Investigadora USM es primera en el mundo en comprobar fenómeno de superconductividad interdimensional

La Dra. Carolina Parra lideró a investigadores de la Universidad de Stanford en la observación de la superconductividad bidimensional en superconductores 3D.

A través de un experimento desarrollado en Estados Unidos, un equipo de científicos liderado por la Dra. Carolina Parra, investigadora joven del Departamento de Física de la Universidad Técnica Federico Santa María, hizo historia a nivel mundial al comprobar que el fenómeno de la “superconductividad interdimensional”, descrito hasta el momento solo en teoría, puede observarse en un tipo de material superconductor basado en bario, plomo, bismuto y oxígeno (BaPbBiO o BPBO).

El objetivo de este proyecto, realizado por la Dra. Parra en el Laboratorio de Manipulación Atómica de la Universidad de Stanford, junto a investigadores de dicha institución, era entender, a nivel de comportamiento electrónico, la superconductividad en un material que había presentado ciertas anomalías electrónicas que no se entendían completamente, y que sugerían algún tipo de interdimensionalidad de su estado superconductor.

“BPBO tiene una simetría tal que no hay caminos preferenciales en que los electrones superconductores en el material sientan la preferencia de moverse, por tanto deberían expresar su estado superconductor en tres dimensiones. Sin embargo, lo fascinante en este sistema es que cuando a los electrones se les da el poder de superconducir, escogen hacerlo en un mundo bidimensional (2D)”, explica la investigadora USM.

“Por mucho tiempo la comunidad científica ha intentado generar este tipo de superconductividad para poder conducir en dos dimensiones corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía. Sin embargo, la forma en que lo han hecho es creciendo láminas muy delgadas o generando interfases las que requieren de equipamientos muy sofisticados y técnicas costosas. En nuestro caso encontramos este estado 2D que emerge en un material 3D crecido en forma muy sencilla. Nuestras mediciones son las primeras que confirman este tipo de superconductividad 2D en un material 3D”, agrega.

Esta iniciativa, publicada en la revista PNAS bajo el nombre Signatures of two-dimensional superconductivity emerging within a three-dimensional host superconductor, surgió a partir del postdoctorado que realizó la investigadora en el Departamento de Física Aplicada de la universidad norteamericana, específicamente en el Laboratorio de Manipulación Atómica. Allí se entrenó en el uso de la llamada microscopía de barrido túnel de bajas temperaturas (LT-STM), que permite estudiar el comportamiento de los electrones en los materiales o moléculas, con resolución atómica.

Impacto del proyecto

En la misma línea de investigación, el año pasado la Dra. Parra se adjudicó, con el apoyo de la USM, un proyecto Fondequip que permitirá a la Casa de Estudios adquirir un equipo LT-STM muy similar al utilizado en Stanford. “Este será el primero en Sudamérica y su postulación fue apoyada por centros de investigación y universidades de Argentina, Perú, Brasil, Colombia, Costa Rica y Estados Unidos, además de investigadores chilenos de distintas disciplinas e instituciones, quienes entendieron el poder de esta técnica para estudiar el comportamiento electrónico de los sistemas que ellos estudian, desde nanomateriales y materiales cuánticos hasta biomoléculas”, explica.

“Una de las fortalezas que tiene el equipamiento es poder contribuir a la colaboración entre la amplia comunidad de científicos y científicas teóricos, que tienen las capacidades de modelar el comportamiento electrónico de materiales, y los científicos y científicas experimentales en Chile, que ahora podrán medir ese comportamiento, tal como ocurrió en este caso de la superconductividad interdimensional”, añade.

La investigadora explica que, con dicho equipo en la USM, junto a las capacidades de síntesis de nanomateriales y materiales cuánticos que posee el laboratorio de Nanobiomateriales de la Institución, “sin duda podremos continuar esta investigación e iniciar otras más, ahora teniendo las herramientas para ir a la par con centros internacionales. De esta forma la USM se posicionará como un polo interdisciplinario de desarrollo científico teórico-experimental en materiales de baja dimensión.

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Académico USM participa en evento de observatorio de rayos gamma más grande del mundo

El Dr. Claudio Dib, profesor del Departamento de Física, formó parte de la presentación de CTA-Sur, observatorio astronómico de rayos gamma de última generación, que se instalará en nuestro país.

Con el fin de dar a conocer una serie de videos sobre CTA (Cherenkov Telescope Array, en inglés), el observatorio de rayos gamma más grande hasta ahora, y en el contexto del Día de la Astronomía, dicha institución organizó un evento online en español, que contó con la presencia del profesor del Departamento de Física de la Universidad Técnica Federico Santa María, Dr. Claudio Dib, junto al profesor de la Universidad de Chile, Dr. Walter Max-Moerbeck.

El académico es uno de los miembros del consorcio CTA en nuestro país. En la cita también participaron el administrador de la Sede CTA-Sur, Volker Heinz; y la Coordinadora de ESO para CTAO, Lieselotte Jochum.

“Este fue un evento de difusión del nuevo observatorio de rayos gamma que se instalará en el norte de Chile. Es un proyecto que lleva más de 10 años de planificación por científicos a nivel mundial”, explica el profesor Dib, agregando que el fin de estos telescopios es “detectar los rayos gamma de las más altas energías que vienen del Cosmos”.

“Es un gran desafío para observar todo el cielo, y por ello CTAO usará dos conjuntos de telescopios: uno en el hemisferio norte (CTA-Norte) y otro en el hemisferio sur (CTA-Sur). Rayos gamma de más baja energía, que son muy frecuentes, se captan directamente con satélites y sondas espaciales fuera de la atmósfera, pero los de muy alta energía, que son menos frecuentes, sólo se pueden detectar indirectamente desde tierra usando la atmósfera como «material detector»”, agrega el profesor del Departamento de Física.

En el caso de CTA, el académico también señala que “los telescopios detectan la luz que produce la lluvia de partículas subatómicas, que a su vez se produce cuando los rayos gamma chocan con los átomos en las capas altas de la atmósfera. Esta luz se produce por el llamado efecto Cherenkov, que ocurre cuando las partículas se mueven más rápido que la luz en la atmósfera”.

Ciencia de primer nivel en Chile

Para el Dr. Dib estos son pasos que hay que ir dando, desde la primera instalación de telescopios, a la capacitación en observación y posterior construcción de tecnología astronómica en suelo chileno. “El que CTA sea un consorcio a nivel mundial donde además existan miembros chilenos nos pone como colaboradores del proyecto. Ya no solo contamos con el territorio, sino también con las capacidades para competir, negociar y colaborar directamente”.

Respecto a la importancia de este tipo de alianzas y proyectos para la formación de futuros profesionales, el profesor destaca que “habiendo científicos chilenos participando, habrá estudiantes que también harán lo mismo. La cercanía geográfica de este gran instrumento nos da la oportunidad de aumentar la valoración de la exploración científica en el país y así mismo motivar a las nuevas generaciones de jóvenes interesados en ciencia. Si esto sigue avanzando, en el futuro quienes lideren iniciativas de este tipo ya no vendrán necesariamente de afuera sino también de nuestra región, en colaboración con el resto de expertos mundiales”.

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Universidad de Stanford ubica a académicos USM en el 1% y 2% con mayor impacto científico

La institución norteamericana destaca a 13 profesores e investigadores de la universidad pertenecientes a los campos de ingeniería eléctrica y electrónica, física, minería y construcción.

La prestigiosa Universidad de Stanford, Estados Unidos, reconoció a 13 académicos e investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María en su ranking sobre impacto científico, ubicándolos entre el 1% y 2% de académicos con mayor contribución científica en el mundo. En nuestro país, 126 investigadores fueron seleccionados en el ranking, 24 de ellos en áreas de la ingeniería.

El listado se basa en la estandarización de métricas de citación de trabajos científicos, contenidas en las bases de datos disponibles, como una manera de reconocer los aportes de cada investigador y, a la vez, como un criterio para la asignación de recursos de sus investigaciones. En esta oportunidad, el ranking analizó información recopilada desde Scopus entre los años 1996 a mayo del 2020.

La Directora General de Investigación, Innovación y Emprendimiento de la USM, Lorna Guerrero, destacó que “este estudio tiene un alto grado de credibilidad, ya que no considera uno o dos indicadores bibliométricos aislados, sino que se basa en una fórmula compuesta por varios indicadores estandarizados que logran dar una medida más objetiva de la productividad, calidad e impacto de la investigación realizada, dentro de un área específica”.

En la misma línea, agregó que “es muy destacable que la USM tenga alrededor del 50% de los chilenos que están en este ranking en áreas relacionadas con la ingeniería, lo cual valida nuestro liderazgo en I+D a nivel nacional. Muchos de los investigadores que están en este ranking pertenecen a centros de I+D de excelencia de la USM, lo que refleja que este término, ‘de excelencia’, viene avalado por organizaciones internacionales, con datos objetivos”.

En tanto, la Directora de Investigación de la Universidad, Alejandra Urtubia, comentó que este reconocimiento “es el reflejo del impacto de la calidad de investigación que se realiza en nuestro plantel. El hecho de que gran parte de los investigadores destacados sean parte de los centros basales de la universidad debe ser un modelo a seguir y analizar. Nuestros investigadores son de clase mundial, por lo tanto, debemos seguir apoyándolos con políticas y herramientas que faciliten la generación y difusión de conocimiento y así en un futuro cercano, este número puede ser mayor”.

Investigadores de clase mundial

La metodología de este ranking consistió en seleccionar a investigadores con, al menos, cinco publicaciones en revistas de corriente principal, en un universo de casi 7 millones de investigadores de áreas como Arte y Humanidades, Economía y Ciencias Sociales, Ciencias de la Salud y Ciencias Naturales. Entre ellos, fueron considerados 22 campos de especialización, como la ingeniería, con 12 sub-campos del área.

Bajo este análisis, los profesores USM destacados en el tope del 2% de mayor contribución científica en su área según la Universidad de Stanford, son: Samir Kouro, Pablo Lezana, Marcelo Pérez, Jorge Pontt, César Silva, Marcelo Soto y Christian Rojas, del área de ingeniería eléctrica y electrónica, varios de ellos pertenecientes al Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, AC3E.

Junto a ellos, los profesores e investigadores Juan Yianatos y Luis Bergh, del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental; Leonhard Bernold del Departamento de Obras Civiles; Boris Kopeliovich y Gorazd Cvetic, del Departamento de Física; y, Tan Jinggang, del Departamento de Matemática.

Samir Kouro, también director de Innovación y Transferencia Tecnológica de la Institución declaró estar “muy contento por este reconocimiento. Estar en el 1% de mayor impacto en investigación en tu disciplina a nivel global es evidencia de que desde Chile se pueden hacer cosas de clase mundial. Es un reconocimiento que debo dividir entre muchas personas: colaboradores, colegas y alumnos, que lo han hecho posible. La investigación para mí ha sido una historia de equipos de trabajo, me cuesta en ese sentido verlo como un reconocimiento individual”.

Asimismo, el profesor Luis Bergh del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental comentó que “es importante remarcar que estos resultados son muy importantes, considerando las condiciones desfavorables con que se compite con los investigadores de los países desarrollados, donde los recursos para financiar la investigación son al menos 10 veces más que los disponibles en Chile”.

Sobre estos indicadores, Bergh agregó que “es sumamente importante tener índices adecuados para la asignación de recursos. Por ejemplo, ANID asigna recursos usando un ranking de productividad científica que permite una serie de distorsiones al no diferenciar entre autor principal y co-autor, ni considerar el número de co-autores, como tampoco el impacto específico de la publicación en la comunidad. El ranking elaborado por la Universidad de Stanford incluye estos aspectos en forma ponderada, siendo entonces una mejor métrica del impacto que produce la producción científica técnica de un investigador”.

Además el académico Marcelo Pérez, señaló que “se trata de un reconocimiento internacional muy importante, que nos indica que estamos realizando investigación de calidad en el contexto mundial. Además, el que varios investigadores del Departamento de Electrónica estemos en el 1% y 2% en este ranking toma particular relevancia dada la pequeña comunidad de investigadores en ingeniería eléctrica en Chile”, finalizó.

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Con alta convocatoria finaliza la primera versión online del Campamento STEM

Por medio de una ceremonia virtual se hizo entrega de diplomas a los estudiantes secundarios de todo Chile que participaron en la octava versión del Campamento STEM, el cual contó con la novedad del curso online “Desafío a Marte”.

Acercar el área STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) a los estudiantes de educación media es el objetivo de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM), a través del programa Campamento STEM. Desde 2016 esta iniciativa apoyada por el Proyecto Ingeniería 2030, “The Clover”, busca acercar las diversas carreras que se imparten en la Casa de Estudios, a los jóvenes estudiantes que se encuentren en sus últimos años de enseñanza media.

A través de esta iniciativa, los estudiantes secundarios pueden ser Sansanos por tres días y participar en distintos talleres formativos en el área STEM. Sin embargo, este año la crisis sanitaria implicó un cambio en el formato de esta actividad, razón por la que se desarrolló con éxito de manera online.

“Desafío a Marte” es el curso de aprendizaje autónomo que invitó a los estudiantes de enseñanza media a preparar un viaje tripulado por seres humanos al cuarto planeta de nuestro sistema solar. El curso autónomo de aprendizaje estuvo disponible por todo el mes de febrero y abordó temáticas tales como física, matemáticas, astronomía, e ingeniería.

Educación STEM sin barreras

Gonzalo Fuster, Director General de Docencia de la USM y académico del Departamento de Física, compartió con los estudiantes presentes en el evento su experiencia personal, refiriéndose sobre la importancia de participar en este tipo de iniciativas. “Es en este tipo de actividades que no son obligatorias, donde uno puede descubrir cosas realmente interesantes y aprender a disfrutar de la ciencia”, señaló.

El docente además envió un mensaje a los estudiantes secundarios, destacando que “lograron completar toda la actividad; y reconocemos y agradecemos la participación en este curso. Han hecho una de esas actividades que marcan la vida de las personas, espero que sigan participando y que sigan el camino de la ciencia”.

Por su parte, Ricardo Henríquez, Coordinador Docente del Departamento de Física y Coordinador Académico de Campamento STEM, destacó la amplia variedad de comunas y la participación de estudiantes a lo largo de todo el país. Asimismo, resaltó que un 73% del curso lo completó, consolidando así la amplia convocatoria de los secundarios que finalizaron el curso online (MOOC).

Siguiendo esta línea, el académico profundizó sobre los desafíos de la educación y el rol de la metodología de autoaprendizaje, señalando que “para todos los que participamos el principal desafío fue que cada vez que realizábamos los videos, había que pensar en cómo iba a ser la retroalimentación sin que nosotros estuviéramos ahí, eso cambia la mirada de la didáctica, de cómo uno puede plantear actividades y que los estudiantes estén conectados con el curso”.

Para Valentina Trecaman, estudiante del Centro Integral de Educación Alborada, de la región de Aysén, esta experiencia online implicó eliminar las barreras geográficas a la hora de aprender. “Me hizo muy feliz saber que esta oportunidad haya llegado a regiones. Soy de Coyhaique y poder aprovechar esto fue muy valioso, me encanta la ingeniería, matemáticas y física así que disfruté mucho esta experiencia”, expresó.

Quien también estuvo presente durante el evento fue el Dr. en Astronomía de la Universidad de París e ingeniero electrónico de la USM, Rodrigo Leiva, quien dictó la charla “Cómo se hace ciencia con una mirada de visión espacial”, con el fin de complementar el aprendizaje del curso.

En su octava versión, el Campamento STEM contó con la participación de los profesores Rodrigo Suárez, Jefe de Departamento Técnico de la Academia de Ciencias Aeronáuticas; Pedro Serrano, profesor del Departamento de Arquitectura; Cristian Acevedo, Director del Centro de Biotecnologías; Matthias Schreiber, académico de la carrera de Licenciatura en Astrofísica; Álvaro Salinas, profesor del Departamento de Informática; Paola Quitral, profesora del Departamento de Física, y Ricardo Henríquez, Coordinador Docente del Departamento de Física.

Concurso Académico Jornada Completa – Campus Casa Central Valparaíso

Postulaciones hasta el 15 de junio de 2021

Antecedentes solicitados:

  • Currículum Vitae (indicando expectativas de renta)
  • Carta de intereses con resumen de línea de investigación
  • Dos cartas de recomendación
  • Copias de certificados de títulos y grados

Envío de antecedentes

  • Dirección de Desarrollo de Recursos Humanos Académico-Docente al correo electrónico postulaciones.ddrrhhad@usm.cl
  • En asunto indicar código y área al que postula.

Consultas e informaciones

  • Departamento de Física
    Marcela.aguirre@usm.cl
    Matthias.schreiber@usm.cl
    Teléfono: +56 32 2654623

Documento postulación: Maqueta concursos Académicos 21-01-07 y 21-04-04

Profesores de la USM participan en jornada de educación inclusiva en instituto de educación superior mexicano

El encuentro que se realizó de forma virtual, permitió compartir experiencias y prácticas para fomentar el aprendizaje de la física en estudiantes con discapacidad visual.

Compartir experiencias de gestión y aplicación de las adecuaciones curriculares para el aseguramiento del aprendizaje de estudiantes en situación de discapacidad visual, fue el objetivo de la jornada de educación inclusiva realizada por el Instituto Tecnológico de Monterrey, México, y en la que participaron profesores del Departamento de Física en colaboración con el Programa de inclusión de la Universidad Técnica Federico Santa María.

Marcela Liberona, encargada de inclusión de la USM, explicó que esta instancia se generó gracias a la participación de la Casa de Estudios en redes externas que trabajan en temáticas inclusivas como la Red Nacional de Educación Superior Inclusiva (RESI), el Consejo de Rectores de Valparaíso (CRUV) y la Agrupación de Universidades Regionales (AUR), entre otras. También destacó que “el trabajo en inclusión es un compromiso institucional que se evidencia en la movilización de personas y recursos para minimizar las barreras para la plena inclusión de todo el estudiantado”.

Es por ello que esta actividad permitió “compartir experiencias educativas, evidenciar los avances en los ajustes razonables que se requieren para los estudiantes con discapacidad visual en la educación superior, visibilizar el necesario trabajo colaborativo articulado y vinculante entre los/as actores educativos, y poner a disposición de las comunidades educativas nuestras propuestas y soluciones metodológicas y didácticas para fortalecer los aprendizajes en igualdad de condiciones”, agregó.

De esta manera, la exposición “Prácticas inclusivas para la enseñanza y aprendizaje de la Física”, fue realizada por los profesores Alfredo Navarro y Francisco Peña, pertenecientes al Departamento de Física, quienes transmitieron su experiencia en el ramo de laboratorio de Física 130, el que fue adaptado y modificado para asegurar el aprendizaje de estudiantes con discapacidad visual.

Alfredo Navarro, profesor de laboratorio de esta asignatura explicó que “para un ingeniero o un científico, casi la mayoría de los instrumentos o herramientas de medición, están diseñadas y fabricadas para ser operadas usando el sentido de la vista. Por ello, nuestro trabajo se centró en hacer modificaciones y adaptaciones de tal manera que los equipos puedan ser manejados ya no con la visión, sino con el oído”.

Lo anterior se enmarca en la iniciativa interna de la unidad académica, ya que el “Departamento de Física es pionero en dar a la inclusión, una organización interna que nos permite interactuar de mejor manera con el programa de inclusión institucional”, señaló Francisco Peña, profesor y coordinador de inclusión de dicho departamento.

Los detalles de las adecuaciones que se realizaron en el laboratorio fueron publicados en un artículo científico titulado “Teaching labs for blind students: equipment to measure the thermal expansion coefficient of a metal”, elaborado por los profesores del Departamento de Física, Alfredo Navarro, Francisco Peña, Oscar Negrete, Claudio Dib y Patricio Vargas.

Investigadora USM es reconocida como una de las “25 Mujeres en la Ciencia Latinoamérica”

Entre más de 1000 postulantes, la Dra. Parra fue seleccionada por el impacto social de su proyecto nanotecnológico.

Destacar el valor de la ciencia, visibilizar la contribución de las científicas emergentes a la sociedad e inspirar a niñas para seguir carreras en STEM, es el objetivo de la primera edición de la convocatoria “25 Mujeres en la Ciencia Latinoamérica” organizada por la empresa internacional 3M; la cual seleccionó a la investigadora Carolina Parra y a su proyecto “Desarrollos nanotecnológicos para hacer más eficientes y sustentables los procesos industriales”, como parte de esta prestigiosa lista.

“Este reconocimiento se enfoca en destacar la labor de mujeres dedicadas a la ciencia e innovación en Latinoamérica cuyo trabajo tenga el potencial de impactar a la región. Justamente este es el objetivo que me planteé al formar el Laboratorio de Nanobiomateriales USM hace 5 años atrás, usar como estrategia la modificación de materiales a nanoescala para generar innovación nanotecnológica que aporte al desarrollo sustentable de nuestro país, de manera que este premio nos muestra que vamos por buen camino”, señaló la Dra. Parra.

De esta forma y durante un evento de premiación online, que contó con la participación de altos ejecutivos de 3M Latinoamérica y Global, se dieron a conocer las científicas seleccionadas de Argentina, Brasil, Colombia, Perú, México, Uruguay y Chile, y que serán parte de una campaña de difusión y networking que busca disminuir las brechas de género en las áreas de STEM.

“Es importante transmitir pasión por nuestro trabajo y servir de modelo para otras niñas y mujeres interesadas en ciencia. Siempre he dicho que no es por falta de capacidades o motivación que existen menos mujeres en ciencia, sino que por factores sociales, educativos, familiares y culturales entrelazados (y no siempre explícitos) que vienen incluso desde nuestros primeros años. Así, una forma de aportar a revertir esto es contando a otras mujeres y niñas sobre nuestra experiencia y nuestro trabajo”, explicó la investigadora.

Adicionalmente, las historias de las 25 científicas seleccionadas y sus proyectos serán parte de un libro conmemorativo que será lanzado en el marco del Día Internacional de la Mujer, el próximo 8 de marzo. Sumado a ello, contarán con una sesión de coaching con un científico de 3M Latinoamérica, participarán de entrevistas y otras actividades enfocadas a dar mayor visibilidad al impacto de las mujeres en ciencia.

Después de tres años de tramitación académicos del Departamento de Física obtuvieron una de las diez patentes concedidas a nuestra Universidad

Ranking de Propiedad Intelectual elaborado por INAPI ubica a la Casa de Estudios dentro de los 3 más destacados a nivel nacional.

Los investigadores de nuestro Departamento de Física, Patricio Häberle y Christian Orellana, fueron quienes obtuvieron una de las patentes otorgadas este año por su “Método y Sistema para producir grafeno”.  La propuesta es una variante novedosa respecto de los  métodos  actualmente en uso para sintetizar este novedoso material.
Pero qué significa y para qué sirve, nos cuentan Patricio y Christian un poco más sobre esta nueva patente registrada para la Universidad.

-¿En qué consiste esto?

-La patente de invención se refiere a un nuevo método de crecimiento de grafeno basado en la deposición de vapores químicos  (CVD). Esta patente de invención se ha incorporado al programa  PCT (Patent Cooperation Treaty) lo cual  implica  que puede protegerse no sólo en Chile, sino también a nivel  mundial.

El grafeno es un material bidimensional, está formado por una mono capa de átomos de carbono, que se ordenan formando una estructura tipo panal de abeja. Fue aislado por primera vez en el año 2004 y los que primero midieron sus propiedades obtuvieron el premio Nobel de Física en el 2010. Desde entonces ha llamado enormemente la atención por sus excepcionales propiedades físicas. Por ejemplo,  es un material muy liviano y a la vez resistente y flexible, es un muy buen conductor del calor, superando incluso al diamante.  Los portadores de carga en él, se mueven 100 veces más rápido de lo que lo hacen en silicio, ello hace interesante al grafeno para aplicaciones en microelectrónica. A diferencia de otros buenos conductores de corriente eléctrica, es también prácticamente trasparente a la luz visible, lo que abre nuevas posibilidades para su uso en optoelectrónica.

-¿Cuál es su aplicación?

-Aplicando los principios de nuestra invención, se pueden diseñar sistemas de crecimiento de grafeno por CVD de tamaño muy reducido, ya que en este caso no se necesitan de voluminosos sistemas de vacío, reduciendo así ostensiblemente el costo.  La síntesis se logra en un número reducido de pasos,  haciendo muy sencilla su automatización y, por lo tanto, no se requiere de personal especializado para supervisar su formación. Por otro lado, se reducen los costos de insumos,  ya que no se  necesita adicionar hidrógeno gaseoso en ninguna parte del proceso, como es el caso usual en la síntesis de grafeno. Esta característica contribuye además a la seguridad del dispositivo propuesto.

-¿Cómo nació la idea?

-La tecnología nace de los resultados de la tesis doctoral de Cristian Orellana, en temas de física de la materia condensada, relacionados al estudio de métodos alternativos de crecimiento de grafeno para posibles aplicaciones en procesos mineros. El financiamiento para este trabajo provino del programa FONDEF a través del proyecto N° D11I1226.

El nuevo método opera en condiciones de cámara abierta, y a diferencia de los métodos tradicionales de síntesis, se realiza en una sóla etapa.  Esto es, la reducción del sustrato de cobre ocurre como parte del proceso de crecimiento.  La configuración del sistema es simplemente dos láminas de cobre paralelas contenidas en una cámara de vidrio y separadas entre sí por unos pocos milímetros. En ellas se descompone el metano (CH4), cuando las láminas son calentadas vía inducción electromagnética a una temperatura cercana a los 1000 °C. De las especies producidas en la descomposición del metano, el hidrógeno aumenta su concentración relativa, en la zona entre las láminas, debido al fenómeno de termo-difusión o efecto Soret. Este efecto, hace que las especies más livianas se concentren en las zonas más calientes. De esta forma, el hidrógeno, subproducto de la descomposición del metano, se encuentra en cantidades suficientes para reducir el óxido de la superficie del cobre e inhibir la acción nociva para la síntesis de las especies oxidativas.  Es así que  se logra  el crecimiento de grafeno, sobre las caras internas de estas láminas de cobre.  Esperamos que esta innovación se transforme en una alternativa barata y sencilla para la producción de grafeno a nivel industrial.

-¿Cuánto tiempo les tomó?

-No  fue un tiempo corto, después de obtener los resultados experimentales de la tesis doctoral, que tomó cerca de tres años, observamos el potencial del nuevo método. Realizamos una primera  búsqueda del estado del arte y posteriormente efectuamos una declaración de invención en la oficina de transferencia tecnológica (OTTL) de la universidad. Un perito estudió la declaración, analizando el grado de novedad e impacto de la tecnología propuesta. Finalmente, después de algunos meses, se redactó un informe recomendando patentar la tecnología.

Posteriormente se procedió a redactar la solicitud formal de patente, la cual fue enviada a INAPI (Instituto Nacional de Propiedad Industrial) en julio del 2016.  INAPI inicia su propia investigación, realizando nuevas búsquedas.  La patente fue finalmente concedida en el año 2019.

-¿Qué implicancia tiene?

-Especular sobre las implicancias de esta tecnología en este instante, es un poco prematuro,  sin embargo podemos adelantar  que es posible construir sistemas de CVD de bajo  costo y  fácil uso.  Con ello  se reduce la barrera de entrada de muchos centros de investigación para poder iniciar estudios de las diversas aplicaciones del grafeno.  La Figura 1 muestra varias imágenes relativas a la invención.

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Figura1.   a) Esquema  de la invención  WO 2018/014143 AL.  b) Diagrama  del prototipo construído (C. Orellana et al, AIP Advances 7(8):085301, 2017, doi:10.1063/1.4985751).  c) Concepción artística de como se vería el nuevo sistema de síntesis en su versión de sobremesa.

Christian Orellana Gómez

Dr. en  Física de  la Universidad Técnica Federico Santa maría, su área de investigación es física de materia condensada experimental específicamente en la síntesis de grafeno. Ha publicado artículos en revistas internacionales y tiene patentes concedidas como solicitadas.  Ejerce  la  docencia universitaria y está  vinculado a la investigación en los laboratorios de la UTFSM.

Patricio Häberle Tapia

Dr. en Física de la Universidad de Pennsylvania, profesor del departamento de Física desde el año 1989. Su área de especialización es Física de materia condensada experimental. Ha sido director de proyectos de investigación básica, de ciencia aplicada y de desarrollo de programas de doctorado en Física en el país.