División de Ciencias e Ingenierías Universidad de Guanajuato
Eduardo D. Hernández-Campos, Héctor M. Reynoso De La Cruz, G. Gutiérrez-Juárez, Ignacio R. Rosas-Román, Orlando Medina-Cázares y R. Castro-Beltrán
Tecnológico de Monterrey-campus León
José Benjamín Carbajal Orozco, Héctor Arismendi Valle, Juan Manuel López Ramírez, Donato Reyes Ramírez, Camilo René Duque Becerra, Elizabeth Mena Avilés, Miguel Bárcenas Cárdenas, Alejandro Martínez-Borquez
Rumbo a una colaboración positiva entre el Tecnológico de Monterrey-campus León y la División de Ciencias e Ingenierías-UG
Septiembre-2022
Las oportunidades tecnológicas respecto al desarrollo de fuentes láser a escalas micrométricas convergen en temas cómo salud, telecomunicaciones y dispositivos todo- óptico integrados. Una fuente láser a estas escalas representa una oportunidad única para plantear soluciones potenciales a temas de direccionamiento de luz que pueden ser aplicados para ópticamente excitar un cultivo celular o para realizar estudios de espectroscopia de estas en la región del visible de forma dirigida. Representa, en términos de consumo energético, fuentes con excelentes oportunidades de integración tecnológica en los sistemas de comunicación óptica (fibra óptica, microchips fotónicos, entre otros) ya que, 1) las propiedades de los materiales utilizados para fabricar tales fuentes, son ópticamente compatibles con la circuitería óptica ya existente en el mercado, 2) las dimensiones, disminuyen los requerimientos energéticos de operación de un sistema convencional y estas a su vez, empatan con la visión de plataformas compactas con gran capacidad de procesamiento de información a bajo consumo energético y, 3) las propiedades geométricas (forma y dimensiones) de estas nuevas fuentes están relacionadas con la direccionalidad de emisión, esto es, el ángulo en el cual, la cavidades emiten radiación laser lo cual potencializa las aplicaciones tecnológicas, ya que, con una misma fuente, por ejemplo, se pueden excitar ópticamente varios circuitos fotónicos en paralelo o se puede pensar en plataformas con procesos integrados de filtrado por una condición direccional, entre otras muchas aplicaciones.
De este último punto, el estudio del direccionamiento de la emisión láser creará un mapa graduado en ángulos y construirá perfiles donde se muestren las direcciones preferenciales de la emisión. Esto, representa un área de oportunidad en términos de colaboración interinstitucional, en la que, diferentes universidades y grupos colegiados potencien sus recursos y conocimientos en temas de óptica y mecatrónica.
La universidad de Guanajuato, a través del laboratorio de Biofotoacústica dependiente del Departamento de Ingeniería Física (DIF-DCI), y el laboratorio de Proyectos Especiales de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey en León (EIC-TEC), convergen en esta dirección de colaboración multidisciplinaria para abordar el estudio de fabricación de plataformas inteligentes que censen la luz láser y el análisis en la direccionalidad de emisión.
El laboratorio de Biofotoacústica cuenta con expertos en el desarrollo ya aplicación de plataformas láser a escalas micrométricas, mientras que, la EIC-TEC cuenta con expertos en áreas de diseño, simulación, modelado y fabricación de dispositivos mecatrónicas. Es así como, las diferentes habilidades y capacidades tecnológicas en términos de infraestructura y conocimiento se unen para desarrollar un sistema mecatrónico de seguimiento automático para el registro en tiempo real de las direcciones preferenciales en la emisión láser a partir de nuevas plataformas mecatrónicas diseñadas y fabricadas con tecnología de punta en ambos laboratorios e instituciones.
Uno de los principales objetivos de este proyecto multidisciplinario es el contar con una plataforma automatizada capaz de caracterizar en 2D las propiedades de emisión de nuevos sistemas láser; por ejemplo, con forma cilíndrica, microdiscos, cilindros acoplados, entre otros. Esta colaboración traerá consigo un beneficio respecto al tiempo dedicado para la caracterización de los dispositivos antes mencionados y las propiedades de emisión de estos. Adicionalmente, nos permitirá posicionarnos rápidamente como grupo multidisciplinario e interinstitucional, para trabajar en las áreas de salud, desarrollo tecnológico y telecomunicaciones a las que los nuevos diseños y sus características espectrales tienen acceso y darán servicio.
Finalmente, en este proyecto participan además jóvenes estudiantes con excelentes cualidades académicas, los cuales, aplican constantemente sus conocimientos sobre temas de diseño de plataformas, óptica, física de láseres y control en un proyecto de frontera como el expuesto y, sobre todo, incentivan los procesos de enseñanza y aplicación de conocimiento de forma creativa y con gran proyección tecnológica.
