Noticio
Fecha: 30 de Junio de 2020
Edición: Junio 2020 No. 23
Mauricio Flores | Publicaciones científicas | Visto 3005 veces
I. Moré (Estudiante CIO), F. J. Cuevas (CIO), J. Jiménez
“Parallel Demodulation Algorithm for processing independent windows of a fringe patterns using Simulating Annealing”
Optics Communications
Una de las aplicaciones más conocidas de la óptica, es la utilización de patrones ordenados o luz estructurada para medir geometrías y deformaciones de diversos objetos. Estos patrones de luz son generados por diversas técnicas desarrolladas en óptica: interferometría, proyección de franjas y patrones periódicos, difracción, etc. Algunos de estos patrones de luz, debido a su naturaleza y comportamiento físico de onda, contienen información relevante de la superficie dónde se proyectan en un parámetro conocido como fase óptica. La mayoría de las ocasiones esta fase óptica es una representación de patrones de franjas simples o complejas codificadas en niveles de grises que varían del blanco al negro. Cada salto o brinco de blanco al negro o de negro a blanco, representa un incremento importante en el valor de la superficie o geometría que se desea medir, de ahí la importancia en “decodificar” o “demodular” los valores que representan cada uno de estos cambios de color en la fase óptica. En la literatura hay una cantidad basta de algoritmos que procesan está información “codificada”. En el presente trabajo, los autores proponen un algoritmo basado en una recursión que permite demodular la información de la fase óptica a partir de un algoritmo de modulación simulada (Simulated Annealing). Esté método representa una ventaja con respecto a otras propuestas para obtener la información contenida en la fase óptica, ya que se puede implementar fácilmente la implementación en paralelo del algoritmo agilizando de manera importante el tiempo y proceso de la demodulación de la fase óptica.
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2020.125403
Eden Morales-Narváez (CIO), Can Dincer
“The impact of biosensing in a pandemic outbreak: COVID-19”
Biosensors and Bioelectronics
El brote de la pandemia conocida como COVID-19, es el evento de salud que más ha impactado en este siglo XXI. Tal evento de salud pública, ha impuesto escenarios de diagnóstico, tratamiento y experimentación clínica como nunca se había visto en la historia de la investigación médica, epidemiología y virología. En la presente publicación, los autores abordan uno de los campos de investigación cruciales en esta pandemia: el biosensado. Un biosensor es un dispositivo que mide reacciones biológicas o químicas mediante la generación de señales químico-biológicas que son proporcionales a la concentración de la sustancia que se requiere detectar (analito) en el proceso de la reacción. En el caso de la pandemia por COVID-19, la detección de personas contagiadas en etapas tempranas de la enfermedad constituye una de las estrategias más efectivas para reducir la mortalidad, controlar la propagación y tomar decisiones en cuanto a la prevención de la misma. El biosensado y, por tanto, los biosensores son herramientas poderosas para valorar la efectividad de los tratamientos clínicos y el monitoreo de la infección. Una interesante revisión sobre biosensado en el entorno de la pandemia actual.
https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112274
Goretti G. Hernandez-Cardoso (Estudiante CIO), Abhishek K. Singh (CIO), Enrique Castro-Camus (CIO)
“Empirical comparison between effective medium theory models for the dielectric response of biological tissue at Terahertz frequencies”
Applied Optics
En el estudio y caracterización de tejidos biológicos, el uso de la banda de terahertz del espectro electromagnético es una técnica óptica cada vez más utilizada para dicho fin. Una de las propiedades que se pueden medir con terahertz, es la respuesta dieléctrica del tejido biológico. Cuando un dieléctrico se expone a un campo eléctrico se generan en él procesos químicos y físicos. Es decir, en el caso de un tejido biológico al medir su respuesta dieléctrica nos indicaría cómo cambian algunas de sus propiedades físicas y químicas. Estas propiedades dieléctricas son representadas mediante la conductividad y la permitividad eléctrica, que en un tejido biológico nos indican las características de sus estructuras y dipolos, así como su capacidad de formación y orientación -procesos químicos y físicos-. La respuesta dieléctrica en un tejido biológico, se puede calcular a partir su función de permeabilidad dieléctrica. En este trabajo, los autores utilizan estas propiedades para, a partir de modelos teóricos de la respuesta dieléctrica de un tejido biológico, determinar cuáles de estos modelos se ajustan mejor a mediciones experimentales realizadas en la banda de terahertz.
https://doi.org/10.1364/AO.382383
Carmen E. Dominguez-Flores (Estudiante CIO), David MonzónHernández (CIO), Vladimir P. Minkovich (CIO), J. A. Rayas (CIO), Daniel Lopez-Cortes
“In-Fiber capillary-based micro Fabry-Perot interferometer strain sensor”
IEEE Sensors Journal
Las aplicaciones de fibras ópticas como sensores de esfuerzos, son cada vez más variadas y con mejoras tecnológicas para incrementar su sensibilidad. En este trabajo, los autores fabricaron un interferómetro de FabryPerot con una cavidad de aire, compuesto por una sección micrométrica de fibra capilar empalmada entre dos fibras ópticas de un solo modo para ser probada como dispositivo con capacidad de medir con una alta sensibilidad del orden de pico-metros de deformación por micro-esfuerzo aplicado (el grosor del cabello humano es del orden de 0.01 milimetros o 10 micrometros. 1 pico-metro representa una medida de 1 millón de veces más delgado que el grosor del cabello o 10 micrometros antecedido por seis ceros). En la publicación, los autores realizan diferentes pruebas al sensor de fibra óptica para demostrar su gran sensibilidad como dispositivo medidor de esfuerzos, de bajo costo y muy útil en una amplia gama de aplicaciones.
https://doi.org/10.1109/JSEN.2019.2948013
Irving Caballero-Quintana (Estudiante CIO), Daniel RomeroBorja, José-Luis Maldonado (CIO), Juan Nicasio-Collazo (CIO), Olivia Amargós-Reyes (CIO), Antonio Jiménez-González
“Interfacial energetic level mapping and nano-ordering of small molecule/fullerene organic solar cells by scanning tunneling microscopy and spectroscopy”
Nanomaterials (Basel)
Las celdas orgánicas solares han recibido gran atención y desarrollo en los últimos años, ya que presentan ventajas sobre celdas convencionales, como lo es su bajo costo, flexibilidad, su poco peso y su capacidad para poder enrollarse, con eficiencias de conversión de energía solar reportadas de hasta el 17%. Además, las celdas orgánicas solares cuentan con otras ventajas como lo es su estructura química bien definida, poca variabilidad en su manufactura, su fina capacidad para sintonizar su nivel de energía, entre otras. En este trabajo, los autores utilizan microscopía de escaneo por efecto túnel y espectroscopia en una interface liquida/sólida, para caracterizar la evolución del proceso morfológico y alineación del nivel energético de películas muy delgadas (menores a 700 pico-metros –ver extracto de la publicación previa-) de celdas solares orgánicas tratadas térmicamente, en las cuales se ha observado hasta un 9% de eficiencia de conversión fotónica.
https://doi.org/10.3390/nano10030427