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Un lugar donde los desafíos científicos se hacen realidad

Crédito: IB
Ver objetos un millón de veces más chicos que un milímetro o trabajar con materiales a 200 grados bajo cero son algunas de las actividades que cientos de estudiantes realizan en el Instituto Balseiro
Víctor Ingrassia
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22 de diciembre de 2010  • 16:35

Diseñar en una computadora un avión que realmente vuele, mirar objetos un millón de veces más chicos que un milímetro, trabajar con temperaturas que rozan los 200 grados bajo cero o poder experimentar con un reactor nuclear son los sueños de cientos de estudiantes y profesores que fueron hechos realidad en el Instituto Balseiro (IB).

Y si a ello se le suma la posibilidad de estudiar en forma pública y gratuita, y además becado, en uno de los lugares más hermosos de la Argentina , como lo es San Carlos de Bariloche, la realidad se confunde con un sueño difícil de creer.

El IB se sitúa dentro del Centro Atómico Bariloche (CAB) y desde 1955 fomenta la investigación y desarrollo de ciencias avanzadas. Forma profesionales en Física e Ingeniería de alto nivel internacional.

Uno de los principales lugares de investigación dentro del IB es el laboratorio de Caracterización de Materiales. La doctora en física, Adriana Serquis, explicó a lanacion.com la importancia de los estudios que allí realizan, algunos de los cuales permiten observar objetos a valores nanométricos, es decir, mil millones de veces más pequeño que un metro.

"Trabajamos en el área Ciencia de Materiales con los proyectos Superconductores (estudio de materiales capaces de conducir electricidad sin pérdida de energía) y Celdas de combustible (similar a una batería, pero con la capacidad de producir energía de una fuente externa de combustible), a través del uso del nuevo microscopio electrónico de barrido, que es único en su tipo en la Argentina y permite obtener resoluciones muy pequeñas de diversos materiales, para estudiar su comportamiento en diversas áreas", explica Serquis, recientemente recientemente premiada con la distinción L'Oreal-Unesco, en una categoría que reconoce a las mujeres que se dedican a investigar en ciencias.

"Si nosotros tenemos un metro y lo dividimos por mil, tenemos el milímetro; si al milímetro lo dividimos por mil, tenemos el micrón; y si al micrón lo dividimos por mil, tenemos el nanometro. A esa escala podemos ver animales unicelulares, huevos de dinosaurio, pedazos de meteroritos, entre miles de cosas para identificar cómo fueron formados y de qué material están hechos. y también realizar estudios para ver materiales de composiciones muy extrañas como el antano, estroncio, cobalto, neodimio, níquel, oxígeno", indica Serquis.

Trabajar a 200º bajo cero. La División de bajas temperaturas de la gerencia de Física del CAB es uno de los lugares más curiosos del complejo. "Investigamos el comportamiento de algunos materiales a muy baja temperatura. Además de la superconductividad, que hoy en día se usa en los tomógrafos para hacer resonancias magnéticas, estudiamos otros fenómenos físicos como el magnetismo y los puntos críticos cuánticos", explica a lanacion.com el doctor Javier Luzuriaga.

En uno de los experimentos exhibidos, Luzuriaga introduce una manguera plástica en nitrógeno líquido, que está enfriado a 196º bajo cero. Al sacarla, se observa la rigidez del material, que a temperatura ambiente vuelve a su flexibilidad natural. "Es como lo que le pasa al malo de la película Terminator 2" , grafica el especialista.

En otro experimento que realiza para lanacion.com , Luzuriaga introduce al nitrógeno líquido un material descubierto en 1987 llamado ybaco (YBa2). Inmediatamente comienza a hervir. Pero lo curioso es que el nitrógeno se mantiene a una temperatura constante y no se calienta. "Pasa lo mismo que con la pava en el fuego. Cuando la temperatura del agua dentro de la pava sobre el fuego llega a 100 grados se frena. El calor del fuego o energía se gasta y se transforma, es decir en vez de subir la temperatura del agua, genera más vapor. Eso se llama transformación de fase", dice Luzuriaga sobre una de las áreas que investigan focalizada en la reacción de materiales que puedan conducir energía sin que la misma se pierda o escape durante su utilización".

Problemas a gran escala. ¿Cómo diseñar un contenedor de elementos radiactivos que soporte un eventual accidente cayendo sobre roca o metal, o soportando durante hora un incendio a 800 grados de temperatura? ¿Cómo diseñar un avión que realmente vuele sin someterlo a costosísimos experimentos que involucren la construcción de un túnel de viento especial?

Esas respuestas y muchas más se obtienen en el grupo de Mecánica Computacional que lleva adelante el doctor Claudio Padra, matemático profesor del IB, que trabaja en resolver problemas reales pero con una computadora.

"Trabajamos en dos grandes grupos de temas: los sólidos y los fluidos. Y para ello se necesitan miles de procesadores trabajando en forma independiente pero en la búsqueda de un resultado conjunto", afirma Padra.

"Tenemos contacto con Brasil y EE.UU. para trabajar con los recursos que ellos tienen y viceversa. Esos recursos son miles de computadoras agrupadas en un Cluster o racimo, que trabajan para resolver las ecuaciones y problemas", agrega.

Uno de los trabajos que más recuerda el experto es la simulación de un diseño especial para contener el agua pesada del reactor que la Argentina le vendió a Australia recientemente. "Diseñamos una bomba con un canal de cierre especial que llevaba el agua pesada en otra dirección. En vez de construirlo y experimentar físicamente, lo probamos en la computadora y resultó satisfactorio", especifica.

Crédito: Víctor Ingrassia

Institución pionera. El Instituto Balseiro es el más antiguo de los institutos de formación de recursos humanos de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y depende académicamente de la Universidad Nacional de Cuyo. Desde su creación, egresaron 943 licenciados e ingenieros, 149 Magisters, 408 doctores y 112 especialistas egresados de Ceaten (Especialización en Aplicaciones Tecnológicas de la Energía Nuclear).

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