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Una investigadora mexicana desarrolla un sistema que predice la resistencia de metales

MARTES, 25 DE SEPTIEMBRE DE 2018  



Una investigadora mexicana desarrolla un sistema que predice la resistencia de metales
15-04-2015
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Redacción Innovaspain
@Innovaspain

La investigadora mexicana Grisell Díaz Leines ha desarrollado un método práctico para evaluar la resistencia de los metales. Se trata de un modelo de simulación computacional o dinámica molecular capaz de predecir el comportamiento de este tipo de materiales ante condiciones ambientales diferentes, mediante el análisis de la actividad de sus átomos.

“Mi propuesta de trabajo brinda, por primera vez, información atomística durante transformaciones sólido-líquido en aleaciones de níquel, procesos tan complejos cuyo modelado a nivel atómico tradicionalmente requeriría miles de millones de años de espera para arrojar los primeros resultados en nuestras computadoras”, afirma esta doctora en Física, que realiza su posdoctorado en el Centro Interdisciplinario para la Simulación de Materiales Avanzados (Alemania). “Sin embargo, me he enfocado en el desarrollo de metodologías que proveen ese tipo de información en un tiempo razonable, hablo de semanas”.

Origen y desarrollo
Según recoge la Agencia Dicyt, durante su reciente doctorado en la Universidad de Ámsterdam (Holanda), Grisell Díaz Leines trabajó en un método llamado 'path-metadynamics', cuyo propósito fue modelar a nivel atómico las propiedades cinéticas (tienen su origen en el movimiento de las partículas) y termodinámicas de sistemas complejos que toman relativamente grandes cantidades de tiempo en ser modelados. “Apliqué esta metodología en el estudio del plegamiento de proteínas, las cuales requieren cambiar de una estructura a otra para llevar a cabo sus funciones en la célula”.

En la actualidad sigue desarrollando y empleando este tipo de métodos para estudiar el modelaje atomístico de aleaciones metálicas de níquel, materiales que operan a altas temperaturas y son muy utilizados en las turbinas de los aviones. “Para ello, elegimos un conjunto de átomos (primero de níquel, luego se le agregaron otros elementos para simular una aleación), resolvemos una serie de ecuaciones de movimiento e interacción de la mecánica clásica y obtenemos sus propiedades, lo que nos ha permitido conocer su resistencia a temperaturas muy elevadas”, explica la doctora Díaz Leines.

Evitar fallos
Resalta que en el presente proyecto ha logrado obtener las variables que describen el proceso de solidificación en las aleaciones metálicas para predecir cuánto tiempo va a llevarle pasar de un estado sólido a líquido. “Estoy probando diferentes temperaturas altas para ver cómo es la resistencia y cuál es la estructura final en la que va evolucionar un material”.

Lo anterior permite saber a qué temperaturas es posible llevar el material sin que se funda. Por otro lado, también predice la evolución de su microestructura; si por ejemplo, esta última genera defectos en el metal, es más probable que se rompa.

“Gracias al descubrimiento del átomo y del universo microscópico en el que habita, es posible entender las cualidades macroscópicas de los materiales que observamos –continúa-. Todo ello mediante teorías y experimentos que explican el comportamiento dinámico de miles y millones de átomos que, en conjunto, forman la materia y determinan sus propiedades”.

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La doctora en Física Grisell Díaz Leines (Agencia Dicyt)

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