Físicos chilenos estudian los conceptos para crear dispositivos electrónicos más estables y seguros

Mantener los dispositivos electrónicos seguros y a prueba de daños, en especial los de almacenamiento de información, es una necesidad mayor para personas y organizaciones. Por eso un equipo de científicos chilenos del Instituto Milenio de Investigación Óptica MIRO se ha dedicado a estudiar y prevenir las maneras en que los dispositivos podrían estropearse.

“Determinamos cómo mantener sistemas estables ante fluctuaciones o variaciones”, dice Alejandro Álvarez-Socorro, uno de los científicos que han participado en esta investigación, quien explica que su propósito fue estudiar como dispositivos tecnológicos, tales como las pantallas líquidas de computadores, televisores, tablets o celulares, pueden enfrentar cambios de estados como temperatura o energía.

“Este trabajo es de carácter más teórico o fundamental, por lo que esperamos que nos conduzca a aplicaciones tecnológicas prácticas en el futuro, tales como mejorar y proteger sistemas de almacenamiento de información ópticos”, señala Álvarez-Socorro, candidato a doctor en Física en la Universidad de Chile e investigador del MIRO.

Estudiando el azar y el caos

Lo que hicieron fue estudiar los dominios o interfaces, que vendrían siendo la frontera entre dos estados o sistemas. Por ejemplo, en climatología están los frentes de aire, que son el límite entre dos masas de aire, una fría y la otra caliente. Otro ejemplo es la frontera que divide una zona desérticas de una boscosa.

“Entonces, nos preguntamos ¿Cómo son afectadas estos frentes cuando son perturbadas de manera aleatoria? Pues lo que queremos es saber cómo variaciones como la temperatura pueden influir en dispositivos electrónicos”.

Fue así como descubrieron que los frentes estacionarios, que se mantienen estáticos, varían cuando se les somete a perturbaciones de manera aleatoria o al azar, es decir, que bajo fluctuaciones como la temperatura las fronteras se mueven de manera en que no se puede asegurar su posición sin algún mecanismo externo que los controle.

Tras esto surgió otra pregunta “¿Qué pasa si sometemos los sistemas a fluctuaciones caóticas?” Considerando que el caos, en términos matemáticos, es posible de predecir, a diferencia del azar, determinaron que “sí podemos mantener la frontera o interfaz en zona estacionaria”, señala Álvarez-Socorro, lo que entrega más posibilidades para controlar estos estados, por lo que ya piensan en analizar el efecto de este tipo de fluctuaciones sobre estructuras localizadas.

El paper “Front depinning by deterministic and stochastic fluctuations: a comparison” (“Desanclaje de frentes por fluctuaciones deterministas y estocásticas: una comparación”)  fue publicado en la revista Phisical Review E.

Además de Alejandro Álvarez-Socorro, participaron Marcel Clerc, profesor titular de la Universidad de Chile y sub-director del MIRO, y Michel Ferré, Investigador Postdoctoral MIRO. Junto a ellos trabajó Edgar Knobloch, profesor del Departamento de Física de la Universidad de Berkeley, Estados Unidos.

Información proporcionada por David Azócar (Instituto Milenio de Investigación Óptica MIRO).