“Mecánica estadística y coarse-graining en redes complejas multiatributos de sistemas granulares”; y “Movilidad de Bacterias de Suelo Bradyrhizobium Diazoeffinciens en dispositivos microfluidos”, fueron los títulos de las temáticas de investigación de Enrique Navarro y Juan Pablo Carrillo, respectivamente.
La aventura de los sistemas granulares
Enrique Navarro, indica que “mi tesis trató sobre un sistema granular. Lo exploramos en las cercanías de una transición de fase tipo líquido-sólido mediante una herramienta matemática llamada ‘redes complejas’. Lo anterior nos permitió encontrar un modelo nulo vía un argumento entrópico lo que nos permitió dos cosas: En primer lugar, definir una entropía que intenta representar a este sistema fuera del equilibrio, lo que es un gran aporte al estudio de transiciones de fase en esta clase de fenómenos y, en segundo punto, que este modelo se puede utilizar para detectar sistemáticamente estructuras mesoscópicas, las que tienen un rol clave en los fenómenos fuera del equilibrio”, explica.
Claudio Falcón, académico DFI y profesor guía de Navarro, agrega que “las redes complejas han visto un avance crucial en las últimas dos décadas, en parte por el aumento vertiginoso de la capacidad de generación, almacenamiento y procesamiento de datos masivos, como también por el desarrollo de nuevas herramientas que permiten entender y predecir respuestas de sistemas con un gran número de constituyentes vía una reducción sistemática a relaciones entre sus constituyentes. La importancia de estos avances y desarrollos se ve reflejado en el Premio Nobel de Física 2021 otorgado a Hasselman, Manabe y Parisi, por sus contribuciones al entendimiento de los sistemas complejos”, indica.
El profesor Falcón hizo explícitas las condiciones que permitieron que Enrique Navarro logrará esta exitosa graduación: “Enrique tuvo una alta motivación por entender y desarrollar nuevas herramientas sobre redes complejas, fue un gran trabajo el que él llevó a cabo”. Por su parte el nuevo magíster en ciencias mención física puso en relieve el apoyo incondicional del Doctor Falcón. “Lo conocí hace unos cuatro años en el ramo de introducción a la investigación. Desde ahí siempre sentí una buena intención. Hubo en estos años un énfasis de su parte en que había que dedicarse a hacer investigaciones buenas, de calidad, ya sea en Física o en otras áreas del conocimiento, que es lo importante”, concluye.
Analizando la movilidad de bacterias
Juan Pablo Carrillo, obtuvo su grado de magíster enfocado en las bacterias Bradyrhizobium diazoefficiens (B. diazoefficiens), estas son capaces de fijar nitrógeno atmosférico al suelo en simbiosis con las plantas de soja. Lo anterior permite utilizarlas como biofertilizante.
Juan Pablo destaca que “al poner a las bacterias en dispositivos microfluídicos con la estructura porosa del suelo, el nivel del confinamiento afecta tanto al nado como a la acumulación de las mismas. En particular cuando este confinamiento llega hasta el orden del tamaño característico de estos microorganismos, ellos reducen su rapidez de nado y cambian de dirección preferentemente en reversa (es decir, con ángulos cercanos a los 180 grados). Por otro lado, cuando se expone a estas bacterias a flujos externos, haciendo el símil a la exposición por lluvias o sistemas de riego en su entorno natural, observamos que estos micro nadadores biológicos pueden sufrir la muerte o bien un corte de sus flagelos, y en el caso de que sus flagelos son cortados, estos son capaces de regenerarse, dotando a estos microorganismos de la capacidad de recuperar su nado”, indica.
El trabajo de Carrillo contó con la guía de la profesora María Luisa Cordero, junto a Moniellen Pires (como co-guía). “Para poder mejorar el rendimiento de estos biofertilizantes, uno de los primeros pasos es entender cómo llegan las bacterias a las raíces donde forman nódulos fijadores de nitrógeno”, explica Cordero, a lo que agrega que Juan Pablo observó a estas bacterias nadando en dispositivos que imitan el medio poroso del suelo, para contribuir en la descripción y comprensión de ellas”, añade la docente. “Así que él propuso un experimento adicional y pudimos explicarnos varias cosas y además extender los resultados más allá de las condiciones en que medíamos. Con eso, Juan Pablo demostró un alto nivel de madurez, que le permite graduarse con una tesis muy completa y bonita”, concluye la académica.
Para finalizar, Juan Pablo afirma que su experiencia “trabajando con la profesora María Luisa fue muy agradable. Su guía académica fue excelente, en lo personal quiero destacar el lado más humano, dado que ella es una persona preocupada y comprensiva”, concluye.
