Noticias Universitaria

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14 de enero de 2021

Ante la necesidad de contar con tecnologías más rápidas que almacenen una gran cantidad de información en un espacio más pequeño y que sean accesibles, en el Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP) se desarrollan nuevos materiales que presenten propiedades magnéticas de interés para su aplicación en tecnologías cuánticas.

Cándida Pastor Ramírez, estudiante del Doctorado en Ciencias Químicas del ICUAP, señaló que el objetivo de este proyecto es obtener nuevos compuestos de coordinación polinucleares, a partir del ligante picolinamido H₄L (ligante aromático tripodal), ligante puente azido (NaN₃), e iones de metales de transición 3d y 4f, que presenten estructuras, comportamientos electrónicos y magnéticos relevantes para su aplicación en el campo del magnetismo molecular y nuevas tecnologías cuánticas, como la espintrónica y el almacenamiento de la información.

Los compuestos de coordinación polinucleares son aquellos que tienen dos o más iones metálicos unidos mediante ligantes, los cuales son compuestos orgánicos que pueden coordinarse a dichos iones metálicos. “El interés en la síntesis de estos compuestos se debe a la búsqueda de nuevos materiales que presenten características magnéticas de gran importancia, tales como la de un magneto unimolecular, que es capaz de almacenar una gran cantidad de información en un espacio muy pequeño, como las memorias, tarjetas de crédito, nanochips, tabletas, teléfonos móviles, sensores cuánticos y láseres”.

La estudiante de doctorado explicó que la síntesis de los compuestos de coordinación se realiza en el Laboratorio de Química Inorgánica de la BUAP, en donde utiliza una disolución de la sal del ion metálico 3d y 4f y de los ligantes orgánicos, “se deja en agitación en un matraz de bola y la mezcla de reacción obtenida se deja evaporar hasta obtener cristales adecuados para su estudio por difracción de rayos X. Posteriormente, se hace la caracterización electrónica y magnética por las espectroscopías de ultravioleta visible, infrarrojo, resonancia magnética nuclear, resonancia paramagnética electrónica y estudios de magnetización”.

Pastor Ramírez, quien es maestra en Ciencias Químicas por la BUAP, señaló que actualmente ya se tienen nueve compuestos caracterizados por distintas espectroscopías, de los cuales dos han sido favorables en el campo del magnetismo molecular y se espera realizar los estudios que faltan para tener más conclusiones.

Asimismo, está en puerta la publicación de dos artículos que son de gran aporte a la ciencia, y en cuanto mejoren las condiciones por la pandemia, la investigadora realizará una estancia en el extranjero, con el fin de hacer los experimentos restantes para culminar el proyecto.

El proyecto, cuyos resultados fueron presentados en un congreso de magnetismo en Florencia, Italia, en 2019, así como en foros nacionales, también ha contado con colaboraciones internacionales.

Nuevas tecnologías cuánticas

Pastor Ramírez dio a conocer que el uso de nuevas tecnologías cuánticas tiene un impacto positivo en México, ya que los materiales magnéticos son muy importantes en la industria y la tecnología actual, muestra de ello es la existencia del Centro de Investigación en Materiales Avanzados, donde se ofrecen servicios para la medición de materiales magnéticos para la investigación y la industria, los cuales tienen aplicaciones en sensores, motores eléctricos, generadores, discos duros y recientemente en la espintrónica, nuevo campo de estudio que permitirá generar mejores dispositivos electrónicos.

En el estado de Puebla también han influido este tipo de tecnologías y un ejemplo de ello es en la BUAP, donde existe el Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste de México; gracias a este se han podido desarrollar ya muchos proyectos de este tipo, en los que se necesita de dicha infraestructura para realizar cálculos teóricos.

Para entender un poco más sobre este tipo de tecnologías, la investigadora explicó que las computadoras que usamos a diario utilizan y están codificadas en bits como unidades fundamentales de memoria, es decir, en lenguaje binario de ceros y unos, de modo que cada vez que interactuamos con cualquier tipo de dispositivo se crean, destruyen o modifican cadenas de ceros y unos dentro de estas o de cualquier otro dispositivo microelectrónico.

Por su parte, los dispositivos cuánticos tienen como unidad fundamental al quantum bit o qubits, que son sistemas cuánticos de dos niveles: un estado de baja energía definido como cero y un estado de alta energía definido como 1, “pero aquí radica la diferencia entre la física clásica y la cuántica, ya que también pueden estar en niveles intermedios. Algunas diferencias que podemos notar son, por ejemplo, en los televisores actuales que tienen alta definición, los superconductores a altas temperaturas, impresoras láser, microprocesadores en las computadoras, entre otras”.

Por ello, dijo, en esta investigación también se apoyan de la magnetoquímica en sólidos inorgánicos, en la que pueden surgir compuestos de algún orden magnético, por ejemplo, en materiales ferromagnéticos como los imanes se experimenta una atracción o repulsión, dependiendo de cómo se enfrenten sus polos magnéticos y este tipo de materiales se quedan magnetizados aun cuando se les quita el campo magnético aplicado, lo que se conoce como histéresis magnética.

“Incluso ahora se ha demostrado que los compuestos antiferromagnéticos (con espines antiparalelos) también pueden ser magnetos moleculares porque sus espines magnéticos no se cancelan completamente, no todos se arreglan antiparalelamente, y se conocen como ferrimagnetos donde estos también se comportan como imanes”.

Todos los imanes permanentes, es decir, los que no son electroimanes, desde los bits de los discos duros a los imanes de refrigeradores, las brújulas que utilizan los navegantes, así como los componentes clave de los auriculares y altavoces, contienen compuestos ordenados ferromagnética o ferrimagnéticamente, finalizó.

Fuente: buap.mx

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13 de enero de 2021

De forma instintiva los seres humanos, sin importar su lugar de origen, pueden reconocer cuando alguien es confiable o podría hacerles daño, reveló un estudio internacional en el que participaron expertos del Posgrado de Psicología de la UNAM.

Isaac González Santoyo, investigador de la Facultad de Psicología, precisó que posiblemente esta capacidad ayudó a los primeros humanos en las interacciones sociales entre los miembros de un grupo.

“De manera innata, independientemente del contexto sociocultural donde el individuo nace, tenemos la capacidad de juzgar de manera subjetiva la confiabilidad o la intención de dañarte, lo que pudo favorecer la supervivencia y, posiblemente, la reproducción del individuo”, comentó el doctor en Ciencias Biomédicas por la UNAM.

Si una persona percibe que el rostro de otra es dominante, será más cautelosa al interactuar con ella; en cambio, si percibe que puede confiar se favorecerán más las colaboraciones sociales.

Labor internacional

El estudio publicado en la más reciente edición de la revista Nature Human Behavior surgió como parte de una red internacional llamada Psychological Science Accelerator (PSA) y en la que participan expertos de todos los continentes, con el objetivo de luchar contra un problema inminente en la psicología: la falta de replicabilidad en investigaciones que han tenido gran impacto en el área.

“Con 41 países hicimos la muestra más grande que se ha realizado de cualquier estudio que evalúa conductas humanas, con 11 mil 570 participantes de 11 regiones del mundo”, explicó.

El experto detalló que este tipo de investigaciones se realizaban usualmente en caucásicos o grupos culturales de altos ingresos socioeconómicos, en los cuales se revisaba la percepción facial, pero existía la duda de si estos resultados se podían replicar en otras poblaciones del mundo.

Éstos afirman que, por ejemplo, es más probable que las personas cooperen en interacciones socioeconómicas con individuos cuyos rostros lucen confiables, votan por aquellos con rostros que parecen competentes y buscan relaciones románticas con los más atractivos. Y, por el contrario, quienes no parecen dignos de confianza pueden ser socialmente menos favorecidos.

Para ello, cada uno de los investigadores presentó imágenes de 120 rostros (60 hombres y 60 mujeres) de cuatro grupos étnicos para que las personas evaluaran qué tan atractivas parecen, dominantes, inteligentes, confiables, agresivas, malos, responsables, sociales, infelices o lucían extraños.

Lo que revelaron es que en el mundo los seres humanos, independientemente de si nacieron en África, Europa o América Latina, juzgan de forma similar las imágenes o el rostro de otros en dos dimensiones, principalmente: confiabilidad y probabilidad de ser dañado.

En este trabajo, además de González Santoyo, colaboraron Anabel De la Rosa, Alan Barba-Sánchez, de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala; Elliott Kruse, del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, además de Nadia Corral Frías y Martha Frías Armenta, de la Universidad de Sonora.

Más allá de lo innato

A pesar de esta consistencia en la percepción de confiabilidad, este grupo internacional encontró que con el uso de una estrategia de análisis alternativa se observa mucho más variabilidad en la percepción facial entre países, para dimensiones sociales muy importantes como el atractivo, la inteligencia o la responsabilidad.

Por lo anterior, el equipo de González Santoyo expandió sus estudios porque encontró que el mexicano modifica su percepción de acuerdo con otra característica facial: el tono de piel.

Esto llevó al investigador universitario a indagar cuáles son las características de la forma del rostro que serían determinantes para emitir juicios de forma innata como especie, y cuáles son los otros componentes, como el tono de piel, que han sido aprendidos como favorables socialmente por los miembros de un país debido a procesos históricos determinantes, como una historia de conquista.

“Evaluamos si el cambio en la coloración de la piel asociada a características caucásicas aprendidas a mejor jerarquía social, está asociada a la percepción subjetiva que tenemos de los individuos o si esta percepción se relaciona con la forma del rostro, independientemente del tono de piel”, subrayó el investigador.

Se espera que los resultados de esta nueva etapa de la investigación se publiquen hacia finales de 2021 o en 2022.

Boletín UNAM-DGCS-031/2021

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11 de enero de 2020

Es casi nula la posibilidad de que el asteroide 2009 JF1 impacte con la Tierra en mayo de 2022, pues tiene un 0.02 por ciento de posibilidades de llegar a nuestro planeta, señalaron expertos de la UNAM quienes refirieron que su tamaño es pequeño, ya que mide de 15 a 17 metros y viaja a una gran velocidad de 23.92 kilómetros por segundo.

“No hay una certeza de que vaya impactar a la Tierra, hay una probabilidad bajísima, de 0.02 por ciento”, aseguró Joel Humberto Castro Chacón, catedrático Conacyt adscrito al Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM en Ensenada, Baja California.

Aclaró que cualquier objeto que cruce la órbita de la Tierra es considerado “potencialmente peligroso”, porque se puede llegar a acercar al planeta en algún momento.

“Son peligrosos porque la predicción de su órbita no es cien por ciento correcta, ya que puede tener un desvío y alejarse o acercarse más a la Tierra. Esto se debe a efectos en el espacio que desvían los objetos, como los tirones gravitacionales”, indicó.

María Dolores Maravilla Meza, investigadora del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM, señaló que el asteroide 2009 JF1 no chocará contra la Tierra, y aclaró que la información quizá salió de un sistema de monitoreo que tiene la NASA, llamado Sentry, de donde se interpretan datos sobre asteroides que pueden impactar al Globo Terráqueo en los siguientes 100 años.

“En el caso del asteroide 2009 JF1 la probabilidad de que impacte es bajísima. Realmente no es un cuerpo peligroso y está ubicado en la escala de cero, o sea, sin peligro”, aclaró.

Los asteroides, junto con los cometas, son Objetos Cercanos a la Tierra (NEO, por las siglas en inglés de Near Earth Object) y, según predicciones teóricas, existen aproximadamente 3.5 millones de ellos. “Alrededor de 25 mil están clasificados, así que la mayoría no sabemos a dónde andan”, reveló Castro Chacón.

Insistió en que no hay una predicción exacta de este tipo de objetos tan pequeños y que reflejan poca luz, porque es muy difícil observarlos. “Entre más veces se observan, es mejor la predicción que podemos tener. Ahora tenemos una trayectoria en una zona muy grande donde puede estar el objeto, pero es una región más grande que el tamaño de la Tierra”.

Reservorio del origen del Sistema SolarLos cuerpos menores del Sistema Solar, que son los asteroides y cometas, se han vuelto muy importantes en lo que va del siglo XXI por que la humanidad sigue interesada en saber cuál es su origen y el del Sistema Solar, comentó Maravilla Meza.

“Se sabe que contienen material primigenio, que viene de la nube protoplanetaria. En el caso del Cinturón de Asteroides ya se tiene conocimiento de qué elementos o minerales los forman. Los asteroides son un gran reservorio para estudiar el origen y formación de nuestro Sistema Solar”, añadió.

Boletín UNAM-DGCS-026/2021

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12 de enero de 2021

Un grupo de astrónomos del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM localizaron más de cuatro mil estrellas masivas en un par de galaxias en colisión, conocido como Las Antenas o NGC 4038/39. Se llaman Wolf-Rayet (WR).

“Lo interesante de estas estrellas es que son descendientes de las estrellas más masivas que puede haber. Estamos hablando de masas iniciales de por lo menos 25 veces la masa del Sol, pero pueden tener hasta 50 y 100 veces la masa del Sol. Es la última etapa de las estrellas más masivas”, explicó Mauricio Gómez González, investigador posdoctoral del IRyA y titular del proyecto.

Detalló que viven poco tiempo (de dos y cuatro millones de años), pues los procesos de fusión que ocurren en sus núcleos son mucho más eficientes que para estrellas de baja masa.

Antes de explotar como supernovas, las WR arrojan al medio interestelar sus capas más externas, como una cebolla que se va pelando y poco a poco se ven sus capas más internas y calientes, que calientan lo que está alrededor. “Fue así como las detectamos”, señaló Gómez.

El científico agregó que evolucionaron y se desprendieron de sus capas exteriores de hidrógeno, revelando otros elementos en su interior. Al separar la luz de estas estrellas muy calientes en sus colores o longitudes de onda para obtener un espectro, se observa que en algunas domina la firma del hidrógeno y en otras la del carbono.

“Las encontramos en el rango del espectro óptico, en el visible, utilizando espectros obtenidos del telescopio VLT, que se encuentra en Chile”, añadió.

Mauricio Gómez refirió que en su grupo del IRyA indagan este tipo de estrellas que tienen una huella digital muy característica, que son líneas en su espectro de helio, carbono, nitrógeno y oxígeno.

“Buscamos estas huellas digitales en el espectro de un par de galaxias en fusión que se llama Las Antenas. En 38 regiones, que son complejos de cúmulos de estrellas, ubicamos estas huellas digitales, que sumadas nos dieron un total de cuatro mil estrellas, dos mil ricas en nitrógeno y dos mil en carbono”, precisó.

Las estrellas WR son difíciles de encontrar porque las masivas viven poco tiempo (en términos astronómicos), y son la última etapa de una estrella masiva, así que representan el diez por ciento de los cuatro millones de años, argumentó.

El hallazgo de las cuatro mil es importante porque desde su descubrimiento, en 1867, se han encontrado aproximadamente 600, subrayó Gómez, quien dio a conocer su hallazgo en la revista científica internacional Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

En este trabajo colaboraron Divakara Mayya, del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE); Jesús Toalá y Jane Arthur del IRyA; Javier Zaragoza-Cardiel, del INAOE; y Martín Guerrero, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España.

Boletín UNAM-DGCS-024/2021

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BOGOTÁ D. C., 09 de enero de 2021 — Agencia de Noticias UN-

El investigador Wilson Medina Rubiano, del Semillero de Investigación de Máquinas Agrícolas (SIMA) del Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola, explica que la falta de maquinaria agrícola y la poca tecnificación de las labores de producción le impiden al agricultor sacar un mejor provecho y rentabilidad de su trabajo. Por eso propuso encontrar alternativas a las maquinarias disponibles –que suelen ser costosas como los tractores– con soluciones económicas.

“Lo primero que hicimos fue explorar cómo se podría implementar una motocicleta en el campo agrícola, por lo que adquirimos el segundo modelo más vendido en Colombia, la AKT 125 de 2012, que puede costar 1,5 millones de pesos. Apoyado con la herramienta Autodesk Inventor se logró un modelo de chasis adaptable, una especie de triciclo con doble tracción en la parte trasera”, explica el investigador Medina.

Con el diseño, al que se nombró como “moto-tractor”, se hicieron diversos análisis de resistencia de materiales, del comportamiento de la moto en conjunto con el chasis añadido y se estudiaron las curvas de potencia, es decir, ver si se tiene lo mínimo de tracción para labores del campo. Aunque el equipo contempló otras posibilidades, como no quitar la rueda trasera, se decidieron por el diseño en el que se retira la rueda. Con esta idea profundizaron en los esquemas y surgieron cerca de 12 prototipos en el software Inventor.

“Nos enfocamos en que el chasis, cuando está en conjunto añadido con la moto, se convierte en una barra de conexión, que aunque solo es una barra estándar de motocultores –un equipo común para ciertas labores–es costosa”, explica el investigador. Lo que logró el equipo es que en esa barra de tiro se puedan usar máquinas que ya están disponibles en el mercado para los motocultores, como remolque, arado, plastificadora, boleadora, sembradora de papa o arado de cinceles, pero a una fracción del costo.

El diseño también incluye un freno hidráulico –estándar para las motocicletas–, un eje de ensamblable y un diferencial con bloqueo, es decir que cuando se bloquea ese diferencial la moto y el chasis tienen potencia repartida en ambas ruedas. Con esto se logra un bloqueo que garantiza la tracción en ambas ruedas para terrenos escarpados o difíciles y se evitan enterramientos o que el vehículo patine.

El último paso fue el diseño de un prototipo final, en el cual se modeló toda la motocicleta con el chasis añadido en el software para que la conexión a la motocicleta fuera universal, es decir fácil de implementar con motocicletas similares a la del ensayo y que no se dañe cuando se ponga el accesorio.

Análisis de esfuerzo

Para construir el chasis diseñado en el prototipado digital, el equipo hizo un análisis específico a la barra de tiro en la que se pondrían los accesorios, para calcular su resistencia. Los resultados mostraron que soporta una fuerza de 300 kg con un coeficiente de seguridad –es decir la tensión máxima permitida– de 1,9 del límite elástico (el cual depende del material que esté hecho el chasis) y un esfuerzo máximo de 387,4 libras por pulgada cuadrada, o unos 56.200 megapascales (PSI). Estos datos significan que la moto y la barra tendrían suficiente potencia para las labores en el campo, ya que genera unos 8 caballos de fuerza.

Luego vino el ensamblaje, un proceso que demandó un cuidado extra para no dañar las piezas que el equipo diseñó y construyó. Para finalizar se hizo una prueba de campo en una finca cerca a Bogotá y encontraron que la tracción de la moto con el chasis resultó según lo esperado y no tuvieron problemas de deslizamiento o volcamiento.

Al chasis se le hizo otra prueba con un remolque de tiro en un cultivo de maíz sobre un terreno inclinado, de una pendiente del 10 %. Para hacer la prueba más exigente se hizo sobre pasto mojado y también resultó positiva tanto en subida como en bajada.

Según el investigador Medina, una de las ventajas de este modelo es que cuando se quiera tener la motocicleta de dos llantas solo se retira el chasis añadido y se pone la rueda original, lo que es práctico para el agricultor cuando no requiera el tractor y le sea más útil la moto para desplazarse.