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Grupo de Electromagnetismo Aplicado Área Óptica y Fotónica - DF
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Grupo de Electromagnetismo Aplicado
Integrantes
Investigadores Ricardo Depine
Marina Inchaussandague Mauro Cuevas Diana Skigin
Personal de apoyo Ángela Fantino
Tesistas Ana Luna (D)
Mariana Zeller (D) Isabel Fuertes Vila (L)
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Líneas de investigación actuales
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Respuesta electromagnética de cristales fotónicos formados por esferas. Medios efectivos
Propagación y scattering en metamateriales. Excitación de plasmones en metamateriales.
Materiales nanoestructurados y Transmisión extraordinaria
Efectos electromagnéticos en estructuras naturales Respuesta no lineal en estructuras metálicas periódicas
εdiel
εsph
εM
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Imágenes de microscopio óptico
En colaboración con el Grupo de Micología, DBBE, FCEN, UBA
(a) (b)
Hongos: Diachea leucopoda
Total height: 1 mm
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Hongos: Diachea leucopoda
Topografía del peridio
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Corte transversal del peridio (a) (b)
(c) (d)
Corte transversal del peridio
Hongos: Diachea leucopoda
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Incidencia normal, variación en n2 d
Luz incidente
esporangio
peridio
0
n1
n3
n2 d
Hongos: Diachea leucopoda
- M. Inchaussandague, D. Skigin, C. Carmaran and S. Rosenfeldt, “Structural color in Myxomycetes”, Opt. Express 18, 16055-16063 (2010).
- C. Carmaran, S. Rosenfeldt, D. Skigin, M.
Inchaussandague and H. Keller, “Autofluorescence and ultrastructure in the myxomycete Diachea leucopodia (Physarales)”, Current microbiology (2013).
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Método de simulación
• Las partículas se mueven sólo en la dirección perpendicular a la matriz
• Matriz rectangular de p×q partículas unidas por resortes a sus 4 vecinos más próximos
• Una onda es generada aplicando una fuerza sobre ciertas partículas en la misma dirección
F
• En el límite de p y q muy grandes se puede considerar al sistema como una membrana
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Definición del espacio de simulación
• Definimos el espacio de simulación por medio de imágenes digitales o bitmaps
Bitmap de índice de refracción
Bitmap de excitación
Bitmap de absorción
• Cada pixel representa la posición de un punto en un espacio bidimensional
• Los niveles de gris codifican las características físicas del espacio a simular
Método de simulación
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Doble rendija
Cilindro dieléctrico
A. E. Dolinko and D. C. Skigin, “Enhanced method for determining the optical response of highly complex biological photonic structures”, J. Opt. Soc. Am. A 30, 1746-1759 (2013).
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Espectro de reflectancia de la sección del peridio introducida en la simulación
Diagrama de intensidades de color para la luz reflejada por el peridio
Diachea leucopoda: Simulación
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Dependencia con la granulosidad y curvatura de la lámina del peridio
Se generaron secciones sintéticas con curvatura y granulosidad conocidas.
Intensidad dispersada para cada color
Diagramas de color resultante
Diachea leucopoda: Simulación
A. Dolinko, D. Skigin, M. Inchaussandague and C. Carmaran, “Photonic simulation method applied to the study of structural color in Myxomycetes”, Opt. Express 20, 15139-15148 (2012).
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Escarabajos: Ceroglossus suturalis
En colaboración con : - Institut Charles Delaunay-Laboratoire de Nanotechnologie et D´Instrumentation Optique, UTT, Francia - Centro de Investigaciones Ópticas, La Plata, Argentina - Dep. de Entomología, Museo Argentino de Ciencias Naturales
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Escarabajos: Ceroglossus suturalis
50X 200X 100X
SEM corte transversal
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Escarabajos: Ceroglossus suturalis
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Método de retrieval
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400 450 500 550 600 650 700 7500,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30 Target spectrum 4 unknowns (EL, NE and PSO) 6 unknowns (EL) 6 unknowns (PSO)
Ref
lect
ance
Wavelength (nm)
400 450 500 550 600 650 700 7500,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
Ref
lect
ance
Wavelength (nm)
Target spectrum 4 unknowns (EL, NE and PSO) 6 unknowns (EL) 6 unknowns (PSO)
400 450 500 550 600 650 700 7500,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Ref
lect
ance
Wavelength (nm)
0º 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º
400 450 500 550 600 650 700 7500,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0 0º 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º
Ref
lect
ance
Wavelength (nm)
Retrieval: caso del Ceroglossus suturalis
• D. Macías, A. Luna, D. Skigin, M. Inchaussandague, A. Vial and D. Schinca, Appl. Opt. 52, 2511-2520 (2013).
• A. Luna, D. Macías, D. Skigin, M. Inchaussandague, D. Schinca, M. Gigli and A. Vial, Opt. Express 21, 19189-19201 (2013).
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Euglenas
En colaboración con el Laboratorio de Biología Comparada de Protistas, DBBE, FCEN, UBA
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Respuesta electromagnética de estructuras naturales
Funciones biológicas Desarrollo de materiales biomiméticos
Estructura natural Replica
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Cristales fotónicos formados por esferas
d
εdiel
εsph
εM d
dielε
(eV)
Bandas de Absorción y Reflexión: diseño de filtros sintonizables
En colaboración con el Dep. de Física, Universidad Nacional del Nordeste
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Gracias !!!