Un joven docente del Instituto Balseiro particip\u00f3 en el dise\u00f1o y puesta en funcionamiento de un novedoso chip. El trabajo forma parte de una colaboraci\u00f3n con Fermilab, de los Estados Unidos. Y la colaboraci\u00f3n incluy\u00f3 un viaje a ese m\u00edtico centro por cuatro meses.<\/i><\/p>\n
Fabricio Alcalde Bessia tiene 36 a\u00f1os y se recibi\u00f3 de Doctor en Ciencias de la Ingenier\u00eda en el Instituto Balseiro un d\u00eda antes de la declaraci\u00f3n del aislamiento obligatorio debido a la pandemia de COVI-19, en marzo de 2020. El docente del Balseiro, que es becario posdoctoral de la Divisi\u00f3n de Dispositivos y Sensores de la Gerencia de F\u00edsica del Centro At\u00f3mico Bariloche, no se qued\u00f3 de brazos cruzados.<\/p>\n
Poco tiempo despu\u00e9s, comenz\u00f3 a colaborar de forma remota, como parte de su postdoctorado, con \u201cFermi National Accelerator Laboratory\u201d o FNAL, m\u00e1s conocido como Fermilab, de los Estados Unidos.<\/p>\n
El Fermilab es uno de los laboratorios de f\u00edsica de altas energ\u00edas m\u00e1s prestigiosos del mundo. Est\u00e1 ubicado en Illinois, Estados Unidos y tiene aceleradores de part\u00edculas muy poderosos. Con esas gigantescas m\u00e1quinas se busca responder preguntas de la naturaleza vinculadas con el origen del universo, las part\u00edculas elementales de la materia y hasta fen\u00f3menos como la materia oscura y la energ\u00eda oscura.<\/p>\n
Alcalde Bessia, que tambi\u00e9n trabaja en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnolog\u00eda (CONICET-CNEA), particip\u00f3 en el dise\u00f1o y puesta en funcionamiento un nuevo chip, llamado \u201ccircuito integrado o ASIC\u201d, que sirve para para la lectura de detectores de \u201celectr\u00f3n \u00fanico\u201d. En otras palabras, colabor\u00f3 en el desarrollo de un chip que permite realizar im\u00e1genes cu\u00e1nticas.<\/p>\n
Por su trabajo, fue invitado a viajar a ese m\u00edtico centro de investigaci\u00f3n en agosto y estuvo all\u00ed por cuatro meses. La noticia sali\u00f3 como destacada en el bolet\u00edn de noticias de Fermilab hace pocos d\u00edas.<\/p>\n
Una pandemia, un chip<\/strong><\/p>\n \u201cEn abril de 2020 empec\u00e9 el postdoctorado de CONICET en el CAB y continu\u00e9 trabajando con un circuito integrado detector de radiaci\u00f3n que hab\u00eda desarrollado durante mi doctorado. En julio de ese a\u00f1o me contact\u00f3 un compa\u00f1ero para preguntarme si quer\u00eda colaborar en el dise\u00f1o de un chip junto al grupo de ASICs de Fermilab\u201d, cuenta Alcalde Bessia, que es adem\u00e1s Ingeniero en electr\u00f3nica por la Universidad de Buenos Aires.<\/p>\n El Doctor en Ciencias de la Ingenier\u00eda por el Instituto Balseiro (instituci\u00f3n dependiente de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y la Universidad Nacional de Cuyo) trabaj\u00f3 de forma remota, desde su casa, desde agosto de 2020 hasta marzo de 2021. Ese mismo mes se envi\u00f3 a fabricar el dise\u00f1o.<\/p>\n \u201cFue mi primera experiencia de colaboraci\u00f3n a distancia en el dise\u00f1o de circuitos integrados. Hab\u00eda hecho otros chips, pero en esos casos la mayor parte del trabajo la hab\u00eda hecho solo. Finalmente, durante los \u00faltimos cuatro meses estuve de visita en Fermilab probando el primer prototipo\u201d, cuenta.<\/p>\n \u00bfDe qu\u00e9 se trata el desarrollo o la investigaci\u00f3n en la que particip\u00f3 en Fermilab? \u201cParticip\u00e9 del dise\u00f1o y las pruebas del circuito integrado MIDNA. Se trata de un chip fabricado en una tecnolog\u00eda CMOS de 65 nm, de las que se usan para fabricar chip de computadoras y celulares, que sirve para leer sensores de part\u00edculas de tipo skipper-CCD\u201d, cuenta el ingeniero.<\/p>\n \u201cEstos sensores se usan actualmente en varios experimentos de f\u00edsica de part\u00edculas y astronom\u00eda porque son muy sensibles y permiten detectar interacciones muy d\u00e9biles. Son tan sensibles que permiten contar electrones de a uno con mucha precisi\u00f3n\u201d, agrega Alcalde Bessia.<\/p>\n \u201cLa idea de Juan Estrada, nuestro colega argentino que trabaja en Fermilab, junto a f\u00edsicos de otras instituciones es utilizar estos sensores para detectar y analizar la naturaleza de la materia oscura, y para eso est\u00e1n sentando las bases del futuro experimento OSCURA\u201d, detalla el investigador. Y agrega que Estrada, que es egresado de la Licenciatura en F\u00edsica del Instituto Balseiro recibi\u00f3, a principios de 2021, el \u201cInstrumentation Award\u201d de la Divisi\u00f3n de Part\u00edculas y Campos de la American Physical Society por su trabajo.<\/p>\n El ingeniero explica adem\u00e1s que para lograr una alta sensibilidad, el experimento necesita \u201c24 mil sensores skipper-CCD, todos funcionando en simult\u00e1neo dentro de una c\u00e1mara t\u00e9rmica a temperatura de nitr\u00f3geno l\u00edquido (-190\u00b0C)\u201d. Y destaca que leer esa cantidad de sensores con los sistemas que se utilizan actualmente ser\u00eda imposible, por la cantidad de cables, el ruido (las se\u00f1ales son d\u00e9biles) y la energ\u00eda que gastar\u00eda el conjunto.<\/p>\n \u201cAh\u00ed es donde entra el circuito integrado MIDNA. El chip est\u00e1 dise\u00f1ado para trabajar a temperatura de nitr\u00f3geno l\u00edquido y se puede colocar junto a cada uno de los 24 mil sensores. Esto permite procesar la se\u00f1al del sensor los m\u00e1s cerca posible del mismo y luego llevar esos datos hacia el exterior de la c\u00e1mara t\u00e9rmica\u201d, explica.<\/p>\n \u00bfY cu\u00e1l es el aporte que se hizo desde Bariloche? \u201cMi aporte desde Bariloche fue durante la etapa de dise\u00f1o, trabajando en forma remota. El dise\u00f1o incluye pensar y simular los circuitos, y despu\u00e9s ‘dibujarlos’ para que la f\u00e1brica los pueda hacer en silicio\u201d, cuenta Bessia. Y agrega que en Fermilab luego \u201cpudieron demostrar que el primer prototipo del chip MIDNA funciona, que permite leer un skipper-CCD funcionando a baja temperatura y que fue posible contar electrones\u201d.<\/p>\n Alcalde Bessia agrega que a\u00fan falta trabajo por hacer, incluso ya se piensa en fabricar una segunda versi\u00f3n. \u201cPero es un gran logro para dentro de unos a\u00f1os poder tener el experimento OSCURA funcionando\u201d, dice.<\/p>\n Pasi\u00f3n por la ingenier\u00eda electr\u00f3nica<\/strong><\/p>\n Ante la consulta de qu\u00e9 es lo que m\u00e1s le gusta de su campo de trabajo, Alcalde Bessia responde al \u00c1rea de Comunicaci\u00f3n Institucional y Prensa del Balseiro: \u201cUna cosa que me gusta mucho de la electr\u00f3nica es que \u2018permite\u2019 realizar o \u2018habilita\u2019 a realizar otros proyectos m\u00e1s grandes. Sin electr\u00f3nica la vida moderna no existir\u00eda como la conocemos. Desde que tengo memoria que me gusta la electricidad y la electr\u00f3nica. De chico jugaba a arreglar los cables de la casa… Por suerte nunca me electrocut\u00e9\u201d, reflexiona.<\/p>\n \u201cLo que m\u00e1s me gusta de la ingenier\u00eda es llevar adelante una idea, explorar distintos caminos y llevar las ideas a la pr\u00e1ctica. Ver funcionando lo que uno hace lo llena a uno de orgullo\u201d, agrega el joven.<\/p>\n Con respecto a su formaci\u00f3n en el Balseiro, Alcalde Bessia comenta: \u201cMi formaci\u00f3n en el Balseiro fue complementaria a la que recib\u00ed en la UBA, las dos muy buenas y de calidad. En particular en el Instituto Balseiro aprend\u00ed sobre detectores de radiaci\u00f3n, uso y manejo seguro de fuentes radioactivas y pude realizar experimentos en instalaciones nucleares. Un aspecto importante es que durante el doctorado el IB me permiti\u00f3 establecer colaboraciones internacionales y me apoy\u00f3 con becas de viaje\u201d, concluye.<\/p>\n El Instituto Balseiro comunic\u00f3 hace pocos d\u00edas sus nuevas fechas de inscripciones para sus carreras de grado y maestr\u00edas en f\u00edsica e ingenier\u00eda. Abrir\u00e1 nuevas inscripciones el 24 de enero de 2022 y las mismas estar\u00e1n abiertas hasta el 4 de marzo a las 17 hs para residentes en Argentina; y para quienes viven en el extranjero, hasta el 18 de febrero por cuestiones de log\u00edstica. El examen de ingreso se realizar\u00e1 el 18 de marzo en distintas ciudades. M\u00e1s informaci\u00f3n: www.ib.edu.ar<\/p>\n Por \u00c1rea de Comunicaci\u00f3n y Prensa del Instituto Balseiro<\/strong><\/p>\n Cr\u00e9dito foto: Gentileza Alcalde Bessia.\u00a0<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un joven docente del Instituto Balseiro particip\u00f3 en el dise\u00f1o y puesta en funcionamiento de un novedoso chip. El trabajo forma parte de una colaboraci\u00f3n con Fermilab, de los Estados Unidos. Y la colaboraci\u00f3n incluy\u00f3 un viaje a ese m\u00edtico centro por cuatro meses. 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