El curs

Institut de Física d'Altes Energies (IFAE)
Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)
Sincrotró ALBA
ICCUB
Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC)
Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)

De gener a novembre 2021

El curs de Física del programa Bojos per la ciència de la Fundació Catalunya La Pedrera és un curs desenvolupat conjuntament per l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE) i l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) orientat a estudiants de 1r de batxillerat amb especial interès i talent per la física. L’objectiu bàsic d’aquest curs és fomentar la vocació científica d’aquests joves i en especial el seu entusiasme per la física. En algunes de les sessions l’alumnat pot trobar idees i propostes per al seu Treball de Recerca de batxillerat que podrà dur a terme, si és el cas, amb el suport del professorat del curs.

Què vol dir fer recerca en física? No només hi ha una resposta i en el curs de Física del programa Bojos per la ciència veurem tot un seguit de projectes que estan a la frontera de la recerca i així entendrem com és el dia a dia de la recerca d’un físic. Estudiar l’estructura de l’univers i l’estructura de la matèria, entendre la física quàntica i posar-la al servei de les comunicacions, desenvolupar sensors amb nous materials i fabricar detectors que es fan servir als acceleradors de partícules, analitzar els processos caòtics de la natura i aprendre a dominar la llum i trobar-ne noves aplicacions.

La feina dels investigadors en física va des del més petit fins al més gran, de les partícules als àtoms i fins al cosmos sencer. En aquest curs, podrem experimentar aquestes diverses branques de la física i així tenir una idea més propera de com és realment aquesta recerca. I no ens oblidem de la tecnologia. La física experimental i aplicada està molt lligada al desenvolupament de noves tecnologies que no només serveixen per estudiar amb detall el que ens envolta, sinó també a fer avançar la societat.

En aquest curs trobaràs els temes que sabem que t’interessen: la quàntica, la cosmologia, la matèria, les partícules,... Veuràs el experiments científics més grans i les aplicacions més innovadores. Però si una cosa volem que aprenguis amb aquest programa és a començar a pensar com un físic. Perquè veuràs que uns i altres - teòrics i experimentals, aplicats o fonamentals - fem coses molt diferents, però hi ha una cosa que ens uneix: tots volem explicar el que ens envolta a partir d’uns principis simples. Això és el que defineix a l’autèntic boig per la física.

El curs s'impartirà durant 14 dissabtes compresos entre el gener i el novembre de 2021. Les sessions es desenvoluparan de manera telemàtica, amb uns continguts que caldrà visualitzar i treballar des de casa amb, com a mínim, una setmana d’antelació i una sessió en directe de dues hores celebrada els dissabtes. Només si les condicions de salut i de seguretat ho permeten, seria possible una visita als espais de diferents centres catalans de recerca en física.

Les inscripcions al curs de Bojos per la física estaran obertes del 16 de setembre al 29 d’octubre de 2020 i entre tots els inscrits es seleccionaran 25 estudiants de 1r de batxillerat que participaran en aquesta edició del curs dins de la 9a edició del programa Bojos per la ciència que tindrà lloc al 2021.

En el curs es tractaran els següents àmbits:

  • Física de partícules
  • Nanotecnologia
  • Fotònica
  • Cosmologia
  • Astrofísica
  • Ciència de materials
  • Astronomia

 

Objectius específics

Entorn els estudis acadèmics

  • Fomentar entre els joves les vocacions científiques vinculades al món de la física, tenint en compte diferents àrees d’aplicació i de recerca, tot ajudant-los a orientar el seu futur acadèmic i professional.

Entorn la recerca

  • Difondre la recerca de frontera en física que es duu a terme als centres de recerca i universitats Catalanes.
  • Conèixer el funcionament dels centres de recerca vinculats amb la Física, una disciplina molt més diversa del que intueixen els estudiants joves.

Sessions 2020

La física de partícules al detector ATLAS de l’LHC

Dia: Dissabte 25 de gener

Horari: 10h a 14h

Lloc: Institut de Física d'Altes Energies (IFAE)

Sessió a càrrec de: ATLAS Group

En aquesta sessió descobrirem el món dels Quarks i els Leptons amb dades de debò aconseguides al detector ATLAS de LHC, l’accelerador de partícules més gran del món. Després d’una introducció a la recerca bàsica que es fa per estudiar les forces i partícules fonamentals de l’anomenat model estàndard, ens endinsarem en els mètodes que fan servir els investigadors: l’anàlisi de dades i les simulacions de les col·lisions d’hadrons.
 

Treballant amb electrons

Dia: Dissabte 1 de febrer

Horari: 10h a 14h

Lloc: Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)

Coordinació de la sessió: ICN2

L'electró és una partícula subatòmica amb una càrrega elèctrica elemental negativa. Sense els microscopis electrònics no podríem veure els nanomaterials què estem fent a l'ICN2. L'escala a la qual treballem a l'ICN2 fa dels microscopis electrònics l'única eina que ens permet veure nanomaterials per conèixer més sobre la seva estructura i caracteritzar morfològica, estructural i químicament les mostres amb les quals treballem.

Aquesta sessió té com a finalitat la producció, caracterització i posterior observació mitjançant tècniques de microscopia electrònica de diferents materials nanoestructurats, principalment nanopartícules metàl·liques. Si voleu fer nanotecnologia, heu de dominar el seu ús o conèixer a personal especialitzat com el que conduirà aquesta sessió.

Per a la sessió pràctica amb els microscopis electrònics ens dividirem en diversos grups. Tindreu l'oportunitat de treballar amb un microscopi electrònic d'escaneig i un de transmissió per visualitzar mostres reals preparades aquí a l'ICN2. La sessió durarà aproximadament 3 hores.

Caos i Complexitat a la Natura

Dia: Dissabte 29 de febrer

Horari: 10h a 14h

Lloc: Grup de Física Estadística. Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)

Coordinació de la sessió: UAB, Grup de Física Estadística

El caos es presenta a molts fenòmens de la natura, des de sistemes molt complexos com els meteorològics fins a una simple equació recursiva. Farem un recorregut per diferents sistemes que es troben a la natura i aprendrem a distingir un comportament caòtic d'un comportament aleatori. Veurem a més alguns exemples d'autoorganització, sistemes que en determinades circumstàncies s'ordenen espontàniament.

El paper dels sensors i sensors de paper

Dia: Dissabte 7 de març

Horari: 10h a 14h

Lloc: Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)

Coordinació de la sessió: ICN2

El paper és un material fet de cel·lulosa, el polimer més abundant a la Terra. Llavors, per què no aprofitar aquest material per fer sensors de low-cost? En aquesta sessió coneixerem els principis físics i químics que permetran dissenyar sensors senzills i eficients en paper, així com la relació que hi ha entre aquest material i la nanotecnologia.

Nanomaterials: del laboratori al carrer

Dia: Dissabte 13 de juny

Horari: 9.30h a 14h

Lloc: Sessió online

Coordinació de la sessió: Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB)

L'entusiasme i l'elevat nivell d'especialització de gran part dels investigadors sovint provoca que la recerca en nous materials es focalitzi en invencions d'alt interès científic, però de difícil aplicació al nostre dia a dia. Tanmateix, existeixen casos en els quals l'esforç en la recerca ha resultat en productes que fàcilment podrien entrar a la nostra vida quotidiana.

Què passa si aquest esforç el fan investigadors catalans? I si ho fan en col·laboració amb una empresa catalana? En aquesta sessió veurem alguns d'aquests (nano)materials, que podran ser utilitzats en un futur en algunes aplicacions que ni t'imagines que podien existir!

Descobreix el poder de la Fotònica. Visita virtual a l’ICFO

Dia: Dissabte 3 d'octubre

Horari: 9.30h a 12.45h

Lloc: Sessió online a càrrec de l'Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)

Coordinació de la sessió: ICFO

Saps que tenen en comú un fan del cine 3D, un fotògraf professional i un investigador de l’ICFO que treballa sobre criptografia quàntica? Tots fan servir la polarització per realitzar les seves passions. En aquesta sessió ens posem com objectiu entendre com funciona la polarització i com podem utilitzar-la a la ciència.

Començarem des dels aspectes més bàsics, manipulant lamines d’onda i polaritzadors per entendre com funciona la polarització. Desprès de haver posat ordre a les idees amb una ràpida sessió teòrica, ens posarem de nou mans a la obra per experimentar algunes aplicacions de la polarització.

Esperem que sortireu de ICFO recordant que la polarització és una característica de la llum que té moltes i diverses aplicacions importants a la ciència i a la nostra vida quotidiana.

Nanoelectrònica

Dia: Dissabte 17 d'octubre

Horari: 10h a 12h

Lloc: Sessió online a càrrec de l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)

Coordinació de la sessió: ICN2

Aquesta sessió té com a objectiu mostrar les etapes de la fabricació i medició dels nanodispositius i explicar la connexió entre les seves propietats elèctriques i les seves aplicacions en la electrònica. Per això explicarem els desafiaments de l’electrònica moderna i els connectarem amb les tecnologies de fabricació i medició en els nostres laboratoris, explicant com utilitzem les nostres mesures per a discernir entre els possibles materials que, en un futur, es podrien convertir en la base de noves tecnologies.

La pràctica té dos components:

  1. Sessió experimental: Com fabricar i mesurar els nanodispositius.

  2. Sessió teòrica: Com modelar la resposta elèctrica d’aquests materials i observarcom el comportament d’aquests canvia d’acord a la seva dimensió, en passar de macro a nano.

Calendari 2021
Calendari 2021
Dissabte 30 de gener
Sessió online
Treballant amb electrons
A càrrec de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2). Horari per confirmar
Dissabte 5 de febrer
Sessió online
La física de partículas en el detector ATLAS del LHC
A càrrec del Grupo de ATLAS de l'IFAE. Horari per confirmar
Dissabte 6 de març
Sessió online
El paper dels sensors i sensor de paper
A càrrec de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2). Horari per confirmar
Dissabte 17 d'abril
Sessió online
Visita al Sincrotró ALBA
A càrrec del Sincrotró ALBA. Horari per confirmar
Dissabte 8 de maig
Sessió online
L'aigua sobre les superfícies nanoestructurades
A càrrec de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2). Horari per confirmar
Dissabte 2 d'octubre
Sessió online
Descobreix el poder de la Fotònica.
A càrrec de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO). Horari per confirmar
Dissabte 9 d'octubre
Sessió online
Nanomaterials: del laboratori al carrer
A càrrec de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB). Horari per confirmar
Dissabte 16 d'octubre
Sessió online
Nanoelectrònica
A càrrec de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2). Horari per confirmar