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Dinamica de fluidos en sistemas complejos mediante estudios de Resonancia Magnetica

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Autores/as: Emilia Victoria Silletta ; Rodolfo Héctor Acosta

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2015 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto
No requiere 2015 CONICET Digital (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

El estudio de sistemas porosos es de gran importancia tanto en la naturaleza como en aplicaciones tecnológicas, su característica fundamental como materiales es que consisten de poros o huecos generalmente interconectados a manera de red dentro de una matriz sólida. Una herramienta de caracterización indirecta muy utilizada tanto en medicina como en la industria del petróleo es la Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Con esta técnica es posible obtener información de los poros a través de las propiedades de fluidos confinados o fluyendo por los mismos. En esta tesis se estudiaron redes poliméricas macroporosas saturadas bajo distintas condiciones de síntesis variando el grado de entrecruzamiento, obteniendo así redes heterogéneas donde la porosidad y la estructura de poros varían dependiendo de las condiciones de síntesis. Debido a las características hidrofílicas de estas redes, el agua no solo difunde en el sistema poroso sino que también hincha la red, lo cual modifica su estructura porosa. Con diferentes técnicas de RMN se puede caracterizar morfológicamente dichas matrices orgánicas y obtener información de la interacción entre los fluidos y la superficie de los poros, la cual gobierna la funcionalidad de este tipo de materiales.Entre los múltiples eventos que toman lugar cuando la fase líquida fluye, el proceso de secado en materiales orgánicos porosos es uno de los más interesantes. La dinámica del transporte de un líquido durante su evaporación de un material poroso depende de varios factores, entre los cuales están el tamaño promedio y la distribución de los poros, las interacciones físico-químicas entre el líquido y la matriz sólida y las condiciones del ambiente externo entre muchas otras. Adicionalmente, algunos materiales orgánicos porosos pueden también contraerse durante la evaporación de líquido lo cual lleva a una variable adicional para su estudio. En esta tesis se estudió el proceso de evaporación de diferentes líquidos dentro de las matrices poliméricas y la influencia de la estructura porosa sobre la distribución de fluido dentro de los poros durante el secado. Adicionalmente se trabajó en la implementación de secuencias de imágenes de flujos en cavidades complejas, tales como modelos de aneurismas y celdas electroquímicas utilizando secuencias estándar e implementando secuencias ultra rápidas para monitorear procesos que varían rápidamente con el tiempo.

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Dinámica de Mode-Locking por efecto Kerr

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Autores/as: Laura Mabel Sánchez ; Alejandro A. Hnilo

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2003 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

Los pulsos laser ultracortos (picosegundos y femtosegundos) son cada vez más importantes en ciencia y tecnología, por lo que es de gran interés el estudio de las técnicas que permiten obtenerlos. La mas difundida es la llamada Kerr lens mode locking (KLM), y es la empleada en el laser de Ti:Zafiro, que es actualmente la fuente más utilizada de pulsos ultracortos. Como los pulsos generados por estos laseres presentan a menudo una gran variedad de inestabilidades, (comportamientos cuasiperiódicos, variaciones en algunos parámetros del pulso y no en otros, y hasta caos determinístico), es importante por razones prácticas y académicas entender la dinámica resultante en detalle. En esta Tesis llamada Dinámica del mode-locking por efecto Kerr se desarrolla un modelo adecuado para describir el caso más general posible (no restringido ningún otro material activo o diseño de cavidad en particular), y se alcanza una comprensión de la dinámica del fenómeno de KLM y sus características esenciales accesible intuitivamente. También existe una aparente contradicción entre la postura de algunos autores, que sostienen que la presencia de aberturas espaciales transversales dentro de la cavidad del laser, convenientemente ubicadas son indispensables para que este tipo de funcionamiento se pueda lograr, y las evidencias teóricas y experimentales que indican que una descripción sin aberturas puede explicar satisfactoriamente gran parte del comportamiento de los laseres de Ti:Zafiro. En esta Tesis se determina que las aberturas espaciales no son indispensables para describir al KLM, independientemente del medio activo que se tome.

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Dinámica de movimiento animal y dispersión de semillas: Modelos teóricos y experimentos

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Autores/as: Laila Daniela Kazimierski ; Guillermo Abramson

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No requiere 2019 CONICET Digital (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

Esta tesis se enmarca en el análisis de las propiedades colectivas emergentes en sistemas complejos. Dentro de este marco general, focalizamos nuestro trabajo en el estudio de sistemas formados por unidades dinámicas en un contexto interdisciplinario con la Biología. En particular, inspirados en el movimiento que realiza un animal forrajero en un sustrato del cual se alimenta, trabajamos en la caracterización de sistemas ecológicos que involucran el desplazamiento animal en un hábitat heterogéneo en situaciones en que las poblaciones y el hábitat se acoplan y configuran mutuamente.Por un lado, desarrollamos modelos teóricos de movimiento con foco en los comportamientos que surgen de decisiones y estrategias individuales. En particular, desarrollamos un modelo basado en el movimiento que realiza un caminante con memoria en un sustrato del cual obtiene su alimento. Encontramos que las caminatas resultantesse distinguen de caminatas aleatorias en la medida que el caminante use eficientemente esta memoria. Además, desarrollamos un modelo basado en estrategias de uso del recurso:la cantidad de alimento que ingiere en los sitios que visita dene su estrategia y determina el tipo de caminata resultante.Por otro lado, desarrollamos un modelo teórico de movimiento con foco en el proceso de dispersión de semillas mediado por animales. Para modelar la dinámica de las semillas utilizamos un sistema de ecuaciones diferenciales acopladas con retardo.Usamos diferentes métodos para aproximar la solución, mediante los cuales propusimos que la vegetación avanza como un frente de onda y logramos caracterizar cómo depende la velocidad de ese avance con el retardo entre la ingesta de semillas por animales y su deposición en un nuevo sitio. Desarrollamos, además, un modelo simulado que validaeste comportamiento en 1D y lo extiende a 2D.Por último, en esta tesis trabajamos en el desarrollo de un sistema de monitoreo de movimiento animal usando técnicas de radiotelemetría. El objetivo fue diseñar, desarrollar, caracterizar y utilizar este sistema para rastrear los movimientos de la especie animal que inspiró nuestro trabajo: el marsupial monito del monte (Dromiciops gliroides). Esta etapa experimental se realizó de manera interdisciplinaria en un grupoformado por biólogos, físicos e ingenieros en electrónica.

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Dinámica de objetos compactos y radiación gravitacional

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Autores/as: Gonzalo Damián Quiroga ; Carlos Nicolas Kozameh

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2015 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto
No requiere 2015 CONICET Digital (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

En esta Tesis haciendo uso de la estructura asintótica del espaciotiempo y del formalismo de Newman-Penrose definimos la noción de centro de masa y spin para sistemas gravitacional es que emiten radiación gravitacional y electromagnética. A diferencia de otras formulaciones disponibles en la literatura, una de las características centrales de nuestro formalismo es el uso de cortes reales de Newman-Unti que son generados por líneas mundo del espaciotiempo. A partir de estos cortes se obtienen las ecuaciones para el momento angular y el momento dipolar másico,estas ecuaciones son similares con su contraparte newtoniana a pesar de que en nuestra formulación estas cantidades han sido definidas utilizando variables en la frontera nula de un espaciotiempo asintóticamente plano. las ecuaciones que vincula la evolución temporal del momento dipolarmásico y el momento angular con la radiación gravitacional emitida y encontramos la ecuación de movimiento para el centro de masa del sistema.

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Dinámica de un láser de Ti: Zafiro de femtosegundos

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Autores/as: Marcelo G. Kovalsky ; Alejandro A. Hnilo

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No requiere 2004 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

El láser de Ti:Zafiro es la fuente más difundida de pulsos ultracortos en la actualidad. No obstante, y pese a su amplia difusión en vastos campos de aplicaciones, numerosos aspectos de su comportamiento permanecían poco explorados. El presente trabajo está dirigido a un estudio exhaustivo de la dinámica del láser de Ti:Zafiro con mode locking por efecto Kerr. Por un lado se desarrolla un modelo teórico basado en mapas iterativos. Los modos de operación conocidos del láser son naturalmente obtenidos con el mapa que tiene como variables el tamaño del haz, curvatura, duración de pulso, chirp y energía. Se obtienen las regiones de estabilidad de cada modo y se determinan sus comportamientos característicos. Por otro lado se determinan experimentalmente las propiedades estructuralmente estables predichas por el modelo, encontrando pleno acuerdo entre la experiencia y el modelo de mapas. Se muestra experimentalmente que las inestabilidades pulso a pulso en la salida del láser son usuales y pueden afectar alguna de las variables dejando inalteradas las otras. Se describe una forma simple de detectarlas y eliminarlas. A partir de la obtención experimental de series temporales de mode locking de los dos modos pulsados del láser se confirma que el comportamiento del láser responde al caos deterrninístico de baja dimensión y se determina, para cada modo, su ruta al caos. De las series temporales generadas por el mapa se obtienen los mismos atractores que los hallados experimentalmente. Como aplicación de los conocimientos generados se propone un algoritmo de control del caos que permite optimizar las prestaciones del láser, reduciendo la duración de pulso a valores cercanos a los lOfs.

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Dinámica del demojado de películas líquidas

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Autores/as: Gerardo Carlos Callegari ; Adriana Calvo

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2003 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

Se estudia experimentalmente el demojado de peliculas líquidas de diversas viscosidades, sobre sustratos planos y en el interior de tubos capilares cilindricos de PVC. Mientras que en geometría plana la velocidad de demojado, Vd, permanece constante con el espesor de la película, h (para valores de h suficientemente bajos), en geometría cilindrica se observa un claro aumento de Vd con h. Los datos correspondientes a los líquidos de todas las viscosidades analizadas siguen una tendencia común. La velocidad de demojado disminuye para una película de viscosidad dada, cuando el fluido externo no es aire sino un líquido de viscosidad finita: la relación entre el factor de reducción de velocidad y las viscosidades de ambos líquidos concuerdan con lo estimado por un modelo semiempírico previo. Se desarrolla un modelo teórico que muestra que, en geometria cilíndrica, la fuerza capilar motriz aumenta con el cuadrado del espesor de la película. Finalmente, se presenta un modelo numérico en el cual se demuestra que la disipación en el interior del montículo que colecta el líquido que demoja, no es despreciable frente a la de la línea de triple contacto y que depende de la geometría. De esta manera se explica la tendencia de los resultados experimentales.

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Dinámica fuera de equilibrio de sistemas cuánticos aislados

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Autores/as: Emilio Nicolás Nessi ; Carlos Aníbal Iucci

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No requiere 2015 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

En esta tesis se estudia la dinámica de no equilibrio de sistemas cuánticos aislados de muchos cuerpos. El protocolo de no equilibrio estudiado es el de un quench cuántico, es decir, una perturbación abrupta al sistema que se produce al variar instantáneamente uno de los parámetros del Hamiltoniano. Estamos particularmente interesados en las escalas de tiempo y en los mecanismos de relajación de los sistemas cuánticos aislados. Para atacar este problema utilizamos una variedad de técnicas analíticas para indagar diversos modelos. En el Capítulo 2 utilizamos la bosonización en una dimensión para estudiar la relajación por dephasing (el mecanismo que domina a tiempos cortos) en un sistema de fermiones unidimensionales con interacciones de corto y largo alcance. En el Capítulo 3 investigamos la formación de estados metaestables de tiempos cortos (estados pretermalizados) como fruto de la evolución por dephasing en un sistema de fermiones en dos dimensiones usando bosonización multidimensional. En el Capítulo 4 deducimos ecuaciones de movimiento para funciones de correlación de pocos puntos en sistemas débilmente interactuantes utilizando el formalismo del operador proyección. En el Capítulo 5 utilizamos estas ecuaciones para analizar la dinámica de tiempos largos de un sistema unidimensional de fermiones cerca del punto integrable X X Z . En este Capítulo también estudiamos la dinámica de un sistema unidimensional de bosones usando la aproximación truncada de Wigner (TWA por sus siglas en inglés), una aproximación válida en el límite semiclásico. Los hallazgos de nuestro trabajo pueden enunciarse de manera suscinta: cuando los canales de relajación del sistema son escasos y para energías lo suficientemente bajas emergen estados metaestables entre el estado inicial y el estado final de la evolución. Éstos pueden tener vidas medias muy grandes y obturar completamente la observación del equilibrio térmico en simulaciones numéricas o en experimentos. Los estados metaestables surgen como resultado del dephasing entre ciertos modos cuasilibres del sistema. Además, tales estados estacionarios admiten una descripción estadística en términos de un ensamble de Gibbs generalizado que toma en cuenta todas las cantidades conservadas del modelo efectivo de tiempos cortos. A tiempos mayores las colisiones inelásticas llevan al equilibrio térmico final. En el Capítulo 6 se detallan las conclusiones de nuestro trabajo y diversas perspectivas abiertas.

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Dinámica no lineal en láseres sólidos con absorbente saturable; eventos extremos (rogue waves)

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Autores/as: Carlos Raúl Bonazzola ; Alejandro Andrés Hnilo ; Silvia Adriana Ledesma

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2018 CONICET Digital (SNRD) acceso abierto
No requiere 2018 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas  

Esta Tesis trata sobre la observación y descripcióon de los eventos extremos (EE, pulsos de potencia pico especialmente alta) que aparecen espontáneamente en el régimen caotico de láseres sólidos autopulsados con absorbente saturable (es decir, mediante la téecnica de Q-switch pasivo). Desde el descubrimiento de las rogue waves oceánicas (olas excepcionalmente grandes que aparecen inesperadamente en mares relativamente calmos y desaparecen rapidamente), los EE se han convertido en un tema de relevancia en diversos ámbitos de la Física, entre ellos la Óptica. Por otro lado, controlar a voluntad la aparición de EE en este tipo de láseres tiene interés práctico.Diseñamos y construimos un prototipo de láser de estado totalmente sólido (Nd:YVO4 + Cr:YAG) en el que el valor del parámetro de saturacion es fácilmente ajustable, observando diferentes regímenes dináamicos, desde Q-switch estable a caos con y sin EE. Adquirimos series temporales de pulsos y los analizamos, midiendo, entre otras cosas su dimensión de embedding y exponentes de Lyapunov. Hallamos así que los EE están ligados a regímenes caóticos de baja dimensionalidad. Con una cámara estándar vimos que los EE aparecen asociados a imágenes transversales del haz (spot) con una estructura compleja, lo que constituye un indicio de la relevancia de la interacción de los modostransversales en la formacion de los EE. A partir de aquí el trabajo siguio dos líneas: el estudio de regularidades temporales, y el análisis de los patrones transversales. En cuanto a la primera lnea, encontramos que la vecindad de los EE es mucho más regular que la de los pulsos de intensidad media. Los tiempos que separan a un EE de los pulsos que lo preceden y le siguen tienen una dispersión mucho menor que para un pulso medio. En particular, los tiempos previos a los EE (es decir, sus tiempos de formación) no son especialmente largos, aunque sí lo son los intervalos que los suceden.En cuanto a la segunda línea, el principal resultado surge de la observación del patróntransversal con una camara ultrarrápida. De la correlacióon y procesamiento de las seriesde imagenes y de intensidades verificamos que el patrón transversal varía pulso a pulso; que el número de estos patrones es chico, y que los EE estan asociados a un número aun menor. Estos patrones son simples, y no tienen puntos brillantes. A partir de todas estasobservaciones, desarrollamos una simulacion numérica, basada en ecuaciones de balance, para modelar la aparición de EE en estos láseres y, eventualmente, diseñar un método de control.En conclusion, hemos establecido que los EE en este sistema siguen una dináamicadeterminista, regida por la interacción de unos pocos modos simples. En muchos sistemas fsicos los EE son descriptos por una ecuación de Schrödinger no lineal. Aquí, en cambio, las observaciones demuestran que es posible una descripción con unas pocas ecuaciones diferenciales ordinarias. Además del interés académico, los resultados obtenidos son valiosos para el desarrollo de teléemetros e iluminadores láser livianos y compactos de desempeño mejorado.

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Dinámica rotacional y orden orientacional en compuestos formadores de fases vítreas

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Autores/as: Nirvana Belén Caballero ; Pablo Serra

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2016 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Matemáticas - Ciencias físicas  

Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computacion, 2016.

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Dinámica y distribución de los vacios del universo

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Autores/as: Victoria Eugenia Maldonado ; Diego Rodolfo García Lambas

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2018 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas - Filosofía, ética y religión  

En este trabajo de tesis realizamos un estudio estadístico de la dinámica y la distribución espacial de las mayores regiones del Universo desprovistas de galaxias brillantes, denominadas vacíos, utilizando datos observacionales y simulaciones numéricas. Analizamos la dinámica centrándonos en la dinámica global y su relación con el entorno en gran escala, encontrando que se trata de subdensidades que se desplazan con un amplio rango de velocidades, con una clara dependencia con el entorno y un valor medio de aproximadamente 350 km s$^{−1} $, contribuyendo a los grandes flujos de materia del Universo. Asimismo, realizamos un análisis de la distribución espacial y su evolución a través de la función de correlación de dos puntos, encontrando evidencia de la formación de asociaciones de vacíos, las cuales dependen del entorno y se mantienen invariante en las diferentes etapas el Universo.