Catálogo de Proyectos de Investigación SIIP

Base de datos de Proyectos de Investigación de la Universidad Nacional de Cuyo

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Unidad académica Instituto Balseiro

Estudio de reactores nucleares modulares

Study of modular nuclear reactors

Código 06/C524 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

En nuestro país existen en funcionamiento tres reactores nucleares de potencia de tipo convencional, las centrales Atucha I, Atucha II y Embalse, que operando juntas, proporcionan alrededor del 10% de la energía eléctrica generada en Argentina. Actualmente se encuentran en planificación otras dos centrales nucleares más, de tipo convencional.El reactor CAREM25, denominación que fuera originalmente la sigla de Central Argentina de Elementos Modulares, es la primera central nuclear de potencia de tecnología innovativa, intrínsecamente segura, íntegramente diseñada y construida en Argentina, por la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). El CAREM25 tiene una gran proyección para el abastecimiento eléctrico de zonas alejadas de los grandes centros urbanos o polos fabriles con alto consumo de energía. Ofrece también otras prestaciones, como desalinización o provisión de vapor para diversos usos industriales. El desarrollo de este tipo de reactores modulares perfila a nuestro país como uno de los líderes mundiales en el segmento de generación eléctrica de media y baja potencia.Por lo descripto anteriormente, el estudio y análisis de distintos aspectos de los reactores modulares tipo CAREM adquieren una gran relevancia para Argentina. En este proyecto se plantea el modelado, simulación, y análisis de distintos estados de operación de un reactor modular, las posibles secuencias de arranques y ciclos de potencia.

Palabra claves: reactor nuclear, reactor modular, energía nuclear

In our country there are three conventional power reactors operating. The nuclear power plants, Atucha I, Atucha II and Embalse, together, provide about 10% of the electricity generated in Argentina.The CAREM25 reactor is the first nuclear power plant completely designed and built in Argentina by the Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). The development of this type of modular reactors place our country as one of the world leaders in the segment of power reactors medium and low power.As described above, the study and analysis of various aspects of modular reactors are of great relevance to Argentina.In this project, we will develop modeling, simulation, and analysis of various operational states of a modular reactor, possible sequences of starts and power cycles.

Keywords: Nuclear reactor, Modular Reactor, nuclear energy

Integrantes

Torres, Lourdes (Director)

Gil, Laura (Investigador)

Vallina, Paola Andrea (Codirector)

Piseghelli, Victoria Sabrina (Investigador)

Aguilera, Andrea Carolina (Investigador)

Carignano, Claudio Alejandro (Investigador)

Extensión de técnicas experimentales para el estudio de propiedades magnéticas en condiciones extremas de temperatura y campo

Range extension of experimental techniques to study magnetic properties in extreme conditions of temperature and field

Código 06/C513 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

Este proyecto contempla la extensión al dominio de muy bajas temperaturas y altos campos magnéticos de diversas técnicas recientemente implementadas: microcalorimetría de relajación y modulación, magnetometría de torque y poder termoeléctrico. Dichas técnicas permiten realizar estudios detallados de las propiedades magnéticas de muestras monocristalinas de dimensiones micrométricas y/o de muestras policristalinas de tamaño superior. Serán empleadas para estudiar problemas concretos en diversos sistemas en los que dominan las correlaciones electrónicas fuertes. Se busca así consolidar la línea de estudio de sistemas electrónicos fuertemente correlacionados en condiciones extremas de temperatura y campos aplicados existente en nuestro laboratorio. La disponibilidad de dichas técnicas permitirá encarar diversos problemas bajo estudio en nuestro grupo: magnetismo de compuestos de tierras raras y su eventual competencia con otras fases, por ejemplo superconductividad, y sistemas con propiedades de transporte anómalas ante campos magnéticos aplicados.

Palabra claves: sistemas electrónicos fuertemente correlacionados, bajas temperaturas, propiedades termodinámicas y de transporte

This project aims at the extension to the very low temperatures and high-field ranges of different experimental techniques: relaxation and modulation microcalorimetry, torque magnetometry and thermoelectric power. These techniques allow us to perform detailed studies of the magnetic properties of micron-sized single crystal as well as larger sized polycrystalline samples. The extended techniques will be employed to study particular problems on strongly correlated electron systems, a current and active line of search in our Laboratory. In particular, we will carry on with the research on the magnetic properties of Rare Earth compounds and the eventual competition with other phases such as superconductivity, and start investigations on systems with anomalous transport properties at high magnetic fields.

Keywords: strongly correlated electron systems, low temperatures, thermodynamic and transport properties

Integrantes

Pedrazzini, Pablo (Director)

Jurado, Emanuel Alberto (Becario)

Nudelman, Laura Ruth (Becario - Tesista)

Ribas, Anabel (Becario - Tesista)

Velasco, Leandro Ezequiel (Codirector)

Bilbao, Ubaldo Gastón (Colaborador)

Carbonari, Martina (Colaborador)

Caracterización por microscopía electrónica de transmisión de aleaciones y sistemas metálicos nanoestructurados.

Transmission Electron Microscopy Characterization of alloys and nanostructured metallic systems

Código 06/C523 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

El objetivo general de este proyecto es caracterizar la microestructura de aleaciones metálicas o de sistemas de nanopartículas metálicas utilizando un microscopio electrónico de transmisión con cañón de emisión de campo. Se trabajará en varias líneas de investigación cuyo común denominador es la caracterización detallada de la microestructura hasta resolución atómica:(a) Aleaciones de aluminio: estudiar los efectos de microaleado en aleaciones de Al-Cu-Mg y determinar la influencia de la microestructura y la tasa de daño sobre los efectos de irradiación con iones en Al y aleaciones base Al-Cu; (b) Aleaciones de base Ti-Al: estudiar la microestructura que resulta del agregado de Nb y pequeñas cantidades de C y Si.(c) Síntesis de aleaciones con fases intermetálicas de los sistemas Ni-Al, Cu-Al y Cu-Al-Ni mediante molienda mecánica y posteriores tratamientos termomecánicos.(d) Estudio de nanopartículas metálicas y los efectos de irradiación con electrones sobre las mismas.(e) Estudio de meteoritos de hierro o meteoritos mixtos para evaluar la posible historia térmica de los mismos a partir de su microestructura.La caracterización por microscopía electrónica de transmisión se complementará, en donde corresponda, con la evaluación mecánica utilizando ensayos de dureza y ensayos con la técnica de Small Punch Test en probetas de dimensiones reducidas.

Palabra claves: microscopia electrónica, microestructura, sistemas metálicos

The general aim of this project is the microstructural characterization of metallic alloys and systems of metallic nanoparticles using field emission transmission electron microscopy.Several research lines will be pursued, all of which involve the detailed characterization of microstructure down to the atomic scale. The individual goals are: (a) Aluminium alloys: study the effects of microalloying in Al-Cu-Mg, and the influence of microstructure of irradiation effects in Al and Al-Cu based alloys.(b) Ti-Al alloys: study the influence of Nb and small additions of C and Si.(c) Preparation of alloys with intermetallic phases by ball milling and subsequent thermomechanical treatment.(d) Study systems of metallic nanoparticles and the effects of electron irradiation on such systems.(e) Study the microstructure of stony-iron meteorites in order to infer their thermal history.Characterization using transmission electron microscopy will be complemented, where appropriate, by mechanical evaluation using hardness testing and Small Punch Test in small size specimens.

Keywords: electron microscopy, microstructure, metallic systems

Integrantes

Tolley, Alfredo Juan (Director)

Lorenzo, Fabio Evaristo (Codirector)

Guillén Montivero, Alejandra Natalí (Becario)

Negreira, Gabriel Alfredo (Investigador)

Pinti Sosa, Julieta Inés (Investigador)

Gutierrez Bajouth, Dana Micaela (Investigador)

Chinigioli, Evangelina Lourdes (Alumno)

DESARROLLO Y ESTUDIO DE NANOESTRUCTURAS MULTIFERROICAS.

Development and study of multiferroic nanostructures

Código 06/C521 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

Este proyecto está orientado al desarrollo y estudio de sistemas nanoestructurados basados en la combinación de óxidos ferromagnéticos y ferroeléctricos, sistemas conocidos como multiferroicos compuestos. Las actividades vinculas al proyecto encaran el estudio del efecto del desorden estructural y las tensiones biaxiales en las propiedades físicas de estos sistemas. Se continuará el trabajo iniciado en el marco del proyecto anterior basado en la optimización y la fabricación de estos sistemas, para conocer y controlar sus propiedades. Se estudiarán las propiedades estructurales, magnéticas y de transporte de sistemas multicapas variando tanto los compuestos constituyentes como el espesor de las capas de los mismos, para estudiar el efecto de las interfaces. Las estructura se estudiará utilizando difracción de rayos X, en las direcciones paralelas y perpendiculares a la superficie de las muestras. Se estudiará de manera directa el efecto de las tensiones en las propiedades estructurales y de transporte de las interfaces de los sistemas mediante microscopía electrónica de transmisión y microscopía por efecto túnel y se analizará las propiedades magnéticas y de transporte de estos sistemas. Las propiedades de transporte de capas ultrafinas de estos compuestos serán caracterizadas utilizando un microscopio de barrido de sonda en el modo conductor y utilizando un modelo fenomenológico, desarrollado en el grupo que permite obtener parámetros críticos de estos sistemas. Controlar las propiedades físicas de las interfaces y por lo tanto del sistema a través del efecto de las tensiones y el desorden permitiría el desarrollo de dispositivos con nuevas funcionalidades. Continuando con el desarrollo y aplicación de nuevas técnicas disponibles en un AFM se planea implementar la medición y análisis de las propiedades mecánicas de films a escala nanométrica utilizando la técnica de nanoindentación. En este tema, un alumno ha comenzado su tesis doctoral, analizando tanto los aspectos teóricos como prácticos del tema. Todas las áreas involucradas en la ejecución del proyecto son áreas de interés creciente en nuestro país y la región. Por este motivo resulta fundamental formar jóvenes investigadores en la temática. Se planea continuar con la formación de estudiantes, tanto con la realización de tesis de grado, doctorado y pasantías en el laboratorio.

Palabra claves: nanoestructuras, multicapas, AFM

The Project is based in the development and study of multiferroic nanostructured systems. The activities of the project deal with the effect of the structural disorder and biaxial strains in the physical properties of these systems. The project continues the optimization and fabrication of these systems, started previously. The structural, magnetic and transport properties of multilayer heterostructures will be studied for different oxides and as a function of the layers thickness. The structure of the samples will be studied by X-Ray diffraction in and out of the plane configurations. The influence of substrate induces strains will be studied by transmission electron microscopy and tunneling electron microscopy. The magnetic and transport properties of these systems will also be studied. The transport properties of ultra-thin oxide layers will be studied trough conductive atomic force microscopy, using a phenomenological model previously developed in our group. Controlling the physical properties of the interfaces and the systems trough the effect of strains, allows the development of different electronic devices with new functionalities. Continuing with the development and application of new AFM characterization techniques, we plan to develop and implement the AFM based nanoindentation to measure the mechanical properties of systems at the nano-scale. A Ph D student has recently started his thesis in this subject. It is of great importance to contribute to the education and diffusion of these techniques in the country and the region; this is why the project considers continuing the formation of researchers and student in the frame of the different programs of the University, for researches and students.

Keywords: nanostructures, multilayers, AFM

Integrantes

Sirena, Martin (Director)

Sacchi, Osvaldo Jorge (Codirector)

Rodriguez, Cecilia Ines (Investigador)

Aranda, Leandro Fabian (Becario)

Pinea Guerrero, Gaston Federico (Becario)

Bermudez Renna, Melina Ibel (Becario)

Magnetismo y espintrónica de nanoestructuras bidimensionales

Magnetism and spintronics in two dimensional nanostructures

Código 06/C484 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

Los sistemas magnéticos nanoestructurados presentan nuevas propiedades físicas que no se observan en su contraparte de tamaño macroscópico y que están originadas por el confinamiento espacial. Las interfaces y superficies de las estructuras, a su vez, también juegan un rol relevante en el comportamiento magnético de estos sistemas, afectando el orden magnético, las anisotropías y la respuesta dinámica de los mismos. Nuestro proyecto tiene como meta global investigar nuevos materiales y nanoestructuras con funcionalidades o propiedades específicas, de manera de abordar el estudio de aspectos básicos relacionados con el magnetismo y los efectos dinámicos en sistemas nanoestructurados El proyecto está orientado, por un lado, a la investigación de las propiedades magnéticas de películas delgadas, multicapas y nanoestructuras artificiales. Para ello se explorarán y fabricarán distintos sistemas basados en elementos y aleaciones metálicas. Se propone investigar aspectos del magnetismo de estos materiales, particularmente la influencia del confinamiento geométrico, la dinámica de corrientes polarizadas en espín, las transiciones entre distintas fases magnéticas y los efectos de las interacciones presentes en la interfaz. Los estudios de la respuesta magnética se harán utilizando diversas técnicas experimentales tales como magnetización dc, resonancia ferromagnética y microscopía de fuerza magnética (MFM). Por otro lado, el proyecto incluye el estudio de las propiedades electrónicas polarizadas en espín de nanoestructuras magnéticas, que están fuertemente correlacionadas con el magnetismo de las mismas. En esta línea se abordarán problemas vinculados a las características de los portadores de carga en nanoestructuras artificiales, analizando especialmente el rol crítico de las interfaces en estos sistemas de baja dimensionalidad. Este objetivo comprende el diseño, la fabricación y el estudio de nanoestructuras en forma de bicapas del tipo ferromagneto/metal no magnético y ferromagneto/ferroeléctrico, en las cuales se estudiará el fenómeno conocido como Efecto Hall de Espín Inverso.La formación de recursos humanos ocupa un rol central dentro de este proyecto. Se planea ofrecer regularmente a lo largo del proyecto propuestas de Maestría y Licenciatura en Física, Tesis Doctorales y pasantías posdoctorales de manera de formar jóvenes investigadores en la temática.

Palabra claves: nanomagnetismo, efecto Hall de espín, multiferroicos

Nanostructured magnetic systems exhibit new physical properties caused by spatial confinement which are not observed in macroscopic size objects. Interfaces and surfaces of structures, in turn, also play an important role in the magnetic behavior of these systems, affecting the magnetic order, anisotropies and the dynamic response. Our project has the overall goal of investigating new materials and nanostructures with specific properties, so as to approach the study of basic aspects of magnetism and dynamic effects in nanostructured systems. The project aims, on the one hand, to research the magnetic properties of thin films and multilayered artificial nanostructures. We will fabricate and study nanostructured systems based on different metallic elements and alloys. We propose to investigate aspects of magnetism of these materials, particularly the influence of the geometrical confinement, the transitions between different magnetic phases and the effects of interactions present in the interface. Studies of the magnetic response will be made using various experimental techniques such as dc magnetization, ferromagnetic resonance and magnetic force microscopy (MFM). On the other hand, the project includes the study of the electronic properties of spin polarized magnetic nanostructures, which are strongly correlated with the magnetic properties. This line will address problems related to the characteristics of the charge carriers in artificial nanostructures, especially considering the critical role of interfaces in these systems of low dimensionality. This objective includes the design, manufacture and study of heterostructures in the form of bilayers of the type: ferromagnet/nonmagnetic metal and ferromagnet/ferroelectric oxide, in which the phenomenon known as Inverse Spin Hall Effect will be investigated.Formation of human resources occupies a central role in this project. We plan to regularly offer proposals for undergraduate and graduate students, including doctoral theses and post-doctoral positions to train young researchers in the field of nanomagnetism.

Keywords: nanomagnetism, spin Hall effect, multiferroics

Integrantes

Butera, Alejandro (Director)

Rodriguez, Olga Sandra (Becario)

Lienaux, Florencia (Becario)

Del Barrio Prieto, Alvaro (Investigador)

Ciklic, Ivan Francisco (Codirector)

López Pérez, Laura Cristina (Investigador)

Desarrollo de materiales nanoestructurados para captura selectiva de gases en aplicaciones energéticas y medioambientales

Development of nanostructured materials for selective capture of gases in energetic and environmental applications

Código 06/C499 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

La mejora de la calidad de vida y el crecimiento económico de la sociedad dependen en gran parte de la provisión de energía. Esto origina a nivel mundial una creciente demanda energética que es en la actualidad satisfecha principalmente mediante el empleo de combustible fósiles, con el consecuente aumento de las emisiones de CO2 a la atmósfera. Entre los años 2000-2010 se emitieron en promedio 49 ± 4.5 Gt de CO2 por año, de los cuales el 83% se debe al uso de energía y la producción de cemento, mientras que el 17% se debe a la emisión neta producto del cambio en el uso de la tierra (como la deforestación). A su vez, en los últimos 10 años las emisiones antrópicas mundiales de CO2 muestran un continuo incremento, afectando el medio ambiente y la población mundial. Es decir, existe una relación estrecha entre la utilización de energía y el impacto sobre el medio ambiente. Este proyecto está dirigido a aportar avances en dos aspectos de esta problemática. Por un lado, para posibilitar el empleo de hidrógeno como alternativa energética a los combustibles fósiles, es necesario resolver uno de desafíos científico-tecnológicos más importantes, el de su almacenamiento en forma segura y eficiente. Por otro, mientras que la matriz energética se diversifica y las energías alternativas maduran, es necesario reducir la cantidad de CO2 que es liberado a la atmósfera, siendo una alternativa viable su captura en los sitios de generación (plantas termoeléctricas, cementeras). En este contexto, el proyecto propone desarrollar materiales nanoestructurados y procesos para el almacenamiento de hidrógeno y la captura selectiva de CO2. Para posibilitar el diseño y desarrollo de materiales con propiedades mejoradas para la aplicación en energías alternativas y medioambiente, se potenciarán dos herramientas: 1) la síntesis controlada de materiales con microestructuras a escala nanométrica y 2) el empleo de nuevas técnicas de estudio (combinación de espectroscopias, técnicas in-situ y el acceso a grandes instrumentos) combinadas con técnicas de volumen para la caracterización de materiales y el seguimiento de las reacciones gas-sólido en cuestión.

Palabra claves: HIDRÓGENO, DIÓXIDO DE CARBONO, CAPTURA

The improvement of the life quality and the economic growth of society depend largely on the energy supply. This creates a growing worldwide energy demand which is currently met through the use of fossil fuel, with the consequent increase in CO2 emissions into the atmosphere. Between the years 2000-2010 were issued on average 49 ± 4.5 Gt of CO2 per year, of which 83 % is due to energy use and cement production and 17 % is due to the change in land use. In turn, in the last 10 years, the global anthropogenic CO2 emissions show a continuous increase affecting the environment and the population. That is, there is a close relationship between energy use and the impact on the environment.This project is aimed to provide advances on two aspects of energetic and environmental problem. On the one hand, to allow the use of hydrogen as an energetic alternative to fossil fuels, it is necessary to solve one of the major scientific and technological challenges, its safe and efficient storage. Furthermore, while the energetic matrix diversifies and the alternative energies develop, it is necessary to reduce the amount of CO2 that is released into the atmosphere, being its capture in the site generation a viable alternative. In this context, the project aims to develop nanostructured materials and processes for hydrogen storage and selective capture of CO2. To enable the design and development of materials with improved properties for use in environmental and energetic applications two tools will be applied: 1) the controlled synthesis of nanostructured materials and 2) the use of new techniques of study (combination of spectroscopy, in-situ techniques and access to large instruments) combined with basic techniques for materials characterization and monitoring of gas-solid reactions.

Keywords: HYDROGEN, CARBON DIOXIDE, CAPTURE

Integrantes

Gennari, Fabiana Cristina (Director)

Guinea, Carlos Alverto (Becario - Tesista)

Martin, Celeste (Codirector)

Porcó, María Alejandra (Becario)

Manciana, Mónica Irene (Investigador)

Bottini, Ambrosio Ruben (Becario)

D'amario Fernández, María Agustina (Investigador)

Dispositivos Fotónicos en Telecomunicaciones e Industria

Photonic devices in telecommunications and industry

Código C014 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

En el proyecto se propone investigar y desarrollar dispositivos fotónicos basados en tecnología de fibra óptica y fotónica integrada, con aplicaciones en comunicaciones ópticas y en la industria. La tecnología fotónica posee grandes ventajas frente a otras soluciones debido a su gran ancho de banda (decenas de gigahertz) manteniendo la atenuación y la dispersión casi constante, inmunidad a interferencias electromagnéticas, y reducido peso. De esta manera, filtros pasivos y activos, basados en resonadores, dispositivos interferométricos y otras estructuras resultan de gran utilidad en sistemas de comunicaciones, sensores en aplicaciones aeroespaciales e industria, y en medicina.En este proyecto se propone investigar en nuevas estructuras basadas en resonadores en anillo, redes de Bragg gravadas en fibra y circuitos fotónicos planos.

Palabra claves: fibra óptica, fotónica, comunicaciones ópticas

In this project it is proposed to research and develop photonic devices based on fiber-optic and photonic-integrated circuits, to be applied to optical communications and industry. In this project it is proposed to research and develop photonic devices based on fiber-optic and photonic-integrated circuits, to be applied to optical communications and industry. Photonic technology has great advantages in relation to other solutions due to the higher bandwidth (tens of gigahertz) keeping almost flat the attenuation and dispersion, immunity to electromagnetic interference, and light weight. Therefore, passive and active filters based on resonators, interferometers, and other structures result great utility for optical communications systems, sensors in aerospace and industry applications, and medicine. In this project we want to investigate new structures based on ring resonators (active and passive), fiber Bragg gratings and planar lightwave circuits.

Keywords: optical fiber, photonics, optical communications

Integrantes

Costanzo Caso, Pablo Alejandro (Director)

Paz, Lourdes Belén (Becario - Tesista)

Romero Hernandez, Cinthia Marcela (Investigador)

De La Vega Atencio, Fabricio Oscar (Investigador Estudiante de Grado)

Ricciardi, María Alejandra (Becario - Tesista)

Torres, Laura Beatriz (Codirector)

Giuberti, Adriana Elisabeth (Investigador)

Desarrollo de técnicas y dispositivos de microondas para aplicaciones de radio sobre fibra y redes de acceso ópticas

Implementation of microwave techniques and devices for radio over fiber and optical access networks

Código C012 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

El presente resumen describe el contexto y los problemas a resolver dentro de los campos de aplicación sobre los que se propone trabajar en el proyecto: los sistemas de Radio sobre Fibra, y las redes de acceso y enlaces de corto alcance ópticos. Radio sobre Fibra puede ser considerada como una de las principales aplicaciones de la fotónica de microondas cuya función podría sintetizarse como la transmisión de señales de radio por fibra óptica (Radio over Fiber - RoF). Un enlace típico consiste en la fusión de las redes inalámbricas (de interior y también al aire libre) con una red troncal de fibra para proporcionar una solución al problema de última milla y la mejora de la cobertura inalámbrica. Una Unidad de Acceso Remoto típica posee una composición simplificada que incluye un fotodiodo, encargado de realizar la conversión de las señales ópticas en eléctricas, un filtro pasabanda y un amplificador. Dicha unidad, además, provee el nivel de potencia necesario para poder establecer el enlace inalámbrico con los usuarios, a través de una antena con un ancho de banda suficiente para poder transmitir los diferentes tipos de servicios presentes en el sistema de distribución. En el presente proyecto se propone estudiar y analizar diferentes formas de implementación de circuitos pasivos de microondas con gran ancho de banda que permitan acoplar, adaptar, desfasar y filtrar señales en rangos de frecuencias de hasta 20GHz, así como la investigación en temas relacionados con el diseño de antenas de similares características de ancho de banda y rango de frecuencias. En lo que respecta al campo de aplicación de las redes de acceso ópticas de tipo PON o en enlaces ópticos de corto alcance que emplean fibra óptica multimodo o SI-POF, la demanda de mayores tasas de transmisión de datos impone a estos sistemas el uso de técnicas de modulación avanzadas que requieren de un procesamiento de señales extra respecto de los formatos IM/DD de tipo encendido-apagado (On-Off Keying - OOK). Dicha electrónica debe ser tal que no incremente considerablemente la complejidad del sistema y no reduzca de manera apreciable su eficiencia. En este contexto, se propone el estudio de técnicas de procesamiento digital de señales, así como la optimización de los circuitos de acondicionamiento de señal y de modulación ya sea de láseres para el caso de redes PON o de LEDs para enlaces de corto alcance.

Palabra claves: dispositivos de microondas, Radio sobre Fibra, Redes Ópticas Pasivas

This summary describes the context and problems to be solved within the application fields over which is proposed to work on the project: Radio over Fiber systems, and optical access networks and short range links. Radio over Fiber can be considered as one of the main applications of microwave photonics whose function could be summarized as the transmission of radio signals through optical fiber (Radio over Fiber - RoF). A typical link consists of the merging of wireless networks (indoor and outdoor) with a fiber backbone to provide a solution to the last mile problem of and an improved wireless coverage. A typical Remote Access Unit has a simplified composition including a photodiode, responsible for the conversion of optical signals to electrical, a bandpass filter and an amplifier. This unit also provides the power level needed to establish the wireless link with users through an antenna with sufficient bandwidth to transmit different types of services present in the distribution system. In this project we propose to study and analyze different ways of implementating passive microwave circuits with high bandwidth to allow coupling, adapting, phaseshifting and filtering signals in the frequency range up to 20GHz, as well as research on issues related to the antenna design with similar bandwidth and frequency range. Regarding the field of application of PON type optical access networks or short range optical links employing multimode optical fiber or SI-POF, the demand for higher transmission data rates impose on these systems the use of advanced modulation techniques that require an extra signal processing with respect to the on-off (on-off Keying - OOK) IM/DD format type. Such electronics must be such that does not substantially increase the complexity of the system and does not appreciably reduce its efficiency. In this context, the study of techniques of digital signal processing and optimization signal conditioning and modulation circuits of lasers for the case of PON networks or LEDs for short range links is proposed.

Keywords: microwave devices, Radio over Fiber, Passive Optical Networks

Integrantes

Bulus Rossini, Laureano Andrés (Director)

Campoy, Emiliano Matías (Becario - Tesista)

Correa Lust, Constanza Inés (Tesista)

Zó, Ramiro Esteban (Investigador)

Azcurra, Roxana (Tesista)

Niemetz, Diego Eduardo (Alumno)

Vouto Da Fonseca, Claudia Lorena (Codirector)

Materiales activos para cátodos de baterías de Li-ión

Active materials for cathodes of Li-ion batteries

Código C015 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

El objetivo general del proyecto es el desarrollo de nuevos compuestos con el fin de utilizarlos como material activo del cátodo de una batería de Li-ión. Específicamente se propone la síntesis de LiMnO2 en su fase ortorrómbica utilizando el método de combustión, y el recubrimiento de LiCoO2 con finas capas de óxidos, por los métodos de sol-gel y sputtering. Se realizará la caracterización estructural y electroquímica de los compuestos.

Palabra claves: baterías, litio, materiales

The overall aim of the project is the development of new compounds in order to use them as active material in the cathode of a Li-ion battery. Specifically, the LiMnO2 synthesis in the orthorhombic phase using the combustion method is proposed, as well as the LiCoO2 coating by thin oxide layers, by means of sol-gel and sputtering methods. Structural and electrochemical characterization of the compounds will be performed.

Keywords: battery, Lithium, materials

Integrantes

Cuscueta, Diego (Director)

Garnica, Claudia (Becario - Tesista)

Vazquez, María Ester (Becario - Tesista)

Calderón, Mariela Alejandra (Prof técnico)

Troiano, María (Codirector)

Desarrollo de materiales avanzados utilizando técnicas de pulvimetalurgia.

Fabrication of advanced materials using powder metallurgy techniques

Código 06/C507 Tipo: PROYECTO SeCTyP TIPO 1 BIENAL 2016 Convocatoria 2016 Resolucion

La investigación se divide en el estudio de dos materiales diferentes: a) Diboruro de magnesio: En la actualidad existen muy pocas compañías que producen cables de MgB2 y, debido a la necesidad de mejorar la prestación de los imanes superconductores y bajar su costo, el mercado está en clara expansión. Proponemos optimizar las propiedades de cintas superconductores basadas en MgB2 y demostrar así, que es posible su utilización cuando se requieran altos campos magnéticos. La mayoría de las aplicaciones necesitan que estos cables tengan una robustez mecánica adecuada para soportar el proceso de fabricación de los dispositivos, esto es bobinados, tensiones térmicas y electromagnéticas. Además sus propiedades superconductoras tienen que estar optimizadas para que estos puedan conducir cientos de amperes sin pasar al estado normal. Por estas razones es muy importante la selección de una vaina adecuada desde el punto de vista de resistencia mecánica y compatibilidad química con el MgB2. También proponemos analizar el uso de mezclas in situ en la preparación de cables, utilizando mezclas de magnesio y nanopolvo de boro en conjunción con la vaina adecuada para la fabricación de cintas y alambres multifilamentarios. Para esto estudiaremos las propiedades superconductoras y mecánicas de los mismos. b) Esponjas metálicas de base cobre: Las esponjas metálicas ofrecen características únicas combinando morfología y prestaciones. Son conductores térmicos y eléctricos y mantienen sus propiedades mecánicas a temperaturas más elevadas que los polímeros. A diferencia de las esponjas cerámicas tienen la habilidad de deformarse plásticamente absorbiendo energía. Además la porosidad abierta hace que sean permeables, siendo buenos candidatos para aplicaciones en flujo y de intercambio superficial. Los materiales celulares son extensamente utilizados en la actualidad como absorbentes de energía, es decir, para disipar la mayor parte de la energía que reciben. En general, la energía recibida es cinética y es convertida en calor, como por ejemplo en la absorción de la energía de deformación de un impacto. Los materiales celulares metálicos convencionales pueden absorber gran cantidad de energía debido a que se compactan de manera irreversible al deformarse plásticamente. La posibilidad de utilizar esponjas con propiedades pseudoelásticas permitiría extender el empleo de materiales celulares a solicitaciones dinámicas con alto nivel de deformaciones de manera reversible.

Palabra claves: alambres superconductores, esponjas metalicas, pulvimetalurgia

Our research includes the study of two different materials: a) Magnesium diboride: Actually few companies commercially produce MgB2 wires and, due to the necessity to improve superconducting magnets performance and lower their costs, it is a clearly expanding market. We propose to optimize the properties of MgB2 wires so that they can be employed for the generation of large magnetic fields. This requires mechanical toughness to withstand the fabrication process, that is winding, thermal stresses and electromagnetic forces. Besides, superconducting properties should be optimized to allow for the transport of hundreds of amperes without transitioning to the normal state. For these reasons the metal sheath selection accounts for the mechanical strength and the chemical reaction with MgB2. We also propose to employ in situ mixtures of magnesium and boron nanopowder to prepare multifilamentary wires and tapes with different metal sheaths. Superconducting and mechanical properties of these materials will be studied. b) Copper alloys metal foams: Metal foams present unique characteristics combining morphology and performance. They are thermal and electric conductors maintaining their mechanical properties at higher temperatures than polymers. Unlike ceramic foams they can be plastically deform absorbing energy. Besides an open cell design makes them permeable being good candidates for flux and surface exchange applications. Nowadays cellular materials are extensively employed as energy absorbers, dissipating most deformation energy as heat. Conventional cellular materials absorb energy by irreversibly compacting under plastic deformation. The possibility of using foams with pseudoelastic behavior allows extending their use to dynamic stresses with reversible deformation.

Keywords: superconducting wires, metal foams, powder metallurgy

Integrantes

Malachevsky, Maria Teresa (Director)

Aurelien, Gasnier (Investigador)

Bistué, María Belén (Investigador)

Stocco, Melisa (Investigador)

Simon, Paula Cecilia (Codirector)

Mallol, Lía Silvina (Investigador)