El
doctor en Física Raúl Urteaga y el doctor Fabián
Bonetto, los dos santafesinos, convirtieron energía de sonido en
una luz muy intensa, en el laboratorio de sonoluminiscencia del Instituto
Balseiro, de Bariloche. En la actualidad, Urteaga está desarrollando
un postdoctorado en Santa Fe, guiado por el Dr. Roberto Koropecki, investigador
del CONICET.
"Cuchu", a los 12 años de edad, iba siempre a la casa de su abuela a tomar mates cebados magistralmente por ella y a jugar con su primo. Una tarde, éste, aprovechando la tranquilidad del lugar, estaba estudiando para un examen de Física y el inquieto "Cuchu" quiso saber de qué trataba esta materia. Entonces, su primo, para graficarla, le dio el siguiente ejemplo: "Si me decís desde qué altura suelto esta goma, yo puedo calcular el tiempo que le tomará caer al suelo". "Probemos con un metro", desafió "Cuchu". El primo hizo unas cuentas con su calculadora y luego, con un reloj con cronómetro, lo midió. La prueba fue exitosa y "Cuchu" quedó fascinado. "¿Dónde se estudia esto?", preguntó; "en el Balseiro", le respondió. Allí se le "prendió la lamparita" en cuanto a la Física y no dejó de brillar; es más, cada vez brilla con mayor intensidad. Si no, veamos.
De ayer a hoy
El niño a quien apodaban "Cuchu" es el hoy doctor en
Física Raúl Urteaga, santafesino criado en el barrio Don
Bosco de nuestra ciudad. Luego de aquella anécdota que, sin lugar
a dudas, lo marcó para siempre, estudió en la Escuela Industrial
Superior (EIS),
de la que egresó como técnico químico. Más
tarde se trasladó a Bariloche donde, en el Instituto
Balseiro, obtuvo la licenciatura en Física y posteriormente
el doctorado en esta especialidad, en el que fue dirigido por el Dr. Fabián
Bonetto, otro científico de nuestra provincia, oriundo de la localidad
de María Juana. Los estudios de esta dupla santafesina convirtieron
energía de sonido en luz. Una luz muy intensa, la más intensa
que se haya logrado hasta ahora en el laboratorio de sonoluminiscencia.
En la actualidad, Urteaga está nuevamente en Santa Fe, desarrollando
un postdoctorado en el INTEC*,
guiado por el Dr. Roberto Koropecki, investigador del CONICET
en el citado Instituto, y aprovechamos la oportunidad para conocer un
poco más sobre este notable descubrimiento. "Cuchu" no
tuvo ningún inconveniente en acceder a la entrevista y, como si
estuviese en el patio de la casa de su abuela, contestó nuestras
preguntas.
-¿Qué
es la sonoluminiscencia?
-Es un fenómeno por el cual puede obtenerse luz a partir de sonido,
y que consiste en concentrar la energía de un campo de sonido y
producir una emisión de luz pulsada en el rango visible y ultravioleta
cercano. Esto equivale a concentrar la energía presente en la onda
de sonido aproximadamente un billón de veces.Este fenómeno
aparece cuando una pequeña burbuja de gas noble es atrapada en
una onda estacionaria de sonido. A medida que se aumenta la amplitud de
la onda de sonido, las oscilaciones de la burbuja crecen en amplitud y
para intensidades lo suficientemente altas; la burbuja colapsa con violencia
durante el ciclo de compresión calentando el gas dentro de la misma.
Cuando la temperatura alcanza un valor adecuadamente elevado, el gas se
ioniza formando un plasma. La temperatura en este momento puede alcanzar
los 50.000 grados. En estas condiciones la burbuja emite un pulso de luz
azulada extremadamente breve (cercano a una milésima parte de microsegundo)
y que se repite para cada uno de los ciclos de la onda de sonido, típicamente
unas 30.000 veces por segundo. Hace poco tiempo, hemos extendido el rango
donde puede producirse sonoluminiscencia utilizando una combinación
de dos ondas sonoras cuyas frecuencias son múltiplos enteros (armónicos)
que han podido confinar espacialmente una burbuja de xenón en ácido
sulfúrico casi puro. De esta manera se ha podido además,
aumentar la intensidad de luz producida en cada pulso hasta cuatro veces.
-¿Para qué
sirve?
-Si bien el estudio que realizamos se enmarca en la ciencia básica,
la sonoluminiscencia tiene atractivos tecnológicos como los de
crear pequeños reactores químicos donde se pueden alcanzar
condiciones de temperatura y presión muy elevadas (50.000 grados
y 15.000 atmósferas). También se puede utilizar el pulso
de luz emitido como una fuente de luz blanca muy repetitiva y de una duración
muy corta (menor a una milésima de microsegundo). Sin embargo,
el mayor interés desde el punto de vista tecnológico, es
el de llegar a producir fusión nuclear dentro de la burbuja (el
mismo tipo de reacciones que tienen lugar en el centro del sol). Para
alcanzar este objetivo es necesario todavía aumentar la temperatura
dentro de la burbuja cerca de 20 veces más de lo que actualmente
se ha logrado obtener.
-¿Qué
beneficios puede traernos tener la luz más brillante?
-El aumento en la intensidad de luz no representa en sí un beneficio;
el avance en el entendimiento del fenómeno nos acerca a poder conseguir
condiciones más extremas dentro de la burbuja necesarias para lograr
fusión nuclear.
-¿Qué
puertas abre este descubrimiento?
-La capacidad de producir en forma estable una burbuja sonoluminiscente
de mayor intensidad permite realizar experimentos más precisos
y de esta manera avanzar en el conocimiento del fenómeno. La idea
de utilizar una excitación multiarmónica puede ser extendida
para alcanzar valores de temperatura más elevados.
-¿Esto puede
ser aprovechado en nuestro país?
-La pregunta no tiene una respuesta sencilla; el avance realizado es en
el entendimiento del fenómeno. Este conocimiento puede ser aprovechado,
por ejemplo, para alcanzar objetivos tecnológicos como los que
mencioné anteriormente.
Para profundizar más sobre el tema, el entrevistado recomienda visitar el sitio del Laboratorio de Cavitación y Biotecnología del Instituto Balseiro -Centro Atómico Bariloche:
(*) Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química, sito en Güemes 3450 de la ciudad de Santa Fe.
Entrevistó:
Fabián Fessia (CCT
CONICET Santa Fe).
