Laboratorio de Materia Fuera del Equilibrio (LMFE)
El LMFE se encuentra en el Zócalo Poniente del Edificio de Física en el campus Beauchef (Beauchef 850). Cuenta con un área útil de 300 m2, donde se realizan actividades de investigación fundamental sobre sistemas forzados fuera del equilibrio, en conjunto con docencia de pre y postgrado. En particular, las áreas de investigación de este laboratorio son:
- Microfluídica
- Materia activa
- Sistemas granulares forzados
- Tribocarga de materiales
- Turbulencia de ondas e inestabilidades hidrodinámicas
- Metamateriales mecánicos
- Caracterización ultrasónica de materiales
Además, en el LMFE se han desarrollado diferentes técnicas de medición aplicadas a sistemas forzados fuera del equilibrio tales como:
- Caracterización de materiales vía espectroscopía de resonancia ultrasónica (RUS) y medición de velocidad de ondas elásticas en ensayos estándar de ingeniería
- Perfilometría de superficie vía transformada de Fourier (FTP) y por difusión de luz de alta velocidad (HDLP)
- Velocimetría por imágenes de partículas (PIV) y velocimetría de seguimiento de partículas (PTV)
Materia Activa
Al interior del LMFE estudiamos un tipo especial de materia, fuera del equilibrio conocida como “materia activa”, que consiste en conjuntos de partículas capaces de autopropulsarse o ejercer trabajo de manera localizada. Nuestro principal modelo experimental son suspensiones de bacterias móviles. En el laboratorio contamos con un nivel de bioseguridad 1, así como equipamiento para cultivar, almacenar y manejar diferentes cepas de bacterias no patógenas, y observarlas mediante microscopía óptica. Además, nuestras capacidades de microfabricación (litografía óptica y litografía blanda) nos permiten fabricar ambientes microfluídicos, donde estudiamos el comportamiento colectivo de estas suspensiones de bacterias.
Listado de equipamiento experimental y salas de trabajo:
- Spin coater para suspensiones poliméricas (hasta 100 micrones de espesor para películas)
- Mezcladora centrífuga para polímeros
- Impresoras 3-D de dos cabezales FDM (Taz-Pro), de 1 cabezal FDM (Ender) y de resina (Anycubic)
- Router CNC con área de trabajo de 50x50 cm2
- Horno con control de humedad (hasta 200º C)
- Microacelerómetros con acondicionadores de señal
- Sensores piezoeléctricos de fuerza e impacto con acondicionadores de señal
- Vibradores electromecánicos (B&K) hasta 20 kN de fuerza, con amplificadores de potencia
- Cámaras CCD/CMOS de baja velocidad (100 fps en HD)
- Cameras de alta velocidad (1500 fps en Full HD)
- Bombas de vacío turbo moleculares con respaldo de bombas rotatorias
- Equipamiento de vanguardia para fabricación de microdispositivos: Acceso a sala limpia clase 100 con dos campanas extractoras, spin coater, hot plates, plasma cleaner
- Sala de ensamblado de dispositivos microfluídicos
- Equipamiento para cultivos bacterianos: Nivel de bioseguridad 1, refrigerador y freezer, incubadoras/shaker, espectrofotómetro, centrífuga, campana de flujo laminar, autoclave
- Estaciones de microscopía: Dos microscopios con accesorio de epifluorescencia, dos cámaras de alta sensibilidad, pieza oscura para mediciones de fluorescencia
Integrantes
Profesores
- María Luisa Cordero
- Claudio Falcón
- Nicolás Mujica
Postdocs
- Carolina Espinoza
- Moniellen Pires
- Kevin Simpson
- Viviana Claveria
Postgrado
- Consuelo Contreras (Magíster en Física)
- Miguel Letelier (Magíster en Física)
- Fernando Vergara (Magíster en Física)
- Rodolfo Morales (Doctorado en Fluidodinámica)
- Benjamín Oliva (Magíster en Física)
- Juan Pablo Carrillo (Magíster en Física)
- Guillermo Fadic (Magíster en Física)
- Cristian Villalobos (Doctorado en Física)
- Pablo Mardones (Doctorado en Física)
Pregrado
- Fernanda Blanc (DIMEC/DFI)
- Berenice Muruaga (DFI/DAS)
- Macarena Lara (DFI)