[MATEMÁTICAS] Instructor: Alex Vargas Fecha: 2 024-02-07 CLASE # 05 TEMA: Ángulos Reconocer la igualdad mental entre hombres y mujeres. Relacionar el trabajo hecho en clase con la cultura matemática de la humanidad. Conmemorar el ‘Día Internacional de la Niña y la Mujer en la Ciencia’ (02-11) Pregunta reflexiva: ¿Es necesario que la sociedad reconozca la capacidad mental de las mujeres? Propósito: LA MUJER EN LA CIENCIA “El mundo es un mar de átomos que se unen por capricho para aparecerse ante nosotros como objetos con una forma determinada” Ángela Camacho Extraído de: Ángela Stella Camacho – Científicos colombianos en el área de Matemáticas y Ciencias Naturales https://cienciagora.universia.net.co/infodetail/galeria_de_cientificos/matematicas-afines/angela-stella-camacho-3.html Física Ángela Stella Camacho Beltrán Ángela Stella Camacho ha dedicado su vida al análisis de fenómenos físicos para brindar soluciones académicas a necesidades puntuales de la industria. Sus aportes como directora de uno de los grupos de física teórica más exitosos del país la han convertido en una científica que hace patria desde las aulas. Perfil elaborado en noviembre de 2 003 "El mundo es un mar de átomos que se unen por capricho para aparecerse ante nosotros como objetos con una forma determinada", quizás esa definición de Ángela Stella Camacho, docente de la Universidad de Los Andes, sea la mejor manera de explicar lo que nos rodea desde el conocimiento de los “físicos de la materia condensada”. Partiendo del átomo como unidad mínima, estos científicos se ocupan de analizarlo todo en estado sólido, líquido o de gel, para saber qué sucede bajo condiciones especiales como la baja temperatura, la alta presión, el vacío, la radiación o ante la presencia de campos eléctricos y tiempos ultracortos (menores a una billonésima de segundo). Una de las aplicaciones de sus hallazgos en la industria es la creación de materiales artificiales resistentes, semiconductores y nuevos dispositivos electrónicos. A este tipo de estudios se ha dedicado por cerca de 25 años la profesora Camacho, una de las físicas teóricas más reconocidas en esta área a nivel nacional e internacional, que conformó desde hace 20 años el Grupo de “Física de la Materia Condensada” de la Universidad de Los Andes. La Asociación Colombiana para el Avance de la Ciencia (ACAC) le otorgó el Premio al Mérito Científico en la categoría de Investigador de Excelencia el 15 de octubre de 2 003, por su contribución a la física de baja dimensionalidad (micro y nanoestructuras) y el posicionamiento de la ciencia nacional con las publicaciones internacionales de su equipo de trabajo. 1 [MATEMÁTICAS] Instructor: Alex Vargas Conocimiento divulgado … Para 1 970, cuando obtuvo el grado en la Universidad Nacional, no había un tema de estudio específico en Colombia, "incluso nuestros profesores no eran físicos sino ingenieros", por esa razón decidió aprovechar un convenio de intercambio que se había creado con Alemania para hacer su maestría en física nuclear teórica en la Escuela Técnica Superior de Darmstadt y el doctorado en física de líquidos en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz en Alemania. Con el mundo intelectual que le había dado Europa, regresó a Colombia en 1 978, vinculada a un programa de la Organización de la Migración Europea, gracias al cual se convirtió en docente de la Universidad Industrial de Santander. En los laboratorios de esa institución abordó los efectos de los campos magnéticos sobre distintos materiales; hallazgos que son aplicables en dispositivos de memoria disquetes o discos compactos (antiguos medios de almacenamiento digital de información). Para entonces ya tenía claro lo que era hacer investigación, pero el país no contaba con la masa crítica de físicos para desarrollarla. "El único lugar en el que se podía hablar de un trabajo activo era la Universidad de Los Andes", señala. A esa institución se vinculó en 1 982 por sugerencia de quienes dirigían el Departamento de Física. Desde entonces la investigación y la publicación de los resultados han sido su prioridad. Seguramente por esa razón, mientras conformaba el Grupo de Física de la Materia Condensada, viajó a Triestre (Italia) para aprender de otras experiencias con semiconductores en el Centro Internacional de Física Teórica (ICTP). "Volví maravillada y comenzamos a contactar a los profesores para nutrir un equipo que hoy es fuerte, conocido internacionalmente y catalogado por Colciencias como de excelencia categoría A". Cuando los físicos deciden estudiar un fenómeno de la naturaleza generalmente acuden a colegas de todo el mundo para teorizar al respecto o se unen en grupos internacionales muy grandes para realizar experimentos que de otro modo no serían posibles. Sin embargo, lo que identifica al colectivo de la profesora Camacho es su composición netamente patria, que garantiza la presencia de Colombia en el escenario académico internacional. Por lo que Los Andes ha demostrado como posible y por la vasta producción de los equipos de otras universidades (la Nacional, la de Antioquia, la del Valle, o la Industrial de Santander), Ángela Camacho tiene el sueño de proponer al país como un centro de excelencia en física de baja dimensionalidad. "Contamos con un nivel de desarrollo muy alto en ese campo y no es algo que asegure yo, me lo han comentado colegas de todo el mundo, especialmente de América Latina, quienes nos miran con mucho respeto, dado los grandes y rápidos avances que Colombia ha tenido en los últimos años". 2 [MATEMÁTICAS] Instructor: Alex Vargas Filosofía exacta Actualmente el tiempo de la docente transcurre entre túneles y estructuras diminutas. Intenta entender por qué si a simple vista una partícula no puede atravesar una pared, es posible que lo haga cuánticamente (a nivel microscópico). Este principio, al que se le llama tunelamiento, es aplicado en dispositivos como los nanotransistores de alta tecnología de los futuros computadores (año 2 003, no lo olvide), pero -a pesar de que los ingenieros se apoyen en él- desde el punto de vista teórico no es del todo claro cómo funciona. La Física está llena de hechos misteriosos que los académicos aún no logran explicar y entre tanto deben dar por sentados. "Esto la pone casi en el terreno de la filosofía, pues son cosas que no se pueden medir y se tienen que dejar a la interpretación". Otro de estos fenómenos, al que se dedica Camacho, es el principio de incertidumbre que se aplica a la computación cuántica. Según este no es posible determinar simultáneamente dónde se encuentra el electrón de un átomo y cuál es su velocidad. La docente intenta entender por qué. El poco porcentaje de mujeres dedicadas a la disciplina -del que se percató en su participación como líder por Colombia en el Movimiento de Mujeres en Física, que se llevó a cabo en París durante el año 2 002- y la relación de la geometría con las interacciones fundamentales en física cuántica -es decir, el comportamiento del electrón dependiendo de la forma del recipiente en el que se encuentra confinado- son algunas de las inquietudes complementarias de la investigadora, para quien la principal lección que le ha dejado la ciencia es la búsqueda de la verdad. "Es una cuestión de honestidad que también se aplica a la vida". La docencia por vocación ha llevado a Ángela Camacho a convencerse de que si orienta adecuadamente los trabajos de sus estudiantes, estará ayudando al desarrollo del país, "pues el nivel científico de las nuevas generaciones crece". Por esa razón siempre ha estado dispuesta a compartir sus conocimientos con los jóvenes de las universidades colombianas, la de San Diego de Estados Unidos, la Humboldt de Berlín o la Autónoma de Puebla en México, en las que ha sido catedrática. De igual forma, se interesa por establecer colaboraciones con colegas de España, Alemania, Brasil, México o Cuba. Su último logro, el premio de la ACAC, es una motivación para fortalecer aún más el equipo de Los Andes, pero también una gran responsabilidad, que implica seguir trabajando en la aplicación de sus conocimientos para beneficiar al resto de la sociedad. Y lo hará, porque "en ello está la verdadera virtud de la ciencia". Extraído de: Universidad de los Andes (Bogotá, Colombia), departamento de Física, Ángela Stella Camacho Beltrán (archivado en 2 016-03-04) https://web.archive.org/web/20160304140511/http://fisica.uniandes.edu.co/personal/profesores-de-planta/32 "En la actualidad (en el 2 016 fue archivada la página que contenía este texto) mi interés está centrado en la interacción de la luz con nano-sistemas de dimensión cero y uno; la dimensión cero (0D) consiste de nano-partículas metálicas o semiconductoras también conocidas como puntos cuánticos; en ambos casos, ellas pueden acoplarse en sistemas más complejos como moléculas artificiales y alambres o cadenas mostrando propiedades de dimensión uno: Nano-alambres que sirven como modelo de los nanotubos de carbono. 3 [MATEMÁTICAS] Instructor: Alex Vargas Los nanotubos de carbono (CNT’s) presentan excelentes propiedades eléctricas y mecánicas pues además de ser sintonizables en un rango muy ancho de frecuencias, sus propiedades mecánicas son fácilmente aumentadas usando campos eléctricos. Cuando el campo eléctrico aplicado es oscilante, los nanotubos ejecutan vibraciones. Estas vibraciones electromecánicas se pueden aumentar por resonancia con una frecuencia de campo específica que pueda entrar en resonancia con las frecuencias del campo para lograr nanoresonadores electromecánicos. " Extraído de: Unos ‘nanoresonadores’ podrían mejorar el rendimiento de los teléfonos móviles (en el año 2 012) https://www.euroresidentes.com/tecnologia/nanotecnologia/unos-nanoresonadores-podrian-mejorar-e “No hay espectro de radio suficiente para atender a los dispositivos portátiles de todo el mundo”, señaló Jeffrey Rhoads, profesor asociado de ingeniería mecánica de la Universidad de Purdue. La masificación da lugar a interrupciones en las llamadas, señales de ocupado, una calidad de llamada más pobre y descargas más lentas. Para contrarrestar el problema, la industria está tratando de construir sistemas que operan con canales más claramente definidos a fin de que pueda caber una mayor cantidad de ellos dentro del ancho de banda disponible. El equipo de Purdue ha creado unos dispositivos llamados resonadores nanoelectromecánicos, que contienen un pequeño haz de silicio que vibra cuando se aplica un voltaje. Extraído de: Sistema nanoelectromecánico para minimovimientos (en el año 2 008) https://www.agenciasinc.es/Visual/Fotografias/Sistema-nanoelectromecanico-para-minimovimientos “Este trabajo se enmarca dentro del campo emergente de la nanociencia, un aspecto científico que busca entender el mundo a la escala nanométrica (1 nanómetro = 0.000000001 metros). El potencial tecnológico de la nanoescala en campos tales como el almacenamiento y procesado de información, el desarrollo de nuevos materiales con propiedades interesantes, o la progresiva miniaturización de máquinas capaces de realizar tareas útiles, es tremendo. Una de las dificultades a la que nos enfrentamos en este campo es manipular objetos de dimensiones nanoscópicas. Si ya resulta difícil en ocasiones enhebrar una aguja, manipulando dos objetos (aguja e hilo) de dimensiones macroscópicas que podemos ver y tocar, cabe imaginar la dificultad que supone manipular objetos que son un millón de veces más pequeños. Una alternativa es construir sistemas nanoelectromecánicos (NEMS), generando movimiento mecánico mediante una corriente eléctrica. En la imagen de microscopio electrónico se muestra un NEMS que consiste en un nanotubo de carbono suspendido a lo largo del cual se puede desplazar una carga, en este caso una nanoplaquita de oro, cuando se pasa una corriente por el nanotubo. 4 [MATEMÁTICAS] Instructor: Alex Vargas Fabricación de sensores de masa diminuta: Cuando se fabrican sistemas nanoelectromecánicos (NEMS) así, tiene una gran importancia disponer de un conocimiento detallado de sus propiedades eléctricas y, más aún, sus propiedades mecánicas de cara a usarlos como sensores moleculares únicos ultrasensibles. Las propiedades elásticas locales de nanopalancas de distintas longitudes fueron calculadas curvándolas mecánicamente con la punta de un microscopio de fuerza atómica y midiendo su deformación elástica. Se dedujeron descripciones precisas y cuantitativas de la deflexión de las nanopalancas que pueden emplearse para calcular las dimensiones necesarias de las palancas a fin de lograr el mejor rendimiento posible del sensor de masa. ORGANIZACIÓN DE LAS NACIONES UNIDAS (ONU) La ciencia y la igualdad de género son vitales para realizar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), incluidos en la Agenda 2 030. En los últimos 15 años (se refieren a los años 2 002 a 2 017), la comunidad internacional ha hecho un gran esfuerzo inspirando y promoviendo la participación de las mujeres y las niñas en la ciencia. Desafortunadamente, ellas siguen enfrentándose a barreras que les impiden participar plenamente en esta disciplina. De acuerdo con un estudio realizado en 14 países, la probabilidad de que las estudiantes terminen una licenciatura, una maestría y un doctorado en alguna materia relacionada con la ciencia es del 18%, 8% y 2%, respectivamente, mientras que la probabilidad para los estudiantes masculinos es del 37%, 18% y 6%. Con el fin de lograr el acceso y la participación plena y equitativa en la ciencia para las mujeres y las niñas, y además para lograr la igualdad de género y el empoderamiento de las mujeres y las niñas, la Asamblea General de las Naciones Unidas decide proclamar el 11 de febrero como el ‘Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia’ [Ver la resolución en el documento A/RES/70/212 Documento PDF]. Y sigue insistiendo para que todas las organizaciones apoyen a las mujeres científicas y promuevan el acceso de las mujeres y las niñas a la educación, la capacitación y la investigación en los ámbitos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, así como su participación en esas actividades, a todos los niveles. Actividad: Respuestas escritas de 8 renglones, mínimo; 18 renglones, máximo, por cada pregunta. En caso de que decida no escribir, las respuestas dibujadas explicativas (con contundencia) tienen más valor. Grupos de 3 estudiantes. A. ¿Hace cuántos años se graduó, de la Universidad Nacional, Ángela Stella Camacho? B. ¿Qué es la Física Teórica? C. ¿Qué son los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS)? D. ¿Qué son los nanoresonadores electromecánicos y para qué sirven? E. ¿Qué son los nanotubos de carbono (CNT)? Consulta: Respuestas escritas de 8 renglones, mínimo; 18 renglones, máximo, por cada pregunta. En caso de que decida no escribir, las respuestas dibujadas explicativas (con contundencia) tienen más valor. Individual. A. ¿Qué son las billonésimas? B. ¿Qué es un picosegundo? C. ¿Qué es la escala nanométrica? D. ¿Qué es un micrómetro? E. Premio nobel de Química 2 023. F. Premio nobel de Física 2 023. 5
