Laboratorios de investigación
El desarrollo de la Física experimental y aplicada es uno de los objetivos de nuestro Instituto, y constituye un pilar fundamental en la formación de nuestros estudiantes de pregrado, magíster y doctorado. Nuestro Instituto de Física cuenta con seis laboratorios de investigación experimental y aplicada que generan conocimientos en diversas áreas de la física, como lo son la didáctica, la óptica, los materiales granulares, los sistemas no-lineales, la física de fluidos y la biofísica.
Laboratorio de Óptica estadística y atmosférica
@SOL Atmospheric and Statistical Optics Laboratory
Director: Dr. Dario Gabriel Pérez
En el @SOL se estudian fenómenos de propagación de luz en atmósferas turbulentas, propiedades estadísticas del campo de speckle, y las aplicaciones en metrología óptica de estos estudios. Entre los temas de estudio, financiados a través de diferentes proyectos FONDECYT, QUIMAL, y ECOS, se encuentran:
- Detección a tiempo real de turbulencia óptica en domos astronómicos.
- Técnicas ópticas para la evaluación de estrés hídrico en cultivos y bosques.
- Caracterización y modelado espacio-temporal de la anisotropía en la atmósfera turbulenta.
- Reconstrucción de fase a tiempo real a través del registro de la irradiancia en diferentes condiciones de iluminación.
- Propiedades tridimensionales del campo speckle para luz parcialmente coherente.
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Laboratorio de Tecnología educativa
Director: Dr. Francisco Vera
Entre los objetivos principales del grupo de tecnología educativa se encuentran:
- Diseñar e investigar la eficacia del uso de las TICs como instrumento de laboratorio, potenciada con la metodología indagatoria, para superar las dificultades conceptuales en alumnos de cursos de física básica de nuestra universidad.
- Promover el uso de las TICs en la implementación de laboratorios interactivos e investigar los alcances de nuestra solución para la adquisición de coordenadas de objetos en movimiento, en el sistema educativo nacional.
- Aplicar la metodología indagatoria al diseño de material curricular para la enseñanza de conceptos de Física.
Como parte de un proyecto Fondef en consorcio con las corporaciones municipales de Valparaíso y Viña del Mar, desarrollamos una galería de experimentos de mecánica para la enseñanza de física, https://www.galeriagalileo.cl.
Asociado a nuestro trabajo de investigación desarrollamos de manera sostenida en el tiempo:
- Diseños 3D de equipos de laboratorio de bajo costo para el aprendizaje de conceptos físicos.
- Diseño de simulaciones 3D de física.
Laboratorio Granular
Granular Lab
Director: Dr. Germán Varas
El Laboratorio Granular (Granular LAB) se especializa en la investigación tanto fundamental como aplicada en diversos aspectos de la dinámica de materiales granulares. Nuestros temas de estudio abarcan desde la comprensión profunda de fenómenos como las transiciones de fase, la naturaleza de la fricción granular, la erosión en superficies causada por fluidos o por el impacto de objetos, hasta aplicaciones prácticas, como el desarrollo de un vehículo autónomo especializado en la limpieza de playas.
El laboratorio está equipado con una serie de herramientas avanzadas, incluyendo una cámara de alta velocidad, excitadores modales, acelerómetros, acondicionadores de señales, cámaras CCD/CMOS para adquisición de datos, controladores de flujos, tarjetas de adquisición y software especializado para el tratamiento de datos, entre otros dispositivos.
Los temas de investigación que actualmente se están desarrollando son:
- Vehículo prototipo para la recolección de residuos en arenas.
- Fluidización en granos saturados.
- Avalanchas de partículas no convexas.
- Interacciones de partículas en medios granulares forzados.
- Formación de cráteres bajo condiciones de microgravedad.
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Laboratorio de Estructuras no-lineales
Directora: Dra. Mónica García
En el (Laboratorio de Estructuras No-Lineales) LENL estudiamos la formación y dinámica de patrones y estructuras localizadas no lineales bajo condiciones físicas no ideales tales como inyección de energía localizada, condiciones de borde fuertes, sustratos periódicos suaves o de paredes duras. El laboratorio posee componente teórica, numérica y experimental. Se especializa en el estudio de patrones de superficie en un sistema hidrodinámico de aguas someras a través de experimentos de bajo costo. El laboratorio ha sido financiado principalmente a través de proyectos ANID: Fondecyt iniciación, Fondecyt Regular y ECOS, y proyectos internos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
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Laboratorio de Biorreología y microfluídica
Biorheology and Microfluidics Lab
Directora: Dra. Claudia Trejo
El laboratorio BioRheMi desarrolla investigación experimental en fluidos complejos y biológicos por medio de la tecnología microfluídica. En este laboratorio se estudian las propiedades reológicas de la sangre y su relación con las propiedades mecánicas de sus glóbulos rojos. Además, se estudian las propiedades mecánicas de diferentes células, vesículas y partículas elásticas en diferentes condiciones hidrodinámicas con el objetivo de relacionarlas con las propiedades macroscópicas de la suspensión y determinar parámetros que permitan desarrollar herramientas y dispositivos de apoyo al diagnóstico de diferentes patologías hematológicas en el punto de atención.
Entre las principales áreas de investigación del laboratorio se encuentran:
- Microrreología de frentes de fluidos newtonianos y complejos.
- Dinámica de agregación de glóbulos rojos.
- Propiedades biomecánicas de las células sanguíneas.
- Propagación de frentes en canales con obstáculos.
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Laboratorio de Biofísica y dispositivos médicos
Claveria’s Lab: Biophysics and Medical Devices
Directora: Dra. Viviana Clavería
Nuestro laboratorio tiene una línea de investigación fundamental y una línea de desarrollo de tecnologías aplicadas en el área de la medicina. En investigación, nos enfocamos en el estudio de la física del flujo sanguíneo y la dinámica de procesos en sistemas biológicos. El objetivo principal es comprender la relación fundamental entre la dinámica y la organización de estos sistemas con el propósito de elucidar los mecanismos subyacentes que regulan su funcionamiento y generar modelos de comportamiento. En este contexto, empleamos y desarrollamos diversas técnicas experimentales, incluyendo microfluidos, microscopía óptica rápida y reología en conjunto con nuestros colaboradores nacional e internacionales. Estas herramientas nos permiten explorar fenómenos biológicos en detalle abriendo nuevas perspectivas en el campo de la bioingeniería. A través de nuestro trabajo, buscamos contribuir al avance de la ciencia y proporcionar conocimientos que puedan ser aplicados al desarrollo de dispositivos médicos innovadores que superen los límites de los dispositivos existentes o que nazcan como nuevas propuestas de desarrollo desde nuestro laboratorio.
Entre las principales áreas de investigación del laboratorio se encuentran:
- Formación de trombos arteriales.
- Dinámica del flujo sanguíneo.
- Desarrollo de dispositivos médicos.
