quiral a bajo potenciales químico bariónico, que la curvatura de la línea crítica coincida con la obtenida en simulaciones de lattice y que el valor de la velocidad del sonido a alta temperatura y densidad cero tenga su valor medido, restringimos los acoplamientos y otros parámetros libres del modelo. Establecemos restricciones para localizar la posición del CEP. Nuestros resultados imponen restricciones estrictas en el espacio de parámetros para que el modelo exhiba características realistas.
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Implementación de TDCs utilizando FPGAs para la caracterización de detectores gaseosos tipo RPC
En el presente trabajo se muestra el estudio y caracterización de la carga depositada en detectores gaseosos con un TDC (Time-to-Digital Converter) utilizando la placa PicoTDC ChipBoard V1-1 desarrollada por el CERN. El PicoTDC realiza la conversión de carga a tiempo de forma continua hasta a 1.2GHz y una taza de sustracción de datos de 320MHz por canal de adquisición de datos, En nuestro trabajo estará conectado a un detector RPC (Cámara de placas resistivas, por sus siglas en inglés), entre las principales características de esta placa, podemos registrar tiempos muy cortos de hasta ~3ps. Para lograr controlar el TDC se empleará un FPGA (Field-Programmable Gate Array) Kintek-7 de la marca XILINX. Para la comunicación, ajuste del disparo, configuración del reloj de operación y transmisión de datos. Entre el FPGA y el TDC se desarrollará un protocolo de comunicación en I2C (Inter-Integrated Circuit) además del desarrollo de los bloques lógicos para el registro de los datos en un ordenador. Con este sistema se realizará un estudio de las señales registradas por el detector RPC y poder estudiar sus características de operación utilizando muones, producto de la interacción de rayos cósmico con la atmosfera, como eventos que activen los detectores.
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Dinámica de partículas de Dirac en espacio-tiempo curvos
Esta investigación aborda la modelización del comportamiento observado de Sagitario A* mediante la teoría cuántica de campos en un espacio-tiempo curvo, específicamente en la geometría de Kerr. Se resuelve la ecuación de Dirac en este contexto y se comparan los resultados con observaciones del Event Horizon Telescope (EHT). Se encuentra una mayor probabilidad de medir un espín -1/2 cerca del agujero negro, implicando una interacción entre la curvatura del espacio-tiempo y las propiedades cuánticas de las partículas. Se analizan otros aspectos como potenciales, valores de energía, coeficientes de reflexión y transmisión, y momento angular intrínseco, mostrando una concordancia entre teoría y observaciones. Estos hallazgos respaldan la viabilidad de la teoría cuántica de campos en un espacio-tiempo curvo, abriendo nuevas perspectivas en astrofísica y cosmología.
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Decaimiento del Higgs $h^0 \to \gamma Z$ en el modelo Bestest Little Higgs
Estudiamos la desintegración del bosón de Higgs en los bosones vectoriales $\gamma$ y $Z$ a nivel de un lazo dentro del marco del Modelo Bestest Little Higgs (BLHM), usando como partículas virtuales las partículas propias del BLHM. Calculamos el branching de dicho decaimiento y encontramos que tales contribuciones a $h^0\to \gamma Z$ están por debajo de las acotaciones experimentales.
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Closing the dark photon window to thermal dark matter
The nature of dark matter remains a mystery. The prevailing hypothesis postulates very weak non-gravitational interactions between dark matter and Standard Model particles. The dark photon is one of the hypothetical particles most commonly proposed to mediate interactions between the dark matter and the Standard Model, akin to the photon's role in electromagnetism. This study shows that recent cosmological and experimental evidence, primarily the latest results from direct detection experiments PICO-60, XENON-1T, and PANDAX-4T impose severe constraints on dark photon-mediated dark matter. These constraints are stronger than current and future direct dark photon searches and effectively close the window for the dark photon as a portal to thermal dark matter. These restrictions are nearly independent of the fraction of dark matter that is mediated by the dark photon, reinforcing the need to explore new possibilities to describe its nature.
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ADAPTACION DE LA CELDA DE SOLEIL-U PARA EL POYECTO DE LA FUENTE DE LUZ MEXICANA
La actualización del sincrotrón francés SOLEIL se basa en celdas tipo 7BA-HOA. Esta celda se caracteriza por tener 7 dipolos por celda y una distribución específica de sextupolos para la cancelación de resonancias de bajo orden, que se logra con un avance de fase por celda apropiado. Este tipo de celda permite en Soleil-U tener una emitancia natural de 80 pm.rad a una energía de 2.75 GeV. La propuesta de actualización del sincrotrón francés es atractiva para el proyecto de fuente luz mexicana debido a que cuenta con una circunferencia de 354.2 m y está compuesta por 20 celdas, características que son deseables para el sincrotrón mexicano donde se contempla una energía de 3 GeV y una circunferencia de 350 m a 450 m. En este trabajo se presenta una réplica parcial de SOLEIL-U obtenida mediante el uso de programas especializados en el diseño y optimización de aceleradores. Así mismo se muestran resultados de los procesos de optimización de dinámica lineal y no lineal que permiten incrementar la apertura dinámica para el haz de electrones.
Se agradece el apoyo de los proyectos UNAM-PAPIIT IN108522 y CONACYT
CF-2023-I-119. E. Sánchez agradece a CONAHCYT por beca posdoctoral.
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Constraints from Cosmic Rays to Tensor Dark Matter
Dark matter, which constitutes 26% of the energy in the Universe, is one of the biggest challenges for particle physics, astrophysics and cosmology today. Numerous cosmological evidences point to the existence of this phenomenon, such as galaxy rotation curves and the cosmic microwave background observation. Important efforts have been done to measure observables that could constraint its properties, including searches of interactions between dark matter and standard model particles in direct detection, indirect detection and collider experiments.
In this work, we introduce Tensor Dark Matter (TDM) as a possible description for this phenomenon, with fields transforming in the $(1,0)\oplus(0,1)$ representation of the Homogeneous Lorentz Group. We show results that indicate that, when the dark matter particle mass is approximately half of the Higgs boson mass, this structure is consistent with different limits from experimental data, including relic density, direct and indirect detection limits and the Gamma-Ray Excess in the Galactic Center. Finally, a proposal for a possible contribution from dark matter annihilation to cosmic ray fluxes and its consistency with the AMS-02 data.
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Estudiando la naturaleza del Universo: buscando materia oscura y detectando neutrinos
La naturaleza de la materia oscura es una de las grandes incógnitas hoy en día. Actualmente, desconocemos más del 85% de la materia del Universo y una gran diversidad de experimentos se llevan a cabo en todo el mundo. Los experimentos de detección directa ofrecen una oportunidad de probar muchas teorías que incluyen partículas que pudieran ser candidatas a la materia oscura. Usando materiales semiconductores como el silicio, centelladores como el argón líquido o fluidos sobrecalentados, se construyen y operan actualmente una miríada de detectores. Desde cámaras de burbujas, hasta sensores superconductores, se emplean diversas técnicas experimentales para intentar medir la interacción de la materia oscura presente en la vía láctea. En esta charla se presentarán los experimentos de frontera que actualmente se encuentran buscando la materia oscura.
Por otra parte, estudiar los neutrinos y sus propiedades nos permite entender sobre el Universo en que vivimos, puesto que después de los fotones son las partículas más abundantes que existen. Desde su detección en eventos astrofísicos, hasta su creación en reactores y aceleradores, estudiarlos nos permite conocer más sobre su naturaleza y propiedades, además de aprender sobre el Universo. La interacción de los neutrinos por medio de la dispersión elástica con un núcleo, específicamente con neutrinos de reactores nucleares, abre una ventana para estudiar sus propiedades e interacciones. En esta charla también se presentarán los aspectos más relevantes de los neutrinos y detectores que se emplean para observarlos.
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Analysis of $e^+ e^- \to \bar{\nu_e} \nu_e H, H \to \bar{b}b$ Process at Future Circular Collider (FCC-ee) at $\sqrt{s}$ = 365 GeV with a Luminosity of 2.4 ab$^{-1}$
This study presents the use of the FCCAnalyses package to examine the characteristics of the $e^+ e^- \to \bar{\nu_e} \nu_e H, H \to \bar{b}b$ process and its associated background phenomena at a center-of-mass energy ($\sqrt{s}$) of 365 GeV, with an integrated luminosity of 2.4 ab$^{-1}$. The software suites Whizard, Pythia, and Delphes are used to generate and simulate the processes. We compare the kinematic properties of jets and missing transverse energy (MET) between signal and background events. The preliminary results show a successful distinction between the signal and the background noise in this final state.
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Decaimiento $t\rightarrow c\gamma$ a un lazo en teorías efectivas
El Modelo Estándar de las interacciones electrodébiles y fuertes es la mejor formulación de física fundamental con que contamos, sin embargo, la comunidad científica dedicada al estudio de
la física de altas energías está convencida de que aún no hemos encontrado la teoría fundamental genuina que describe a la naturaleza, sino que existe otra descripción de la cual el Modelo Estándar es un límite de baja energía. Una manera de estudiar de forma teórica la nueva física es a través de las teorías efectivas.
En este trabajo se realizan el cálculo y la estimación de las contribuciones a orden de un lazo del Modelo Estándar y de nueva física al decaimiento con cambio de sabor fermiónico $t\rightarrow c\gamma$ en el marco de las teorías efectivas.
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Paradigma actual de las oscilaciones de neutrinos
A lo largo de los años, las incógnitas en la física han demostrado ser una oportunidad para la construcción de nuevo conocimiento, ya que su estudio amplia las posibilidades de lo que las teorías actuales son capaces. Bajo este razonamiento, tal vez no exista una partícula elemental que represente una mejor oportunidad para revolucionar el estado actual de la física que los neutrinos. Entre las características más singulares que presenta esta partícula destaca la oscilación de neutrinos, un mecanismo que les permite cambiar de sabor. En el presente trabajo se explora el mecanismo físico y matemático que permite a los neutrinos cambiar de sabor, específicamente se estudian las oscilaciones que experimentan los neutrinos al viajar grandes distancias. A través de un estudio extenso se analizan los paradigmas actuales en la oscilación de neutrinos. Plantear el panorama actual de este tema expone las áreas de oportunidad y los problemas abiertos en los que se puede trabajar actualmente, permitiendo enfocar esfuerzos en la búsqueda de nuevos resultados que puedan llevar a un mejor entendimiento de la física fundamental.
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Caracterización y eficiencia de un detector RPC de 2 gaps de 0.5 mm
Las RPC (Resistive Plate Chambers) son detectores de placas paralelas con un gas entre estás, funcionan con base en la ionización del gas cuando una particula cargada pasa a través de estos, lo que hace que los electrones se separen de los átomos de gas lo que genera una avalancha de electrones, y está señal sea detectada por las tiras metálicas; este tipo de detectores son de una construcción relativamente sencilla, ya que son hechos a base de materiales de fácil acceso, lo que hace que sean baratos para la eficiencia que tienen; son utilizados en experimentos de astro partículas y física de altas energías, en este trabajo se explicará la caracterización de un detector con una separación de las placas de 0.5 mm y la eficiencia de estos, al compararlos con los ya existentes en el laboratorio, cuya separación es de de 1 mm.
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Efecto Schwinger en Regiones Confinadas
El estado de vacío de una teoría cuántica de campos alberga fenómenos físicos interesantes. En electrodinámica cuántica, por ejemplo, un campo eléctrico suficientemente intenso en una región del espacio puede originar una inestabilidad del estado de vacío, esto es, crear partículas. Sin embargo, la producción de pares electrón/positrón debida a campos eléctricos externos —calculada por Schwinger en 1951— no ha sido aun observada experimentalmente. Se estima que el valor crítico del campo eléctrico requerido podría alcanzarse en un futuro cercano gracias al desarrollo de láseres de alta intensidad. Al mismo tiempo, estudios teóricos recientes muestran que una adecuada configuración espacio-temporal del campo eléctrico permitiría observar la creación de pares con intensidades menores al valor crítico. En el presente trabajo estudiamos el efecto Schwinger en regiones confinadas con el fin de determinar cómo se distribuye la creación de pares en presencia de bordes. Consideramos también, en el marco de modelos no-abelianos, la creación de gluones por campos cromoeléctricos externos.
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Decaimientos raros del quark top en el modelo Bestest Little Higgs
Este artículo investiga decaimientos raros que cambian el sabor del quark top en el modelo Bestest Little Higgs (BLHM). En este estudio, incorporamos nuevos términos de mezcla de sabores entre los quarks ligeros del Modelo Estándar (SM) y los fermiones y bosones del BLHM. Calculamos las contribuciones a un lazo del quark pesado $(B)$ y los bosones pesados $(W^{\prime\pm}, \phi^{\pm}, \eta^{\pm},H^{ \pm})$. Nuestros resultados demuestran que los branching ratios (Br) de las desintegraciones $t\to qV$ y $t\to qh^0$, donde $q=u,c$ y $V=Z, \gamma, g $,
pueden ser mayores en comparación con sus contrapartes en el SM, excepto en el caso de los gluones. Además, observamos que los procesos
con mayor sensibilidad son $Br(t\to cZ)\sim 10^{-5}$, $Br(t\to c\gamma)\sim 10^{-6}$ y $Br(t \to ch ^0) \sim 10^{-8}$ dentro del espacio de parámetros apropiado.
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Lagrangiano de Dirac: Introducción a QFT
En este trabajo se busca el acercamiento a la teoría cuántica de campos mediante la realización de ciertos cálculos con su formalismo; usando ideas de mecánica cuántica relativista para, posteriormente, construir las estructuras de la teoría clásica de campos, que por último se combinarán dando la lagrangiana de Dirac, siendo la base del modelo estándar de la física de partículas.
\begin{equation}
\mathcal{L}=\bar{\psi}(i\hbar\gamma^{\mu}\partial_{\mu}-m)\psi
\end{equation}
El trabajo contiene como marco teórico las bases de la teoría clásica de campos, como las ecuaciones de Lagrange y el teorema de Noether. Posteriormente, se construye la ecuación de Dirac a través de invariantes relativistas, explorando sus soluciones e interpretaciones.
Se hablará específicamente de las teorías de representaciones, específicamente del grupo de Lorentz (como un acercamiento a los grupos de Lie), debido a su uso como transformación infinitesimal para demostrar una cantidad conservada de la lagrangiana de Dirac a través de dichas transformaciones.
\begin{equation}
S[\Lambda]=e^{(-iw_{\alpha\nu}\varepsilon^{\alpha\nu})}
\end{equation}
Por último, se cierra el trabajo con el cálculo de la cantidad conservada del lagrangiano de Dirac bajo la transformación del grupo U(1), dando la conservación de la carga.
\begin{equation}
\psi^{'}=e^{-i\alpha q}\psi
\end{equation}
\begin{equation}
J^{0}=q
\end{equation}
Detalles del trabajo
Producción de bosones de Higgs predichos por el Modelo B-L
Se analiza la producción y decaimiento de bosones de Higgs pesados H , predichos por el modelo B-L, el cual es una extensión del modelo estándar. Específicamente el proceso que se analiza es:
$\mu^+ \mu^- \longrightarrow (Z, Z') \longrightarrow ZH \longrightarrow l^+ l^- \longrightarrow W^+ \mu^-$
, para las energías y luminosidades del futuro colisionador de muones.
Detalles del trabajo
Quantum Generative Adversarial Networks for Particle Identification in Proton Collisions.
Generative Adversarial Networks (GANs) have proven to be useful for the simulation of data in high-energy physics, similar to the Monte Carlo method. They are instrumental in creating realistic simulation data for modeling particle interactions. Additionally, GANs aid in identifying rare signals in experimental datasets, enabling the discovery of new physical phenomena. In this project, we explore the use of Quantum Generative Adversarial Networks (QGANs), which are GANs that employ quantum algorithms to generate data in high-energy physics.
Our study employs data from signal and background jet events in proton-proton collisions, simulated using Delphes. We implement QGANs to tackle a critical task in high-energy data analysis: distinguishing signal events from background events. The model is designed to achieve two main objectives: discriminating between real and generated data, and accurately classifying the data into signal or background jet events. To achieve these goals, we constructed two-headed QGANs, demonstrating the model's capability to perform both tasks effectively.
Detalles del trabajo
Dinámica no lineal de modelos basados en el esquema del ESRF-EBS y su posible corrección.
En el proyecto del Sincrotrón Mexicano se busca una propuesta de modelo para su lattice, basándose en modelos de fuentes de luz sincrotrón modernas. Los experimentos que se hacen en las líneas de luz de estas fuentes son de gran calidad, ya que su baja emitancia permite obtener radiación altamente brillante y coherente.
Sin embargo, la reducción de la emitancia es un gran desafío. Por otro lado, en los diseños actuales, esta reducción se logra incorporando arreglos magnéticos complejos. Como consecuencia, emerge el problema complejo de optimizar la dinámica no lineal. En particular, obtener una amplia zona de estabilidad en el espacio fase puede requerir de simulaciones que duran meses.
En este trabajo se presentan técnicas novedosas, computacionalmente económicas, para estudiar la dinámica no lineal y obtener una amplia zona de estabilidad en el espacio fase horizontal. Se aplican estas técnicas a modelos basados en el esquema del ESRF-EBS, obteniendo resultados alentadores.
Se agradece el apoyo de los proyectos UNAM-PAPIIT IN108522 y CONACYT CF-2023-I-119. E. S. agradece a CONAHCYT por beca posdoctoral.
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Estudio de obtneción de imágenes de grandes estructuras empleando muones
Se estudia la generación de imágenes de objetos empleando muones de rayos cósmicos, aprovechando el bajo nivel de dispersión y de absorción que presentan en materiales poco densos, y un efecto de la incertidumbre que proporciona la resolución espacial de los detectores empleados.
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Catálisis magnética y catálisis magnética inversa en un plasma holográfico
Se estudiaron los modos cuasinormales de un plasma holográfico de quarks y gluones sometido a un campo magnético de intensidad arbitraria y el proceso de rompimiento espontáneo de simetría quiral a partir de un encaje D7/D3. Se encontró que el condensado quiral asociado a los modos escalares y pseudoescalares como función del campo magnético con momento total fijo y viceversa es no monótona, mostrando así que se da el fenómeno de catálisis magnética y catálisis magnética inversa. Finalmente se dio una explicación en términos de quarks de valencia y de mar y sus respectivos efectos en el contexto de la correspondencia holográfica.
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Simulación de detector de muones para el experimento ALICE 3
El plasma de quarks y gluones, QGP, es un estado de la materia de densidad de energía tal que supera en el orden de cien mil a la temperatura del centro del Sol. Es el principal objeto de estudio del experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) del LHC (Large Hadron Collisioner). Para profundizar su entendimiento, el experimento será actualizado para operar durante la fase de alta luminosidad del LHC. El nombre de este mejorado detector es ALICE 3. Uno de los detectores que formará parte de ALICE 3 es el MID (Muon IDentifier), el cual tendrá la capacidad de identificar y determinar la trayectoria de dimuones con bajo momento transverso producidos en colisiones entre iones pesados para $|\eta|\approx 0$. Se plantea que el MID este formado por un arreglo de plásticos centelladores y fibras ópticas con corrimiento de fase acopladas a foto sensores de silicio (SiPM). Actualmente, nos encontramos realizando la simulación este arreglo de barras y SiPM. Planteamos una lluvia atmosférica de muones que llegan a atravesar el plástico, como sucede en la realidad. Dentro de la barra se generan fotones que luego son detectados por el SiPM. Después analizamos información de la cantidad de fotones detectados, el tiempo de vuelo y la energía depositada con Root. El software de simulación es Geant4 pero se busca continuar con FairRoot y PHYTIA. Se espera que para la fecha del congreso de Física se tengan resultados de la eficiencia de detección de muones para diferentes configuraciones de plásticos. Esto en función del momento de los muones, del tipo de partícula incidente (muones, kaones, protones y piones) y la definición de hits en el arreglo de barras de plástico centellador en términos de la energía depositada en los detectores y el número de fotones de centelleo producidos. También, se espera presentar resultados análisis para flujos de partículas esperado en las condiciones de alta luminosidad del LHC a nivel de MID.
Detalles del trabajo
Simulaciones tipo Monte Carlo para la obtención de observables físicas en el espectro de energía del decaimiento neutro del kaón
En el presente trabajo se estudia el decaimiento del kaón neutro en su vía semileptónica, esto es, su desintegración a tres cuerpos: un pión cargado negativamente y al par leptónico que está conformado por un electrón y el neutrino del electrón. Se calcula primero la razón diferencial de decaimiento integrando sobre los momentos de las partículas, dejando, como un paso intermedio, la razón diferencial de decaimiento a nivel gráfica de Dalitz dependiente de las energías del pión y del electrón. A este nivel la integración se logró hacer de manera analítica y también de forma numérica, la coincidencia a un alto orden de precisión en el cotejo de estos resultados da la fiabilidad en los cálculos obtenidos. Posteriormente se implementaron simulaciones tipo Monte Carlo en la gráfica de Dalitz para extraer el valor de observables físicas como el elemento de matriz CKM y los factores de forma del vértice de integración del decaimiento. Finalmente se integra sobre la energía del pión para obtener el espectro de energía del electrón y a partir de estos resultados se obtiene el valor a muy alta precisión de los factores de forma del decaimiento.
Detalles del trabajo
Análisis numérico de los ángulos de mezcla de los neutrinos en el SM$S(3)$ usando una parametrización general de la matriz de masa $M_{\nu}$
En este trabajo se discuten las masas y mezclas de los neutrinos en una extensión del Modelo Estándar con la simetría permutacional $S_3$ (SM$S(3)$). Las matrices de masas fermiónicas de Dirac, $\mathcal{M}_D$, y Majorana , $\mathcal{M}_R$, se reparametrizan en términos de sus eigenvalores. Se presentan las expresiones analíticas exactas y explícitas para los ángulos de mezcla del sabor de quarks y leptones como funciones de las masas de los fermiones $m_f$.
Se realiza un análisis de verosimilitud $\chi^2$ de la matriz de mezcla del sabor de los leptones obtenida y los valores extraídos del experimento. Finalmente, se realiza el análisis numérico de los ángulos de mezcla de los neutrinos en excelente concordancia con los datos experimentales.
Detalles del trabajo
Fijación covariante de la norma para estudiar los vértices $WW\gamma^*$ y $WWZ^*$ en el Modelo Estándar con Dimensiones Extras Universales
En esta investigación se plantea analizar el proceso de fijación de la norma para poder estudiar la sensibilidad a correciones radiativas del vértice $WWV^*$ (con el bosón neutro $V= \gamma \; o \; Z$ off-shell) dadas por las excitaciones de Kaluza-Klein de todas las partículas del Modelo Estándar. Esto dentro del contexto de una extensión del Modelo Estándar conocida como Dimensiones Extras Universales, la cuál consiste no en una extensión del grupo de norma que determina la dinámica de la teoría, sino en una ampliación del grupo de Poincaré. Para este cometido se utilizará un procedimiento de fijación de la norma, para las excitaciones de Kaluza-Klein, covariante bajo el grupo usual $SU_L(2,\mathcal{M}^4) \times U_Y(1,\mathcal{M}^4)$ con la finalidad de obtener amplitudes bien comportadas para los vértices $WW\gamma^*$ y $WWZ^*$. Se muestra cómo esta elección novedosa del término que fija la norma simplifica en gran medida los diagramas a calcular. Además de que al usar la norma de Feynman-t'Hooft ($\xi =1$) podemos obtener la contribución del bloque WWV* a procesos tales como las colisiones $\gamma \gamma \to W^+W^-$ o $e^+e^-\to W^+W^-$ sin recurrir a la función de Green completa. Esta ultima colisión será escrutinada con una alta presición en futuros colisionadores como el International Linear Collider.
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Reconstrucción de masa invariante de dos muones con CMS Open Data
El programa CMS Open Data proporciona datos valiosos de las colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN al público en general, siendo una excelente oportunidad para investigadores y estudiantes. En este trabajo se muestra la reconstrucción de la masa invariante de una partícula decayendo a dos muones de carga contraria y la observación de varías partículas conocidas en una muestra de datos de 2011.
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Estudio de la transición gas-líquido de los sistemas creados en colisiones de iones pesados
Las señales observadas en el Acelerador Relativista de Iones Pesados (RHIC) y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) indican que las colisiones de iones pesados a energías ultra-relativistas producen un medio fuertemente interactuante conocido como Plasma de Quarks y Gluones (QGP). En este estado, los quarks y gluones interactúan libremente más allá del confinamiento en hadrones. Observables experimentales, como los coeficientes de flujo y las correlaciones angulares, sugieren que este medio se comporta como un líquido casi perfecto. Debido a la complejidad del sistema y a que las escalas de energía se encuentran en el régimen no perturbativo de la Cromodinámica Cuántica, no existe una descripción teórica completa del QGP. Por ello, se utilizan diversos modelos fenomenológicos para aproximar sus características, incluyendo el modelo de saturación de partones conocido como Color Glass Condensate (CGC). En este trabajo se discute la estructura del medio modelado por el CGC para los sistemas formados en colisiones de iones pesados considerando fluctuaciones en la escala de saturación, lo cual genera cambios en la descripción del estado inicial. Analizando la función de distribución radial, se determina la estructura del medio formado en colisiones AuAu a las energías de RHIC y en colisiones PbPb a las energías de LHC en el contexto del CGC. Los resultados obtenidos indican la existencia de una transición de fase tipo gas-líquido para energías de centro de masa superiores a 200 GeV en colisiones de iones pesados, lo cual es un indicio fuerte de la formación del QGP.
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Estudio experimental de pulsos inducidos por imanes en caída libre por un tubo aislante recubierto de espiras
En lo este experimento se tiene como objetivo analizar los pulsos eléctricos inducidos al dejar caer un imán a través de un tubo dieléctrico (acrílico) y embobinado por el exterior para encontrar una relación de como varía la intensidad del pulso eléctrico respecto a la cantidad de imanes.
Utilizando 10 imanes de neodimio en forma de disco de 25mm x 3mm, un tubo de acrílico de 0.45 m de largo y 47mm de diámetro interior, cable esmaltado de cobre de (k)mm de grosor y un osciloscopio, se construyó un tubo no conductor con un embobinado. La cantidad de vueltas del embobinado fueron N = 128 vueltas, lijando los extremos y conectándolos al osciloscopio para poder medir la intensidad del pulso eléctrico, la cual resultó con una amplitud de ± 200 mV. La caída de diferentes configuraciones de imanes se videograbó para después ser analizada por medio del programa Tracker Video Analysis and Modeling Tool, esto con la finalidad de modelar la velocidad y aceleración promedio.
Se detectó además que, al incrementar el número de (i=1,…10) imanes, la intensidad del pulso se enaltecía de forma simétrica. Finalmente, se espera que si también se aumenta la cantidad de vueltas en el embobinado se incremente aún más la intensidad del pulso.
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Geometría a partir de D-branas en teoría de cuerdas no relativistas
La teoría de cuerdas no relativista (NR) fue descubierta como un marco que subyace y unifica las diversas teorías de cuerdas abiertas no conmutativas (NCOS), que fueron originalmente concebidas como sorprendentes excepciones a la máxima de que todas las teorías de cuerdas son de naturaleza gravitacional. Desde ese punto de vista, se creía que el hecho de que NCOS tenga un dual gravitacional era directamente análogo a la correspondencia AdS/CFT. Cuando se entendió que las teorías NCOS eran simplemente las clases particulares de estados de la teoría NR subyacente que incluye D-branas longitudinales, esto sugirió que la dualidad entre NCOS y la teoría gravitacional correspondiente no es una instancia de la dualidad tipo norma/gravedad, sino una dualidad cuerda-abierta/cuerda-cerrada entre D-branas y branas negras. El presente trabajo proporciona evidencia directa en apoyo de esta perspectiva, al partir de una pila de D-branas en la teoría de cuerdas NR y derivando el perfil de larga distancia de la la geometría curva en la brana negra correspondiente.
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Producción de luz en colisiones de neutrinos
El Modelo Estándar (ME) es la teoría cuántica de campos, los cuales describen las interacciones mediante grupos de simetría $SU(3)_C\times SU(2)_L\times U(1)_Y$. En 2012, el ME fue validado con el descubrimiento del Bosón de Higgs, pero ciertamente aún se plantean ciertas preguntas sin resolver, como lo es la generación de masa de los neutrinos y el cambio de sabor entre los leptones. Esto ha motivado a buscar y explorar nuevas teorías que van más allá del ME, con el propósito de buscar una nueva física y dar respuesta a las preguntas abiertas. El descubrimiento de la oscilación de neutrinos desafió las premisas del ME, demostrando la existencia de masa en los neutrinos y refutando la idea de que estas partículas no son masivas.
En la actualidad, la fenomenología de los neutrinos masivos se ha convertido en un tema esencial dentro de la comunidad científica. Este trabajo se centra en investigar la interacción de neutrinos masivos de Dirac con fotones en extensiones del ME. Aunque las interacciones neutrino-fotón no están permitidas a nivel de árbol en el ME, se exploran en este trabajo a nivel de 1-lazo. Se examina específicamente la colisión de dos neutrinos masivos de Dirac que emiten dos fotones, demostrando que la amplitud de este proceso es finita, es decir, libre de divergencias ultravioleta e infrarrojas. Además, se confirma que esta amplitud cumple con la invariancia de norma.
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Caracterización de detectores de centelleo embebidos con fibra óptica y lectura con fotodiodos de avalancha
En este trabajo se presenta la caracterización de detectores a base de plástico centellador Polisterol-165 fabricado por Polimersintez embebidos con fibra óptica corredora de frecuencia Y11-200 fabricada por Kuraray, cuyos extremos se acoplan a sendos fotodiodos de avalancha MARS APD fabricados por Center of Perspective Technologies and Apparatus (CPTA).
Se reportan la caracterización de los APD para obtener el voltaje óptimo de operación, y la medición de la eficiencia de varios detectores. Cada detector se compone de una placa de plástico centellador de $15\times 15\times 1$ cm$^3$, una fibra óptica corredora de frecuencia de 1 mm de diámetro y dos MRS APD. La fibra está embebida en un canal circular hecho en el plástico con sus extremos en uno de los lados de la placa, donde los APD se acoplan firmemente a la fibra.
Se tomaron mediciones de conteo de muones atmosféricos provenientes de rayos cósmicos con cada detector para valores del voltaje de operación de los APD entre 36 y 39 V. Los voltajes de operación óptimos para cada APD se seleccionaron en la zona media del plateau de la gráfica de conteo contra voltaje.
Con estos voltajes se realizó una segunda toma de datos ahora con cada detector caracterizado dispuesto entre dos detectores (a base de plástico centellador con tubos fotomultiplicadores) que funcionaron como trigger. Se registraron los conteos de los tres detectores y de las coincidencias de los tres detectores y de los detectores de trigger. Con este arreglo se midió la eficiencia de los detectores caracterizados.
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Estudio de la celda 7BA-I adapatado al sincrotrón mexicano
En las actualizaciones de fuentes de luz sincrotrón existentes y en el diseño de nuevas instalaciones, se busca activamente la reducción de la emitancia natural del anillo para poder aumentar la brillantez del haz de fotones.
En este trabajo se toma la celda corta hıíbrida 7BA-I (7 bend achromat) de la propuesta de actualización del sincrotrón Soleil en Francia, que consigue una baja emitancia, y se modifica para la aplicación en el proyecto del sincrotrón mexicano que contempla un anillo de almacenamiento de alrededor de 400 metros.
Se estudian los desafíos que presenta la adaptación del modelo a los nuevos requerimientos del proyecto. En particular, la aproximación lineal y los efectos no lineales, producto de la corrección de la cromaticidad. Se busca mantener una emitancia por debajo de 100 pm rad y corregir la cromaticidad mediante la elección adecuada de sextupolos y con la introducción de octupolos, obtener la mayor apertura dinámica del haz de electrones.
Usando técnicas novedosas de análisis y manipulación del espacio fase, junto con algoritmos genéticos, se pretende encontrar la configuración óptima de parámetros no lineales que proporcionen una mayor área de estabilidad para los electrones. Con estos estudios se podría proponer un modelo de anillo de almacenamiento con posible utilidad en el proyecto del sincrotrón mexicano.
Se agrade el apoyo de los proyectos UNAM-PAPIIT IN108522 y CONACYT CF-2023-I-119 por E. Sánchez agradece a CONAHCYT por beca posdoctoral asignada.
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Estudio del modelo bestest little Higgs con support vector machines.
En este trabajo se utilizan técnicas de machine learning con la finalidad de estudiar modelos más allá del modelo estándar. Se interesa en particular en el uso de support vector machines combinados con algoritmos genéticos, con el objetivo de clasificar eventos de colisión de partículas predichos en el modelo bestest little Higgs, además del cálculo de propiedades como momentos y masas dentro de este modelo.
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Mecanismos de aceleración de Fermi: eficiencia y transición
En este trabajo investigamos los mecanismos de aceleración de Fermi, enfocándonos en la teoría y la fenomenología. Exploramos la eficiencia de los mecanismos de primer y segundo orden en algunos contextos astrofísicos, destacando las condiciones que favorecen la transición entre ambos y sus implicaciones en la formación de espectros de energía.
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Variaciones en el flujo de muones detectadas por el SciCRT en Sierra Negra durante tormentas geomagnéticas
El flujo de partículas que llega a la superficie de la Tierra, desde el espacio exterior, Sol, o formadas dentro de la atmósfera, es de especial importancia para entender la situación del clima espacial. En este trabajo se estudia si existe afectación en el conteo de muones, durante sucesos conocidos como Tormentas Geomagnéticas (TG). Estas afecciones podrían representar un aumento o disminución en el flujo, lo cual nos permitiría inferir que está sucediendo con las interacciones de partículas en la atmósfera durante TG. Los datos aquí usados para determinar lo anterior provienen del Telescopio Centellador de Rayos Cósmicos (SciCRT) en Sierra Negra, Puebla; y de El Centro de Análisis de Datos de Geomagnetísmo y Magnetismo Espacial en Kyoto, Japón. Del primero obtenemos el conteo de muones, y del segundo el índice de Tiempo de Perturbación de Tormenta (DST) en cada tormenta geomagnética registrada en un periodo establecido. El periodo de estudio establecido va de 2015 a 2018, durante ese tiempo se eligieron múltiples TG que van de moderadas a intensas con el objetivo de encontrar y analizar las variaciones.
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Estudio del efecto del Campo eléctrico atmosférico en partículas relativistas
En este trabajo presentamos el desarrollo de simulaciones de electrones ($e^{-}$) y fotones ($\gamma$), como rayos cósmicos primarios acelerados en la atmósfera terrestre que explique el incremento de la producción de partículas relativistas y las detecciones de electrones de tipo runaway en el observatorio de altas energías HAWC que se ven afectados por efectos del campo eléctrico (CEA).
En México se ha observado este tipo de eventos atmosféricos. En el Observatorio de altas energías "HAWC" se tienen registros de ciertos incrementos en la tasa de conteo, este tipo de incrementos fueron registrados por HAWC con detectores de radiación Cherenkov en agua, siendo los primeros registros en este tipo de detectores. La ubicación de HAWC (4100 m.s.n.m.m.) lo hace un sitio idóneo para el estudio y entendimiento de este tipo eventos atmosféricos, ya que por la ubicación del observatorio HAWC se encuentra la mayor parte del tiempo cubierto en su totalidad por nubes.
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Resolución temporal en un prototipo de detector de tiempo de vuelo (TOF)
En el estudio de la física de frontera como la asimetría de materia y antimateria y materia oscura con rayos cósmicos, se usan detectores de partículas como espectrómetros de masa, un ejemplo es el detector AMS-02 que está en la estación espacial internacional. Para identificar diferentes clases de partículas estos experimentos miden la masa, que se obtiene a partir de la velocidad usando detectores de tiempo de vuelo (Time-Of-Flight TOF) y el momento y la carga que se miden con detectores de trazas. Por lo tanto, mejorar la resolución temporal del TOF es importante para diferenciar la masa de las partículas e identificarlas con mayor precisión, además de aumentar el rango de energía medible. En este trabajo se presenta la caracterización y resultados de un prototipo de detector TOF compuesto de un conjunto de cuatro fotomultiplicadores de silicio (SiPM) acoplados a un plástico centellador de respuesta rápida. Como haz de partículas se utiliza una fuente radiactiva de electrones (⁹⁰Sr). Los resultados preliminares muestran una resolución temporal cercana a los 100ps. El propósito es mejorar el tiempo obtenido para aumentar la escala del prototipo e integrarlo a un experimento de rayos cósmicos en un globo estratosférico. Investigación realizada gracias al programa UNAM-PAPIIT IA101624 y a CONAHCYT, proyectos CF-2019/2042 y CBF2023-2024-118.
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Producción y propagación de antinúcleos en la Galaxia
El experimento AMS-02, un detector de rayos cósmicos multipropósito a bordo de la Estación Espacial Internacional, reporta haber detectado candidatos a antideuterios y antihelios cósmicos [1]. Su origen es una pregunta abierta; por un lado, se estima que la producción en interacciones de rayos cósmicos con el medio interestelar (producción secundaria) es reducida y con grandes incertidumbres. Por otro lado, teorías más allá del Modelo Estándar predicen la producción de antinúcleos a bajas energías (<1GeV/n), en órdenes de magnitud por encima de la producción secundaria [2]. Por lo tanto, estudiar los efectos de las secciones eficaces de producción y absorción de antinúcleos y sus incertidumbres es fundamental. Este trabajo presenta las secciones eficaces de producción de antinúcleos en las interacciones de rayos cósmicos y sus incertidumbres. Además se presentan estimaciones de los flujos de antinúcleos esperados en la Tierra utilizando GALPROP v57 [3]. Investigación realizada gracias al Programa UNAM-PAPIIT IA101624 y a CONAHCYT, proyectos CF-2019/2042 y CBF2023-2024-118.
[1]Samuel Ting, CERN Colloquium 2023 (2018). URL https://indico.cern.ch/event/1275785/.
[2] von Doetinchem, P. et al. Cosmic-ray antinuclei as messengers of new physics: status and outlook for the new decade. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2020, 035 (2020).
[3] Porter, T. A., Jóhannesson, G., and Moskalenko, I. V., “The GALPROP Cosmic-ray Propagation and Nonthermal Emissions Framework: Release v57”, The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 262, no. 1, IOP, 2022. doi:10.3847/1538-4365/ac80f6.
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Utilizando CORSIKA para estudiar chubascos atmosféricos extensos.
Los chubascos atmosféricos extensos (EAS en inglés) son cascadas de partículas secundarias generadas por la interacción de un rayo cósmico (RC) primario con la atmosfera superior de la Tierra. El estudio de los EAS es de gran importancia para estimar la energía del RC primario, así como la composición química del primario. Una forma de estudiar los EAS y comparar con datos experimentales, es mediante simulaciones computacionales. CORSIKA es un software especializado para la simulación de RCs que permite calcular los flujos de partículas que se alcanzan a cierto nivel de observación. En este trabajo se realizaron simulaciones de la producción de partículas secundarias generadas por RCs primarios de Silicio y Hierro para estudiar sus perfiles longitudinales, así como los Xmax para diferentes energías, empleando el software CORSIKA y parámetros de altitud y campo magnético similares a los del experimento HAWC en el Parque Nacional Pico de Orizaba.
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Rayos cósmicos de altas energías: últimos resultados
La Tierra esta bombardeada por una misteriosa radiación del espacio exterior formada por electrones, núcleos atómicos y trazas de antimateria, llamada rayos cósmicos. Ésta tiene la característica de que su energía puede extenderse por varios órdenes de magnitud, desde unos cuantos $10^6$ eV hasta $10^{20}$ eV, es decir, puede sobrepasar, de manera sorprendente, en casi 10 millones de veces la energía de los haces de partículas generados en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Desde el descubrimiento de los rayos cósmicos por Victor Hess en 1912, hasta el día de hoy, el origen, la naturaleza y los procesos de producción y propagación en el espacio de esta radiación son un misterio. Se cree, sin embargo, que estas partículas son producidas en ondas de choque encontradas en ambientes astrofísicos muy energéticos y violentos de naturaleza galáctica como extragaláctica. Claves para develar el enigma de los rayos cósmicos se encuentran en los detalles de su espectro de energía, la composición y en los mapas del cielo generados con las direcciones de arribo de esta radiación. A muy altas energías, en particular, por encima de los $10^{13}$ eV, dichos estudios se llevan a cabo con observatorios que detectan la lluvia de partículas secundarias que producen los rayos cósmicos al interaccionar con la atmósfera en su llegada a la Tierra. En esta plática daremos una breve introducción al problema de los rayos cósmicos y, posteriormente, presentaremos una revisión de los resultados más recientes aportados por los observatorios de rayos cósmicos a muy altas energías.
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Variaciones de tiempo corto en el flujo de rayos cósmicos galácticos y decrecimientos Forbush NO asociados a eyecciones de masa coronal interplanetarias
Los rayos cósmicos galácticos se ven afectados por estructuras a gran escala del viento solar como las eyecciones de masa coronal sus homólogas interplanetarias (ICMEs, por sus siglas en inglés) y las regiones de interacción (SIRs, como se conocen en la literatura), dando lugar a variaciones temporales conocidas como disminuciones de Forbush (FD), que pueden observarse con datos de la red de monitores de neutrones. Sin embargo, algunos eventos Forbush no pueden relacionarse con estructuras significativas en el medio interplanetario local. En otras palabras, estos eventos no están asociados o causados por ICMEs y se denominan Forbush fantasma. En esta charla, presentamos este tipo de Forbush durante la era de la misión espacial STEREO; utilizando generadores de imágenes heliosféricas que nos permiten observar la región entre el Sol y la Tierra de una manera nunca observada por cámaras de imagen continua; permitiéndonos determinar aumentos en la densidad y su distribución espacial para analizar y obtener más información física sobre algunas estructuras heliosféricas y su asociación con variaciones de rayos cósmicos.
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Rayos Cósmicos y Clima Espacial: La Tormenta Geomagnética del 10 de mayo de 2024
Se presenta un análisis general de la Tormenta Geomagnética del 10 de mayo de 2024 con datos de la instrumentación del Servicio de Clima Espacial - México (SCiESMEX) y cómo se registró su evolución con base en el flujo de Rayos Cósmicos Galácticos detectados en la Ciudad de México.
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Estudio de factibilidad, mediante simulación, de instalar un detector de rayos cósmicos solares en Iturbide, Nuevo León.
Se analiza la factibilidad de construir un detector de agua Cherenkov (WCD), para sondear las partículas energéticas solares (SEP). Las SEP son partículas de alta energía (protones, electrones o iones más pesados) que se originan en el Sol, generalmente durante las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal (CME). Estas partículas pueden acelerarse a velocidades casi relativistas y plantean un desafío importante para los instrumentos terrestres y espaciales debido a su capacidad para penetrar diversos materiales y causar daños por radiación o interferir con los sistemas electrónicos. Este WCD se instalará en el sitio donde se ubica el Observatorio Astronómico de la Universidad Autónoma de Nuevo León UANL). Se hace el estudio simulado de las posibles partículas procedentes del sol que producen cascadas de partículas (EAS, por sus siglas en inglés) y cómo son afectadas las partículas secundarias debido a la rigidez umbral. Adicionalmente, se hará el comparativo contra los rayos cósmicos galácticos, dado que las SEP o rayos cósmicos solares solo son detectados durante el decrecimiento Forbush, es decir, hay un background constante de partículas secundarias que llegan a nivel del suelo. La simulación de los rayos cósmicos solares es esencial para el diseño, instalación y funcionamiento de los detectores de agua Cherenkov. Estas simulaciones proporcionan datos críticos que informan las decisiones sobre la construcción, calibración, operación y análisis de datos del detector, asegurando que los detectores funcionen de manera efectiva y confiable en la detección de los eventos de partículas deseados mientras manejan los desafíos que plantean los SEP.
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Reconstrucción de las propiedades de las cascadas, optimizadas para rayos cósmicos mediante aprendizaje automático con HAWC
El Observatorio de rayos gamma HAWC, ubicado en las faldas del volcán Sierra Negra en Puebla, a 4,100 metros sobre el nivel del mar, emplea la técnica de detección Cherenkov en agua, lo que le permite detectar una gran cantidad de rayos cósmicos primarios. Este beneficio adicional al objetivo científico primario del observatorio ha posibilitado la realización de estudios empleando los rayos cósmicos detectados, como la anisotropía de rayos cósmicos y la composición de estas partículas, gracias a la implementación de una estimación de energía optimizada para rayos cósmicos. Con la reciente actualización del software de HAWC, se requiere actualizar esta propiedad y considerar la optimización de otras propiedades relevantes para estudios en este campo. En este trabajo se presentará la implementación de técnicas de aprendizaje automático para optimizar algunas de estas propiedades, incluyendo la estimación de energía. Se mostrarán las mejoras obtenidas y las predicciones de mejora en futuros análisis.
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Simulación de detectores RPC y comparación de su respuesta a espesores de GAP de 1 mm, 0.5 mm y 0.3 mm
Las cámaras de placas resistivas (RPC) consisten en un par de placas de electrodos paralelas que tienen una alta resistencia, típicamente construidas de vidrio o baquelita, entre éstas se aplica un alto voltaje. Las placas están separadas por una cavidad (GAP) por donde circula una mezcla de gases, este GAP puede ser desde 0.1mm hasta varios milímetros. El tamaño del GAP es un factor que determina la velocidad de respuesta del RPC y su capacidad de medición.
Debido a que los RPC tienen una muy buena resolución temporal y espacial, al igual de que su precio de elaboración no es muy alto, se han usado en muchas aplicaciones prácticas al igual que para la investigación. Numerosas simulaciones se han descrito en la literatura. La simulación de un detector es una herramienta muy importante para su desarrollo y construcción ya que permite probar el diseño y obtener predicciones sobre su funcionamiento.
En este trabajo se estudia la respuesta de detectores tipo RPC con diferentes tamaños de GAP, a separaciones de 1 mm, 0.5 mm y 0.3 mm con el objetivo de determinar la distancia ideal que produzca una mejor detección de partículas cargadas, una mejor resolución temporal y número de partículas por área y tiempo. El estudio se realiza computacionalmente utilizando el marco de trabajo de FairRoot, haciendo uso de GARFIELD++ y de MAGBOLTZ para generar la simulación de la geometría del detector, la composición de los gases dentro de éste, al igual que la simulación de los campos e interacciones electromagnéticas que se producen. El análisis de los datos obtenidos se realiza con Pyton.
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Profundizando en el Origen de los Rayos Cósmicos: Innovaciones en la Detección de Muones Mediante Cámaras de Placas Resistivas.
El presente proyecto propone profundizar en el origen de los rayos cósmicos mediante la detección de partículas elementales llamadas Muones, partícula elemental que se produce como resultado de la interacción de los rayos cósmicos con la atmósfera terrestre, lo que los hace útiles para estudiar fenómenos que involucran interacciones de partículas de alta energía con la materia.
Para ello se fabricará y utilizará una cámara de placas resistivas (RPC) detectores de partículas indispensables en la Física de altas energías ya que permiten realizar estudios detallados sobre partículas provenientes de eventos de la naturaleza o generadas a partir de colisiones. En este caso se utilizará un RPC de doble gap de 25 cm x 25 cm. de la cual se reducirá el espacio entre cada capa (gap) a un 50% del tamaño convencional, siendo ahora de 0.5 mm.
El hecho de reducir el espacio del gap conlleva una reestructuración en todas las dimensiones del detector lo cual llevará a modificar los parámetros en cada pieza del dispositivo, haciendo que la construcción y el ensamblaje conlleven desafíos particulares, la importancia de esto recae que al reducir el espacio se obtendrán beneficios en términos de resolución espacial, eficiencia de detección y tiempo de respuesta del detector.
Obteniendo como resultado un dispositivo cuya fabricación sea pionera en la construcción de detectores de esta naturaleza en el país, lo cual contribuya al avance de la ciencia y posicione a México como un actor destacado en la investigación de Física de altas energías a nivel internacional.
Para tener un panorama claro se compararán datos recopilados por experimentos de RPC’s en el laboratorio ALICE, ubicado en el Ecocampus de la BUAP, mismas instalaciones en donde se llevará a cabo este trabajo. Con ello se busca obtener resultados significativos que contribuyan a la generación y optimización de detectores de este estilo, así como al intercambio de ideas al ser presentados en el Congreso Nacional de Física.
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Efectos de la Temperatura y Presión Atmosférica en los Rayos Cósmicos detectados por el Telescopio de Neutrones Solares de Sierra Negra
Se estudiaron los efectos de la presión y la temperatura atmosférica sobre los rayos cósmicos detectados por el Telescopio de Neutrones Solares (TNS) en Sierra Negra, México. El TNS y una nueva estación meteorológica forman parte del Observatorio de Rayos Cósmicos de Sierra Negra (SN-CRO), ubicado a 4580 m s.n.m. Analizamos los datos registrados durante septiembre y octubre de 2022, aplicando métodos tradicionales de corrección atmosférica, y un novedoso método de análisis de componentes principales (PCA), desarrollado en 2019. El PCA del perfil de temperatura completo por encima de SN-CRO permitió una mejor corrección de los datos del TNS.
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Respuesta de Detección del Telescopio Centellador de Rayos Cósmicos de Sierra Negra: Resultados Preliminares
El SciCRT es un detector de rayos cósmicos que forma parte del Observatorio de Rayos Cósmicos de Sierra Negra (ORC-SN) ubicado en la cima del volcán de Sierra Negra en Puebla, México (19.0 N 97.3 O) a 4580 msnm, su objetivo principal es la detección de neutrones solares pero también es capaz de observar el fondo de rayos cósmicos galácticos. El SciCRT ofrece la capacidad de identificar la especie y energía de las partículas que inciden sobre su volumen; de esta forma, para caracterizar su respuesta de detección, simulamos su eficiencia a la detección de diferentes de partículas con energías de 10² MeV a 10⁴ MeV. Nuestros resultados aportan información nueva sobre el desempeño del SciCRT y pueden emplearse como un auxiliar para estudios de variaciones de flujo e identificación de partículas.
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Uso de Aprendizaje Estadístico en el estudio del espectro de rayos cósmicos usando datos abiertos del Observatorio Pierre Auger
Este estudio presenta un análisis del espectro de rayos cósmicos utilizando herramientas de aprendizaje estadístico. Se aprovecharon los datos abiertos del Observatorio Pierre Auger, centrados en el detector de superficie. La metodología empleada se basó en el uso de redes neuronales, permitiendo identificar patrones sutiles que podrían pasar desapercibidos con enfoques tradicionales. A través del entrenamiento de estas redes, se logró una comprensión más profunda del espectro y las características inherentes a los rayos cósmicos. Además, se llevaron a cabo predicciones sobre el comportamiento de este espectro, lo cual arroja luz sobre la utilidad de estas técnicas en condiciones de baja estadística, especialmente en energías específicas.
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MiniTrasgo: un nuevo detector para el estudio de rayos cósmicos de bajas energías
La red de detectores Trasgos es una iniciativa de la Universidad de Santiago de Compostela del Instituto de Altas Energías (IGFAE), España, para el estudio detallado del frente del chubasco debido a rayos cósmicos de bajas energías. Actualmente, existen cuatro de estos detectores en Europa y se instalarán dos más en México, uno en Puebla y otro en Nuevo León, en la Universidad de Monterrey. Estos dos son del tipo MiniTrasgo, conformados por RPCs; su diseño representa un nuevo paso en el desarrollo de este tipo de dispositivos, cada vez más pequeños (~50 cm³) sin comprometer su capacidad de detección. En este trabajo, presentamos el detector y estudios preliminares basados en simulaciones utilizando CORSIKA y código propio para el análisis. Se consideran diferentes partículas primarias (carbono, protón y hierro), ángulos cenitales (<60°) e intervalos de energía (<1TeV).
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Simulación de la medición del flujo de radiación cósmica del detector Escaramujo - Chiapas comparando datos experimentales en función de la altura.
El proyecto Escaramujo es una iniciativa científica que integra un conjunto de placas centelladoras distribuidas a lo largo de Latinoamérica, facilitando la instrumentación de detectores de altas energías en laboratorios de instituciones de educación superior. Este sistema de detección desempeña un papel crucial en la calibración y caracterización de detectores más sofisticados. No obstante, debido a la naturaleza de austeridad del proyecto (inspirado en la baja disponibilidad de recursos económicos), hasta la fecha no ha sido posible realizar la simulación del detector utilizando software especializado como Geant4. Este trabajo se centra precisamente en abordar esta limitación.
Adicionalmente, hacia el año 2024, se ha observado un incremento constante en la actividad solar como resultado del ingreso en el ciclo solar 25. El detector Escaramujo ofrece una valiosa oportunidad para detectar y estudiar estos fenómenos con mayor detalle. En particular, el estado de Chiapas, con su entorno geográfico diverso y variadas condiciones climáticas, proporciona un escenario ideal para el estudio de fenómenos solares a diferentes altitudes. Esto permite obtener datos que pueden ser comparados con simulaciones realizadas en software especializado como Geant4, mejorando así la comprensión de los fenómenos observados.
Este trabajo presenta los primeros datos recopilados durante el ciclo solar 25 que han sido comparados con simulaciones computacionales en Chiapas usando el detector Escaramujo. Los resultados destacan el potencial del proyecto Escaramujo para contribuir significativamente al campo de la física de altas energías y al estudio de la actividad solar. Esta investigación no solo abre nuevas vías para la calibración y caracterización de detectores más avanzados, sino que también proporciona una plataforma para estudios comparativos entre datos empíricos, capacitación en el uso de detectores, y simulaciones de alta precisión, enriqueciendo así el panorama científico e
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Simulación de la producción de antiprotones albedo
Los antiprotones albedo son aquellos que se producen por la interacción de rayos cósmicos primarios con la atmósfera terrestre y que son reflejados fuera de la Tierra. Algunos de estos antiprotones pueden quedar atrapados en el interior del campo magnético terrestre y pueden ser detectados por experimentos en satélites que orbitan la Tierra como el experimento AMS-02 que se encuentra Estación Espacial Internacional. La investigación de estos antiprotones es importante porque son una posible fuente de ruido en la detección de antiprotones de origen galáctico o de fuentes exóticas como materia oscura u otros objetos como antiestrellas. Además son importantes para entender la propagación de rayos cósmicos en la magnetósfera, y la influencia de la actividad solar sobre la antimateria local. En este trabajo se presentan los resultados de la simulación de la producción de antiprotones por interacciones entre rayos cósmicos de origen galáctico y la atmósfera terrestre usando GEANT4, y considerando las incertidumbres debidas a la sección eficaz de producción. Se analiza su distribución geomagnética con la ayuda del programa PLANETOCOSMIC y se realiza la validación del modelo comparando con datos obtenidos anteriormente por los detectores PAMELA y AMS-01. Posteriormente se discute la viabilidad de su detección por el experimento AMS-02. Investigación realizada gracias al programa UNAM-PAPIIT IA101624 y a CONAHCYT, proyectos CF-2019/2042 y CBF2023 2024-118.
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Estudios de composición de rayos cósmicos usando aprendizaje de máquina.
En este trabajo se emplean métodos de aprendizaje de máquina, en particular la regresión lineal simple y multilíneal, con el propósito de investigar el comportamiento de uno de los parámetros sensibles a la composición másica de los rayos cósmicos: la profundidad atmosférica del máximo desarrollo de una lluvia de partículas, conocida como Xmax. Para este análisis, se utilizan simulaciones de lluvias de partículas con primarios de Hierro y Protón como entradas. Este enfoque permite una comprensión más profunda de la relación entre la composición de los rayos cósmicos y la variación de Xmax, contribuyendo así al entendimiento de la naturaleza y el origen de estos fenómenos cósmicos.
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Reconstrucción de Datos del Mini Detector de Partículas cósmicas Secundarias
Los rayos cósmicos, emanaciones de energía provenientes del espacio exterior que atraviesan la atmósfera terrestre, constituyen una variada amalgama de partículas, incluyendo protones, núcleos atómicos pesados entre otros.
Nuestro trabajo se centra principalmente en la investigación del flujo de partículas cósmicas, partículas subatómicas cuyas propiedades intrínsecas abarcan una extensa variedad de conceptos avanzados en la ciencia y en la comprensión de la radiación cósmica.
El principal objetivo de este trabajo radica en la transformación de los datos crudos, captados y cuantificados por un plástico de centelleo y un tubo foto-multiplicador (PTM), en información de fácil manipulación. El objetivo es registrar aquellas partículas que posean energías significativas para su posterior análisis y difusión.
El Mini Detector opera permitiendo la penetración de partículas en un material centellador. Al interactuar con los átomos de dicho material, las partículas generan un destello, desencadenando la emisión de fotones de luz. Estos fotones son capturados por un PMT, dada su polarización de alto voltaje, desencadena una avalancha de electrones, originando en su salida, una señal eléctrica. Dichas señales son procesadas mediante un módulo electrónico de propósito general denominada “Red Pitaya”, que, mediante una interfaz de usuario y control, facilita el procesamiento y análisis en tiempo real de los datos. A través del código implementado, se analizan las señales para determinar la energía de los eventos detectados, con el fin de seleccionarlos y almacenarlos para su posterior difusión en una plataforma web. Con el fin de representar un aporte hacia la comprensión del desarrollo de los chubascos atmosféricos y su interacción con la materia.
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Detector de Rayos Cósmicos a Base de una Barra de Polimetacrilato de Metilo
Los rayos cósmicos se detectan por dos formas: mediante la detección de fotones o mediante la detección de iones, los cuales se producen cuando la radiación cósmica interactúa con un medio material, agua o plástico, por ejemplo. La radiación cósmica está compuesta de una diversidad de partículas elementales y núcleos pesados, pero especialmente de muones que son los más abundantes, con carga eléctrica, a nivel del mar.
Para hacer estudios de esta radiación, hemos desarrollado un detector a base de una barra de polimetacrilato de metilo de 10 cm de diámetro y 60 cm de largo, con dos canales de detección en base a sendos tubos fotomultiplicadores, con los que se censan los fotones producidos en la barra de acrílico por efecto Cherenkov o centelleo cuando sobre ésta inciden rayos cósmicos.
Presentamos los detalles técnicos de la planeación, diseño, construcción y caracterización de este minidetector de rayos cósmicos y algunos resultados físicos preliminares.
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Análisis Fiducial de $𝑋_{𝑚𝑎𝑥}$ en Lluvias de Partículas mediante Aprendizaje Profundo
En este trabajo, presentamos un enfoque novedoso para el análisis fiducial de $𝑋_{𝑚𝑎𝑥}$, el parámetro que indica la profundidad atmosférica del máximo desarrollo de una lluvia de partículas, utilizando técnicas de aprendizaje profundo. Nuestro objetivo es identificar y analizar eventos de rayos cósmicos en un rango de energía donde la $𝑋_{𝑚𝑎𝑥}$ permanece constante entre los límites definidos de
$𝑋_{low}$ y $𝑋_{up}$ en diferentes intervalos de energía. Aplicamos modelos de aprendizaje profundo para mejorar la precisión en la determinación de
$𝑋_{𝑚𝑎𝑥}$ y reducir las incertidumbres sistemáticas, permitiendo una mejor inferencia de la composición y la energía de los rayos cósmicos primarios. Este enfoque promete avances significativos en el estudio de los rayos cósmicos.
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Simulando rayos cósmicos con CORSIKA 7 y 8: un estudio comparativo.
Los rayos cósmicos (RCs) son partículas cargadas con energías mayores a 109 eV, que interaccionan con la atmosfera superior de la Tierra y producen cascadas de partículas secundarias a medida que pierden energía. Las simulaciones de RCs permiten obtener información de las partículas secundarias producidas, así como inferir información de la naturaleza del RC primario. CORSIKA es un software especializado para la simulación de RCs que considera las propiedades geográficas como el campo magnético y altitud durante los cálculos. Originalmente CORSIKA está basado en lenguaje Fortran, y actualmente cuenta con la versión 7, sin embargo, la versión 8 está siendo desarrollada en base a C++, la cual aún no cuenta con todas las capacidades de la versión 7 pero brinda mayor flexibilidad. En este trabajo se realizaron simulaciones de RCs primarios de proton y Hierro por medio de los softwares CORSIKA 7 y 8, para comparar los resultados obtenidos en el rango de 1012 a 1017 eV.
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Análisis de estabilidad del sistema Lotka-Volterra con extensión espacial 1-D
En el presente trabajo se analiza el sistema de ecuaciones Sistema Lotka-Volterra que describe la dinámica de poblaciones presa-depredador. El sistema consta de dos ecuaciones diferenciales, una para la población de presas ($u$) y otra para la población de depredadores ($v$). Se identifican dos puntos fijos en el sistema, que representan estados de equilibrio donde las poblaciones no cambian con el tiempo. El análisis de estabilidad de estos puntos fijos se analiza mediante la Teoría de la estabilidad lineal. Esto se extiende al análisis del modelo en una dimensión con difusión espacial, donde las poblaciones, ahora expresadas en ecuaciones diferenciales parciales, se distribuyen a lo largo de una línea con términos de difusión que representan el movimiento de presas y depredadores. Se utiliza el método de diferencias finitas para resolver numéricamente el sistema y se presentan resultados sobre la dinámica de poblaciones en este contexto espacial.
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Reconstrucción de ecuaciones dinámicas no lineales usando machine learning.
La teoría de sistemas dinámicos busca investigar el comportamiento de sistemas o fenómenos gobernados por la evolución temporal y espacial de variables intrínsecas. Un problema fundamental en el modelado de sistemas es, precisamente, la identificación del conjunto de funciones que capturen los factores claves de la dinámica y las interacciones externas que afectan su comportamiento. Particularmente, cuando se trata de sistemas dinámicos no lineales, la alta dimensionalidad y complejidad obstaculiza la selección de ecuaciones que describan el fenómeno en diferentes regímenes. En este punto es donde los algoritmos de inteligencia artificial toman relevancia, debido a que éstos han demostrado una capacidad sobresaliente para revelar relaciones complejas no lineales entre las entradas y el objetivo, a partir de piezas de información extraídas de grandes conjuntos de datos. En este trabajo se presenta una generalización del sistema Hamiltoniano de Hénon-Heiles para estudiar la precisión de métodos de aprendizaje automático usados para reconstruir modelos matemáticos, específicamente, el método de identificación dispersa de dinámica no lineal. Las ecuaciones que gobiernan la dinámica se reconstruyen usando únicamente series de tiempo. Los resultados muestran que el método de reconstrucción es una herramienta robusta que no solo permite la obtención de las ecuaciones de movimiento con precisión, también es capaz de reconstruir expresiones analíticas aproximadas de trayectorias periódicas.
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Análisis de acoplamiento de sistemas caóticos idénticos sin puntos de equilibrio.
El análisis de acoplamiento de sistemas caóticos idénticos sin puntos de equilibrio, no es una tarea sencilla, principalmente por que no hay algún punto de equilibrio, lo que podría generar que estos sistemas no se estabilicen, además de que la interacción entre los sistemas, aunque idénticos, resulta ser no lineal por lo que pequeños cambios en una variable pueden causar cambios drásticos en el sistema acoplado y dificultar la sincronización. En este trabajo para el sistema dinámico de Sprott A con funciones $(x,y,z)$ , caracterizado por los parámetros $(a,b,c,k)$ que para diferentes valores de los parámetros del sistema y un conjunto de condiciones iniciales $(x_0,y_0,z_0)$ presenta un comportamiento caóticos sin puntos de equilibrio. Se presenta un modelo de acoplamiento con un sistema secundario idéntico $(X,Y,Z)$, es decir, con la misma estructura matemática y parámetros $(A,b,c,k)$, con los valores del parámetro $A=\beta a$ y con condiciones iniciales diferentes $(X_0,Y_0,Z_0)$. Se muestra que para condiciones iniciales idénticas el sistema secundario acoplado y el original se relaciona mediante $X=\sigma x$ $Y=y$ $Z=z$, $\beta\neq 1$ con $\sigma=\sigma(\beta)$. Mientras que si se mantienen los mismos parámetros y se modifican las condiciones del sistema secundario, mediante $(x_0+\alpha,y_0+\beta,z_0+\gamma)$, se presenta un acoplamiento y un desplazamiento entre el sistema original y el sistema secundario relacionado con los valores de $(\alpha, \beta, \gamma)$.
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ESTUDIO NUMÉRICO DE LA DINÁMICA DEL SISTEMA DE CHUA SUJETO A EFECTOS DE RETRASO
El estudio del caos en circuitos eléctricos es un área de investigación bien establecida en la literatura, dada su importancia en la transmisión y encriptación de información. En este trabajo se estudia numéricamente la dinámica del circuito de Chua, en su estado caótico de doble atractor, sujeto a efectos de retraso. Se consideran efectos de retraso en sus variables dinámicas, tanto individuales como combinadas. La caracterización de la dinámica del sistema de Chua con retrasos se hace calculando la entropía de Shannon en los canales XY del sistema. También se hace una descomposición temporal de las señales usando el método de descomposición empírica de modos (EMD, por sus siglas en inglés), propuesto por Huang et. al para analizar señales no lineales y no estacionarias. Los resultados logrados nos permiten identificar básicamente tres escenarios: a) efectos de retraso individual en las variables X y Z del sistema de Chua, desestabilizan completamente al sistema; b) efectos de retraso en la variable Y del sistema de Chua permite la preservación en su estado caótico; c) las combinaciones de retraso entre las variables del sistema permiten una mayor flexibilidad para la preservación del sistema en su estado caótico. Se hace un comparativo con el sistema de Chua sin retrasos Los resultados obtenidos se pueden aplicar en esquemas de encriptación de información y en el diseño de estructuras más complejas. Trabajo apoyado por el programa CIC-UMSNH 2024.
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Desarrollo de Redes Neuronales Artificiales para la reconstrucción de Sistemas Hamiltonianos
La teoría de sistemas dinámicos describe el comportamiento de sistemas físicos a través de la evolución temporal de las variables intrínsecas del sistema. Las ecuaciones de movimiento permiten explicar el comportamiento del sistema a lo largo del tiempo. El Hamiltoniano, una función fundamental en la mecánica clásica representa la energía total del sistema y juega un papel crucial en la comprensión y el modelado de sistemas dinámicos, con aplicaciones desde la termodinámica hasta la teoría cuántica de campos. A partir del Hamiltoniano, se pueden derivar las ecuaciones de movimiento que describen la evolución temporal del sistema. Estas ecuaciones son esenciales para predecir el comportamiento del sistema y analizar su estabilidad. Sin embargo, en muchos casos, la expresión hamiltoniana no se conoce de manera explícita, lo que dificulta el estudio del sistema. Identificar estas ecuaciones a partir de datos experimentales puede ser un desafío, especialmente en sistemas complejos. En este trabajo se propone el desarrollo de redes neuronales artificiales (RNA) para reconstruir la expresión hamiltoniana a partir de datos de la evolución temporal de las variables canónicas del sistema. Para establecer un ambiente controlado se construye una base de datos que incluye la integración numérica de las ecuaciones de movimiento de diferentes sistemas dinámicos hamiltonianos, como el oscilador armónico y el modelo de Henon-Heiles. Las RNA se diseñan y entrenan utilizando esta base de datos para aproximar la expresión del Hamiltoniano del sistema. Los resultados de las RNA se validan con para diferentes condiciones paramétricas de los sistemas estudiados. Nuestros resultados muestran que las RNA entrenadas pueden aproximar con alta precisión la expresión teórica del Hamiltoniano para los sistemas dinámicos.
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MODELOS MATEMÁTICOS PARA DESCRIBIR LA DINÁMICA DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS
En la actualidad, debido a la COVID-19 es común escuchar sobre curvas y dinámicas de contagio, de hospitalización, de recuperación y de defunción, así como de predicciones y/o proyecciones de estas dinámicas a futuros en corto y mediano plazo. Sin embargo, salvo aquellas personas inmersas en el tema, la comprensión o entendimiento de toda la jerga empleada para describir este comportamiento es escasa, sobre todo cuando se habla del empleo de modelos matemáticos para respaldar lo dicho. En este trabajo de investigación se presenta una breve descripción de los modelos matemáticos más empleados para describir el comportamiento y el impacto de la enfermedad infecciosa denominada COVID-19, además de explicar el empleo de estos modelos para coadyuvar a combatir esta pandemia. Para ilustrar la efectividad de estos modelos, se presentan simulaciones de algunos modelos matemáticos y se cotejan con datos reportados por la OMS. Se propone un modelo matemático que contempla tiempos muertos de incubación, de recuperación y de pérdida de inmunidad que puede servir describir mejor el comportamiento de la enfermedad. Se analizan la dinámica del sistema mediante métodos numéricos, los modelos estudiados permiten justificar algunas medidas que se han tomado durante la crisis sanitaria que hemos vivido a nivel mundial. El modelo permite saber que el aislamiento social es fundamental para reducir el número de personas susceptibles y con ello, reducir el número de infecciosos.
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CORRELACIÓN ENTRE EL PROMEDIO DEL INTERVALO ENTRE LATIDOS Y LA RECUPERACIÓN CARDIACA EN MUJERES.
La variación de los intervalos entre latidos nos brinda información de la condición física de las personas. A mayor valor del promedio de los intervalos (RR) se traduce en una mejor salud. Algunos autores han propuesto la velocidad de recuperación cardiaca (VRC) como un indicador de mortalidad. El objetivo del presente trabajo es medir la VRC; ajustando una recta a los intervalos RR obtenidos al primer minuto, después de realizar ejercicio, y obtener la pendiente. Se trabajó con 13 mujeres de 18 a 25 años realizando 2 pruebas en días diferentes. Se les colocó un electrocardiógrafo para registrar su electrocardiograma, en reposo, en ejercicio (de 1 y 5 minutos pedaleando a 200 watts) y en recuperación. Encontramos que a mayor promedio de RR la VRC fue mayor, con una correlación lineal con R=0.65. Concluimos que la VRC y el RR se correlacionan, ambos parámetros reflejan el estado de salud.
Agradecemos el apoyo del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la UNAM.
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Caracterización de la dinámica caótica de una variante del sistema de Lorenz y su implementación electrónica
Este estudio caracteriza la dinámica caótica de una variante del sistema de Lorenz y su implementación electrónica. Calculamos los exponentes de Lyapunov para mapear regiones caóticas en el espacio de parámetros, identificando zonas de alta sensibilidad a las condiciones iniciales. Para la implementación electrónica, diseñamos un circuito análogo utilizando amplificadores operacionales, resistencias y condensadores, replicando las ecuaciones diferenciales del sistema modificado. Las salidas del circuito, analizadas con osciloscopios y analizadores de espectro, confirmaron la presencia de atractores extraños y propiedades estadísticas del caos. Se realizaron pruebas experimentales exhaustivas, ajustando parámetros del circuito y validando resultados con simulaciones numéricas. Este trabajo no solo proporciona una caracterización precisa de la dinámica caótica, sino que también demuestra la viabilidad de su implementación electrónica para aplicaciones como generación de señales pseudoaleatorias y sistemas de comunicación segura.
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Análisis de estabilidad por Lyapunov de sistemas de potencia interconectados.
Los convertidores de potencia han sido ampliamente utilizados para proveer energía regulada mediante un planteamiento adecuado de una ley de control. Aunque se sabe que estos sistemas son controlables en forma conmutada, poco se han explorado criterios de estabilizabilidad en sistemas interconectados (convertidores con otros elementos dinámicos). En este trabajo se analiza la estabilidad de un sistema conformado por un convertidor Boost (elevador) y un panel fotovoltaico. Para poder realizar la conjunción de ambos sistemas se considera la transformación del modelo conmutado del convertidor a una expresión promediada. La expresión matemática de una celda fotovoltaica está basada en la ecuación de Shockley. Una ecuación que describa la operación completa del panel es descrita a través de la adición del elemento dependiente de la ecuación de Shockley (diodo) en conjunto con elementos resistivos para definir voltajes y corrientes de salida. Derivado de que esta ecuación no es dinámica no es posible acoplarla al sistema de ecuaciones diferenciales del convertidor. Se realiza la inclusión de la dinámica del panel a través del desacoplo por medio de la carga de un capacitor de salida. La carga del capacitor representará el voltaje de entrada al sistema de ecuaciones del convertidor. Una vez teniendo un sistema de tres ecuaciones diferenciales acopladas se analiza el sistema mediante la búsqueda de una función de Lyapunov. Se verifican las condiciones/restricciones de la función de Lyapunov para definir la estabilizabilidad del sistema en algún sentido. Se simula la interacción del sistema de ecuaciones y se grafica la dinámica presente. La presentación de este trabajo en el Congreso Nacional de Física tiene como objetivo que impacte en estudiantes de ciencias básicas e ingenierías para que conozcan/apliquen consideraciones teóricas en una representación real de control de energía.
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Interacción y evolución adiabática de impulsos ortodrómicos y antidrómicos en el fluido axoplasmático
A diferencia de las predicciones del modelo clásico de Hodgkin-Huxley, donde se supone
que dos impulsos ortodrómicos y antidrómicos se aniquilan al colisionar, el modelo de
Heimburg-Jackson muestra que estos impulsos se penetran mutuamente, lo cual coincide
con los resultados de experimentos recientes. Estos impulsos pueden entenderse como
excitaciones no lineales de baja amplitud en un modelo solitónico débilmente disipativo,
descrito por la ecuación no lineal de Schrödinger amortiguada. En este contexto, la teoría
perturbativa de Karpman-Solov’ev-Maslov proporciona un marco ideal para estudiar la
interacción y la evolución adiabática de los impulsos ortodrómicos y antidrómicos dentro
del fluido axoplásmico del nervio.
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Sistemas dinámicos de orden fraccional.
Se abordan brevemente los fundamentos del cálculo fraccional, una rama de las matemáticas que amplía el concepto de derivada e integral de ordenes enteros a fraccionarios, centrandonos en particular en la derivada ``conforme". Se discute además cómo esta herramienta matemática ha sido utilizada para extender el estudio de sistemas dinámicos de orden fraccional exponiendo algunos teoremas fundamentales para su respectivo análisis de estabilidad así como algunos ejemplos de sistemas dinámicos fraccionales.
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Estudio de estabilidad de oscilaciones auto excitadas, enfoque de altas derivadas
Las vibraciones autoinducidas o auto excitadas son provocadas por la interacción de todos los elementos dentro de un sistema dinámico estacionario. La energía que alimenta a estas vibraciones es obtenida por mecanismos del mismo sistema que se analiza y no por fuentes exteriores. Este tipo de comportamientos se puede encontrar en sistemas en los que las fuerzas excitantes están en función de las variables de movimiento y no solo el tiempo.
\[ F = F(t,q,\dot{q}, \ddot{q},..., q^{(n)})\]
Este tipo de sistema es especialmente útil cuando es necesario hacer descripciones del movimiento de un cuerpo y su relación con su entorno. Estos problemas van desde la dinámica estructural de aviones hasta vibraciones de estructuras altas e instrumentos musicales.
La forma tradicional de estudiar la estabilidad de estos sistemas es mediante el método perturbaciones de Lindstedt-Poincare o análisis de sus diagramas de fase. En este trabajo se propone el método de Ostrogradski. Esto se lleva a cabo con la modificación del formalismo Hamiltoniano para que incluya derivadas de orden superior. El teorema de Ostrogradski nos indica:
“Si una Lagrangiana no degenerada $L(q,...,q^{(n)})$ depende de la n-sima derivada de una configuración de una única variable $q$ con $n>1$, entonces la función de energía de la imagen Hamiltoniana no tiene límite inferior”.
Esto nos dice que para sistemas cuya Lagrangiana depende de derivadas de orden superior y el determinante de su matriz Hessiana es diferente de 0, no tendrán un limite inferior para su energía, esto nos lleva usualmente a resultados no físicos.
Este enfoque de derivadas de orden superior no parece haber sido empleado con anterioridad para el estudio especifico de las vibraciones auto excitadas. En este trabajo se propuso poner a prueba la efectividad de este método en este contexto y hacer comparaciones con los métodos estándar para los sistemas que presentan este fenomeno. Se da uso a métodos analíticos y numéricos..
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Transmision de información mediante solitones en el axon de la celula nerviosa
Las redes neuronales son un tema que intriga a los
científicos de todo el mundo, su función y las formas en que transmite la información es un enigma que hasta el momento
no se ha podido descifrar. Desde el punto de vista de la física existen diversas formas de interpretar el funcionamiento de las
neuronas. En la presente investigación, sobre la transmisión de información en el axón de la célula nerviosa, se aborda este tema
mediante la suposición de que la información se propaga mediante ondas de densidad no lineales llamados también solitones
en lugar de pulsos eléctricos. Esto debido principalmente a la poca o casi nula emanación de calor durante el proceso de transmisión de señales. Se analizan las
propiedades dinámicas de las soluciones solitonicas y probablemente la versión mas realista de todas estas estructuras serian los compactones.
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Conteo de ciclos límite en los sistemas de Lienard.
El problema 16 de Hilbert es un problema que, a día de hoy, sigue abierto, generando campos de estudio e investigación en cuanto a la existencia y conteo de los ciclos límite en sistemas de ecuaciones diferenciales planares. Un grupo particular de estos sistemas son los sistemas de Liénard, los cuales son una manera de reescribir una ecuación diferencial de segundo orden en dos ecuaciones diferenciales de primer orden. Este tipo de sistemas son muy investigados por que tienden a presentar ciclos límite, especialmente los sistemas polinomiales. En este trabajo, investigamos la aparición y forma de los ciclos límite a partir del uso de una función que nos dará toda la información respecto a los ciclos límite que aparecen en el sistema, como cuántos aparecen y si son estables o inestables. Además, extendemos nuestro análisis a funciones no únicamente polinomiales, sino también a funciones trigonométricas, funciones definidas a trozos, y funciones que no son de clase C1 en todo el espacio, llegando a dar un resultado sobre cómo esta función, la cual llamaremos potencial, nos dice todo sobre los ciclos límite del sistema.
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Sistema tipo Jerk - Vand der Pol
Varios de los sistemas dinámicos de relevancia en diferentes áreas del conocimiento y en particular en física se pueden expresar como una ecuación diferencial ordinaria, no lineal de tercer grado $J(\dddot{x},\ddot{x},\dot{x},x)=0$, conocida como ecuación de Jerk. Por otro lado el sistema de Van der Pol describe un oscilador no lineal con amortiguamiento no lineal $P(\ddot{x},\dot{x},x)=0$. La combinación de estos dos sistemas genera un sistema dinámico más complejo, rico en comportamientos no lineales debido al término de amortiguamiento no lineal del oscilador de Van der Pol así como de su potencial asociado $V(x)$. En este trabajo presentamos el análisis de un sistema dinámico tipo Jerk-Van der Pol con un potencial $V(x)$ sinusoidal, la forma de este potencial genera una infinidad de puntos de equilibrio, aunque los que se encuentran cerca del origen son los que predominan y controlan de manera sustancial la dinámica caótica. A través del análisis de la dinámica del sistema se muestra que existen regiones de bifurcación, auto-oscilación, de estabilidad y de inestabilidad.
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ESTABILIDAD DE LOS CICLOS LÍMITES DE UN SISTEMA POLINOMIAL EN EL PLANO SUJETO A PERTURBACIONES ARMÓNICAS MONOCROMÁTICAS Y BICROMÁTICAS
La teoría de sistemas no lineales en el plano está bien establecida. El teorema de Poincaré-Bendixson, el teorema de Lienard, etc., son herramientas que pueden ser utilizadas para estos fines. En este trabajo se estudia numéricamente la estabilidad de los ciclos límites de un sistema polinomial de orden 14 en el plano, cuando está sujeto a perturbaciones armónicas, tanto en una de las componentes (monocromáticas) como en ambas (bicromáticas). El sistema original, cuando no está sujeto a perturbaciones, permite la coexistencia de varios ciclos límites. Para analizar el efecto de las perturbaciones armónicas, se usa un enfoque entrópico basado en la entropía de Shannon en el espacio fase, así como una descomposición temporal de las señales usando el método de descomposición empírica de modos. Los resultados alcanzados nos permiten concluir que: a) las perturbaciones monocromáticas mantienen la estabilidad de los ciclos límites exteriores, pero no de los interiores; b) las perturbaciones bicromáticas inducen inestabilidades en los ciclos límites que llevan eventualmente a una evolución caótica del sistema. Los resultados logrados se pueden aplicar en configuraciones de encriptación de información y en el diseño de estructuras más complejas. Trabajo apoyado por el programa CIC-UMSNH 2024.
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Caracterización del asentamiento de partículas en un modelo matemático unidimensional mediante la ecuación Jerk.
En este trabajo, presentamos un análisis de las características que influyen en la sedimentación las partículas en un modelo matemático unidimensional partir de la ecuación
Jerk. A partir de este modelo, estudiamos las características de la sedimentación de partículas para diferentes condiciones de contorno a través de los parámetros de la ecuación Jerk y el tamaño del espacio donde se encuentran las partículas. Analizamos cómo influyen
estos parámetros en el tiempo de sedimentación y su relación con el medio de dispersión.
Además, exploramos el tiempo promedio de asentamiento, las distribuciones de probabilidad para el desplazamiento medio y los cambios que muestra la distribución de probabilidad de los tiempos de asentamiento para diferentes tamaños del espacio.
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Control impulsivo del sistema de Chen
Existen muchos métodos para controlar sistemas caóticos, entre ellos se han utilizado algunos esquemas impulsivos para sincronizar dos sistemas caóticos. En este trabajo presentamos el control impulsivo del sistema caótico de Chen. Presentamos las condiciones bajo las cuales un sistema de Chen puede ser controlado impulsivamente hasta el origen. También se presentan los límites superiores de los intervalos de impulso para un control impulsivo asintóticamente estable. La estabilidad de un esquema de control impulsivo es la estabilidad de la solución trivial de una ecuación diferencial impulsiva. Por lo tanto, utilizamos la teoría de ecuaciones diferenciales impulsivas para estudiar el control impulsivo del sistema de Lorenz. Se presentan resultados experimentales numéricos.
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ESTUDIO NUMÉRICO Y ANALÍTICO DE LA SINCRONIZACIÓN DE TRES SISTEMAS CAÓTICOS USANDO ACOPLAMIENTO ELÁSTICO-GIROSCÓPICO
Gran cantidad de fenómenos naturales se pueden describir usando modelos matemáticos no lineales. Muchos de estos modelos se suelen presentar como sistemas de baja dimensionalidad con un comportamiento caótico. La sincronización de dos o más sistemas sucede cuando alguno de ellos modifica su comportamiento para adaptarse a otro. El estudio de la sincronización es de interés actual para comprender gran variedad de fenómenos en distintas áreas de la ciencia. Colonias de luciérnagas, células cardíacas, sistemas nerviosos, ciclos circadianos y láseres acoplados son algunos ejemplos de sincronización de sistemas caóticos. Durante una sincronización de sistemas caóticos, uno de los aspectos importantes es el tipo de acoplamiento utilizado. Algunos de los acoplamientos más comunes son los que usan la posición (acoplamiento elástico) o la velocidad (acoplamiento disipativo) y recientemente, la aceleración (giroscópico). Es bien sabido que de la elección del acoplamiento depende la existencia o eficacia de la sincronización. En este trabajo, se estudia la sincronización de tres sistemas caóticos diferentes bajo un acoplamiento combinado. Se resuelve numéricamente las ecuaciones de la sincronización y se calcula un diagrama de bifurcación para conocer los valores de la constante de acoplamiento donde se genera sincronización de los sistemas. Después, se usa la teoría de perturbación para obtener una solución analítica que se compara con los resultados numéricos. Hemos caracterizado el rango de las constantes de acoplamiento donde se puede lograr la sincronización. Agradecimiento: CONAHCYT y CIC-UMSNH.
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Impresión 3D de andamios compuestos de ácido poliláctico/alginato de sodio/hidroxiapatita con morfología de tejido trabecular diseñados mediante el modelo extendido Komarova - Hohenberg
La impresión tridimensional (3D) es un proceso de fabricación de alta velocidad para biomateriales de tejido óseo, que facilita el camino para resolver los problemas clínicos de defectos óseos de una nueva manera. Utilizando la técnica de proceso de diseño matemático y fabricación asistida por impresión 3D (MDP-3DPAM), se obtuvieron andamios a base de materiales compósitos microporosos de ácido poliláctico (PLA), alginato de sodio e hidroxiapatita, cuya microestructura se obtiene numéricamente a partir de un modelo matemático. Este modelo es del tipo reacción-difusión de interacciones autocrinas y paracrinas entre osteoblastos y osteoclastos con términos biarmónicos que permite simular el proceso de remodelación ósea. La microporosidad del material compuesto mimetiza la estructura del hueso trabecular humano. Se observa una estrecha relación entre la estrctura microporosa del material y su módulo de elasticidad. La metodología muestra potencial para generar estructuras que permitan el control de las propiedades del material compuesto. Se demostró que las propiedades de biocompatibilidad son mejores que las del andamio de PLA puro. Esta estructura compuesta proporciona una estrategia prometedora para la reparación de grandes defectos óseos.
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Sincronización maestro - esclavo de sistema caotico Chua - Chua
La sincronización de sistemas caóticos es un tema vigente con diversas propuestas entre las que figura la sincronización de sistemas idénticos en el que uno de ellos funge como maestro y el otro como esclavo para el que se obtiene una función de control a través de la construcción de una función de Liapunov o a través de un método de hamiltoniano generalizado, entre otros. En este trabajo damos una forma alternativa de sincronización tipo maestro esclavo para el sistema de Chua clásico definido por una función de valor absoluto. Un análisis analítico del comportamiento de las funciones de error es presentado, lo que permite mostrar la sincronización. Además se muestra que se tiene la sincronización para valores diferentes de uno de los parámetros, con condiciones iniciales diferentes o iguales que corresponden a dinámicas de ciclos límites y atractores extraños.
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Caracterización de la Dinámica del Sistema de Rössler para la Encriptación Segura de Imágenes Digitales
En este trabajo presentamos un análisis detallado de la caracterización de la dinámica para el sistema tridimensional de Rössler con una aplicación específica en la encriptación de imágenes. Esta caracterización es una representación gráfica que ilustra cómo varían los exponentes de Lyapunov, que cuantifican la tasa de divergencia de trayectorias cercanas, en función de los parámetros del sistema. La aplicación en la encriptación de imágenes aprovecha la sensibilidad a las condiciones iniciales y la complejidad inherente a los sistemas caóticos. Los valores de los exponentes de Lyapunov se utilizan para generar claves criptográficas dinámicas, que varían con cada iteración del sistema, asegurando la seguridad en la encriptación y desencriptación de imágenes digitales. Los resultados obtenidos demuestran que este enfoque proporciona una robustez significativa contra ataques criptográficos, destacando la utilidad de la caracterización de la dinámica en aplicaciones prácticas de seguridad informática.
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Conteo de ciclos límite en los sistemas de Liénard
El problema 16 de Hilbert es un problema que, a día de hoy, sigue abierto, generando campos de estudio e investigación en cuanto a la existencia y conteo de los ciclos límite en sistemas de ecuaciones diferenciales planares. Un grupo particular de estos sistemas son los sistemas de Liénard, los cuales son una manera de reescribir una ecuación diferencial de segundo orden en dos ecuaciones diferenciales de primer orden. Este tipo de sistemas son muy investigados porque tienden a presentar ciclos límite, especialmente los sistemas polinomiales.
En este trabajo, investigamos la estabilidad y el número de ciclos límite a partir de proponer nuevas funciones en la transformada de Liénard que nos dará información respecto a los ciclos límite que aparecen en el sistema. Además, extendemos nuestro análisis no solo a funciones polinomiales, sino también a funciones trigonométricas, funciones definidas a trozos, y funciones que no son de clase C1 en todo el espacio, llegando a dar un resultado sobre cómo esta función del sistema, la cual llamaremos función potencial, nos da la información sobre los ciclos límite que presenta el sistema y la estabilidad.
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Multiestabilidad en una variante de un sistema Jerk Van der Pol
En este estudio investigamos la multiestabilidad en una variante del sistema Jerk Van der Pol, un sistema no lineal conocido por su capacidad de exhibir comportamientos dinámicos complejos. El enfoque principal de nuestro análisis fue la caracterización de las regiones caóticas y la coexistencia de atractores dentro del espacio de parámetros del sistema. Inicialmente, calculamos los exponentes de Lyapunov para mapear las regiones del espacio de parámetros donde el comportamiento caótico es predominante. Estos exponentes nos permitieron identificar con precisión las zonas de alta sensibilidad a las condiciones iniciales, características del caos. Nuestro análisis reveló una rica estructura de regiones caóticas intercaladas con comportamientos periódicos y cuasi-periódicos. Adicionalmente, exploramos la coexistencia de atractores mediante el análisis de las cuencas de atracción del sistema. Las cuencas de atracción, que definen el conjunto de condiciones iniciales que evolucionan hacia un determinado atractor, fueron visualizadas para diferentes configuraciones de parámetros. Este estudio permitió observar la presencia de múltiples atractores coexistentes y la sensibilidad de las cuencas a las variaciones en los parámetros del sistema. La complejidad y la topología fractal de las cuencas de atracción subrayan la naturaleza intrínsecamente complicada del sistema y su capacidad para exhibir multiestabilidad.
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Análisis en frecuencia de la dinámica de neuronas
En general, la sinapsis es la unión intracelular especializada entre células excitables, esta unión ocurre cuando dos células están muy cerca y sus membranas están equipadas para transmitir señales químicas o eléctricas. La sinapsis eléctrica surge por la unión de las membranas plasmáticas de las células, donde la transmisión entre las células no se produce por la secreción de un neurotransmisor, sino por el paso de iones de una célula a otra a través de uniones tipo gap; que son pequeños canales formados por acoplamiento de proteínas, en células estrechamente adherentes. En estas conexiones la corriente fluye en ambas direcciones y prácticamente no hay retrasos sinápticos. Sin embargo, los canales no siempre están abiertos y son modulados por los agentes reguladores. Matemáticamente, este tipo de sinapsis se puede definir como una función de la salida entre el potencial eléctrico de las células multiplicado por la conductancia eléctrica del canal. En este trabajo se presenta la descripción completa del modelo matemático de una neurona, así como la interpretación física de cada parámetro del modelo. Mediante una simulación numérica se caracteriza la sinapsis de la neurona ante variación paramétrica, además, a partir de la función de transferencia, ante distintos estímulos de la neurona, se estima el porcentaje de sobre disparo, la relación de amortiguación, la frecuencia natural, el tiempo de asentamiento, el tiempo pico y el tiempo de subida.
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El problema armónico bidimensional (clásico y cuántico) de dos centros fijos
En este estudio se considera una partícula moviéndose en el plano sujeta a interacciones armónicas con dos centros fijos. De forma genérica, el sistema es caótico. Clásicamente, los movimientos periódicos y caóticos son caracterizados de forma integral mediante series de tiempo, análisis de Fourier, secciones de Poincaré, líneas de simetría y el promedio del máximo exponente de Lyapunov en función de los parámetros del sistema (distancias de equilibrio) y de la energía. En el sistema cuántico, se determina la energía variacional del estado base $E_0$ en función de los parámetros del sistema. Se discute brevemente la conexión clásico-cuántica del problema.
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ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE IMÁGENES ENCRIPTADAS MEDIANTE SISTEMAS CAÓTICOS
Los sistemas caóticos han sido utilizados en una amplia gama de aplicaciones debido a la sensibilidad de la respuesta generada para distintas condiciones iniciales. Entre las diferentes aplicaciones se encuentra el cifrado de imágenes. La encriptación de imágenes consiste en general de dos etapas. Primero, los pixeles de la imagen se permutan entre si, proceso conocido como barajar. Segundo, se cambia la intensidad de los valores de los pixeles (difusión) de forma pseudoaleatoria. En este trabajo se comparan propiedades estadísticas del cifrado de imágenes mediante un algoritmo al se le puede implementar distintos sistemas no lineales con comportamiento caótico. En particular nos concentramos en un sistema Jerk tipo Duffing con potencial de triple pozo. Para este fin, se lleva a cabo la comparación entre las imágenes de 8-bits cifradas y la imagen de 8-bits idealmente cifrada (en la cual la entropía toma el valor de ocho). Se realiza el análisis estadístico en las imágenes originales y encriptadas para evaluar la eficacia de la encriptación. El análisis se realiza mediante la distribución de probabilidad del color de pixeles, la comparación de la correlación entre pixeles adyacentes de cada una de las imágenes y la entropía de información de Shannon. Se encuentra que los sistemas caóticos son viables en el encriptado de imágenes ya que el valor de entropía de Shannon encontrada es cercana al valor de ocho.
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Solitones No Autónomos de la Ecuación No Lineal de Schrödinger con Potencial Lineal
El objetivo del presente trabajo es resumir los métodos teóricos de la obtención de las soluciones
exactas de la ecuación no lineal de Schrödinger (NLSE) con el potencial lineal. Presentamos el
método de M. Ablowitz, D. Kaup, A. Newell, y H. Segur (AKNS) y las pares de Lax que
prueban la integrabilidad completa de esta ecuación y el método de transformaciones de
Bäcklund que permite obtener sus soluciones N-solitonicas. Analizamos y graficamos la
dinámica de un solitón y demostramos la interacción elástica de los solitones no autónomos.
Palabras clave: Solitones no autonomos, Física no lineal, Ecuación no lineal de Schrodringer
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DINÁMICA DE UNA VARIANTE DE MAPAS SENOIDALES
El mapa senoidal original es un modelo discreto que presenta una dinámica similar al mapa logístico [1], exhibiendo mecanismos de doblamiento de periodos que eventualmente lleva hacia el caos. En este trabajo se analiza la dinámica de una familia de mapas senoidales, mediante el uso de los diagramas de bifurcación, de sus espectros de Lyapunov y el método de descomposición empírica de modos (EMD, por sus siglas en inglés). Los primeros dos métodos son técnicas estándares de la teoría de sistemas dinámicos [2], en tanto que el método EMD fue introducido por Huang y otros [3], para analizar señales temporales altamente irregulares en términos de una superposición de funciones de media cero, llamadas funciones de modo implícito (IMF, por sus siglas en inglés). Los resultados obtenidos muestran que la dinámica de esta familia de mapas es muy diferente al del mapa senoidal conocido en la literatura. En particular, la nueva dinámica está caracterizada por la aparición de bandas rectas altamente caóticas mezcladas con zonas típicas del comportamiento del mapa senoidal conocido en la literatura. El espaciamiento de estas bandas está caracterizado por un parámetro de control. La descomposición EMD exhibe señales IMF a tiempos de escala diferentes en función del parámetro de control definido para esta familia de mapas. Trabajo apoyado a través del proyecto CIC-UMSNH 2024.
1. May, R. M. (1976). Nature, 261, p. 459.
2. Strogatz, S. H. (2000). Nonlinear Dynamics and Chaos (Perseus Books Publishing, LLC, pp. 148–150.
3. Huang, N. E., et al. (1998). Proc. R. Soc. A, 454, pp. 903–995.
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Modelado de la actividad eléctrica del corazón usando redes neuronales
El corazón es uno de los órganos más vitales y complejos del cuerpo humano. A pesar de los avances en medicina y tecnología, las enfermedades cardiacas siguen siendo una de las principales causas de muerte en el mundo. Una interpretación precisa de su dinámica puede ser esencial para el diagnóstico y prevención de enfermedades cardiacas. Por ello, el desarrollo de sistemas que contribuyan a nuevos tratamientos que mejoren la calidad de vida de las personas es fundamental, y para diseñarlos es esencial comprender los mecanismos de funcionamiento del corazón. En este sentido, el modelado matemático así como procesos que ayudan a describir el funcionamiento del corazón, han jugado un papel muy importante en el impulso de la investigación de la fisiología cardiaca. El corazón humano puede considerarse un sistema complejo, pero robusto, que tiene muchas maneras de ser modelado. En varios de estos modelos debe incluirse el efecto de millones de células, lo que demanda una alta capacidad de cómputo. Una opción para superar esta importante limitación ha sido desarrollar modelos que describan macroscópicamente la actividad eléctrica del corazón a través de la señal de electrocardiograma (ECG). A este respecto, recientemente, se han desarrollado técnicas basadas en algoritmos de inteligencia artificial (IA) para construir modelos matemáticos a partir de datos. Motivados por las capacidades de autoaprendizaje que exhiben los algoritmos de IA, en este trabajo se construye un modelo matemático capaz de reproducir señales de electrocardiograma en estado sano usando redes neuronales y matrices dispersas. Las redes neuronales son entrenadas únicamente con registros de electrocardiograma. La reconstrucción del conjunto de ecuaciones diferenciales que describen el modelo matemático se basa en una biblioteca de funciones polinomiales de orden n. Las señales ECG generadas por el modelo propuesto muestra un acuerdo cuantitativo y cualitativo comparadas con las señales ECG objetivo.
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Análisis de la Dinámica Caótica en Sistemas Hamiltonianos Periódicamente Perturbados y su Representación Geométrica
La dinámica caótica en sistemas hamiltonianos periódicamente perturbados se caracteriza geométricamente. Estos sistemas conservan el volumen del espacio fase, estirando y plegando pequeños volúmenes de condiciones iniciales hasta abarcar grandes secciones del espacio. Esta propiedad se visualiza geométricamente mediante secciones de Poincaré, donde trayectorias únicas atraviesan repetidamente el plano de Poincaré. El oscilador armónico, un arquetipo de sistemas hamiltonianos; se examina bajo perturbaciones periódicas. Este mapeo iterativo depende de la frecuencia natural del oscilador y un parámetro entero que determina la resonancia. La fuerza de la perturbación y la periodicidad controlan la simetría y el ancho de las capas estocásticas en el espacio fase extendido. Utilizando Matlab, se implementaron mapas iterativos para manipular estos parámetros. Para valores pequeños de la perturbación, los patrones son mayormente regulares; al incrementar la perturbación, surgen capas estocásticas complejas. Valores pares pequeños del parámetro de resonancia producen patrones de simetría regular, mientras que valores impares pequeños generan estructuras cuasicristalinas
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Resolución y Análisis de Sistemas Dinámicos de Primer y Segundo Orden
La resolución de sitemas de primer y segundo orden es de gran relevancia en materias como teoría de control y robótica, dinámica de sistemas físicos e ingeniería de control, debido a la importancia y aplicación que se tiene en el diseño de prácticamente cualquier tipo de sistemas. Este protecto se centra en la explicación de qué son los sistemas de primer y segundo orden, la modelación matemática de un circuito RLC (Resistencia, inductor y capacitor) de primer y segundo orden, la obtención de la respuestas a entradas tipo escalón unitario y rampa unitaria, la simulación de los modelos mencionados anteriormente con el software MATLAB, así como la construccion física del circuito. Se realiza la comparación de los resultados obtenidos mediante simulación, modelación y la obtención del margen de error.
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Sincronización de Sistemas Dinámicos con Multiestabilidad
La sincronización de sistemas dinámicos es un fenómeno fascinante y ampliamente estudiado en diversos campos, desde la física hasta la ingeniería y la biología. En este trabajo se centra en la comprensión y el estudio de la sincronización de sistemas dinámicos que presentan multiestabilidad, empleando el sistema de Rössler PWL modificado y el sistema Li-Sprot. Se analizan dos configuraciones para acoplar los sistemas: configuración en anillo y lineal. Estudiamos los efectos de las constantes de acoplamientos a través de los diagramas de bifurcación y las funciones de error, en las configuraciones de anillo y lineal. Los resultados numéricos muestran que la variación de las constantes de acoplamientos conduce a la aparición de diferentes comportamientos dinámicos y diferentes tipos de sincronización. Analizamos las funciones de error para encontrar el rango de valores de las constantes de acoplamientos donde se logra la sincronización completa.
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Estructuras no lineales compactas en teoría de campos clásicos
La comprensión y manipulación de los solitones ofrecen nuevas oportunidades para la investigación
científica y el desarrollo tecnológico. Desde la exploración del comportamiento de la materia hasta la
optimización de sistemas de comunicación, los solitones continúan desempeñando un papel destacado
en la expansión de nuestro conocimiento y en la innovación en diversos campos de estudio.
Los compactones son soluciones matemáticas que describen ondas altamente localizadas y de ensanchamiento finito
en sistemas no lineales. A diferencia de los solitones, que se propagan sin cambio de forma, los
compactones pueden deformarse o desvanecerse en ciertas condiciones.
El presente trabajo aborda el tema de las propiedades dinámicas de los compactones como entidades
mas realistas de procesos no lineales, debido principalmente a su ausencia de interacciones a larga
distancia.
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ESTUDIO DE LA DINÁMICA DE UNA VARIANTE DEL MAPA LOGÍSTICO BASADA EN LA SERIE GEOMÉTRICA
La dinámica del mapa logístico es ampliamente conocida en la literatura [1]-[2]. En este trabajo se analiza la dinámica de una extensión del mapa logístico en donde se hace uso de la serie geométrica para incluir términos adicionales, tanto alternantes como no alternantes en signo, en uno de los términos del mapa logístico original. Se utilizan los diagramas de bifurcación y los espectros de Lyapunov, así como el método de descomposición empírica de modos [3] (EMD, por sus siglas en inglés), para caracterizar la dinámica del mapa propuesto. Los resultados obtenidos muestran que la dinámica de estos mapas guarda similitudes y diferencias con el mapa logístico conocido en la literatura. En particular, el rango de valores del parámetro de control que define la ventana del desdoblamiento de periodos a la transición al caos, está reducido en comparación con la del mapa logístico normal. También, el efecto de la alternancia en signos de los términos adicionales que caracteriza al mapa logístico propuesto, queda de manifiesto en un corrimiento de las ventanas periódicas y zonas caóticas. La descomposición EMD exhibe señales IMF a tiempos de escala diferentes en función del parámetro de control definido para esta familia de mapas. Esta clase de mapas logísticos extendidos puede usarse en esquemas de encriptación. Trabajo apoyado a través del proyecto CIC-UMSNH 2024.
1. May, R. M. (1976). Nature, 261, p. 459.
2. Strogatz, S. H. (2000). Nonlinear Dynamics and Chaos (Perseus Books Publishing, LLC, pp. 353–369.
3. Huang, N. E., et al. (1998). Proc. R. Soc. A, 454, pp. 903–995.
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Redes Neuronales Informadas por la Física Aplicadas a Sistemas Dinámicos
En este trabajo se aplican las Redes Neuronales Informadas por la Física, o PINN's por sus siglas en inglés, como herramienta para estudiar sistemas físicos descritos por ecuaciones diferenciales. La formulación original trata sistemas de ecuaciones de la forma
$$ {\bf u}_t + \mathcal{N}[{\bf u}; \lambda] \ = \ 0\quad , \qquad t\in [0,T], \ {\bf x}\in \Omega \ $$
sujetas a las condiciones iniciales y de frontera
$${\bf u}(0,{\bf x}) \ = \ g({\bf x})\ , \quad {\bf x}\in \Omega \ $$
$$\mathcal{B}[{\bf u}] \ = \ 0\ , \quad t\in [0,T], \ {\bf x}\in \partial \Omega $$
donde ${\bf u}(t,{\bf x})$ describe la solución desconocida, $\mathcal{N}$ es un operador diferencial no lineal, $\lambda$ son parámetros del modelo y $\mathcal{B}$ es un operador correspondiente a condiciones de frontera. $\\$
Posteriormente, la solución desconocida ${\bf u}(t,{\bf x})$ se representa mediante una red neuronal profunda ${\bf u}_\theta ({\bf x})$ donde $\theta$ denota los parámetros ajustables de la red, es decir pesos y sesgos. A partir de esto se construye una función de pérdida que cuantifica la discrepancia entre la red y las condiciones que imponen las ecuaciones que definen al sistema original. Llevando a cabo el proceso de minimización de la función de pérdida, se restringe la red neuronal ${\bf u}_\theta ({\bf x})$ para que cumpla con la física impuesta por la ecuación diferencial parcial y las condiciones de contorno.
$\\$
En este estudio se aplica esta metodología en problemas directos (inferir soluciones) para la ecuación de Poisson en una dimensión y la ecuación de Hamilton-Jacobi con condiciones de frontera. También se aplica a problemas inversos (hallar parámetros de ecuaciones diferenciales) para en el atractor de Lorenz y el sistema de Hénon-Heiles.
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