Núcleo Milenio inicia nueva temporada de Prácticas de Verano

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    Cuatro estudiantes de pregrado trabajarán, durante enero, con los investigadores del Núcleo Milenio en diversos proyectos sobre materia activa.

    Como todos los veranos, los Departamentos de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (www.dfi.uchile.cl) y de la Facultad de Ciencias (fisica.ciencias.uchile.cl) de la Universidad de Chile realizan sus ya tradicionales prácticas de verano. En estas prácticas, los académicos de ambos departamentos proponen distintos proyectos de investigación a realizarse durante el mes de enero, que sirven como una primera aproximación al trabajo de un científico en una amplia gama de temas en física de frontera.
    Esta temporada, 42 estudiantes fueron seleccionados para las prácticas de verano, de los cuáles cuatro ya trabajan directamente con los científicos del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa: Mauricio Rojas, Benjamín Pérez, José Rodríguez y Juan Pablo Carrillo.

    Bacterias de suelo
    La bacteria Bradyrhizobium diazoefficiens se caracteriza por infectar las raíces de las legumbres donde forman nódulos fijadores de nitrógeno, lo que mejora el crecimiento de la planta. Por eso, actualmente se cultivan industrialmente y se aplican en programas de agricultura sostenible en todo el mundo. El desafío es optimizar todos los procedimientos involucrados en el uso de este biofertilizante para garantizar que las bacterias encuentren las raíces de las plantas y formen nódulos, clave para su comercialización.
    De allí la importancia de comprender cómo se mueven estas bacterias: un tema en que la investigadora posdoctoral del Núcleo Milenio, Moniellen Pires lleva años de trabajo.
    Por eso será la encargada de la práctica “Motilidad de bacterias de suelo, experimentos y análisis de datos usando software Biotracker”, que se adjudicó el estudiante Juan Pablo Carillo.
    En esta práctica de verano lo que se busca es que el estudiante aprenda técnicas de cultivo bacteriano, use dispositivos microfluídicos que simulan los poros del suelo e investigue la dinámica de movimiento de estas bacterias. Posteriormente usará un software de trackeo de partículas para analizar los datos obtenidos en sus experimentos. “La idea es que Juan Pablo contribuya a parte de los resultados del proyecto Fondecyt, que llevo a cabo, sobre estas bacterias de suelo. Su trabajo consistirá en realizar experimentos y análisis de datos conmigo, gracias a un software desarrollado en Argentina para este propósito”, explica Pires.

    Obstáculos asimétricos
    Pablo de Castro, investigador posdoctoral y Rodrigo Soto, director del Núcleo Milenio serán los encargados de la práctica de Mauricio Rojas, quien trabajará en la investigación: “Active matter in a circular cavity enclosed by a thick rectifying porous membrane”. “Estas prácticas son un primer contacto con la investigación y en este caso de un área que a Mauricio le servirá para el magíster al que está postulando; mientras que para mí supervisar a estudiantes como científico es una muy buena oportunidad”, dice de Castro.
    En este proyecto se estudiarán mezclas activas de micro nadadores y su interacción con obstáculos asimétricos. Se realizarán simulaciones en 2D y si el tiempo alcanza, en 3D. “Las preguntas que busca responder el proyecto incluyen cómo la densidad de partículas, la difusividad, el grosor de la membrana y la separación de los obstáculos podría afectar el confinamiento de los micro nadadores», dice la presentación de la práctica.

    Paredes rugosas
    Por último, Néstor Sepúlveda, investigador Joven y María Luisa Cordero, directora alterna del Núcleo Milenio, trabajarán junto a los estudiantes Benjamín Pérez y José Rodríguez en la investigación: “Comportamiento de la materia activa en interacción con paredes rugosas”.
    La materia activa son los sistemas compuestos por muchos individuos que toman energía del ambiente para moverse colectivamente, como cardúmenes de peces o suspensiones bacterianas. Una de las propiedades que caracterizan la materia activa es que cada elemento presenta autopropulsión y persistencia. Los elementos autopropulsados normalmente tienden a acercarse a las paredes de los contenedores.
    En esta investigación con los estudiantes, lo que se busca entender cuál es el efecto de la rugosidad de la pared en la forma en que se estructuran los elementos en esta. Además, se quieren probar las predicciones de este estudio en experimentos de suspensiones bacterianas. “Las posibles aplicaciones de esta investigación es, por ejemplo, entender mejor la formación de bio-películas en utensilios médicos, que son una fuente frecuente de contaminación”, dice la presentación de la práctica.
    “Ambos practicantes ya están trabajan en el proyecto, pero uno en el aspecto teórico, en simulaciones numéricas (Benjamín) y el otro en el aspecto experimental (José)”, detalla Sepúlveda.

    PÓSTERES

    Las prácticas terminarán con una sesión de pósters el día jueves 30 de enero, a realizarse en el Hall de Física de la FCFM de la Universidad de Chile.
    Las prácticas son 100% financiadas mediante becas y este año se recibieron 95 postulaciones, lo que demuestra la alta demanda del programa que se inició en el año 2003, en un principio como un llamado interno dentro de la Universidad, pero  que luego se fueron abriendo hacia otras universidades y luego a postulantes internacionales.