Docente del Balseiro colaboró ​​en el desarrollo de un nuevo chip en Estados Unidos | Opiniones de Bariloche | Noticias de Bariloche

2021-12-15 02:39:19 By : Mr. Michael Tian

Fabricio Alcalde Bessia tiene 36 años y se doctoró en Filosofía. en Ciencias de la Ingeniería en el Instituto Balseiro un día antes de la declaración de aislamiento obligatorio por la pandemia COVI-19, en marzo de 2020. El docente Balseiro, quien es becario Postdoctoral de la División de Dispositivos y Sensores de la Gerencia de Física del Centro Atómico de Bariloche , no se quedó de brazos cruzados. 

Poco tiempo después, comenzó a colaborar de forma remota, como parte de su posdoctorado, con el "Fermi National Accelerator Laboratory" o FNAL, más conocido como Fermilab, en Estados Unidos. 

Fermilab es uno de los laboratorios de física de altas energías más prestigiosos del mundo. Se encuentra en Illinois, Estados Unidos y cuenta con aceleradores de partículas muy potentes. Con estas gigantescas máquinas buscan dar respuesta a cuestiones de la naturaleza relacionadas con el origen del universo, las partículas elementales de la materia e incluso fenómenos como la materia oscura y la energía oscura. 

El alcalde Bessia, quien también trabaja en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CONICET-CNEA), participó en el diseño e implementación de un nuevo chip, denominado "circuito integrado o ASIC", que se utiliza para leer detectores de "electrones únicos". En otras palabras, colaboró ​​en el desarrollo de un chip que permite la obtención de imágenes cuánticas. 

Por su trabajo, fue invitado a viajar a ese mítico centro de investigación en agosto y estuvo allí cuatro meses. La noticia apareció de forma destacada en el boletín de Fermilab hace unos días.

“En abril de 2020 inicié el posdoctorado del CONICET en el CAB y seguí trabajando con un circuito integrado detector de radiación que había desarrollado durante mi doctorado. En julio de ese año, un colega me contactó para preguntarme si quería colaborar en el diseño de un chip junto con el grupo de ASIC del Fermilab ”, dice Alcalde Bessia, quien también es Ingeniera Electrónica de la Universidad de Buenos Aires.

El Doctor en Ciencias de la Ingeniería del Instituto Balseiro (institución dependiente de la Comisión Nacional de Energía Atómica y la Universidad Nacional de Cuyo) trabajó de forma remota, desde su casa, desde agosto de 2020 hasta marzo de 2021. Ese mismo mes envió a fabricar el diseño.

“Fue mi primera experiencia de colaboración remota en el diseño de circuitos integrados. Había hecho otras patatas fritas, pero en esos casos había hecho la mayor parte del trabajo solo. Finalmente, durante los últimos cuatro meses estuve visitando Fermilab probando el primer prototipo ”, comenta.

-¿De qué trata el desarrollo o la investigación en la que participaste en Fermilab?

“Participé en el diseño y pruebas del circuito integrado MIDNA. Es un chip hecho de tecnología CMOS de 65nm, del tipo que se usa para fabricar chips de computadoras y teléfonos celulares, que se usa para leer sensores de partículas tipo skipper-CCD ”, dice el ingeniero.

“Estos sensores se utilizan actualmente en varios experimentos de física de partículas y astronomía porque son muy sensibles y permiten detectar interacciones muy débiles. Son tan sensibles que nos permiten contar los electrones uno a uno con gran precisión ”, añade Mayor Bessia.

“La idea de Juan Estrada, nuestro colega argentino que trabaja en Fermilab, junto a físicos de otras instituciones, es utilizar estos sensores para detectar y analizar la naturaleza de la materia oscura, y para eso están sentando las bases para el futuro Experimento OSCURO ”, detalla el investigador. Y agrega que Estrada, quien es licenciado en Física por el Instituto Balseiro, recibió, a principios de 2021, el “Premio de Instrumentación” de la División de Partículas y Campos de la Sociedad Estadounidense de Física por su trabajo.

El ingeniero también explica que para lograr una alta sensibilidad, el experimento necesita "24 mil sensores skipper-CCD, todos operando simultáneamente dentro de una cámara térmica a temperatura de nitrógeno líquido (-190 ° C)". Y destaca que leer esa cantidad de sensores con los sistemas que se utilizan actualmente sería imposible, por la cantidad de cables, el ruido (las señales son débiles) y la energía que consumiría el conjunto.

“Ahí es donde entra en juego el circuito integrado MIDNA. El chip está diseñado para funcionar a temperatura de nitrógeno líquido y puede colocarse junto a cada uno de los 24 mil sensores. Esto nos permite procesar la señal del sensor lo más cerca posible y luego sacar estos datos de la cámara térmica ”, explica.

-¿Y cuál es el aporte que se hizo desde Bariloche? “Mi aporte desde Bariloche fue durante la etapa de diseño, trabajando de forma remota. El diseño incluye pensar y simular los circuitos, y luego "dibujarlos" para que la fábrica pueda hacerlos en silicio ", dice Bessia. Y agrega que en Fermilab más tarde" pudieron demostrar que el primer prototipo del chip MIDNA funciona, que permite leer un skipper-CCD funcionando a baja temperatura y que era posible contar electrones ”.

El alcalde Bessia añade que aún queda trabajo por hacer, incluso pensando en hacer una segunda versión. "Pero es un gran logro durante algunos años poder hacer funcionar el experimento DARK", dice.

Pasión por la ingeniería electrónica

Cuando se le pregunta qué es lo que más le gusta de su campo de trabajo, el alcalde Bessia responde al Área de Prensa y Comunicación Institucional de Balseiro: “Una cosa que me gusta mucho de la electrónica es que 'permite' realizar o 'habilita' para realizar otros proyectos mayores. Sin la electrónica, la vida moderna no existiría como la conocemos. Desde que tengo memoria me han gustado la electricidad y la electrónica. De niño jugaba a arreglar los cables de la casa ... Por suerte nunca me electrocuté ”, reflexiona.

“Lo que más me gusta de la ingeniería es hacer avanzar una idea, explorar diferentes caminos y poner en práctica las ideas. Ver lo que se hace trabajando nos llena de orgullo ”, añade el joven.

Sobre su formación en el Balseiro, el alcalde Bessia comenta: “Mi formación en el Balseiro fue complementaria a la que recibí en la UBA, muy buena y de gran calidad. En particular, en el Instituto Balseiro aprendí sobre detectores de radiación, el uso y manejo seguro de fuentes radiactivas, y pude realizar experimentos en instalaciones nucleares. Un aspecto importante es que durante mi doctorado el IB me permitió establecer colaboraciones internacionales y me apoyó con becas de viaje ”, concluye.

El Instituto Balseiro anunció hace unos días sus nuevas fechas de inscripción para sus grados y másteres en física e ingeniería. Las nuevas inscripciones se abrirán el 24 de enero de 2022 y estarán abiertas hasta el 4 de marzo a las 5:00 pm para residentes de Argentina; y para quienes residan en el exterior, hasta el 18 de febrero por motivos logísticos. La prueba de acceso se realizará el 18 de marzo en diferentes ciudades. Más información: www.ib.edu.ar

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