Dos investigadores y una investigadora de la División de Investigación y Aplicaciones Nucleares de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) se adjudicaron tres proyectos en el Concurso Nacional Fondecyt Regular y en el Fondecyt de Iniciación de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) 2023. Veamos de qué se trata cada uno:
El primero de ellos, adjudicado en el marco del Fondecyt de Iniciación 2023, se titula “Investigación sobre los efectos de la radiación pulsada: desarrollo y optimización de una fuente de radiación pulsada de nanosegundos basada en el dispositivo de foco de plasma”, a cargo del Dr. Jalaj Jain, investigador del Centro de Investigación en la Intersección de Física de Plasma, Materia y Complejidad (P2mc) de la CCHEN.
Con esta iniciativa se busca analizar las condiciones de deposición del material sobre las superficies metálicas, a partir del uso del dispositivo de foco de plasma, para estudiar el efecto de choque de plasma axial en materiales relacionados con los reactores de fusión nuclear. También se estudiarán las medidas de emisión de radiación (rayos X pulsados y/o neutrones) y la caracterización de dosis para aplicar a muestras biológicas.
El aporte de este proyecto se centra en la obtención de nuevos conocimientos sobre plasmas pulsados, radiación pulsada y la materia. Además, a partir del aprendizaje obtenido mediante el estudio del dispositivo Plasma Foco recientemente desarrollado, se abrirán varias áreas multidisciplinarias para la investigación y el desarrollo.
Por otra parte, un segundo proyecto adjudicado en el Fondecyt Regular se denomina “Estudios sobre el proceso de expansión de plasma térmico supersónico helicoidal para la síntesis de nanopartículas a base de litio para dispositivos de almacenamiento de energía: estudios de viabilidad para llevarlo a escala industrial”, cuyo investigador principal es el Dr. Biswajit Bora, también del centro P2mc.
Para ello, el Dr. Bora estudiará varios aspectos para este posible escalamiento: el método de expansión supersónica lineal para la síntesis de nanopartículas a base de litio y sus caracterizaciones; el sistema de boquilla espiral para lograr la expansión supersónica helicoidal de plasma térmico para mejorar la eficiencia de recolección de nanopartículas; el método de expansión de plasma térmico supersónico helicoidal para sintetizar CSN basados en litio y su caracterización; y la factibilidad de la producción industrial de nanopartículas core-shell a base de litio-carbono.
Este proyecto está en línea con las actividades de investigación que desarrolla el P2mc en relación con la aplicación de plasma en ciencia de materiales y producción de material energético. De hecho, su objetivo es potenciar la producción de un proyecto FONDEF recientemente finalizado, que también fue dirigido por Bora para aplicaciones industriales. Se trata del proyecto IDeA I+D, iniciado en 2019 para producir nanopartículas de litio (Li), azufre (S) y carbono (C) para obtener una mayor capacidad de almacenamiento de energía.
El tercero de los proyectos –adjudicado en el Fondecyt Regular– se titula “Efecto de la cantidad y forma de fertilización con N (NH4+ o NO3–) sobre la nutrición de Ca en arándano en suelos Andisol del Sur de Chile”. Forma parte de una colaboración entre la Dra. Claudia Bonomelli de la Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal de la Pontificia Universidad Católica de Chile y la Dra. Adriana Nario, directora del Centro de Tecnologías Nucleares en Ecosistemas Vulnerables (CTNEV) de la CCHEN.
Las investigadoras se basarán en la hipótesis de que altas concentraciones de nitrógeno como fertilizante – nitrato (NO3–) o amonio (NH4+) – en suelos volcánicos ácidos afectan la absorción, transporte y distribución del calcio a través de la planta de arándano, generando efectos negativos en su desarrollo y en la calidad del fruto. El objetivo será estudiar el efecto de la cantidad de fertilizante nitrogenado, en forma de iones inorgánicos (NH4+ o NO3-), en la nutrición del calcio, el desarrollo de la planta y la calidad de la fruta arándano, cultivado en un suelo volcánico ácido.
Para ello, se caracterizará el desarrollo de la planta y la calidad de la fruta del arándano bajo tratamientos con fertilizantes nitrogenados (NH4+ y NO3-); se evaluará el efecto de la absorción preferente por NH4+ o NO3- en la absorción de calcio por las plantas de arándanos; se comparará la absorción, el transporte y la distribución de calcio en la raíz, hoja, tallo/caña y fruto de arándano; y se analizarán los cambios en el transcriptoma de raíz, hoja y fruto del arándano en respuesta al tratamiento con NH4+ o NO3-.
Para desarrollar parte de las actividades mencionadas en el párrafo anterior se utilizarán metodologías isotópicas para la obtención de resultados específicos y se generarán información que permitirá mejorar la aplicación de fertilizantes nitrogenados y la nutrición de calcio en arándanos cultivados ampliamente en suelos andisoles del sur de Chile.
Finalmente, cabe mencionar que las Dras. Adriana Nario y Claudia Bonomelli trabajarán de manera coordinada con investigadores e investigadoras de diversas disciplinas de la Pontificia Universidad Católica de Chile, de la Universidad Austral de Chile y de la Universidad Politécnica de Madrid.
