Sunday 24 September 2017
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2012

Dr. Jürgen F. Stilck, Inst. de Física e INCT-SC, Niterói, RJ, Brasil.
Martes 8 de Mayo de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

We study the Bethe approximation for a system of long rigid rods of fixed length k, with only excluded volume interaction. For large enough k, this system undergoes an isotropic-nematic phase transition as a function of density of the rods. The Bethe lattice, which is conventionally used to derive the self-consistent equations in the Bethe approximation, is not suitable for studying the hard-rods system, as it does not allow a dense packing of rods. In this limit, the fixed point of the recursion relations which defines the thermodynamic limit for the partially filled lattice is no longer stable, and a limit cycle of period two becomes stable instead. So we define a new lattice, called the random locally tree-like (RLTL) layered lattice, which allows a dense packing of rods, and for which the approximation is exact. The thermodynamic behavior of the model on this lattice is coincident with the one on the conventional Bethe lattice when they are partially occupied by the rods, but the limit of dense packing is well defined on the RLTL lattice. We find that for a 4-coordinated lattice, k-mers with k>=4 undergo a continuous phase transition. For even coordination number q>=6, the transition exists only for k>=kmin(q), and is discontinuous. 

Dra. Natalia Wilke. CIQUIBIC-Dpto. de Química Biológica, Fac. de Cs. Químicas. UNC
Martes 24 de Abril de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, 3er. piso de la FaMAF.
La membrana celular no es solamente una barrera difusional para especies hidrofóbicas y una pared delimitante de la célula, sino que en ella ocurre una gran cantidad de eventos químicos y físicos de importancia para el funcionamiento celular, los cuales a su vez dependen de la disponibilidad de las moléculas insertas en ella. El modelo de “mosaico fluido” considera la membrana como una solución bidimensional de proteínas integrales disueltas en una matriz fluida de lípidos. Sin embargo, actualmente existen evidencias que demuestran que el movimiento tanto de lípidos como de proteínas a lo largo de la membrana se encuentra restringido debido a que su composición no es homogénea sino que varía temporal y espacialmente. Por tanto, la dinámica de moléculas en biomembranas es un fenómeno complejo en el que influye el estado de fase, las propiedades reológicas y la electrostática locales. Durante el seminario se resumirá el conocimiento con el que se cuenta actualmente en esta área de investigación y luego se profundizarán algunos sistemas particulares con difusión perturbada por interacciones electrostáticas en el plano de la membrana. Las técnicas usualmente utilizadas son microscopía de fluorescencia y de ángulo de Brewster,  aplicación de campos eléctricos no homogéneos, pinzas ópticas, seguimiento del movimiento browniano de dominios y micro-esferas modificadas insertas en la membrana, entre otras.
Lic. Analia Zwick
Miércoles 11 de Abril, 15:00 hs. - Aula Magna de FaMAF
Resumen


El procesamiento de la información cuántica ha sido un área extensamente estudiada durante los últimos años. Uno de los principales desafíos a sortear en las posibles implementaciones de dicha tecnología es la manipulación de la información cuántica con suficiente precisión para poder prevenir errores. En particular, esto es importante para poder transferir información entre los distintos elementos de una computadora cuántica. Con este motivo, las cadenas de espines cuánticos han sido propuestas como canales para la transmisión de estados. A partir de dicha propuesta, estos sistemas han sido estudiados a fin de mejorar su rendimiento para la transmisión de estados. Uno de los principales objetivos es encontrar sistemas donde sea posible transferir estados sin ningún tipo de control durante la transferencia o con sólo mínimos requerimientos para de esta manera evitar la introducción de errores. Pero aún en estos sistemas, perturbaciones estáticas producidas por imperfecciones en la fabricación del canal modifican las interacciones entre los espines. 

Es por esto que consideramos que una buena caracterización sobre la confiabilidad y robustez de estos canales cuánticos debe hacerse considerando la acción de dichas perturbaciones, presentes en una eventual implementación. Este es el tema de investigación de esta tesis.

Lyn Venken. Faculty of Bioscience Engineering - Department of Microbial and Molecular Systems, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium.
Viernes 30 de Marzo de 2012 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

Synthetic biology is an emerging discipline in biological research that aims to create novel behavior in organisms by applying engineering principles to biological systems. The synthetic biology approach for the engineering of micro-organisms relies on assembling biological parts each performing a specific biological function into a new biological circuit. Synthetic biology is expected to have a great impact which is demonstrated by recently developed alternative energy resources and novel therapeutics, both based on the engineering of micro-organisms. Developments along the synthetic biology approach will also give rise to new whole-cell biosensors based on cells with new detection circuits, transduction circuits and reporter genes. In addition, the multidisciplinarity of synthetic biology can be further exploited by combining the synthetic biology approach with the features of microelectronics and microfluidics, which will give rise to new miniaturized biosensor devices. This talk will illustrate the potential of integrating microbiology with microdevices by discussing the development of a new biological part that allows transfer of information from bacteria to microchips by means of electrical signalling.


Contacto: lyn.venken@biw.kuleuven.be

Lic. Analía Zwick
Martes 27 de Marzo de 2012 17:00hs. Aula Magna de la FaMAF
Existe un límite a la velocidad con la que se propaga la información en un sistema cuántico. Este límite descripto por Lieb-Robinson en la década del '70 ha cobrado gran interés en los últimos años donde el concepto de información cuántica resulta cada vez mas cotidiano y necesario para el desarrollo de nuevas tecnologías.
En el seminario vamos analizar las consecuencias de la existencia de este limite; vamos a contar la primer demostración experimental realizada este año 2012 y por ultimo, vamos a considerar sistemas cuánticos de espines con desorden y deducir una mejor cota para la velocidad de transmisión de información en estos sistemas.

Referencias
[1] ''The Finite Group Velocity of Quantum Spin Systems'' E. Lieb, D. Robinson, Commun. math. Phys. 28, 251 (1972).
[2] “Light-cone-like spreading of correlations in a quantum many-body system” M. Chenau et.al., Nature 481, 484 (2012).
[3] “Bounds on Information Propagation in Disordered Quantum Spin Chains” C.K. Burreo & T.J. Osborne, Phys. Rev. Lett. 99, 167201 (2007).
[4]  “Information propagation through quantum chains with fluctuating disorder” C.K. Burreo & T.J. Osborne, Phys. Rev. A 80, 052319 (2009).
Yogesh Jeyaram. Institute of Nanoscale Physics and Chemistry - Departament of Physics and Astronomy, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium.
Martes 27 de Marzo de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

In the past ten years, a new class of materials has emerged and it has attracted a lot of attention due to its counterintuitive optical behavior and revolutionary potential applications – metamaterials. Metamaterials are materials engineered for displaying unusual electromagnetic properties and they have been associated with negative refractive index [1, 2], invisibility [3], light-based nanocircuits [4-6], etc. Most of these spectacular phenomena are based on surface plasmon resonances – the property whereby, in metallic nanostructures, light can collectively excite the electron population at surfaces. We in our work have exploited this phenomenon both in linear and nonlinear regime, resulting in some fascinating results. We have shown that, upon illuminating nanostructures, the resulting surface plasmon pattern is imprinted on the structures themselves allowing for subsequent imaging with Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy (AFM). The resulting resolution of plasmon pattern imaging can therefore, in principle, be brought down to that of the AFM. Our results open a new avenue for studying plasmonic patterns at the nanoscale [7]. We also show how using surface plasmon we can induce higher order magnetic moments in non magnetic materials and create a magneto-inductive waveguide.

 

References

[1] Veselago, V.G., “The Electrodynamics of Substances with Simultaneously Negative values of e and m ”. Sov. Phys. Usp., 10, 4, 509 (1968).

[2] Smith, R.D., Pendry, J.B. & Wiltshire, M.C.K., “Metamaterials and Negative Refractive Index”. Science, 305, 788 (2004).

[3] Schurig, D., et al. “Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies”. Science, 314, 977 (2006).

[4] Engheta, N., Salandrino, A. & Alù, A., “Circuit Elements at Optical Frequencies: Nanoinductors, Nanocapacitors, and
Nanoresistors”. Phys. Rev. Lett., 95, 095504 (2005).

[5] Engheta, N. “Circuits with Light at Nanoscales: Optical Nanocircuits Inspired by Metamaterials”. Science, 317, 1698 (2007).

[6] Walther, C., et al. “Microcavity Laser Oscillating in a Circuit-Based Resonator”. Science, 327, 1495 (2010).

[7] V. K. Valev,et al. “Hotspot Decorations map plasmonic patterns with the resolution of scanning probe techniques”, Phys. Rev. Lett.,
in press (2011).

 

Lic. Javier Sparacino GTMC-FaMAF-UNC
Martes 20 de Marzo de 2012, 14:30hs. Aula Magna de la FaMAF
Desde los pioneros trabajos de Arthur Ashkin [1] a comienzos de la década de 1970 el campo de las pinzas ópticas ha crecido enormemente. En la actualidad, están siendo utilizadas para el estudio de un gran número de procesos biofísicos y bioquímicos que van desde las propiedades mecánicas de polímeros biológicos a una gran variedad de motores moleculares que conducen la dinámica interna de la célula.

En este seminario se hará una descripción de qué son y cómo funcionan las pinzas ópticas y se discutirán aplicaciones biofísicas. Particular atención se prestará al estudio de la elasticidad del ADN [2] y a trabajos recientes sobre el funcionamiento del motor de empaquetamiento de ADN del bacteriófago phi-29 [3, 4].

Referencias

[1] A.Ashkin, Phys. Rev. Lett. 24, 156 (1970) .
[2] S.B. Smith, Y. Cui, C. Bustamante , Science 271, 795 (1996).
[3] D.E.Smith et al. Nature 413, 748 (2001).
[4] J.R.Moffitt et al. Nature 457, 446 (2009).
Lucas Barberis
Viernes 16 de Marzo a las 10hs en Aula Magna

Se presenta el desarrollo de una teoría del crecimiento en una versión hasta ahora poco estudiada: el crecimiento conjunto. A partir de la observación de que no existe una teoría que pueda ajustar simultáneamente la evolución temporal de dos características fenotípicas o rasgos pertenecientes a uno o a varios agentes biológicos, se desarrolló una formulación que permite cuantificar las interacciones entre estos rasgos o fenotipos. La idea central consistió en partir del concepto de Universalidad Fenomenológica recientemente utilizado para ajustar un único rasgo y extenderlo separadamente al cuerpo complejo y a un espacio vectorial real. Entonces en cada componente compleja (real o imaginaria) se representa un rasgo y en cada componente vectorial a un individuo. Este desarrollo resultó exitoso para cuantificar interacciones (i) entre dos rasgos fenotípicos pertenecientes a una única especie y (ii) entre dos o más organismos que interactúan al crecer. En este trabajo se aplicó el formalismo para realizar un análisis detallado de los datos obtenidos de problemas relacionados al manejo ecológico y para estudiar algunas aplicaciones específicas en oncología.*


Referencias:*

1) Barberis, L. y Condat, C. A., Ecological Modelling, Vol. *227*, 56 (2012)

2) Barberis, L., Condat, C. A. y Román, P., Chaos, Solitons and Fractals, Vol. *44*, 1100  (2011).

3) Delsanto, P. P., Gliozzi, A. S., Barberis, L. y Condat, C.A., Physics Letters A, Vol.* 375*, 2262 (2011).

4) Barberis, L., Condat, C. A., Gliozzi, A. S. y Delsanto, P. P., J. Theoretical Biology, Vol. *264*, 123 (2010).