Avanzan en un software que calcula con exactitud campos de luz

UN/DICYT La Universidad Nacional de Colombia, en Medellín, avanza en un proyecto que calcula con exactitud, de manera computacional, la modelación de campos ópticos y que beneficia la investigación en el tema. El estudio es liderado por Román Castañeda, profesor de la Facultad de Ciencias, quien desde hace 15 años investiga las teorías sobre la estructura y el comportamiento de la luz hasta lograr incursionar en el país con un software que posibilita a los investigadores “hacer simulaciones de experimentos complejos de micro y nanotecnología”. “Es una herramienta que permite hacer simulaciones y diseñar su experimento de una manera más precisa y con expectativas realistas”, agregó el científico.

La óptica es considerada una ciencia autónoma después de la química, la física y la biología, trabaja a escalas muy pequeñas y hace parte de lo que hoy se conoce como micro, meso y nanotecnología que es donde adquiere importancia el avance de la UN de Colombia, debido al cálculo exacto que desarrolla a través del programa informático para modelación óptica. Según el profesor Castañeda, desde los años 90 se trabajan estrategias de cálculo para este tema pero sin la exactitud que logra la aplicación diseñada desde el Laboratorio de Óptica de la Sede Medellín.

La modelación del campo óptico, o de la luz, funciona en términos de fuentes puntuales como si fuera producida por pequeños puntos luminosos que permiten un manejo muy preciso de ubicación eficaz y, de esa manera, se calcula sumando las contribuciones de estos. Entonces, se reemplazan operaciones integrales por sumas y funciones no lineales por matrices de números.

Este modelo, que permite analizar y optimizar la calidad de imágenes en microscopia holográfica digital, que es uno de los temas importantes de óptica aplicada en la Universidad Nacional, les permite a los investigadores agilizar cálculos exactos en segundos, procesos que antes tardaban horas en dar resultados.

Cálculo exacto

Con la herramienta computacional se conoce el cálculo exacto de difracción, cálculo de longitud de ondas, la distancia en la que se va a observar la luz, entre otros aspectos.

En el desarrollo de los modelos, la UN ha logrado visibilidad internacional y varias distinciones: en 2004 recibió un aporte en ese campo llamado Teoría de onditas de coherencia espacial, que fue reseñado en la publicación científica Advances en 2010, así como una mención de honor de la Fundación Alejandro Ángel Escobar.