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Modelos físico-matemáticos para poder predecir el comportamiento de materiales

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[Universidad de Talca] Los análisis del comportamiento de diversos materiales, tales como los “superplásticos” y otras aleaciones que se utilizan para la aeronáutica, constituyen el trabajo que realiza el académico César Retamal, de la Facultad de Ingeniería, como parte del Proyecto Fondecyt de Iniciación —para investigadores jóvenes— que se adjudicó el año pasado.
Su investigación consiste en el desarrollo de modelos físico-matemáticos para poder predecir el comportamiento de materiales. Un ejemplo es la ductilidad de las aleaciones de titanio con aluminio u otras del tipo superplásticas, que sirven para fabricar componentes de las turbinas de los aviones. Actualmente también se usan en las empresas automotoras para producir carrocerías de diversos automóviles.
“Lo que se pretende es desarrollar un modelo que sin la necesidad de hacer pruebas físicas, pueda medir y analizar las aleaciones, con diferentes variables como el esfuerzo, temperatura, concentración de materiales y otros, que nos permitan definir cuales aleaciones son mejores que otras, para desarrollar las piezas de las turbinas”, explicó el investigador.
Su proyecto es de alto impacto —de acuerdo a lo indicado por el Fondecyt— y además de tener una base científica, puede generar posibles aplicaciones en la industria, lo que es muy positivo.

Características

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César Retamal señala que una de las particularidades que muestran este tipo de materiales, es que son altamente resistentes, pudiendo absorber una gran cantidad de energía al momento de un impacto. Asimismo, no se deforman con facilidad y además no son frágiles. Esto se debe a que tienen una composición de grano muy fino, a lo que se denomina policristalino.
“A una cierta temperatura tienen un comportamiento espectacular, como si fueran una goma de mascar, lo que permite que se puedan moldear fácilmente, a pesar de su dureza, facilitando así la producción precisa de piezas complejas sin uniones para estas industrias”, sostuvo el académico.
“La idea es que este modelo pueda ser utilizado en la industria, por ejemplo la aeronáutica, para que puedan desarrollar otras aleaciones, que sean pertinentes a la fabricación de los materiales para las turbinas de los aviones en este caso. Y que exista una manera mucho más sencilla de reparar ese tipo de grietas o fracturas que puedan tener las naves, que ahora se parchan o simplemente se fabrican nuevas piezas, con un alto costo para las empresas”, expresó Retamal.
El proyecto es parte de la continuación de su trabajo de tesis doctoral, realizado para el doctorado de Ciencias Aplicadas de la propia Universidad, en cotutela con el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de París X.

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