Logros en ciencias de la complejidad en el IFUNAM: una recopilación incompleta

A pesar de que la complejidad se suele considerar como un paradigma joven, que irrumpió hace poco en áreas muy diversas de la ciencia, la investigación en sistemas complejos tiene una larga tradición en México. Se inició en el Instituto de Física en los años 70 y Germinal Cocho fue un actor central de su desarrollo ahí y en la UNAM, a lo largo de cuatro décadas. Aquí presentamos una breve revisión, necesariamente incompleta, de logros obtenidos en varias áreas de la complejidad en el Instituto de Física por Germinal Cocho y sus numerosos colaboradores y colegas.

Perfilometría 3D por proyección desenfocada de patrones binarios

Las técnicas basadas en proyección de luz estructurada son ampliamente estudiadas y utilizadas en el área de perfilometría tridimensional, esto debido a la capacidad para obtener información completa de la superficie de objetos. Algunas de estas técnicas se basan en la proyección de patrones de intensidad sinusoidal y el uso de algoritmos de corrimiento de fase. En el caso de la reconstrucción tridimensional de objetos dinámicos en movimiento, uno de los desafíos es reducir el número de pasos o imágenes a ser proyectadas. Sin embargo, la precisión de estos sistemas se reduce conforme decrece el número de patrones (a un mínimo de tres). El sistema de proyección presenta una respuesta no lineal, lo cual introduce armónicos en los patrones adquiridos y en la recuperación de fase. En los últimos años, la proyección desenfocada de patrones binarios para generar patrones de franjas cuasi sinusoidales ha emergido como una alternativa para evitar el problema de no linealidad del proyector y, por ende, reducir el error en la fase. En este trabajo se presenta una revisión de distintos métodos propuestos en la literatura para generar patrones binarios, los cuales sintetizan patrones cuasi sinusoidales cuando son proyectados fuera de foco. Adicionalmente, analizamos el error de fase en función a la cantidad de desenfoque y el tamaño del periodo fundamental de las franjas. The techniques of structured light projection are widely studied in the area of three-dimensional profilometry, due to its ability to obtain information from the surface of an object. In particular, those based on the projection of a sequence of sinusoidal intensity patterns and the use of phase shift algorithms. In the case of three-dimensional reconstruction of dynamic or moving objects, one of the trends is to reduce the number of steps or patterns to be projected. However, the accuracy of these systems is reduced as the number of steps decreases (to a minimum of 3 steps). This is because the projection systems present a non-linear response, which translates into the introduction of harmonics in the acquired sinusoidal patterns, and therefore, error in the recovered phase. In the last years, the defocused projection of binary patterns has emerged as an alternative to avoid the projector’s non-linearity and generates quasi-sinusoidal fringe patterns to reduce the phase error. In this work, we review different techniques that have been proposed in the literature to generate binary patterns, which synthesize quasi-sinusoidal patterns when projected out of focus. In addition, we analyze the error in the phase as a function of the defocusing amount and the fringe pitch.

Síntesis asistida por microondas de micropartículas de cobre para su potencial aplicación como agente antimicrobiano y fotocatalizador

Se llevó acabo la síntesis de micropartículas de cobre (CuMP) por el método de reducción química asistida por microondas y se caracterizaron con las técnicas de SEM, XRD y EDS. Las CuMP obtenidas por este método presentaron morfologías poliédricas muy definidas (cubos, icosaedros, prismas hexagonales) y su tamaño de partícula fue del orden micrométrico (≤ 10 μm). Estas propiedades, le confieren una prometedora aplicación como agente antimicrobiano y fueron evaluadas con sepas de dos diferentes bacterias E. Coli y S Aureus. Las partículas se soportaron sobre una membrana polimérica biodegradable a base de poli-ácido láctico (PLA) y poli-vinilalcohol (PVA) suspendiendo las CuMP´s en uno de los polímeros. Las membranas fueron hechas por la técnica de electro-hilado y caracterizadas por las técnicas de SEM y EDS.

Diseño de imágenes para piezas inmersivas utilizando el método de pantallas nulas dentro de la región de la cáustica

El diseño de patrones predefinidos está ejecutado con procesamiento de imágenes a partir de un retrato fotográfico, con el cual hemos implementado el método de pantallas nulas por refracción para la creación de piezas de arte inmersivas, que implica un espacio donde el público se sumerge en una experiencia visual envolvente de 360 grados. En este trabajo se supone la incidencia de un frente de onda plano en una lente asférica plano-convexa, con el conocimiento del trazo exacto de rayos y la forma de la cáustica, se calcula la posición para colocar un detector CCD donde la intensidad es uniforme y podemos reconstruir el retrato en forma de patrón predefinido. Las imágenes fueron registradas en tiempo real y pueden ser proyectadas en medios digitales desde el montaje experimental. Como resultado final se obtuvo la visualización reconfigurada de un retrato fotográfico a partir de su pantalla nula por refracción y se concluye que la estética de los resultados pueden ser funcionales para su aplicación en piezas de arte inmersivas.

Iluminación: La pedagogía femenina en los conventos poblanos durante la primera mitad del siglo XIX

El siglo XIX mexicano con base en el ensayo error creó las instituciones necesarias para su funcionamiento como una nación independiente, moldeando la participación de los nuevos ciudadanos que harían del nuevo país una nación trabajadora y progresista. Dentro de esta mirada idílica se configuraron fuerzas que crearon la dupla encargada de moldear a los nuevos ciudadanos, así el poder eclesiástico y el Estado ocuparon como su arma principal a la educación con el propósito de moldear a la sociedad mexicana, siendo el principal objetivo de la presente investigación particularizando en la poblana.La educación poblana del XIX atravesó por una compleja construcción histórica que ocupó hechos sagrados para el desarrollo social. Dentro de los conventos se establecieron los colegios femeninos se convirtieron en el espacio por excelencia para acceder y realizar la devoción mariana la cual, limitó sus prácticas sexuales al vigilar y sancionar los cuerpos femeninos.La práctica pedagógica se basó particularmente en el control de las pasiones femeninas que se profundizaron gracias a diversos sistemas y códigos de control, orientación y vigilancia, debido a que el cristianismo ocupó como su principal emblema en la transformación personal la iluminación, la cual se dio mediante la conciencia, la confesión y la penitencia. Así se creó una pedagogía personalizada, adaptada a sus propias necesidades con el único propósito de lograr la salvación mediante la iluminación del individuo que construiría la ciudad de Dios.

Evolution of rectangular and triangular initial beam profiles in positive Kerr local medium

The hyperbolic secant (Sech) shape, as the initial beam profile, is the well-know profile that compensates the diffraction and self-focusing effect during propagation in Kerr medium, and evolves as the bright spatial soliton. The Sech beam can be confined in the Kerr medium andinduces its own waveguide. In this work, two initial beam profiles, rectangular and triangular functions, that are different than Sech profile, are considered, and the propagation of these beam profiles in third-order nonlinear (Kerr) medium is investigated. As a result, the initialbeam-width played an important role in confining the beam profiles in direction of propagation. In addition, the intensity profiles change to the Sech profile after some initial step of propagation. All the calculations and simulations have been done by the Split-Step numericalmethod with MATLAB program.