El Ing. Claudio Rodrigo Chávez Blanco, Docente Investigador de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA), se encuentra actualmente trabajando en uno de los proyectos más innovadores y ambiciosos en el campo de la física de partículas: el proyecto OSCURA en el Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab), Estados Unidos.
De acuerdo con Chávez Blanco, el proyecto principal al que dedica la mayor parte de su tiempo se denomina OSCURA. Un experimento, basado en Skipper-CCDs (sensores similares a los usados en cámaras antiguas, pero con mayor masa y capacidad de obtener imágenes con muy bajo ruido), tiene como objetivo la búsqueda directa de materia oscura.
“Con 24,000 Skipper-CCDs y 10 kilogramos de masa activa, OSCURA será el experimento basado en detectores de silicio más grande jamás construido”, expresa Chávez Blanco en su informe. Asimismo, señala que se espera que esté operativo en 2026 en el SNOLAB, Canadá. Este proyecto reúne a diversas instituciones que colaboran en áreas como electrónica, mecánica, criogenia y física de partículas.
Objetivos y logros del proyecto OSCURA
El principal objetivo de OSCURA es utilizar los 10 kg de masa activa de Skipper-CCDs para la búsqueda de materia oscura liviana, una clase de materia no observable directamente pero que se espera que interactúe muy débilmente con la materia visible.
Según indica Chávez Blanco, a lo largo de los cinco años de investigación y desarrollo, el proyecto introdujo varias innovaciones técnicas y metodológicas, incluyendo la producción de sensores CCD científicos a bajo costo y con un alto rendimiento, superando el 90%. Además, se desarrollaron métodos de empaquetamiento de alta densidad y volumen para acelerar el desarrollo y permitir el uso de estos dispositivos en otros experimentos científicos.
Una de las áreas de trabajo del Docente Investigador de la FIUNA está siendo el sistema de lectura electrónica, que se diseñó desde cero para ser de menor costo, bajo consumo, modular y escalable. “Este desarrollo fue crucial para manejar el gran volumen de sensores necesarios para el proyecto, permitiendo avanzar en el diseño y pruebas de circuitos integrados criogénicos y módulos de sensores de alta densidad”, detalló.
Resultados esperados y aplicaciones prácticas
Dentro del informe se destaca que los resultados esperados del proyecto en los próximos tres a seis años incluyen la búsqueda de señales de materia oscura con alta sensibilidad, lo que podría aportar nuevos conocimientos sobre este enigmático componente del universo. “Aunque el objetivo principal es la detección de materia oscura, cualquier resultado, ya sea la confirmación de una señal o la ausencia de ella, será valioso para la ciencia”, subrayó Chávez Blanco.
Sin embargo, las innovaciones desarrolladas en OSCURA tienen también aplicaciones prácticas potenciales en áreas como la astronomía, donde los sensores CCD son ampliamente utilizados en telescopios y espectrógrafos científicos. Así también, un derivado del proyecto, el Skipper-CMOS, podría tener aplicaciones comerciales masivas en el futuro, como en cámaras de visión nocturna y sensores para rayos X de baja intensidad.
Trayectoria y vinculación con la FIUNA
Consultado acerca de cómo terminó trabajando en tan importante laboratorio, Chávez Blanco mencionó que su conexión con Fermilab comenzó gracias al Dr. Jorge Molina, Docente Investigador de FIUNA, quien también estuvo trabajando en experimentos de materia oscura y fue su asesor de tesis durante su maestría.
En 2016, Chávez Blanco recibió financiamiento de CONACYT para una estancia en Fermilab, y posterior a eso fue invitado a una pasantía de un año. Es así que desde 2019, está trabajando en Fermilab en el desarrollo de la electrónica de lectura de OSCURA como parte de su tesis doctoral.
Por otro lado, comentó que, aunque actualmente está con permiso de la FIUNA, él mismo continúa colaborando con la facultad, asesorando a alumnos de grado y participando en proyectos conjuntos. Gracias a eso, a lo largo de los años, varias personas de FIUNA pudieron colaborar en proyectos de Fermilab, incluyendo estancias de estudiantes y desarrollo de tesis de grado en áreas como mecánica, electrónica, simulaciones y física de partículas.
Colaboraciones y financiamiento
Cabe destacar que el proyecto OSCURA ya involucró a varias personas de la FIUNA, resultando en numerosas tesis de grado y pasantías. Desde 2017, nueve personas realizaron estancias en Fermilab, financiadas parcial o totalmente por la institución estadounidense. En 2021, se firmó un acuerdo de cooperación bilateral entre Fermilab y la FIUNA, a fin de facilitar intercambios y financiamiento para futuras colaboraciones.
El mencionado proyecto es financiado por el Departamento de Estado de Estados Unidos bajo el programa de nuevas iniciativas para la búsqueda de materia oscura, cubriendo la fase de investigación y desarrollo que culmina este año. La construcción y operación del experimento en 2026 será financiada por otros fondos del Departamento de Energía (DOE).
Para la FIUNA, la participación del Ing. Claudio Chávez Blanco en el proyecto OSCURA no solo destaca su valiosa contribución individual, sino que también resalta el papel fundamental de una institución paraguaya en la colaboración internacional para la búsqueda de respuestas a los grandes misterios del universo.
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