Tuesday 21 November 2017
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2011

Dr. Omar Osenda, GTMC-FaMAF-UNC.
Martes 11 de Octubre de 2011, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.


Alejandro V. Silhanek (Institute of Nanoscale Physics and Chemistry Departament of Physics and Astronomy Katholieke Universiteit Leuven - Belgium)
Martes 27 de Septiembre de 2011, 14:30 hs. Aula Magna de la Fa.M.A.F

Durante los últimos años se ha podido presenciar un desarrollo notable en el diseño y fabricación de estructuras artificiales nanoscopicas o metamateriales con propiedades no encontradas en sistemas naturales. Esto es un producto directo de la revolución en nanotecnología que ha permitido un rendimiento superior primero en dispositivos electrónicos, sistemas microelectromecanicos, y más recientemente en la manipulación y confinamiento de la luz. La idea principal detrás de la fabricación de nano-estructuras es que las condiciones de borde se vuelven relevantes y conllevan a profundas modificaciones de la respuesta general del sistema. En física, el ejemplo más popular es la manifestación del carácter discreto de la naturaleza o limite cuántico, debido al confinamiento de partículas (particle in a box). En esta presentación ilustraré la importancia de confinar cuantos de flujo en superconductores, lo que otorga la posibilidad de transportar energía eléctrica sin disipación, generar campos magnéticos de gran intensidad cruciales para estudios de resonancia magnética, detectar campos magnéticos muy pequeños como los generados por la actividad cerebral o fabricar trenes levitantes que pueden desplazarse a 500 km/hora. A continuación mostraré como el concepto de confinamiento y manipulación usado en superconductores puede ser extendido a estructuras planas metálicas. En este caso, el confinamiento de excitaciones colectivas electrónicas, llamados plasmones puede dar lugar a fenómenos solo anticipados por la ciencia ficción, como índice de refracción negativos, lentes planas, invisibilidad a ciertas ondas electromagneticas, transmisión extraordinaria de luz, etc.
Presentaré en particular un método simple de visualizar excitaciones localizadas de plasma, algo que hasta el momento era accesible sólo por técnicas complejas. Al día de hoy, la curiosidad por explorar los efectos de confinamiento espacial ha ido más allá del mundo de la física pura y ha atraído considerable atención en la microbiología, donde microorganismos autopropulsados pueden ser manipulados y separados por medio de micro-hábitats. Describiré brevemente los primeros pasos que estamos realizando en esta dirección en colaboración con la Universidad de Córdoba.

Contacto: Alejandro.Silhanek@fys.kuleuven.be

Lic. Mario Di Salvo GTMC-FaMAF-UNC
Martes 30 de Agosto 2011, 14:30hs. Aula Magna de la FaMAF

En la naturaleza existen nadadores microscópicos, desde bacterias hasta espermatozoides, que utilizan motores moleculares para rotar o batir flagelos y así propulsarse. La microingeniería ha intentado imitar estos motores biológicos de manera de construir microbots, objetos del tamaño del micrómetro que puedan convertir energía química en mecánica y ser controlados para desarrollar diversas funciones como posicionamiento de células, distribución de drogas, transporte y ensamblaje de micro/nano objetos.

En esta exposición relataremos cuáles son los desafíos físicos a superar para construir estas micromáquinas (bajo número de Reynolds y movimiento browniano) y nos adentraremos en los progresos de la nanotecnología y biología molecular que permitieron el desarrollo de algunos microbots y microfábricas.

Igal Szleifer
Martes 23 de Agosto de 2011, 14:30hs. Aula Magna de la Fa.M.A.F.

Igal Szleifer:
Biomedical Engineering, Chemical and Biological Engineering, Chemistry of Life Processes Institute and
McCormick School of Engineering and Applied Science.

Northwestern University, Evanston, IL, USA.
http://www.clp.northwestern.edu/faculty-and-staff/bio/igal-szleife.

Dra. Paula S. Nieto GTMC-FaMAF-UNC
Martes 9 de Agosto de 2011, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF


Lic. Agustín Sigal FaMAF y FCQ-UNC
Martes 28 de Junio de 2011, 14:30 hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF

Una de las propiedades de las fuentes de energía alternativas es que disponemos de ellas solamente en los momentos en que existen estos recursos. Para aprovechar el excedente de la generación energética de recursos eólicos o solares, una estrategia es la producción de hidrógeno, que se nos presenta como un potencial vector energótico en el transporte y en otras aplicaciones prácticas. El problema principal reside en el almacenamiento de este combustible gaseoso en materiales livianos, baratos y que permitan una cinética de carga-descarga rápida y altamente reversible.

Dr. Hector A. Guidobaldi (Centro de Biología Celular y Molecular (CeBiCeM) )
Martes 14 de Junio de 2011, 14.30 hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF

En los mamíferos, cientos de millones de espermatozoides son eyaculados en el interior de la hembra para poder fecundar, en algunos casos, a un solo ovocito. Debido a esto, por mucho tiempo se pensó que la fecundación del óvulo era un evento azaroso. Sin embargo, estudios sobre la fisiología de la reproducción demostraron que solo unos pocos espermatozoides llegan al sitio de fertilización en condiciones fisiológicas de fecundar al óvulo. Estas evidencias experimentales indicarían que la probabilidad de que las gametas se reúnan por azar es muy baja, sugiriendo la participación de algún(os) mecanismo(s) que facilite(n) el encuentro entre las gametas.

La quimiotaxis, es un mecanismo que permite orientar el movimiento de las células siguiendo un gradiente de concentración de un atractante. Este mecanismo, es de fundamental importancia y está ampliamente estudiado en especies que tienen fecundación externa, ya que asegura el encuentro de las gametas. Sin embargo, la caracterización de este fenómeno en mamíferos es relativamente reciente y varios interrogantes se han dilucidado en los últimos años. ¿Cuáles son las estrategias para estudiar este fenómeno en mamíferos?, ¿Cuál es la naturaleza del quimioatractante? y ¿Cómo participa este mecanismo in vivo? Son algunas de las preguntas que abordaremos en el seminario.

Dr. Guido Raggio
Martes 31 de Mayo de 2011, 14.30 hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF

En la tesis reciente de Claudio J. Bonin - Estudio de Cuasi - invariantes dipolares en cristales líquidos termotrópicos por coherencias cuánticas múltiples en resonancia magnética nuclear [Tesis de doctorado en Física presentada a FaMAf en marzo de 2011] - se analizan espectros de RMN de protones (intramoleculares) de cristales liquidos (en fase nemática). El desarrollo del Hamiltoniano (dipolar) relevante que involucra entre 8 y 10 protones, en operadores tensoriales esféricos irreducibles juega un papel importante permitiendo clasifcar e dentifcar las llamadas coherencias y formular estados especiales llamados cuasi-invariantes que se comportan como estados de cuasi-equilibrio térmico. En un modelo teórico para 4 protones
Bonin presenta y utiliza una base de operadores tensoriales esféricos irreducibles que consta de: 14 escalares, 28 operadores vectoriales (o de rango 1), 20 operadores de rango 2, 7 de rango 3 y uno de rango 4.

Son en total:

14 x 1 + 28 x 3 + 20 x 5 + 7 x 7 + 1 x 9 = 256 = (2^4)^2 = 2^8

Operadores que forman una base ortogonal del espacio de las observables de 4 espines 1=2 acoplados.
¿Podemos "entender" estos números haciendo simplemente teoría del grupo de rotaciones? ¿Cuan arbitraria es la elección de esta base? >Que pasa en el caso de idénticos espines 1 (o si lo necesita 71=2)? Estas son algunas de las preguntas que me surgieron al leer la tesis y que contesto en lo que sigue.
Por algún extraño motivo este ejercico elemental de la teoría de representaciones del grupo de rotaciones no parece haber encontrado su lugar en la bibliografía canónica de la RMN.
Tampoco de la mecánica cuántica. En última instancia, el ejercicio conduce a un algoritmo (proceso automático) que construye una base de operadores tensoriales esféricos irreducibles. Este algoritmo es el que uso Bonin ¡sin hacer teoría de grupos!

Dr. Guillermo Terranova.
El día martes 10 de mayo a las 14:30 en la sala de Física Teórica
Los grandes avances de las últimas décadas en la tecnología de materiales y en la biología molecular abrieron una nueva era en la ciencia de materiales, en la biotecnología y en la medicina. Algunos de esos avances se deben principalmente al mejoramiento y desarrollo de nuevas técnicas de estudio de grandes moléculas. Como ejemplo particular, se puede mencionar la electroforesis de cadenas de ADN, que es una de las técnicas de mayor trascendencia, ya que, la separación por tamaño de ácidos nucleicos es la base del estudio del genoma. En este trabajo se analiza, desde el punto de vista de la física, la dinámica de reptación de cadenas lineales. Para ello, se utiliza un modelo discreto conocido como “modelo del collar”. Se comienza estudiando la difusión y el arrastre de cadenas lineales en una dimensión y se encuentra una expresión analítica exacta para la difusión de cadenas de cualquier longitud. Luego se considera la dinámica de reptación de cadenas lineales en dos dimensiones. Se estudia la difusión en un medio poroso y se analizan dos casos diferentes, cadenas que no interactúan con sí mismas, “noninteracting chains”, y cadenas que sí lo hacen, “self-avoiding chains”. También, se estudia la velocidad de arrastre y las deformaciones de las cadenas debido a la presencia de fuerzas externas. Finalmente, se analiza la velocidad del centro de masa de las cadenas cuando se aplican fuerzas que no son constantes en el tiempo. En particular, se estudian fuerzas aplicadas de forma pulsada o intermitente y fuerzas que cambian alternadamente de intensidad y sentido.
Dr. Tristán Osán
Martes 12 de Abril a las 14:30 en la Sala de Física Teórica (FaMAF)

La Resonancia Cuadrupolar Nuclear (RCN) es una técnica espectroscópica de radio frecuencia que sirve para la detección de substancias químicas en fase sólida. En los últimos tiempos ha resurgido un considerable interés en ésta técnica debido, en gran parte, a que los núcleos cuadrupolares más abundantes, los cuales están presentes en una amplia variedad de compuestos químicos, pueden ser utilizados como sensores de la estructura local intra e inter molecular. Además, una de las principales características que hacen particularmente interesante a la RCN es su habilidad para distinguir entre diferentes compuestos químicos.

El fenómeno de la RCN surge como consecuencia de las interacciones eléctricas que tienen lugar entre un núcleo con espín nuclear I>1/2 y la distribución de carga alrededor del núcleo. En este seminario contaremos como se deduce el hamiltoniano cuadrupolar a partir la energía de interacción entre un núcleo cuadrupolar y la distribución de carga en su entorno. A modo de ejemplo mostraremos cuáles son los niveles de energía que surgen en el caso de espín I=3/2 y espín I=1. Además, con el fin de analizar como mejorar la eficiencia de la técnica en cuanto a la excitación del sistema de espínes cuadrupolares y la detección de la señal originada luego de la excitación, mostraremos distintos esquemas de excitación y detección en sistemas cuadrupolares con espín I=1.

Finalmente, mostraremos como una técnica de de espines 1/2 ficticios puede utilizarse para simplificar el cálculo de la señal de respuesta de un sistema de núcleos cuadrupolares con I=1 a una dada excitación.