Laboratorios de Investigación
Altas Energías
Investigamos sobre la estructura más fundamental de la materia, al nivel de las partículas elementales, su producción, sus interacciones y sus aplicaciones. Nuestra investigación se centra tanto en teoría fenomenológica como en experimentación, así como en el desarrollo de aplicaciones en campos como la física médica y la geología.
Nuestra investigación cubre un amplio rango de temas dentro de la física de partículas. En el ámbito teórico y computacional, nos enfocamos en temas como la búsqueda de partículas supersimétricas mediante fusión de bosones vectoriales, la composición de la materia oscura y la fuente de la expansión acelerada del Universo, la teoría de supercuerdas como una unificación entre la materia y todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza, investigaciones dentro del grupo CMS-ATLAS del CERN, fenomenología de la astrofísica de partículas y la física hadrónica y nuclear. Por otra parte, hacemos continuo uso de simulaciones para recrear las condiciones reales en las que se llevan a cabo nuestros experimentos en el laboratorio.
Experimentalmente, nos concentramos en la física de la radiación como los rayos X o los muones cósmicos, aplicada al esclarecimiento de la naturaleza de la materia en donde se explota la tecnología de detectores GEM y la implementada por la colaboración MEDIPIX y RD51 de las cuales hacemos parte.
Biofísica
En el laboratorio de Biofísica de la Universidad contamos con distintas opciones en términos de equipos de microscopia. Algunos de los más importantes e innovadores son:
El SPIM es un tipo de microscopía de iluminación por planos (Single Plane Illumination Microscopy), caracterizado por su haz de luz ultrafino que ilumina la muestra de manera perpendicular al objetivo de observación, permitiendo generar imágenes de distintas secciones de la muestra, las cuales se integran para generar una imagen tridimensional. Esta técnica emergente, además de ser más económica que la microscopía confocal, permite una adquisición rápida de imágenes y minimiza el daño de la muestra por fotooxidación. Este es uno de los pocos microscopios fabricados en laboratorio de tipo MIP en Latinoamérica y con soporte técnico internacional.
Microscopio Tirf Nikon El TIRF, o microscopia de campo evanescente, es una forma de microscopia fluorescente donde la luz de excitación está confinada a una pequeña área de la interfase de la laminilla y la muestra. El TIRF permite obtener imágenes de moléculas sencillas de escala nanométrica. Un pre-requisito para la microscopia TIRF es que debe existir un montaje de adhesión de la muestra a una superficie de vidrio. El TIRF se puede usar para obtener imágenes de pequeñas estructuras o moléculas individuales. El equipo se ha usado para observar vesículas hechas con lípidos sintéticos y monitorear las fluctuaciones del lípido en la membrana, crecimiento celular bajo un estrés de antibiótico suministrado o biopelículas de bacterias patógenas, entre otros proyectos de investigación científica que lidera el laboratorio.
Espectroscopía Cuántica
Desarrollamos investigación experimental de frontera enfocada en el estudio de la interacción luz‑materia mediante técnicas espectroscópicas avanzadas. Su trabajo busca comprender los fenómenos fundamentales que gobiernan los sistemas cuánticos y aprovechar dichas propiedades para el desarrollo de tecnologías cuánticas de nueva generación. A través de la generación y caracterización de estados no clásicos de la luz, el análisis de procesos ópticos no lineales y la exploración de correlaciones cuánticas, el laboratorio contribuye tanto al entendimiento básico de la mecánica cuántica como a aplicaciones en información cuántica, metrología y fotónica avanzada.
Materiales cuánticos
En el laboratorio de Materiales Cuánticos nos interesa el estudio de materiales complejos y fuertemente correlacionados, en los que la competencia entre diferentes escalas de energía da lugar a la formación de nuevos estados fundamentales.
Nos interesa caracterizar y comprender el origen y la naturaleza de dichos estados fundamentales, así como la forma de controlar y optimizar sus propiedades mediante el ajuste de diversos parámetros físicos, tales como la temperatura, el campo magnético, el dopaje químico, la presión o la deformación. Algunos de los fenómenos que observamos con frecuencia en los materiales que estudiamos, y que están asociados con estos nuevos estados fundamentales, son la superconductividad, la desproporción de ondas de densidad de carga, la desproporción de valencia, la separación de fases (electrónica y/o estructural), la termoelectricidad y los estados topológicos. Acompañamos nuestro programa de investigación con un esfuerzo de síntesis de materiales, principalmente en forma de cristales únicos de la más alta calidad posible, lo que también nos brinda la oportunidad de manipular químicamente nuestros compuestos para optimizar sus prometedoras propiedades.
Nanomagnetismo
Trabajamos en nanociencia y nanotecnología; más específicamente, en mecanismos novedosos para el control de la magnetización a escala nanométrica.
Estamos implementando nuevas técnicas de crecimiento de muestras (sistemas de pulverización catódica y PLD) y métodos avanzados de caracterización. Contamos en el laboratorio con un imán superconductor de 14 T (Oxford), un licuador de helio (Quantum Design, por llegar), un VSM (Lakeshore) y varias estaciones con equipos electrónicos.
Nanomateriales
Los alótropos del carbono, como el grafeno y los nanotubos de carbono, despiertan gran interés para diversas aplicaciones debido a sus excepcionales propiedades físicas. Hemos desarrollado una técnica ecológica y económica para exfoliar el grafito y obtener grafeno de alta calidad en fase líquida. Este material se utiliza luego para fabricar dispositivos destinados a mejorar actuadores, sistemas termoeléctricos y sensores biológicos y magnéticos.
Observatorio Astronómico
El Observatorio Astronómico de la Universidad de los Andes está situado al lado oriental de la ciudad de Bogotá (Colombia), en el cuarto piso del edificio H, a más de 2600 metros sobre el nivel del mar.
El observatorio fue fundado en 1991 con el propósito de brindar a estudiantes, aficionados y profesionales la oportunidad de realizar observaciones de calidad.
Óptica Cuántica
Superconductividad y Nanodispositivos
Nuestro campo de investigación se centra en la física del estado sólido y la nanotecnología, y se divide en cuatro áreas: superconductividad, magnetismo, óxidos y materiales plasmónicos. Nuestro objetivo es llevar a cabo investigación de vanguardia en estos campos.
Nuestro trabajo experimental se basa en la fabricación, el crecimiento y la caracterización de nanodispositivos. Para ello, hemos diseñado, construido e instalado una variedad de equipos de vacío ultraalto (UHV) para el crecimiento de películas delgadas de estructuras multicapa de diferentes materiales, así como diversos montajes de medición óptica y de transporte equipados con capacidades criogénicas. Nuestras habilidades experimentales incluyen:
- Crecimiento de películas delgadas mediante técnicas de pulverización catódica, cañón de electrones y evaporación térmica
- Caracterización mediante magnetómetros VSM, MOKE y SPR
- Fabricación de microdispositivos mediante técnicas de litografía óptica o máscara in situ
- Mediciones a baja temperatura (nitrógeno, He-4, He-3) en función de la temperatura y el campo.