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De la física cuántica a la exploración del subsuelo: investigación de la UAS recibe nueva patente nacional por innovador sistema láser
La Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) fortalece su desarrollo científico y tecnológico con la obtención de una nueva patente nacional otorgada por el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI). La investigación fue desarrollada por el doctor Víctor Manuel Valenzuela Jiménez, profesor-investigador de la Universidad Autónoma de Sinaloa.
La patente, registrada bajo el expediente MX/a/2023/002840, protege la invención denominada “Sistema láser portable para manipulación cuántica de átomo”, una tecnología desarrollada para aplicaciones de física atómica y tecnologías cuánticas.
El sistema permite obtener, a partir de una sola fuente láser, distintas frecuencias de luz necesarias para manipular, enfriar y atrapar átomos de rubidio. Estos procesos son fundamentales para el desarrollo de instrumentos de alta precisión basados en física cuántica y, al mismo tiempo, permiten simplificar sistemas que convencionalmente requieren varios componentes ópticos operando a diferentes frecuencias.
“La idea es que, a partir de una sola fuente láser, podamos generar las diferentes frecuencias que necesitamos para manipular y atrapar los átomos. Esto permite hacer el sistema más compacto y reducir la complejidad de la instrumentación”, explicó el investigador.
Valenzuela Jiménez señaló que esta tecnología forma parte de un proyecto científico de mayor alcance en el que actualmente trabaja el grupo de investigación: el desarrollo de un gravímetro atómico, un instrumento de alta sensibilidad capaz de medir variaciones extremadamente pequeñas de la aceleración de la gravedad.
“Esta invención es una parte de un equipo todavía mayor que estamos desarrollando, que se llama gravímetro. Un gravímetro mide pequeñas variaciones de la gravedad y esas variaciones nos pueden proporcionar información sobre cómo está distribuida la masa debajo de la superficie terrestre”, indicó.
Explicó que diferentes materiales y estructuras del subsuelo presentan distintos contrastes de densidad y, por lo tanto, producen pequeñas variaciones en el campo gravitacional. Al medirlas, la gravimetría puede contribuir a identificar estructuras geológicas de interés y apoyar la exploración de recursos como agua, hidrocarburos o minerales.
“En lugar de realizar perforaciones en muchos lugares para saber qué existe debajo del suelo, podemos medir primero las variaciones de la gravedad. Esas mediciones nos ayudan a identificar zonas de interés y, combinadas con otros estudios geológicos y geofísicos, permiten realizar una exploración más dirigida”, explicó.
El científico precisó que un gravímetro no identifica directamente si debajo de un punto existe agua, petróleo o algún mineral; detecta anomalías gravitacionales asociadas con diferencias en la distribución de masa del subsuelo. Esta información, complementada con otras técnicas de exploración, puede ayudar a caracterizar con mayor precisión determinadas estructuras subterráneas.
En este sentido, destacó que el desarrollo de instrumentos de alta sensibilidad puede contribuir a procesos de exploración más eficientes y sustentables, reduciendo la necesidad de efectuar perforaciones exploratorias de manera indiscriminada. La tecnología tiene potencial de aplicación en áreas relacionadas con los recursos hídricos, la energía, la minería, la geología y la geofísica.
Finalmente, el investigador resaltó que este logro es resultado de años de trabajo en instrumentación científica y de una colaboración interinstitucional en la que participan investigadores de la UAS, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), el Centro Nacional de Metrología (CENAM) y la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP). El proyecto reúne esfuerzos de físicos, matemáticos e ingenieros para desarrollar tecnologías de alta precisión con aplicaciones tanto en investigación fundamental como en problemas de interés para la sociedad.
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