Paulina Segovia Olvera: Procesamiento de materiales con láser y plasmónica en el CICESE




Semblanzas

La elección de una carrera profesional, sin duda, se ve influenciada por las personas –padres, maestros y compañeros de grupo–que rodean a los aspirantes a entrar a la universidad. Aun en las disciplinas consideradas más difíciles, hay maestros que orientan los intereses de sus alumnos y logran ser una parte medular a la hora de elegir una carrera profesional. Tal es el caso de la Dra. Paulina Segovia Olvera, quien estudió Ingeniería Física (con especialidad en plasmónica) motivada por uno de sus maestros de preparatoria que era físico y trabajaba en el Centro de Investigaciones en Óptica, un centro CONACYT localizado en León, Guanajuato, de donde es originaria. A través de él aprendió las aplicaciones de la óptica y las actividades que realiza un investigador.

En charla con TODoS@CICESE, la Dra. Segovia compartió que en sus años de preparatoria era muy reservada y que fue en esa época que descubrió ser buena para las matemáticas, a pesar de que en la primaria y secundaria había batallado con ellas. Recuerda que dentro de su grupo de amigas era considerada la nerd. Simultáneamente, también logró destacar en los deportes: jugaba futbol y practicaba atletismo.

La vida de un alumno de ciencias

Para esta entrevista, la Dra. Segovia reconoció que cursar una carrera en ciencias es demandante.  Se puede ver con frecuencia que los alumnos que fueron sobresalientes durante sus años de educación media superior, en su primer semestre de universidad llegan a obtener calificaciones bajas o insuficientes. Lo complejo de la carrera es lo abstracto de las matemáticas, porque es algo no tan sencillo de visualizar. Esto le sucedió a la Dra. Paulina al iniciar la carrera, sin embargo, enfatiza que es importante ser perseverante y buscar la manera de ir cumpliendo los objetivos académicos que como alumno te has trazado. En su caso, priorizó los estudios y decidió “vivir” en la universidad; se juntaba con su grupo de amigos para estudiar y realizar tareas en equipo y de esta forma compartir y reforzar el conocimiento. Durante su formación universitaria aprendió la importancia de esclarecer sus dudas y preguntar a sus maestros si algún tema le resultaba difícil de comprender con una primera explicación.

Después de haber cursado su carrera en la Universidad de Guanajuato, se mudó a Nuevo León para entrar a un programa de doctorado directo en la Universidad Autónoma de Nuevo León donde pasó los siguientes cinco años. Durante su tesis doctoral estudió esparcimiento elástico de plasmones polaritones superficiales en sistemas desordenados de partículas, en la unidad Monterrey del CICESE.

Experiencia profesional

Es miembro de la Sociedad Americana de Óptica (OSA, por sus siglas en inglés) y de la Sociedad Internacional de Óptica y Fotónica (SPIE), que son organizaciones internacionales que permiten a sus miembros tener acceso a los artículos científicos  que publican en sus respectivas revistas; al respecto comentó que ella es árbitro, por lo que le toca revisar algunos artículos y hacer las observaciones que considera pertinentes para que el autor corrija el contenido y lo someta a nueva revisión si es necesario.

Su experiencia profesional se amplió al realizar estancias fuera del país. Vivió durante seis meses en Irlanda, mientras aún era estudiante de doctorado. Una vez finalizados sus estudios, cambió de residencia a Inglaterra para realizar un postdoctorado durante dos años, experiencia que la dejó satisfecha y con buenos recuerdos de su tiempo ahí. Comenta no haberse sentido extranjera porque Londres es una ciudad multicultural donde convergen personas de distintas partes del mundo, por lo que nadie habla un inglés perfecto.

Antes de regresar a vivir a México vivió casi un año en Israel, donde trabajó en la universidad de Tel Aviv. De esta experiencia comenta que fue más difícil adaptarse al cambio cultural y de idioma. Una de las anécdotas que compartió para esta entrevista fue que al llegar al cajero electrónico le daba la opción de elegir entre los tres idiomas que predominan en esa región, que son hebreo, árabe y ruso, ¡pero no había opción en inglés! Por ello poder comunicarse fuera del ámbito académico con gente nativa fue muy difícil para ella.

Proyectos de procesamiento de materiales con láser en el CICESE

Paulina Segovia regresó a México en 2016, gracias a un programa implementado por el gobierno federal de ese entonces llamado Cátedras CONACYT. Su experiencia en plasmónica fue requerida para las investigaciones de procesamiento de materiales con láser en el CICESE, con el Dr. Santiago Camacho. Este proyecto se enfoca en estudiar la formación de estructuras periódicas inducidas por láser (LIPSS) en metales.

Pero, ¿qué es la plasmónica y cuál es su relación con el estudio de la dinámica de formación las LIPSS , que es el estudio que está haciendo en el CICESE?

La Dra. Paulina explica que ésta es un área de la óptica que se encarga de estudiar los fenómenos en nano escala, es decir, cómo interactúa la luz con nano estructuras. La plasmónica surge como una necesidad tecnológica. Uno de los desafíos de crear dispositivos pequeños, es la velocidad de procesamiento, almacenamiento y transferencia de información. En telecomunicaciones se utiliza la fibra óptica para enviar información a la velocidad de la luz. No obstante, cuando se trabaja con “cosas chiquitas” no se puede utilizar. Hay un fenómeno que se llama plasmones polaritones superficiales, que son modos electromagnéticos (luz) confinados en la interface entre un metal y un dieléctrico y que viaja a distancias muy cortas. Esto favorece mucho la transferencia de información en nano dispositivos (chips).

Trasladado este conocimiento a la investigación que se realiza en el CICESE (de estructuras periódicas superficiales inducidas por láser -LIPSS-), sirve para crear con pulsaciones de luz patrones de texturizado micro o nanométricos en superficies como metales y vidrio que pueden usarse con diferentes propósitos; por ejemplo, ayudar a crear colores estructurados, imitando a los que hay en la naturaleza; aumentar la fricción en algunos materiales; para crear superficies hidrofóbicas, es decir, que no se mojen; para hacer superficies antibacteriales o antirreflejantes, y para aumentar la biocompatibilidad en implantes.

De este último ejemplo, la doctora explicó que al crear este texturizado láser en titanio para implantes permite que las células puedan crecer mejor una vez que han sido colocados en el paciente y evita el riesgo de rechazo.

Normalmente en la plasmónica se utiliza el oro, la plata y el aluminio para hacer dispositivos, el problema es que son materiales caros. El equipo de investigadores con el que trabaja la Dra. Paulina está probando la técnica de texturizado láser en diferentes materiales como el titanio, bismuto, molibdeno y vanadio, con el objetivo de que, aplicados a desarrollos tecnológicos, ayuden a reducir costos y tiempo de producción.

A consideración de la doctora Segovia, el laboratorio en el que trabajan, localizado en el edificio de Física Aplicada, es uno de los mejor equipados del país pues cuenta con diferentes tipos de láseres y  equipos de caracterización. Las medidas de seguridad son estrictas porque manejan láseres de alta potencia. Es importante el uso de lentes especiales y no llevar joyas durante el manejo del equipo. Asimismo, manejar los láseres a una distancia considerable de los ojos y piel para evitar lesiones.

Las películas delgadas en las que se crea el texturizado debe de tener ciertas características. Ella las solicita al M.C. Alejandro Esparza, del ICAT de la UNAM, o al Dr. Roberto Sanginés del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la UNAM (ubicado también en Ensenada) quienes las elabora con esas especificaciones. Este es un ejemplo más del trabajo colaborativo que el CICESE y la UNAM están realizando.

Dentro del CICESE, la Dra. Segovia ha impartido la materia optativa de Plasmónica para hacer simulaciones. Actualmente, es directora de tesis de dos alumnos de maestría y otro más de doctorado, que comparte con el Dr. Camacho. Su día laboral transcurre en la redacción de artículos; revisión de tesis de sus estudiantes y el laboratorio. Recientemente el grupo de investigación al que pertenece publicó  un artículo de formación de LIPSS en bismuto (reportadas por primera vez en este material).

En su rato de esparcimiento

A la Dra. Paulina le gusta mantenerse activa y sabe la importancia que tiene el practicar deporte como una manera de conservar la salud y desestresarse. Actualmente practica artes marciales mixtas; disfruta de pasar tiempo en el Valle de Guadalupe y le encanta la cercanía de la ciudad con el mar. Va al cine, le gustan todos los géneros y la música oldie. En cuanto a literatura, uno de sus libros favoritos es Así habló Zaratustra, de Friedrich Nietzsche, porque le gusta la filosofía. Y también el libro Ciencia y guerra, de Neil DeGrase Tyson, en donde se habla de la relación entre la ciencia y la industria militar.

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