El estudio plantea un principio de funcionamiento para m\u00e1quinas microsc\u00f3picas capaces de aprovechar la energ\u00eda presente en el ambiente. La investigaci\u00f3n aporta conocimiento para el desarrollo de fuentes alternativas de alimentaci\u00f3n para dispositivos aut\u00f3nomos utilizados en sensores y sistemas del llamado Internet de las cosas.<\/p>\n\n\n\n
Todos los objetos que nos rodean emiten calor en forma de ondas conocidas como radiaci\u00f3n t\u00e9rmica. Durante d\u00e9cadas, la comunidad cient\u00edfica trat\u00f3 ese fen\u00f3meno como un problema: una fuente de ruido e interferencia que degradaba el funcionamiento de los dispositivos electr\u00f3nicos.<\/p>\n\n\n\n
El estudiante de la Licenciatura en Ciencias F\u00edsicas de la Universidad Nacional del Nordeste, Javier Alejandro Arapayu, desarroll\u00f3 un trabajo final de graduaci\u00f3n orientado a estudiar nuevas formas de obtener energ\u00eda para dispositivos de tama\u00f1o microsc\u00f3pico (nanosc\u00f3picos). La investigaci\u00f3n analiza c\u00f3mo aprovechar la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica del entorno para producir movimiento y generar trabajo mec\u00e1nico en sistemas a escala muy peque\u00f1a.<\/p>\n\n\n\n
La investigaci\u00f3n se enmarca en un campo con consecuencias sobre el desarrollo del llamado Internet de las cosas \u2014la red de sensores, electrodom\u00e9sticos y dispositivos cotidianos interconectados que toman decisiones sin intervenci\u00f3n humana directa\u2014. Uno de los problemas centrales de ese campo es el suministro de energ\u00eda: c\u00f3mo alimentar una cantidad creciente de dispositivos peque\u00f1os, distribuidos en espacios donde no siempre hay acceso a una fuente convencional de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
En ese contexto, la investigaci\u00f3n busca generar conocimiento sobre la posibilidad de utilizar fuentes de energ\u00eda presentes en el ambiente. En particular, analiza la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica, un tipo de energ\u00eda que todos los cuerpos emiten debido a su temperatura y que suele considerarse un factor que introduce interferencias en los sistemas electr\u00f3nicos.<\/p>\n\n\n\n
El trabajo de Arapayu cont\u00f3 con la direcci\u00f3n y asesoramiento del doctor Lucas Fern\u00e1ndez Alc\u00e1zar, docente \u2013 investigador de la FaCENA de la UNNE y el IMIT (Conicet-UNNE). El estudio se realiz\u00f3 desde un punto de vista te\u00f3rico y mediante simulaciones en computadora.<\/p>\n\n\n\n
Dispositivo y tipo de estudio. El dispositivo propuesto consiste en una cavidad \u00f3ptica: dos espejos enfrentados entre los cuales rebota luz. Uno de esos espejos puede desplazarse. La luz que circula dentro de la cavidad ejerce una presi\u00f3n sobre ese espejo m\u00f3vil, y esa presi\u00f3n es la que produce el movimiento.<\/p>\n\n\n\n
A esto se le agrega un material con una propiedad particular: su respuesta a la luz no es proporcional a la intensidad de esa luz, sino que se vuelve irregular a partir de ciertos umbrales. Esa irregularidad hace que el sistema pueda estar en dos estados posibles al mismo tiempo, como un interruptor que puede estar simult\u00e1neamente “casi encendido” y “casi apagado”. Esa condici\u00f3n es la que hace posible que las fluctuaciones de calor del ambiente empujen al sistema de un estado al otro y, al hacerlo, generen movimiento.<\/p>\n\n\n\n
El estudio fue te\u00f3rico y num\u00e9rico: no se construy\u00f3 el dispositivo f\u00edsicamente, sino que se analizaron las ecuaciones que describen su comportamiento y se realizaron simulaciones computacionales para observar c\u00f3mo se comportar\u00eda en distintas condiciones.<\/p>\n\n\n\n
Resultados interesantes. Los resultados mostraron que existe una temperatura de trabajo en la que el motor funciona de manera m\u00e1s conveniente: extrae m\u00e1s energ\u00eda, lo hace con mayor regularidad y repite sus ciclos de movimiento de forma m\u00e1s ordenada. Por debajo o por encima de esa temperatura, el desempe\u00f1o cae.<\/p>\n\n\n\n
Esto contradice la creencia de que el calor ambiental solo genera desorden y p\u00e9rdida de rendimiento. En este dise\u00f1o, el calor no solo no perjudica al motor: es el ingrediente que lo pone en marcha. Sin fluctuaciones t\u00e9rmicas, el motor no funciona.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, el trabajo identific\u00f3 que el motor funciona mejor cuando el espejo m\u00f3vil opera en un r\u00e9gimen en el que la fricci\u00f3n es lo suficientemente intensa como para que el movimiento sea lento y controlado \u2014lo que en t\u00e9rminos t\u00e9cnicos se denomina r\u00e9gimen sobreamortiguado\u2014. Eso sugiere que el dispositivo ser\u00eda adecuado para operar sumergido en l\u00edquidos, como los que se encuentran en sistemas de monitoreo biol\u00f3gico o en dispositivos de an\u00e1lisis de fluidos a peque\u00f1a escala.<\/p>\n\n\n\n
Conclusiones. El trabajo concluye que los sistemas con comportamientos no lineales \u2014aquellos en los que la respuesta no es proporcional al est\u00edmulo\u2014 pueden cooperar con el calor ambiental para producir movimiento y energ\u00eda \u00fatil, en lugar de verse perjudicados por \u00e9l.<\/p>\n\n\n\n
El motor propuesto ilustra un principio de dise\u00f1o para m\u00e1quinas aut\u00f3nomas a escala microsc\u00f3pica en las que la irregularidad del entorno no es un obst\u00e1culo sino un recurso.<\/p>\n\n\n\n
El trabajo de Arapayu identifica una relaci\u00f3n entre el comportamiento del sistema estudiado y ciertos modelos utilizados para describir el funcionamiento de neuronas artificiales. Esa conexi\u00f3n abre la posibilidad de explorar aplicaciones futuras en el desarrollo de dispositivos que reproduzcan procesos similares a los del sistema nervioso.<\/p>\n\n\n\n
Otra arista interesante de la investigaci\u00f3n es que aporta conocimiento sobre el aprovechamiento de fuentes de energ\u00eda presentes en el entorno y propone un principio de funcionamiento para motores microsc\u00f3picos basados en la interacci\u00f3n entre radiaci\u00f3n t\u00e9rmica y sistemas f\u00edsicos capaces de responder a fluctuaciones del ambiente.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
19-Mar-26 El Trabajo Final de Graduaci\u00f3n de Javier Alejandro Arapayu para la Licenciatura en Ciencias F\u00edsicas de la UNNE, estudi\u00f3 de forma te\u00f3rica y con simulaciones, un dispositivo formado por espejos y luz que podr\u00eda convertir la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica en movimiento. <\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[139],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/355847"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=355847"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/355847\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":355849,"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/355847\/revisions\/355849"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=355847"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=355847"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.noticiasdelparana.com.ar\/NuevaEdicion\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=355847"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}