Escudo de la República de Colombia
pornopornopornopornopornoporno
pornopornopornopornopornoporno

Ciencia & Tecnología

Desde la física se investiga el diseño de mejores materiales

Conocer cómo se comportan los gránulos en mezclas como el cemento, permite diseñar mejores materiales. A eso le apuesta un investigador del Grupo de Simulación de Sistemas Físicos, de la UN.

Bogotá D. C., 02 de junio de 2010Agencia de Noticias UN–

El trabajo del Grupo de Simulación de Sistemas Físicos se enfoca en simular y modelar sistemas complejos de las más diversas áreas de la ciencia y la técnica.

William Oquendo Patiño, aspirante a doctor de Física de la Universidad Nacional de Colombia. / Unimedios

William Oquendo Patiño, quien adelanta el Doctorado en Física, explica que los sistemas granulares son todos aquellos conjuntos de gránulos como la sal, la arena, el suelo, hasta los mismos anillos de Júpiter (compuestos de pequeñas partículas).

Determinar cómo se comporta cada uno de los granos dentro de un material es algo complejo, que implica un reto para los físicos. Las preguntas que surgen son tan variadas como las condiciones a las que se ven sometidas esas partículas.

“Investigamos cómo se relacionan dos puntos de vista. Por un lado, el de los ingenieros, que ven a los materiales como un todo y tratan de describir las deformaciones de acuerdo con las fuerzas que se le apliquen al material. Entre tanto, los físicos tratamos de explicar de dónde surgen esas respuestas, si depende del tamaño de las partículas o simplemente de la dureza de cada grano en particular que compone el material”, explica Oquendo.

Para poder establecer los comportamientos generales de un material a partir de las interacciones entre los gránulos que lo componen, los físicos acuden a métodos de simulación computacional. Las simulaciones son calibradas con experimentos de laboratorio para comprobar que tanto lo virtual como el experimento reproducen con exactitud los fenómenos físicos que se estudian.

Cuando se logra calibrar la simulación con los experimentos, se puede, ahí sí, investigar otros aspectos. William Oquendo indica que se acude a la simulación virtual debido a que hay particularidades físicas, como por ejemplo la gravedad, que es muy difícil reproducir en laboratorio.

“En el laboratorio uno no puede decir: quitémosle el coeficiente de rozamiento estático a todas las partículas, pero dejemos que haya un rozamiento con las paredes. En cambio, en la simulación lo hacemos muy fácil. El experimento y la simulación se complementan”, explica el aspirante a doctor.

En la primera fase del proyecto, cuando el joven científico realizó la Maestría en Física, se concentró en estudiar la conexión que existe entre lo micro y lo macro. Lo micro comprendido como los granos y lo macro entendido como el material completo.

Oquendo estableció que existen parámetros microscópicos que inciden en la calidad del material en el ámbito macroscópico. “A partir de unas características micro se pueden generar unos materiales con ciertas particularidades. Eso ya se ha hecho, por ejemplo, con cementos hiperduros, en los que se descubrió que la distribución del tamaño de las partículas podía hacer que el cemento, al final, sea muy fuerte, y eso obviamente tiene una aplicación tecnológica inmediata”.

Ahora en el doctorado, William se concentra en aplicar la teoría de la mecánica estadística para la descripción de medios granulares. La teoría trata de encontrar comportamientos globales de sistemas de muchas partículas a partir de muy pocas consideraciones microscópicas.

“Hay problemas teóricos propios cuando surge una nueva teoría. Nosotros trabajamos en un comportamiento específico de los materiales que se llama el estado crítico, que es el límite en donde el material se sigue deformando, pero no cambia su volumen. Por ejemplo, eso está relacionado con la falla de los suelos”, detalla el joven físico de la UN.

Agrega que entender esos mecanismos de falla en los medios granulares básicos permite a los ingenieros entender qué es lo que está sucediendo en la escala macroscópica y qué va a pasar cuando, por ejemplo, se ejercen fuerzas en un suelo muy fuerte.

El grupo de investigación al que pertenece William Oquendo hace parte de un gran grupo de excelencia en investigación denominado Ceiba, el cual congrega a investigadores de diferentes universidades del país. Todos se concentran en estudiar los sistemas complejos en diferentes áreas del conocimiento, como en lo social, la ingeniería, la física, las redes, entre otros ámbitos.

“Si uno quisiera decirle a la gente por qué es importante estudiar Suelos desde el punto de vista computacional y físico, es porque nos facilita obtener información que casi nunca tenemos en el experimento. Esto nos permite diseñar mejores materiales, que resistan, por ejemplo, a carga cíclicas como pasa con los pavimentos, para que no se deformen tan fácilmente o para que por lo menos no se forme un hueco”, concluye Oquendo.

Esta es una parte de la física aplicada con grandes repercusiones en el desarrollo tecnológico, que permite construir desde mejores túneles hasta taludes estables.

(Por: Fin/capg/csm
)
N.° 661

Otras noticias

Alrededor de la prevención de la infección por VIH también existen mitos y tabúes. Fotos: archivo Unimedios.

Educación

enero 18 de 2021

Prevención del VIH enfrenta barreras pedagógicas en colegios

El contexto socioeconómico de los estudiantes, las represalias de las...

Es importante guardar silencio mientras se viaja en bus, pues 4 min de diálogo equivalen a 30 segundos de estornudos. Fotos: Brandon Pinto.

Salud

enero 18 de 2021

Buses ventilados reducen riesgo de contagio por COVID-19

Mantener las ventanas siempre abiertas –incluso si llueve– o tener sistema de...

Se trabajó con guanábana de monte porque era la fruta disponible en la época del año en que se desarrolló el estudio. Foto: Ruy Carvalho - commons.

Ciencia & Tecnología

enero 18 de 2021

Helado de anón silvestre, cremoso antioxidante

Un helado elaborado con extractos de hojas, semillas, pulpa y epicarpio de anón...

Salud

enero 15 de 2021

Tiempo para el ocio y el esparcimiento propicia bienestar

Actividades de ocio que ayuden a potenciar habilidades inmersas como la...

La intervención terapéutica realizada por el SAP-UN muestra efectividad en los índices de bienestar psicológico. Foto: Creative Commons.

Salud

enero 15 de 2021

Terapia psicológica fortalece autoaceptación de pacientes

La intervención terapéutica realizada por el Servicio de Atención Psicológica...

El análisis preliminar arrojó deficiencias en la prestación del servicio de saneamiento básico en los tres municipios. Foto: Unimedios.

Medioambiente

enero 15 de 2021

Cáscaras de yuca y plátano también generarían bioetanol

A partir del diseño y la fabricación de tres biorreactores a escala se encontró...

Dentro de los ejes de trabajo está la capacitación al personal encargado, vigilancia epidemiológica y trabajo con las comunidades. Fotos: Brandon Pinto - Unimedios.

Salud

enero 15 de 2021

UNAL ofrece su campus para apoyar etapa de vacunación en Colombia

El uso del campus y algunas de sus instalaciones para apoyar el proceso de...

Aunque el plebiscito no parecía la mejor opción, el investigador explica que la refrendación popular era necesaria.

Política & Sociedad

enero 15 de 2021

En el plebiscito por la paz faltó pedagogía e incentivos para votar

Algunas luces sobre las posibles causas que llevaron a los colombianos a...

Biomasa de tallos de rosas recién cortadas. Foto: Brandon Pinto - Unimedios.

Medioambiente

enero 15 de 2021

Tallos de rosa muestran alto potencial para producir biocombustibles

Este residuo cuenta con compuestos de alto valor agregado que pueden ser de...

La microscopía se utiliza especialmente para el diagnóstico de enfermedades. Fotos: Heberley Tobón Maya.

Ciencia & Tecnología

enero 14 de 2021

Microscopio holográfico ampliaría acceso a salud en zonas remotas

A partir de lectores Blu-ray de Xbox se trabaja en el desarrollo de un...