III Simposio de Postgrado 2025: Ingeniería, ciencia e innovación

01 45 Control de intrusos en cristales líquidos nemáticos Santiago S. Ocampo Inzunza ¹* Marcel G. Clerc Gavilán ² *E-mail: Santiago.ocampo@ug.uchile.cl ¹ Departamento de Física, Universidad de Chile ² Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile __Referencias [1] M. G. Clerc, M. Ferré, R. Gajardo- Pizarro, V. Zambra, Dancing vortices in a driven nematic liquid crystal cell: Theory and experiment, Phys. Rev. E 106, L012201 (2022). [2] M. G. Clerc, E. Calisto, V. Zambra, Magnetic field-induced vortex triplet and vortex lattice in a liquid crystal cell, Phys. Rev. Research 2 (2020) [3] A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, S. Chu, Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles, Optics Letters 11, 288-290 (1986). Resumen Los cristales líquidos son medios altamente no lineales, los cuales exhiben com- portamientos tanto de los sólidos como de los líquidos. Las partículas sumergi- das en el cristal líquido son capaces de moverse describiendo órbitas en torno a de formas particulares llamadas vórtices, puntos en torno a los cuales se juntan varios dominios de orientación [1] . Modulando la frecuencia y la amplitud del vol- taje de la celda, al mismo tiempo que controlando la posición de un imán sobre la celda de cristal líquido, se puede controlar el radio y la velocidad de giro de la partícula [2] . El objetivo es encontrar la dinámica de las partículas en la celda, así como diseñar un mecanismo de control para la posición de las partículas, utili- zando como acciones la frecuencia, el voltaje y la posición del imán en la celda. Para aquello, se implementará la siguiente metodología: primero, se caracteriza- rá la dinámica del vórtice entrampado en función de la posición del imán. Luego, se quieren caracterizar el radio característico de la órbita de las partículas en torno al vórtice con una señal pseudoaleatoria para el voltaje, y otra para la frecuencia del voltaje sinusoidal; la función con la que se quiere caracterizar el movimiento de las partículas puede ser un perceptrón multicapa o una función difusa de tipo Takagi-Sugeno. Finalmente, se propone sintonizar un control lineal Proporcional-Integral-Derivativo, basado en la minimización del tiempo de posi- cionamiento, para controlar la posición de la partícula modulando la frecuencia y el voltaje, así como la posición del imán. Tecnologías como las pinzas ópticas [3] son capaces de controlar con mucha pre- cisión partículas nanométricas, pero sus técnicas son muy costosas. Este proyec- to podría permitir el diseño de una tecnología más simple y menos costosa que controle partículas más grandes que nanómetros de forma más precisa, como microplásticos o microcápsulas.