Charla plenaria 1:"Modeling the Effects of Forces on Activated Processes".
Disertante: Wilfred T. Tysoe
Profesor Distinguido de Química en la Universidad de Wisconsin-Milwaukee. Se especializa en la comprensión mecanicista de procesos en superficies, como la catálisis y la transferencia quiral heterogénea.
The early modern physicists in the 17th century, Hooke, Boyle, Newton, focused on understanding the influence of forces on physical properties. In the early 20th century, the way in which forces perturbed thermodynamic equilibria was described by scientists such as Onsager and Prigogine. However, many important phenomena, from chemistry to sliding friction and viscosity, depend on activated processes, which occur by surmounting an energy barrier. This problem was first addressed by Prandtl in 1928 to analyze plastic deformations leading to deviations deviation from Hookes’ law, which could also be used to describe the rate of energy dissipation in frictional processes.
The rates of activated processes are described by chemists using transition-state theory. Here, the energy of the barrier of a chemical reaction relative to the initial state (the reactants) is known as the activation energy of some transition state from the reactant o the products. The reaction rate is proposed to be proportional to the proportion of the reactants in the transition state. For a system in thermodynamic equilibrium, where the energy varies as a Boltzmann distribution, this gives a rate that is proportional to exp(-E_act/k_B T), where k_B is the Boltzmann constant and T is the absolute temperature to give an Arrhenius temperature dependence.
In 1935, Evans and Polanyi developed a perturbation theory for the rates of activated processes based on the concepts of transition-state theory. While they used it to analyze the effect of a hydrostatic pressure on the rates chemical reactions, the approach can be used to calculate the effects of any perturbation, including applied stresses and forces in general. This makes it an ideal approach for describing mechanochemical processes.
While mechanochemistry was first referred to about three millennia ago by Theophrastus, it is only recently that it has evolved into a viable and reproducible approach to chemical syntheses. In this talk, we should how Evans-Polanyi theory can be used to quantitatively describe the rates of mechanochemical reactions and illustrate how it can lead to the formation of products that are not accessible by just heating.
Charla plenaria 2: "Aproximación entrópica a sismicidad por subducción".
Disertante: Eugenio E. Vogel
Departamento de Ciencias Físicas, Universidad de La Frontera, Temuco, Chile.
La sismicidad por subducción se debe al deslizamiento de una capa o placa profunda de la corteza de nuestro planeta bajo una placa superior. Esto conduce a la colisión de las colinas verticales de las placas inferiores (enormes estalagmitas) con las colinas opuestas de las placas superiores (enormes estalactitas). La distribución de estalagmitas, estalactitas y espacios vacíos (llenos de gases) está llena de posibilidades cambiantes según el movimiento de las placas con velocidades relativas de unas pocas decenas de mm/año. Podemos definir un volumen de estudio dado por unos pocos grados de latitud, unos pocos grados de longitud y unas decenas de kilómetros de profundidad para estudiar la actividad sísmica regida por estados accesibles que vienen dados por la entropía del sistema. Por lo tanto, si $\Omega(c(t),f(t),e(t))$ es el número de estados accesibles en un momento dado, entonces $log(\Omega (t))$ produce la entropía instantánea del sistema. Hemos descubierto que la entropía de Tsallis y una entropía propuesta por nosotros muestran un comportamiento temporal interesante que permite caracterizar el comportamiento del sistema antes y después de los grandes terremotos. Se realiza la aplicación al terremoto de Mw 8.1 de Iquique (2014) y al terremoto de Mw 8.2 de Alaska (2021) encontrando similitudes y diferencias. Claros cambios entrópicos anunciaron el terremoto de Iquique, mientras que el régimen de réplicas en el caso de Alaska parece interminable luego de que la zona había estado muy tranquila hasta el Mw 7,8 que desencadenó el sismo (22 de julio de 2020). Se discute posible extensión de este tratamiento entrópico a otras zonas sísmicas.
Charla plenaria 3: "Comportamiento magnético de nanohilos metálicos: importancia de la anisotropía efectiva".
Disertante: Paula Bercoff
Licenciada y Doctora en Física por la Universidad Nacional de Córdoba (UNC). Actualmente, es Profesora Titular en la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FAMAF) de la UNC e Investigadora Principal del Conicet. Ha sido Vicedirectora del Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG, CONICET) y es responsable del Grupo Ciencia de Materiales de la FAMAF. Su carrera se ha centrado en el estudio de nanopartículas de ferritas y óxidos magnéticos, así como en nanoestructuras magnéticas de baja dimensionalidad como nanohilos y láminas delgadas. Ha dirigido varias tesis de grado y posgrado, y ha colaborado con diversos grupos de investigación tanto nacionales como internacionales.
La charla se centrará en el comportamiento magnético de nanohilos metálicos, destacando la importancia de la anisotropía efectiva. Se abordarán temas relacionados con la caracterización y determinación de los mecanismos de magnetización de materiales magnéticos nanoestructurados.
Charla plenaria 4: "3D-Networked Nanoparticles for Autonomous Computing".
Disertante: Rigoberto Hernandez
Profesor Gompf en el Departamento de Química de Johns Hopkins y Director del Open Chemistry Collaborative in Diversity Equity (OXIDE). Anteriormente, fue profesor en Georgia Tech por 20 años. Es un destacado químico teórico y computacional con más de 180 publicaciones. Ha recibido múltiples premios y es miembro de varias asociaciones científicas.
La charla aborda los límites de escalabilidad de la tecnología VLSI convencional y la baja eficiencia energética de los dispositivos electrónicos actuales en comparación con las estructuras computacionales biológicas. Propone el uso de nanopartículas conectadas en redes de polímeros como una nueva clase de materiales para computación, que no se rigen por las reglas del VLSI convencional. Se resumirá el progreso en la caracterización de estos materiales y se presentarán las estructuras primitivas creadas computacionalmente hasta el momento.
Charla plenaria 5: "XPCS in soft matter and biomolecular condensates at Cateretê beamline".
Disertante: Aline Ribeiro Passos
Química e investigadora en el Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) del Brazilian Center for Research in Energy and Materials (CNPEM). Obtuvo su licenciatura en Química en 2009 por la Universidad Federal de Lavras y su doctorado en química (cotutelle) en 2015 de la Universidad Estatal de São Paulo y la Universidad Paris-Sud. Realizó un postdoctorado en el SOLEIL Synchrotron, Francia.
La charla se centrará en la técnica de espectroscopia de correlación de fotones de rayos X (XPCS) aplicada a la materia blanda y los condensados biomoleculares. XPCS es una técnica emergente que permite estudiar la dinámica de estos sistemas a través de las fluctuaciones en la intensidad de speckles de rayos X coherente.
Charla plenaria 6: "Dinámica de sistemas con muchas partículas: Desde los medios granulares a la materia activa".
Disertante: Diego Martín Maza Ozcoidi
Licenciado en Ciencias Físicas por la UNSL (1992) y Doctor en Ciencias (especialidad Física) por la Universidad de Navarra (1995). Catedrático y Director del Departamento de Física y Matemática Aplicada en la Universidad de Navarra. Reconocido por sus investigaciones en física de fluidos, medios granulares, y dinámica no lineal. Ha sido profesor visitante en diversas instituciones académicas internacionales.
La charla explorará la dinámica de sistemas con muchas partículas, abordando temas como la adsorción en superficies heterogéneas y los accidentes en situaciones de pánico.Se discutirá el concepto de “jamming” y “clogging“, destacando las interacciones disipativas y la exclusión de volumen en estos sistemas. El objetivo es presentar una perspectiva multidisciplinaria de los procesos que comparten características comunes a pesar de su naturaleza diferente.
Charla plenaria 7: "Nanoestructuras Autoensambladas de Péptido-Anfifilos: del Modelado Teórico a sus Potenciales Aplicaciones".
Disertante: Disertante: Mario Tagliazucchi
Mario Tagliazucchi es Licenciado (2004) y Doctor (2009) en Química por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (FCEN-UBA). Realizó trabajo postdoctoral en la Universidad de Northwestern en Chicago, EE.UU. Actualmente es Profesor Adjunto de la FCEN-UBA e Investigador independiente del CONICET. Su grupo de investigación se especializa en materiales blandos desde un enfoque químico-físico.
La charla aborda el autoensamblado de nanoestructuras de péptido-anfifilos y sus aplicaciones como agentes antimicrobianos. Estas moléculas se autoensamblan formando agregados de diversas morfologías que presentan actividad antimicrobiana. Se tratarán aspectos teóricos y experimentales, incluyendo técnicas de caracterización y potenciales aplicaciones biomédicas
Charla plenaria 8: "From the metal halide perovskite playground: The physics of the temperature dependence of the fundamental gap".
Disertante: Alejandro Goñi
Graduado en Física en el Instituto Balseiro, Argentina (1985). Doctorado en el Instituto Max-Planck FKF, Stuttgart (1989). Ha trabajado en AT&T Bell Labs, MPI-FKF Stuttgart, y la Universidad Técnica de Berlín. Profesor de Investigación ICREA desde 2003 en ICMAB-CSIC.
Metal halide perovskites are causing a paradigm shift in photovoltaics as well as light-emitting devices, displaying extraordinary performance despite being processed by scalable, low-cost, energy-saving solution-based methods. Their exceptional optoelectronic properties are often due to the peculiar interplay between the inorganic perovskite cage and the dynamics of cations loosely bound inside the cage voids. This makes that class of materials a true playground for exciting physical and chemical phenomena. From this playground, I have chosen for this talk a topic of fundamental as well as practical importance involving the underlying physics of the temperature dependence of the bandgap of these semiconductors.
Lead halide perovskites of the type APbX3, with organic or inorganic A-site cation and halide substitution on the X site, exhibit an odd temperature dependence of their band gap compared to conventional tetrahedrally bonded semiconductors. In this talk, I will explain the reasons for such behavior and show how the effects on the gap renormalization stemming from thermal expansion and electron-phonon interactions can be readily disentangled by means of photoluminescence experiments as a function of temperature and high hydrostatic pressure. I will further point to a unique feature regarding the electron-phonon coupling in lead halide perovskites, which in some particular cases, manifests itself in an “anomalous” coupling between electrons of the inorganic cage and the translational dynamics of Cs cations in the cage voids. In this way, I aim to provide valuable insights into the primordial role of the electron-phonon interaction and A-site cation dynamics in the optoelectronic properties of such a fascinating type of materials like lead halide perovskites.
Charla plenaria 9: Una perspectiva del rol de CyT en una visión sistémica de país.
Disertante: Vicente Campenni
INVAP es una empresa que nace a partir de la iniciativa de un grupo física del Centro Atómico Bariloche.
El desafío propuesto hace 47 años sigue siendo válido, el cuál es contribuir a la articulación de la academia y el sistema de CyT con los proyectos tecnológicos productivos.
Cuando se participa del desarrollo de un proyecto tecnológico multidisciplinario se vuelve indispensable poner en valor la visión sistémica, cada uno de los actores, cada uno de los subsistemas que hacen al proyecto se evalúan y perfeccionan en función de un resultado a nivel sistema. Resulta evidente que, para alcanzar los requerimientos, tanto funcionales como de prestaciones, definidos a nivel sistema, se requiere que todos sus actores reconozcan esta premisa desde inicio del proyecto.
Cuando analizamos sistemas sociales complejos la visión sistémica puede resultar más difícil de gestionar, inclusive de identificar, aun cuando resulte evidente la necesidad de lograr resultados que se den a nivel del sistema completo.
La charla propone compartir, a partir de mi experiencia en INVAP, una perspectiva de un ecosistema de CyT que incluya al sector de empresas y servicios con los cuales se relaciona.
Charla plenaria 10: Optimizacion de blancos atómicos y moleculares en
procesos colisionales.
Disertante: Alejandra Mendez - Premio J.J. Giambiagi 2023
Licenciada en Física por la Universidad Nacional de Salta (2015) y Doctora en Ciencias Físicas por la Universidad de Buenos Aires (2021). Actualmente desarrolla tareas de investigación como postdoc en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (CONICET-UBA).
Entender mejor las interacciones y los procesos de colisión entre partículas multielectrónicas es clave en áreas como la astrofísica, la medicina y la tecnología de plasmas. Sin embargo, resolver la ecuación que describe la dinámica de estas partículas es extremadamente difícil. En esta charla, voy a presentar mi trabajo de investigación doctoral, donde se propusieron nuevas maneras de abordar estos problemas. A lo largo de mi trabajo, consideramos diferentes tipos de átomos y moléculas, desde los más simples hasta los más complejos, como los que forman parte del ADN. Utilizando enfoques innovadores, como la inversión de potenciales y la inferencia Bayesiana, logramos calcular con mayor precisión la estructura electrónica de estos sistemas, mejorando la calidad y eficiencia de los cálculos necesarios para entender estos procesos.
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