La Facultad de Física de la Universidad de Duisburg-Essen ha revelado una serie de proyectos de investigación que abarcan desde astrofísica hasta nuevas tecnologías de computación, según información publicada por la institución alemana.

El profesor Rolf Kuiper se incorporará como líder de subproyecto al Centro de Investigación Colaborativa 1491 con sede en Bochum, denominado 'Interacción de la Materia Cósmica', que entrará en su segunda fase de financiación a partir del 1 de julio de 2026 por tres años y medio adicionales, según la universidad.

El equipo investigará los eventos de disrupción de mareas, conocidos como TDE por sus siglas en inglés, que ocurren cuando una estrella se acerca peligrosamente a un agujero negro en el centro de una galaxia. Durante este proceso, parte de la materia de la estrella es arrancada de su campo gravitacional y forma un disco de acreción alrededor del agujero negro, generando radiación térmica y no térmica, así como emisión de partículas, según explicó la profesora Anna Franckowiak, quien investiga esta radiación en Bochum.

"Aquí en Duisburgo, estamos modelando varios TDE. Variamos las masas del agujero negro y los parámetros para diferentes estrellas, y probamos qué cambia con diferentes parámetros orbitales iniciales. Calculamos el espectro sintético esperado primero en el rango térmico y posteriormente posiblemente también en el rango no térmico", explicó Kuiper según la universidad.

El equipo busca determinar la fuente exacta de la radiación observada, que aún no se conoce con certeza. Las posibilidades incluyen que sea causada por el desgarramiento de la estrella, por la colisión del gas de la estrella desgarrada consigo mismo después de completar una órbita, o que surja cuando el gas cae en el agujero negro a través del disco de acreción, según los investigadores.

En el campo de los materiales, la profesora Dennis Meier lideró un equipo que demostró que el orden de los dipolos eléctricos en ciertos antiferroeléctricos puede estar ligeramente inclinado, un hallazgo publicado en Nature Nanotechnology que abre nuevas aplicaciones en almacenamiento de energía, según la universidad.

Los antiferroeléctricos son materiales donde los dipolos eléctricos típicamente se alinean en oposición exacta, resultando en una apariencia externamente neutra. Sin embargo, en una familia de boratos, específicamente en K₃[Nb₃O₆(BO₃)₂], los dipolos no están perfectamente opuestos sino ligeramente inclinados, un cambio sutil con consecuencias significativas, según la investigación.

"Incluso una inclinación mínima en la disposición de los dipolos puede alterar fundamentalmente las propiedades eléctricas", dijo Meier según la universidad. "Esto abre nuevas oportunidades para adaptar los antiferroeléctricos para aplicaciones en almacenamiento de energía y dispositivos electrónicos".

El equipo internacional investigó cómo surge este ordenamiento inusual dentro de la estructura cristalina. Debido a la ligera desalineación, los dominios y sus límites exhiben propiedades adicionales que anteriormente se pensaba eran incompatibles con el orden antiferroeléctrico, incluyendo interfaces cargadas que hasta ahora se asociaban principalmente con ferroeléctricos, según los investigadores.

El modelado computacional ayudó a explicar el comportamiento observado: dos movimientos atómicos distintos interactúan para producir la combinación inusual de estabilidad estructural y flexibilidad funcional, proporcionando por primera vez un modelo para diseñar nuevos materiales con propiedades comparables, según la universidad.

En el ámbito de la computación, la profesora Karin Everschor-Sitte recibió aproximadamente un millón de euros de la Fundación Volkswagen para su proyecto 'Imanes de Nueva Generación: El Futuro es 3D', que investiga el potencial de estructuras magnéticas tridimensionales, según anunció la institución.

Everschor-Sitte también participó en un artículo de revisión publicado en Nature Reviews Physics que describe cómo los dispositivos espintrónicos podrían formar la base de nuevas arquitecturas informáticas más eficientes energéticamente, según la universidad.

La espintrónica utiliza no solo la carga eléctrica de los electrones, sino también su propiedad magnética conocida como espín. Este grado adicional de libertad abre nuevas formas de almacenar y procesar información, según los investigadores.

Los materiales magnéticos tienen propiedades que los hacen particularmente atractivos para enfoques informáticos modernos: son no volátiles, responden rápidamente y exhiben comportamiento dinámico complejo como no linealidad, aleatoriedad y retroalimentación temporal, características que pueden aprovecharse para métodos de computación neuromórfica y probabilística, según el artículo.

"Estamos investigando particularmente cómo la computación de reservorio puede realizarse utilizando estructuras magnéticas como los llamados skyrmiones", explicó Everschor-Sitte según la universidad. "Otro aspecto clave de nuestro trabajo es desarrollar nuevas métricas que nos permitan evaluar de manera confiable el rendimiento de tales sistemas".

Una ventaja de este enfoque es que muchos componentes espintrónicos pueden integrarse con procesos semiconductores existentes. Las uniones de túnel magnético ya se utilizan en tecnologías de memoria comerciales y pueden incorporarse en procesos de fabricación CMOS convencionales, según los investigadores.

En el largo plazo, los expertos no esperan que las tecnologías basadas en espín reemplacen a las computadoras convencionales, sino que las complementen. Los enfoques híbridos que combinan diferentes principios físicos de computación parecen particularmente prometedores, según la universidad.

Por otro lado, el Centro de Investigación Colaborativa 247, que investiga reacciones de oxidación selectiva para producir químicos precursores importantes para síntesis químicas en las industrias de plásticos, farmacéutica y química fina, entrará en su tercera fase de financiación, según la institución.

Durante las dos primeras fases de financiación de 2018 a 2026, los científicos desarrollaron métodos experimentales y teóricos avanzados que les permitieron descifrar mecanismos de reacción clave e identificar regiones particularmente activas de los catalizadores, según la universidad.

En la tercera fase, el enfoque se desplaza hacia materiales cuyas superficies experimentan cambios parcialmente reversibles durante las reacciones. Tales estructuras dinámicas se consideran un enfoque prometedor para desarrollar catalizadores especialmente de alto rendimiento, según los investigadores.

El CRC/TRR 247 está coordinado por la profesora Kristina Tschulik en la Universidad del Ruhr en Bochum, con el profesor Stephan Schulz del Instituto de Química Inorgánica de la Universidad de Duisburg-Essen como co-portavoz, según la institución.

La universidad también anunció que reconocerá logros en el contexto de tesis de licenciatura, maestría y doctorado el viernes 17 de julio de 2026, para graduados que obtuvieron sus títulos entre enero de 2024 y mayo de 2025 en Física, Enseñanza de Física, Ciencia Energética y NanoIngeniería, según el programa publicado.

Además, la institución participará por primera vez en el evento Extraschicht en el campus de Duisburgo el 21 de abril de 2026, presentando el estado actual del programa entre las 11:00 y 12:30 horas, según el anuncio.

En el ámbito educativo, Kay Hinsenkamp completó un año de investigación voluntaria en el Departamento de Física que comenzó el 1 de septiembre de 2025, conociendo varios grupos de investigación incluyendo los grupos Wurm, Schmid, Gruber y Kuiper, según la universidad. En octubre comenzará su programa de grado en Ciencia Energética, según la institución.

La competencia de física freestyle-physics celebrará su 25 aniversario revisitando las tareas de bricolaje más entretenidas de años anteriores, incluyendo cohetes de agua, catapultas de cartón y pruebas de choque. Las tareas están en línea y el registro está abierto hasta el 21 de junio, con la final programada del 6 al 10 de julio en el campus de Duisburgo, según el físico Andreas Reichert del equipo organizador.

Se espera la participación de más de 1,500 escolares de Renania del Norte-Westfalia y más allá, según la universidad. Desde 2001, el prado en Forsthausweg se transforma en un lugar de encuentro animado poco antes de las vacaciones de verano, según la institución.

El grupo de LinkedIn de la red de exalumnos de la Facultad de Física alcanzó su primer hito con 100 miembros, según anunció la universidad el 14 de abril de 2026. El grupo sirve como espacio para networking profesional con antiguos compañeros de estudios y profesores, según la institución.

Finalmente, Oliver Oing, miembro del grupo de investigación del profesor Jürgen König, recibió el primer premio de póster en MECO, una conferencia internacional sobre física estadística que tuvo lugar en Pont-à-Mousson, Francia, con su póster titulado "Interferometría Aharonov-Bohm con puntos cuánticos interactuantes", según la universidad.