Desarrollan modelos micro y nano de dispositivos electrónicos

El plan de trabajo corresponde a una Beca de Estímulo a las Vocaciones Científicas (EVC-CIN) del estudiante Pablo Wagner Boián de la FaCENA. Lo innovador del campo de estudio hará que investigue de manera asociada con grupos de científicos de Estados Unidos. Estos estudios pueden ayudar a mejorar la eficiencia de dispositivos médicos implantables o la carga remota de autos eléctricos, entre otros.

La micro y la nanoelectrónica hacen referencia a tecnologías de miniaturización de los componentes y sistemas electrónicos, mediante los cuales se diseñan dispositivos electrónicos empacados en un chip único de semiconductor.
Tanto la micro como la nanoelectrónica están relacionadas con la física cuántica, en aplicaciones como el láser, el transistor, el microscopio electrónico, los escáneres de resonancia magnética y muchas más.

Con los avances tecnológicos de las últimas décadas, la búsqueda de dispositivos más eficientes y potentes se trasladó al mundo de las estructuras microscópicas y nanoscópicas.

En los microdispositivos, las longitudes de onda de las excitaciones (radiación electromagnética, vibraciones, etc.) se vuelven comparables con alguna de las dimensiones del dispositivo, situación en que los acoplamientos evanescentes cobran protagonismo. La manipulación de estos campos electromagnéticos evanescentes, cuya intensidad decae con la distancia, ofrece nuevas oportunidades para la manipulación del transporte de la radiación y la energía.
El estudiante de Licenciatura en Ciencias Físicas Pablo Wagner Boián accedió a una Beca de Estímulo a las Vocaciones Científicas (EVC-CIN) para adentrarse en ese micromundo tecnológico, analizando el problema de la transferencia de potencia sin la utilización de cable y optimizada mediante la manipulación de los puntos excepcionales en sistemas PT-simétricos.

Esto que hace referencia a conceptos técnicamente complejos, puede tener aplicaciones tecnológicas desde situaciones cotidianas, como la carga inalámbrica de celulares, automóviles o sensores para la nueva tendencia del Internet de las Cosas; hasta la alimentación de dispositivos en ambientes biológicos, como sensores, microrobots o microbombas.
El proyecto de Wagner Boián se denomina “Control de la Transferencia de Energía en micro y nano dispositivos mediante la manipulación de sus simetrías”, y está dirigido por el doctor Lucas Fernández, docente de FaCENA-UNNE,y además es investigador asistente del IMIT (UNNE-Conicet).

La línea de trabajo que van a desarrollar es extremadamente novedosa, ya que aborda interrogantes de vanguardia que se están investigando en grupos de primer nivel mundial en el campo del control de la radiación electromagnética. “Precisamente es con algunos de esos grupos de investigación radicados en los EEUU con los que trabajamos en conjunto, en lo que podría definirse en una frontera del conocimiento”, expresó Wagner Boián.
El desafío que tiene por delante el becario, es que los modelos de prototipos que logre desarrollar como parte del plan de trabajo puedan inspirar nuevos y más eficientes mecanismos para la transferencia inalámbrica de energía.
El doctor Fernández se refirió al impacto que tendrá la investigación para el conocimiento científico y la tecnología. “Un problema de interés científico-tecnológico actual, y que abordaremos en este plan, es la transferencia de potencia inalámbrica (wireless power transfer) de forma robusta. Su estudio puede allanar el camino hacia aplicaciones tecnológicas como dispositivos médicos implantables, o bien la carga remota de muchos tipos de dispositivos como autos eléctricos, celulares, drones, o aplicaciones areo-espaciales, entre otras”.

Para lograr estos objetivos, el becario Wagner Boián bajo la guía del doctor Fernández, explorarán nuevas formas de controlar el flujo y la transferencia de energía en micro y nano dispositivos a fin de hallar condiciones óptimas para la transferencia de energía.

“Se podrán obtener nuevos protocolos de transferencia energética que permitan tener más eficiencia en la entrega de energía, o por el contrario, protocolos que permitan llevar la energía lo más rápidamente posible a su destino, siempre dependiendo de cuál sea el objetivo o la aplicación deseada”.