Publicación en Science: Large-scale self-organisation in dry turbulent atmospheres
El profesor e investigador Pablo Mininni es autor de este trabajo, donde analiza cómo las fluctuaciones turbulentas en las atmósferas planetarias se organizan para crear estructuras más grandes, un proceso que los científicos han estado tratando de comprender durante décadas. En términos más simples, se trata de cómo los movimientos caóticos en la atmósfera se unen para formar patrones más grandes. Si bien la idea de que este proceso es como una cascada en donde la energía fluye de pequeña a gran escala se propuso hace mucho tiempo, no está claro si la idea es aplicable a atmósferas del mundo real, como la de nuestro planeta.

Mediante simulaciones numéricas, los investigadores descubrieron que, en determinadas condiciones similares a las de la atmósfera terrestre, la energía puede fluir en ambas direcciones, favoreciendo la formación de estructuras más grandes. Este descubrimiento sugiere que incluso en atmósferas realistas existe una tendencia natural a que surja orden a gran escala, lo que proporciona información valiosa sobre cómo se equilibra la energía en la atmósfera de la Tierra y de otros planetas.
Los patrones observados en la atmósfera, que pueden extenderse por miles de kilómetros, son impulsados por dos fuentes principales: el movimiento general del aire alrededor del globo, y la turbulencia en escalas más pequeñas y caóticas dentro de la atmósfera. Es un poco sorprendente porque en la experiencia cotidiana la turbulencia tiende a crear patrones desordenados y de pequeña escala. Pero bajo ciertas condiciones puede ocurrir el proceso opuesto, y el orden puede emerger del desorden. Por eso los científicos están tratando de descubrir cómo se forman estos grandes patrones organizados en la atmósfera terrestre y otros planetas, a pesar de la naturaleza caótica de la turbulencia. Es como intentar comprender cómo puede surgir una estructura grande y ordenada de un proceso caótico.
El profesor del Departamento de Física (UBA) y autor de la publicación, Pablo Mininni, lo explica así: Este es un problema del yin y el yang de la atmósfera, porque hay orden en el desorden, y desorden en el orden. La explicación clásica es que en la atmósfera las estructuras más grandes generan estructuras más chicas. La teoría permitiría que ocurra un proceso opuesto: que estructuras más pequeñas se ordenen y generen estructuras más grandes. Pero nunca se había observado este proceso teórico en situaciones que sean realistas en atmósferas planetarias. Lo que hacemos en este trabajo es mostrar que este proceso también ocurre, así que el orden y el desorden se alimentan entre sí. La ocurrencia de ambos procesos tiene impacto en la forma en la que los modelos de pronóstico tienen que trabajar, y también tiene un impacto en el balance de energía de la atmósfera, que es el equivalente a la ‘contabilidad’ de la energía en la atmósfera: cuánto entra, cuánto sale, y por dónde. Esto tiene un impacto en el entendimiento del cambio climático.
Jóvenes físicos ganan el Innovar universitario
Ariel Oliveira e Iñaki Mendiberri Noel, estudiantes del Departamento de Física, obtuvieron el premio Innovación en universidades con su proyecto Carbón verde activado a partir de desecho agroindustrial. A partir de la cáscara de la soja - un residuo muy abundante en el agro - los jóvenes pudieron producir carbón activado, un elemento poroso que atrapa compuestos en gases y fluidos. En particular, el proyecto se enfocó en la remediación de aguas dulces para la potabilización.

El carbón activado cuenta con diversas aplicaciones en la industria: se utiliza como antídoto en casos de intoxicación, tiene un amplio uso en la industria cosmética en productos como maquillaje y pasta dental negra, y es un componente en la elaboración de alimentos, siguiendo una tendencia en auge. Actualmente, no se fabrica a nivel industrial en el país, por lo que su suministro depende de importaciones.
Ariel e Iñaki desarrollaron su proyecto en el Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos (UBA-Conicet), bajo la dirección de Silvia Goyanes como parte del último tramo de la carrera de Física. La iniciativa de un trabajo en remediación ambiental se enmarca en las líneas de interés del grupo: “poder desarrollar un material para la potabilización del agua y que éste parta de un desecho de la industria es maravilloso”, dice Oliveira. Además, Mendiberri Noel afirma que el producto final puede contribuir a la industria nacional y a la economía circular.
El proceso
Se inicia con la cáscara de soja, que se muele hasta obtener un polvo. Luego, se somete a un proceso de pirolizado, en el cual se expone a altas temperaturas en una atmósfera libre de oxígeno para obtener carbón. Posteriormente, se lleva a cabo una activación química con el propósito de aumentar de manera significativa su área superficial. El resultado es un carbón activado de origen vegetal con una capacidad de adsorción considerablemente superior al carbón comercial que se encuentra actualmente en el mercado argentino.
El producto resultante se empleó para evaluar su eficacia en la filtración de diversas moléculas, incluyendo contaminantes como la Tetraciclina y la Atrazina, que son un antibiótico y un pesticida ampliamente utilizados en la industria agroganadera y que se encuentran comúnmente en los caudales de agua de las zonas donde se llevan a cabo estas actividades.
De acuerdo con la opinión de los jóvenes, la implementación a gran escala parece factible por varias razones. En primer lugar, se debe a la facilidad de recolección y a la alta disponibilidad de materia prima proveniente de la industria aceitera. Por otro lado, los procesos involucrados son simples y ya existen equipos de escala industrial para llevarlos a cabo. Además, estos no demandan un nivel elevado de capacitación por parte de los operarios para su ejecución.
La tesis doctoral de Alejandra Méndez fue elegida como la mejor del país
La física recibió el premio Juan José Giambiagi 2023 en la Reunión Anual de Física, este año celebrada en Bahía Blanca.
"Optimización de blancos atómicos y moleculares en procesos colisionales", es el trabajo que Alejandra realizó dirigida por Dario Mitnik en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio para obtener el título de Doctora en Ciencias Físicas de la Universidad de Buenos Aires.
En el dictamen el jurado explica que la tesis ganadora "tiene el especial mérito de que en ella se proponen nuevos métodos teóricos y se aplican varias metodologías numéricas que permiten obtener información precisa sobre la estructura electrónica de átomos y moléculas para su ulterior utilización en el estudio de procesos básicos de colisión. La tesis incluyó en forma pionera técnicas de machine Learning así como el “Método de Inversión Depurada” que permite resolver inconvenientes numéricos que afectan a los métodos de cálculo preexistentes".
Premios Konex: Silvia Goyanes se llevó el Platino
Tres profesores del Departamento de Física fueron distinguidos por la Fundación Konex por sus investigaciones científicas de la última década.
Silvia Goyanes fue elegida por el gran jurado como la mejor científica del país en el área Ingenierías por su trabajo de los últimos diez años. La investigadora dirige el Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos del Instituto de Física de Buenos Aires de CONICETy la Universidad de Buenos Aires, donde publicó más de 150 trabajos de investigación. Además, Goyanes es profesora titular de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, ha formado decenas de estudiantes de licenciatura y doctorado. Tiene una amplia trayectoria en vinculaciones tecnológicas y comerciales, por lo que le fueron concedidas siete patentes; y ha asesorado a importantes empresas y organismos estatales en su área de expertise.
Gabriel Mindlin y Fernando Stefani también fueron reconocidos por su producción científica. Mindlin dirige el Laboratorio de Sistemas dinámicos del Instituto de Física Interdisciplinaria y Aplicada (UBA-CONICET), uno de los laboratorios mas disruptivos del sistema científico argentino, en el que físicos, neurocientistas, biólogos, médicos e ingenieros han aunado esfuerzos en los últimos años para el estudio de la física y neurociencia del aprendizaje vocal. Su área de formación es la dinámica no lineal, un marco matemático adecuado para estudiar el comportamiento de sistemas complejos. En la actualidad, se concentra en la aplicación de técnicas de inteligencia artificial al estudio de la biodiversidad, así como la relación entre la dinámica no lineal, y las redes neuronales, protagonistas de la inteligencia artificial. Ha publicado 140 trabajos de investigación en revistas internacionales y ha formado decenas de estudiantes de grado y posgrado como profesor titular de la Universidad de Buenos Aires.
Fernando Stefani es profesor de Física experimental en Exactas-UBA y director del Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION) de CONICET. Stefani es experto en nanofotónica, espectroscopía de moléculas individuales, y microscopía de fluorescencia de superresolución. En la última década, fue tutor de más de 20 jóvenes que iniciaron sus carreras en la investigación o en empresas de alta tecnología.
La entrega de premios será el 31 de octubre en c3.
Andrea Bragas, reconocida con el premio Georg Forster
Es la distinción que otorga la Fundación Alexander von Humboldt, de Alemania, y que destaca la labor de investigadoras e investigadores de disciplinas variadas con especial eje en su trayectoria. La profesora del Departamento de Física podrá potenciar sus colaboraciones en nanofotónica junto a colegas del Nano-Institute Munich.
La física Andrea Bragas, profesora del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, fue distinguida con el Premio de Investigación Georg Forster, que otorga la Fundación Alexander von Humboldt.
El trabajo de Bragas fue reconocido junto al de otros cinco investigadores de países en desarrollo, todos nominados por colegas de Alemania e invitados a ese país para desarrollar proyectos colaborativos. El premio, que consta de € 60.000, es financiado por el Ministerio Federal de Cooperación Económica y Desarrollo de Alemania como un instrumento para promover la cooperación científica y el avance del conocimiento en diversas disciplinas académicas.
Bragas trabaja en el campo de la nanofotónica desarrollando plataformas fotónicas con aplicaciones en materiales, comunicaciones y fotocatálisis. A partir de este galardón, podrá profundizar sus colaboraciones con colegas especializados del Nano-Institute Munich, en la Ludwig-Maximilians-Universität München.
“Este es un premio a la trayectoria que otorga la Fundación Humboldt a investigadores de países en desarrollo en todas las áreas del conocimiento. Mi postulación la hizo Stefan Maier, investigador de la Universidad de Munich, con quien colaboro desde hace unos diez años en el área de nanofotónica”, explica Bragas y destaca que “de las seis personas premiadas, dos somos mujeres argentinas”, haciendo referencia a la socióloga Maristella Svampa, profesora de la Universidad Nacional de San Martín.
Para Bragas, además de su extensa experiencia, hay un desarrollo actual que facilitó el acceso a la distinción: “Un trabajo en el que estamos ahora y que, entiendo, incidió para obtener este premio que es la fotocatálisis, que consiste en usar estos materiales que intensifican mucho la luz para lograr acelerar reacciones químicas. En particular, nos permitió remediar aguas con arsénico: logramos oxidar especies más tóxicas de arsénicos en otras menos tóxicas. Es una remediación pensada para poblaciones rurales. El arsénico es un problema generalizado en nuestro país, de origen geológico, que afecta a millones de personas”.
Cada año, la Fundación Humboldt premia a investigadores de países emergentes que han obtenido reconocimiento internacional por su trabajo y buscan resolver problemas relacionados con el desarrollo. Los Georg Forster 2023 también reconocieron al agrónomo Achille Assogbadjo, de Benin; al químico ucraniano Igor Olegovich Fritsky; al doctor en teología Louis Cloete Jonker, de Sudáfrica; y al lingüista marroquí Abdelhadi Soudi.
El premio lleva el nombre del cronista de viajes y también naturalista Georg Forster (1754-1794), amigo de von Humboldt. La fundación financia la tarea de más de 2000 investigadores de todo el mundo y coordina una red interdisciplinaria que incluye a 59 ganadores del Nobel.

