Desarrolla Física UV investigación óptica de interés para CFE e industria automotriz

La Facultad de Física e Inteligencia Artificial de la Universidad Veracruzana (UV) realiza investigaciones en óptica que podrían ser de gran importancia para el sector industrial automotriz y que también pueden ser aplicadas en empresas como la Comisión Federal de Electricidad (CFE) –a quien interesa la detección temprana y no invasora de anomalías en los componentes de sus instalaciones.

Patricia Padilla Sosa, profesora de esta facultad, ha propuesto y desarrolla líneas de investigación en materia de Metrología Óptica, cuyo objetivo es obtener mediciones de cantidades físicas reales de las características de los objetos, principalmente a través del diseño y uso de diferentes tipos de arreglos de proyección de luz blanca yláser.

Haciendo uso de diferentes técnicas experimentales, la investigadora busca obtener imágenes que codifiquen ciertas cantidades físicas a cuantificar, así como los atributos de los objetos a reconocer. A partir de las franjas de interferencia obtenidas por estas técnicas, se desarrollan algoritmos para la decodificación y el reconocimiento de las características (fuerza, torsión, temperatura, resistencia) de los objetos estudiados, que pueden ser piezas o estructuras mecánicas.

Tecnología de punta

El desarrollo de estas técnicas está íntimamente ligado a la invención del láser. Esta palabra proviene del idioma inglés, y es la abreviatura de Light Amplification by Stimulated Emisión of Radiations (Amplificación de luz por emisión estimulada de radiaciones).

Se trata de un dispositivo electrónico que, basado en la emisión inducida, amplifica de manera extraordinaria un haz de luz monocromático y coherente (definido). Existen distintos tipos y tamaños de láser, desde los pequeñitos utilizados para la experimentación en laboratorio, hasta el láser pulsado, aplicado en la industria y capaz de cortar láminas de acero.

Padilla Sosa desarrolla métodos fotométricos, como el Arreglo ESPI o Arreglo de Interferometría Electrónica de Patrones de Moteado, que observa las rugosidades o imperfecciones de las superficies a estudiar. “Consiste principalmente en expandir un haz de luz láser a través de un microscopio e incidir sobre el objeto, para enseguida fotografiarlo con una cámara digital especial”, explicó la investigadora. “Al introducir las fotografías del objeto en distintos estados en una computadora, se observarán franjas. En éstas se encuentra codificada la magnitud de la deformación del objeto y si su superficie es perfecta, o si posee grietas, fracturas o irregularidades importantes”.

Este Arreglo ESPI consiste en un láser, un aparato interferómetro (que controla el haz de luz y lo hace incidir sobre una superficie) y una cámara CCD, con la que se capturan las imágenes, conectada a la computadora. Para decodificar la información, obtenida en franjas, es indispensable el diseño de algoritmos, que se hace a través del ordenador.

“Antes, la cosa era más complicada porque no existían las cámaras electrónicas. Entonces había que tomar una cámara normal y realizar doble exposición, y hasta conocer de técnicas de revelado”, abundó la investigadora.

Otra de las líneas de investigación seguidas por el Departamento de Física es el estudio de Fibras Ópticas, a cargo del titular de esta dependencia, Héctor Hugo Cerecedo. Su investigación, financiada por Conacyt, ha sido de gran ayuda en el desarrollo de otros proyectos, pues ha permitido la adquisición de infraestructura, como espejos especiales, divisores y una mesa holográfica, indispensable para llevar a cabo este tipo de experimentos. Además, Gustavo Rodríguez, también profesor por asignación de la Facultad de Física e Inteligencia Artificial, realiza proyectos vinculados a la visualización de campos de fluidos.

Actualmente, Patricia Padilla Sosa, doctora en Ciencias con especialidad en Óptica, espera las convocatorias del Conacyt para presentar un proyecto.