Departamento de Física

Polymer brushes are of great importance for new technologies and applications in health care, lubrication of surfaces, protective coatings, switchable wetting, etc.  We use Molecular Dynamics simulations to study the behavior of a model polymer brush comprised of semi-stiff linear macromolecules when pressure is applied on the brush surface by a planar piston. We find a two-stage process:  for a small compression the chains were shown to contract by buckling deformation whereas for a larger compression the chains exhibit a collective (almost uniform) bending deformation.
This deformation proceeds as a 2nd-order phase transition. Surprisingly, the pressure, required to keep the stiff brush at a given degree of compression, is significantly smaller than for an otherwise identical brush made of entirely flexible polymer chains!
A simple theoretical consideration suggests a ‘soliton solution’ of the pertinent nonlinear differential equation, which describes the deformation of the stiff brush, in good agreement with results of the computer experiment.

Professor Andrey Milchev
Bulgarian Academy of Sciences, Institute for Physical Chemistry, Sofia, Bulgaria

Sala de conferencias del departamento de Física, Viernes 9 de Junio 15:00 hs

Publicado por Departamento de Física-UNS el martes, 13 de junio de 2017
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El viernes 31/03 a las 15hs.

Dr. Alejandro A. Franco
Institut Universitaire de France
Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS)
Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'Energie (RS2E)
ALISTORE European Research Institute

presentará

Relación mesoestructura-rendimiento en baterías y celdas de combustible: un enfoque computacional multi-escala

El diseño optimizado de electrodos compuestos para baterías y celdas de combustibles demostró ser de crucial importancia, en particular para alcanzar las expectativas de aplicación en la industria automotriz: en términos de ganar desempeño y reducción de costos. Estos electrodos están actualmente hechos de materiales activos o catalíticos, con aditivos y aglutinantes y resultan complejas estructuras porosas contenida en un electrolito. Varios escenarios conceptuales han sido desarrollados con la intención de comprender la influencia de las propiedades estructurales de estos materiales en la respuesta de la celda: aproximaciones considerando la construcción de estructuras artificiales que poseen las características más importantes de los catalizadores reales y aproximaciones basadas en la reconstrucción de la estructura de los electrodos guiada computacionalmente. Estas aproximaciones han provisto progresos en la comprensión de la operación de baterías y celdas de combustibles: pero aun hay una significativa falta de entendimiento de sus características estructurales (es decir, localización exacta de los aglutinantes) y el impacto de la anisotropía tridimensional en las propiedades de transporte efectivo a multi-escala. Desde el poro y/o partícula hasta el filtrado de agregados y/o aglomerados. La descripción estructural del electrodo compuesto es crucial para la correcta interpretación de las caracterizaciones experimentales pero además es muy importante para la optimización de la celda de combustible.
En esta charla se discutirá un nuevo modelo computacional que describe la interacción entre los procesos electroquímicos y de transporte a múltiples escalas espaciales. Las capacidades predictivas de nuestra aproximación para establecer y optimizar las relaciones entre el desempeño y la mesoestructura son presentadas en el contexto de tres ejemplos de aplicación:
-Mecanismo de carga y descarga en baterías Li-O2;
- Ciclado de baterías Li-S
- Degradación de membranas y corrosión en la celda de combustible PEM
- Mecanismo de descarga en “slurry redox flow batteries”
Finalmente, se discutirán las enormes oportunidades presentes en la combinación de estos modelos con el software de realidad virtual inmersiva para el análisis de datos sobre la base de una experiencia reciente realizada dentro del Programa Erasmus Master M.E.S.C.

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commEl miércoles 15/02 a las 16 hs. 

Dra. Stella M. Van Eek
Senior Process Development
FHR Anlagenbau GmbH
Dresden,Germany

presentará

Películas delgadas, desde el laboratorio hasta la producción

Hoy en día una de las tecnologías más empleadas para depositar películas delgadas en escala industrial es el sputtering o pulverización catódica.
En esta charla mostraré ejemplos del desarrollo tanto de los procesos como de los equipos de alto vacío para deposición de películas delgadas fabricados por la empresa FHR Anlagenbau GmbH.
Los equipos se caracterizan mayormente por los substratos que pueden recubrir. Equipos “Roll-to-Roll” se muestran como ejemplo de recubrimientos para substratos flexibles, como el PET, PI (capton), etc. Equipos “Line” recubren substratos rígidos y extensos (1000 mm x 2000 mm), por ejemplo vidrio para la industria fotovoltaica o arquitectónica.
Un gran número de productos se logran gracias al trabajo en conjunto de la empresa FHR y los Institutos Fraunhofer, de investigación aplicada. Como ejemplo se muestra el equipamiento para producir filtros ópticos, que resultan de intercalar capas de diferentes índices de refracción sobre lentes de vidrio.

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Presentamos la reseña del 9no Café Científico del Ciclo 2016 en Casa Coleman (Bahía Blanca), que se llevó a cabo el jueves 10 de noviembre y estuvo a cargo del Dr. Néstor Cazzaniga del Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional del Sur.
El tema fue: Evolución de la Teoría de la Evolución

 

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commEl viernes 2 de Diciembre a las 15hs

Dr. Marcelo D. Costabel
Universidad Nacional del Sur
IFISUR

​presentará ​

Una mirada in silico al interior de los organismos vivos.
Biofísica Molecular Computacional en el Departamento de Física de la Universidad Nacional del Sur

El progreso desarrollado por la Biología Molecular Estructural en los últimos cincuenta años ha permitido llegar a un estado del conocimiento en el cual la relación estructura-función es el foco para diferentes técnicas experimentales y/o cálculos computacionales que buscan desentrañar procesos en los cuáles intervienen sistemas constituidos por macromoléculas biológicas.
¿Cómo es la función de reconocimiento entre complejos proteína-ligando, proteína-proteína o proteína-membrana?, ¿Qué parte estructural es necesaria para la especificidad de la interacción?, ¿Qué implicancias puede tener una mutación?, o ¿Cómo se modifican estructuralmente las moléculas luego de la interacción?, son sólo algunas de las preguntas que podemos intentar responder conociendo las estructuras, observándolas en detalle y realizando con ellas estudios que permitan analizar la física involucrada en los procesos.
Esta charla está orientada a presentar el trabajo que se desarrolla en el Grupo de Biofísica del Departamento de Física de la UNS.

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commEl viernes 25 de Noviembre​ a las 15hs

Dr. Miguel. D. Sánchez
Universidad Nacional del Sur
IFISUR-CONICET

​presentará ​

Cuanto más pequeño más grande…

El concepto de la nanotecnología se le atribuye al premio Nobel de Física Richard Feynman, quien dio un visionario discurso en 1959 durante su conferencia “There is Plenty of Room at the Bottom” (algo así como “Hay mucho espacio en el fondo"), en donde señaló: "Los principios de la física, por lo que yo puedo ver, no hablan en
contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo".
Si bien en ese momento, las palabras de Feynman se recibieron como pura ciencia ficción, en la actualidad se han convirtiendo en una realidad. Hoy tenemos los instrumentos que permiten precisamente lo que Feynman había predicho: la creación de estructuras “moviendo” átomos individualmente, permitiendo la construcción de dispositivos más eficaces. Aquí es donde entra la nanociencia. Hoy también, contamos con las herramientas que nos permiten estudiar las propiedades de la materia a escala nanométrica. Al manipular la materia a esta escala, se obtienen propiedades totalmente nuevas permitiendo crear materiales, dispositivos y sistemas con propiedades únicas.
En esta charla daré un repaso histórico desde el “ignorado” comienzo de la nanotecnología en la antigua Roma (siglo IV dC) hasta nuestros tiempos, para luego mostrar algunos resultados sobre la síntesis, estudio y aplicación de nanomateriales a la catálisis heterogénea del Grupo de Superficies y Materiales Nanoestructurados del Departamento de Física – IFIUR, (UNS-CONICET).
Nanociencia y nanotecnología, un círculo virtuoso que nos permite descubrir la grandeza de lo pequeño.

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commEl viernes 18 de Noviembre​ a las 15hs

Dr. Philippe Dumas
Strasbourg University

​presentará ​

The mano a mano of enthalpy and entropy in the social life of biological macromolecules

Any living cell, even the simplest bacterial cell, is a natural object of enormous complexity. Its functioning implies that a myriad of different molecules are continuously engaged in pairwise or multiple interactions. Such a large-scale ‘interactome’ involves interactions between proteins and small ligands, between proteins and other proteins, between nucleic acids and proteins or with other nucleic acids… Such various types of interactions can always be described from a thermodynamic point of view with an enthalpic term, ΔH, and an entropic term, ΔS, that can be experimentally measured by calorimetry. An enormous amount of observations points to a remarkable and a priori unexpected correlation between these two terms measured either for the same system in various conditions (e.g. by addition of variable amount of a solute), or with homologous systems (e.g. homologous enzymes from various species) in the same conditions. Such a correlation is known as ‘enthalpy/entropy compensation’. Striking examples of it will be presented along with theoretical considerations.

 

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El jueves 10 de Noviembre a las 19 horas expondrá en el marco del 9° Café Científico el Dr. Néstor Cazzaniga (Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional del Sur). El tema será: Evolución de la Teoría de la Evolución

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commEl viernes 4 de Noviembre​ a las 15hs

Dr. Sebastián Otranto
Universidad Nacional del Sur
IFISUR-CONICET

​presentará ​

Física de colisiones atómicas y moleculares: Física básica con potencialidad de servicio a nuevas tecnologías

Esta charla está principalmente dirigida a alumnos avanzados de la Licenciatura en Física y pretende destacar algunas de las líneas de trabajo que se vienen sosteniendo en el IFISUR en estas temáticas, y señalar los nuevos desafíos a enfrentar con la reciente aprobación del Proyecto de Investigación de Unidad Ejecutora CONICET presentado por el IFISUR.
A lo largo de la charla se presentará una descripción de la evolución de la Física de colisiones atómicas y moleculares desde el nacimiento mismo de la Mecánica Cuántica hasta nuestros días.
En particular, se hará hincapié en el interés actual en estas temáticas en contextos de tipo astrofísico, para la programación de tratamientos de irradiación de tumores y para la producción de energía en el programa de reactor de fusión, temas en los cuales el grupo de trabajo tiene líneas de investigación abiertas.

 

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commEl viernes 21 de OCTUBRE​ a las 15hs

​el Dr. Esteban Freidin
(IIESS)-CONICET

y

el Lic. Marcelo Sapognikoff
Clínica Privada Bahiense

​presentarán ​

"El libre albedrío a la luz de experimentos en psicología y neurociencias"

Abordar el problema del libre albedrío involucra plantearse preguntas esenciales acerca de cómo funcionamos y cómo llegamos a ser quienes somos. ¿Acaso somos libres de tomar las decisiones que determinan nuestra vida? ¿En qué medida el resultado de nuestra existencia no es más que condicionamientos genéticos, históricos, sociales y de crianza, entre otros, más una gran cuota de azar en cada uno de estos procesos? En esta charla, vamos a abordar el libre albedrío desde la perspectiva que lo concibe como una intuición en la que la voluntad consciente aparece como la causa de nuestros actos deliberados. Presentamos estudios experimentales desde la psicología y las neurociencias que sugieren un panorama alternativo. Las causas de las decisiones pueden rastrearse hasta orígenes no conscientes. Los determinantes contextuales de la conducta suelen tener efectos subliminales, es decir, que no son detectados por la consciencia. La atribución de causalidad sobre las decisiones y pensamientos conscientes que preceden la acción puede manipularse y sigue las mismas reglas por las que atribuimos causalidad en el mundo externo. Y todo esto ocurre en una especie muy preocupada por justificarse ante los demás y por lo tanto muy propensa a racionalizar el propio comportamiento, al punto de llegar al auto-engaño. Para concluir, en función de los estudios discutidos, llegaremos a una visión psicológicamente más realista del libre albedrío que involucra mecanismos cerebrales con capacidades limitadas para planear nuestra conducta y anticipar sus consecuencias.

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