Los láseres de pulsos de femtosegundo son una herramienta única para la modificación precisa de materiales. De especial interés es su aplicabilidad en materiales ópticamente transparentes debido a que la absorción de la luz, en principio imposible de producirse en condiciones normales, se desencadena mediante procesos de ionización no lineales. Así pues, este campo de investigación es de interés por sus posibles aplicaciones, pero también lo es para el estudio de los fenómenos físicos extremos a los que se somete la materia. En esta charla, se mostrarán ambas facetas.

En la primera parte del seminario, se presentarán los resultados obtenido mediante una técnica de microscopia con resolución temporal ultracorta que permite monitorizar la transformación del material después de una irradiación. Mediante el análisis de imágenes y la modelización óptica, se caracterizan los mecanismos ultrarrápidos de excitación electrónica, expansión y transformación del material. En particular, se presentará la dinámica de la ablación del niobato de litio (dieléctrico) [1] y los mecanismos de formación de estructuras periódicas amorfo-cristalinas en el silicio (semiconductor) [2].

En la segunda parte de la charla, se describirán aspectos más tecnológicos ligados a las limitaciones en resolución y reproducibilidad del procesado láser con pulsos de femtosegundos. En primer lugar, se demostrará como la resolución del mecanizado no depende de la naturaleza no-lineal de la absorción de la luz [3]. En segundo lugar, se presentará un modelo sencillo para la evaluación apriorística de la repetibilidad del procesado láser, demostrado experimentalmente al inducir modificaciones en el material tan pequeñas como 1/10 del tamaño del haz con una fuente láser muy estable de 200 fs [4].

[1] M. Garcia-Lechuga, J. Siegel, J. Hernandez-Rueda, and J. Solis, Appl. Phys. Lett. 105, 112902 (2014).

[2] M. Garcia-Lechuga, D. Puerto, Y. Fuentes-Edfuf, J. Solis, and J. Siegel, ACS Photonics 3, 1961 (2016).

[3] M. Garcia-Lechuga, O. Utéza, N. Sanner, and D. Grojo, Opt. Lett. 45, 952 (2020).

[4] M. Garcia-Lechuga, G. Gebrayel El Reaidy, H. Ning, P. Delaporte, and D. Grojo, Appl. Phys. Lett. 117, 171604 (2020).

La comunicación en el mundo real involucra voz, gestos, y escritura. Las interfaces de usuario naturales buscan imitar este modelo de interacción natural permitiendo a los usuarios interactuar con la tecnología utilizando los mismos medios que utilizan para comunicarse con el mundo real. En este seminario presentaré dos proyectos de investigación que involucran el diseño, desarrollo y evaluación de interfaces naturales para apoyar el diagnóstico y tratamiento de niños con autismo. El primer proyecto es una superficie elástica que usa una tela spandex táctil e interactiva que permite a los niños con autismo crear sonidos cuando la tocan, la empujan o la pellizcan. Cuenta con juegos terapéuticos con elementos espaciales traslucidos y una animación de nebulosas en un fondo en 3D neón oscuro. El uso de la tela en clínicas de niños con autismo y preescolares ha mostrado mejoras en la coordinación motora, regulación de fuerza y sincronización de movimientos. Utilizando técnicas de aprendizaje de máquina encontramos que la fuerza que los niños usan al interactuar con la superficie elástica se puede utilizar para discriminar entre niños con autismo y niños neurotípicos con una precisión de 97.2%. El segundo proyecto, es una interfaz cerebral que utiliza un juego para el entrenamiento mental de niños con autismo. La actividad cerebral que se lee con una diadema comercial controla la velocidad con la que corre un niño granjero que empuja un tractor para recolectar los animales perdidos de una granja. Nuestros resultados indican que esta interfaz cerebral mejora los problemas de atención de niños con autismo. Finalmente, cerraré el seminario discutiendo retos abiertos y oportunidades para el diseño y evaluación de interfaces naturales, y la investigación interdisciplinaria en Ciencias de la Computación y Salud.

Bio

Para proporcionar antecedentes sobre mí, actualmente soy investigador titular en el Departamento de Ciencias de Computación en CICESE. Yo recibí mi maestría y doctorado en ciencias de la computación en CICESE, y realicé mi entrenamiento post-doctoral en el Departamento de Informática de UC Irvine, California, USA. Mis intereses de investigación se intersectan en el área de interacción humano computadora y cómputo ubicuo. Particularmente he estado enfocada en diseñar, desarrollar, y evaluar tecnología ubicua en apoyo al cuidado de la salud, en particular en apoyo al desarrollo de niños con autismo y niños en edad prescolar. Soy la primer mujer latinoamericana y el primer mexicano en recibir el prestigioso premio internacional “Microsoft Research Faculty Fellowship” por mi trabajo de investigación. Soy miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) como nivel II. Soy ciudadana distinguida del municipio de Ensenada derivado de mis resultados en innovación tecnológica. Soy fundadora del consorcio internacional que explora retos binacionales entre México y USA incluyendo instituciones como CICESE, UABC, ITSON, UCSD, UCLA, UC Irvine. A nivel nacional, soy vocal de la Asociación Mexicana de Interacción Humano Computadora y del capítulo mexicano de ACM SIGCHI de Interacción Humano Computadora. Fuí vocal de la Sociedad Mexicana en Ciencias de la Computación (SMCC). A nivel internacional, soy miembro del comité estelar del área de cómputo ubicuo para el capítulo de ACM SIGCHI y ACM SIGMOBILE. Soy líder mundial en el área de interacción humano-computadora y cómputo ubicuo en apoyo a retos asocia

El arribo del bicho moderno del siglo XXI, COVID-19, ha representado una época de crisis, de reflexión, de cambios, de desafíos en casi todas las áreas de nuestra vida, por lo que hoy surge la necesidad de re-evolucionar y de re-inventarnos.

En este seminario hablaremos sobre el proceso de adaptación de la transformación digital, de la innovación en las comunidades científicas, basadas en nuevas herramientas digitales y tecnológicas, en nuevos conceptos que son componentes claves para lograr un giro en las investigaciones de mayor proyección en el presente y en el futuro, que puedan ayudar a la sociedad y a la humanidad.