Se publica en una revista mundial el trabajo de la Uady
Osvaldo Carvente Muñoz, profesor de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán (Uady), realizó una investigación sobre la “auto-organización reversible de sistemas de esferas no-Brownianas”, la cual se publicó en la prestigiada revista “Physical Review Letters”.
En ella aparecen resultados de investigaciones sobre temas relacionados con todos los campos de la física.
El profesor explicó que la investigación consiste en la auto-organización, proceso universal en la naturaleza que ocurre de varias maneras, desde la formación de proteínas a escala molecular hasta la conformación de todos los sistemas biológicos de la tierra, diamantes, metales, etcétera, dice un boletín.
Desde el punto de vista científico, la auto-organización se considera como un mecanismo que nos permita la construcción de objetos artificiales que presenten, por ejemplo, las dimensiones y complejidad de células u orgánulos.
La auto-organización, el tema
También estructuras con propiedades similares a los exoesqueletos de algunos escarabajos, los cuales “cambian” de color según la dirección de incidencia de la luz (propiedad replicada en los cristales fotónicos), o incluso en el diseño de moléculas de ADN.
La organización espontánea (auto-organización) de los componentes discretos de un sistema se debe a interacciones específicas (influencia directa) y al entorno que las rodea (influencia indirecta), dando como resultado la formación de estructuras cuyos componentes ocupan posiciones bien definidas.
El tipo de estructuración influye de manera directa en las propiedades mecánicas, elásticas, electromagnéticas, térmicas, etcétera.
Lo anterior puede ejemplificarse en los diamantes y el grafito, son estructuras diferentes cuyos átomos se ubican en arreglos diferentes, pero están conformadas por el mismo tipo de átomo, carbono.
A pesar de muchos años de investigación, la auto-organización aún se considera como un proceso en una dirección, del desorden al orden, y no como un proceso reversible; es decir, teniendo un sistema desordenado y por medio de la auto-organización alcanzar una estructuración bien definida, y continuar hasta llegar a otra estructuración, y viceversa (auto-organización reversible).
Un ejemplo importante de reversibilidad estructural se presenta en los camaleones, que ejecutan su distintiva habilidad de cambiar de color por medio de la auto-organización local de la estructura de su piel.
Tal habilidad inspiró el desarrollo de nuevos materiales capaces de cambiar su estructura y sus propiedades fisicoquímicas cuando son estimulados externamente.
El entendimiento del proceso de auto-organización se basa principalmente en el estudio de modelos o sistemas que podamos controlar experimentalmente y en los cuales sea posible tomar mediciones de la dinámica que siguen los componentes individuales del sistema.
En la Uady
En el laboratorio de medios granulares y fluidos complejos de la Facultad de Ingeniería de la Uady, desarrollamos un novedoso proceso de auto-organización de esferas no-Brownianas que nos permite obtener arreglos cristalinos fcc, similares a la estructura del oro y la plata, (face-centred-cubic, cúbica-centrada-en la cara) y bct (body-centred-tetragonal, centrada en el cuerpo del tetrágono).
Aún más novedoso, logramos una auto-organización cristalina reversible; es decir, podemos ir de la estructura fcc a la bct, y de la bct a la fcc, tantas veces como queramos.
El equipo experimental es 100% local, fue diseñado y construido en su totalidad en la Facultad de Ingeniería, consta de vibradores electromecánicos operados por tarjetas de control y una computadora.
En el portal https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.074302 puede encontrar el artículo completo. También puede ponerse en contacto con el autor (osvaldo.carvente@correo.uady.mx).