El doctor Lucas Fernández Alcázar, docente e investigador de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE, integró el grupo de especialistas que publicó un artículo de revisión en Nature Electronics. La publicación hace una revisión de fenómenos de la física que tienen aplicaciones en telecomunicaciones, detección de señales, seguridad en dispositivos y transmisión de energía sin cables.
La Revista Nature Electronics publicó el pasado 4 de mayo, un artículo en el que figura como primer autor el doctor Lucas Fernández Alcázar, docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (FaCENA) de la UNNE e investigador adjunto del Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica (IMIT), organismo conjunto de la UNNE y el CONICET.
Nature Electronics es una de las diez revistas con mayor impacto en el campo de la física en el mundo. Ser incluido como autor en sus páginas es un hecho que no se repite con frecuencia. La publicación lleva el título «Simetría paridad-tiempo y puntos excepcionales en circuitos electrónicos» y es un artículo del tipo revisión, es decir, que recorre el estado actual de un campo de investigación a cargo de los referentes que lo han construido.
El artículo lleva la firma de seis investigadores. Junto a Fernández Alcázar, figuran Qi Zhong, afiliado a la Universidad de San Luis (Estados Unidos) y a la Universidad Tecnológica de Michigan (Estados Unidos); Ulrich Kulh, de la Universidad de la Costa Azul (Francia); Pai-Yen Chen, de la Universidad de Illinois en Chicago (Estados Unidos); Ramy El-Ganainy, de la Universidad de San Luis (Estados Unidos); y Tsampikos Kottos, de la Universidad Wesleyan (Estados Unidos). Todos los coautores son referentes en el área a nivel mundial y han sido responsables del desarrollo del campo que el artículo examina.
En el contexto de la ciencia argentina, y en particular de una universidad del interior del país, la participación en un artículo de estas características representa un reconocimiento a la trayectoria y al nivel del trabajo de investigación que se desarrolla en la UNNE.
El artículo parte de un concepto de la física teórica llamado simetría paridad-tiempo. “Esta idea surgió dentro de la mecánica cuántica, la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia y la energía a una escala muy pequeña, como la de los átomos y las partículas”, expresó el doctor Fernández a UNNE Medios. En ese contexto, se demostró que ciertas formulaciones matemáticas podían describir sistemas físicos que cumplían esta simetría, y que sus resultados eran compatibles con la realidad medible, aunque el marco matemático no respondía a los supuestos más habituales de la disciplina.
Con el tiempo, esas ideas migraron hacia el estudio de las ondas clásicas, es decir, fenómenos como la luz o el sonido, que se comportan de manera diferente a las partículas subatómicas pero que comparten algunas propiedades matemáticas. El artículo da cuenta de que este mismo principio llegó también al mundo de los circuitos electrónicos.
Puntos excepcionales
Uno de los conceptos centrales del trabajo son los llamados puntos excepcionales. El concepto está referido a condiciones específicas que puede alcanzar un sistema físico —en este caso, un circuito electrónico— donde dos o más de sus frecuencias características propias se vuelven idénticas entre sí y se fusionan.
Estas condiciones no son solo una curiosidad matemática. El artículo documenta que, en los últimos años, los circuitos electrónicos se han convertido en un territorio donde estos fenómenos pueden observarse en laboratorio y aprovecharse de manera concreta.
Aplicaciones
El trabajo identifica cuatro áreas de aplicación que se destacan en el campo. La primera es la telemetría, que refiere a la lectura de datos a distancia sin necesidad de conexión directa, algo que tiene presencia en dispositivos médicos, sistemas de monitoreo ambiental y comunicaciones industriales. La segunda es la detección de señales: los circuitos con estas propiedades pueden detectar cambios en el entorno con una sensibilidad mayor a la de los sistemas convencionales.
La tercera aplicación es el cifrado de hardware, es decir, la protección de información en el nivel físico del dispositivo electrónico, no solo en el software. Y la cuarta es la transferencia de energía inalámbrica: la capacidad de enviar electricidad de un dispositivo a otro sin cables, con una eficiencia que estos principios podrían mejorar de manera sustancial.