La Plata: Desarrollan modelos matemáticos para estudiar el comportamiento de materiales

Las investigaciones son realizadas por el joven ingeniero Martín Ignacio Idiart. El experto indicó que estos modelos ayudan a comprender los mecanismos de deformación y rotura de los materiales, diseñar materiales nuevos con propiedades específicas, optimizar procesos de fabricación e incluso describir fenómenos naturales

Al hablar de aeronáutica uno puede pensar en el estudio, diseño y construcción de aparatos mecánicos capaces de elevarse en vuelo, así como en el conjunto de las técnicas que permiten el control de las aeronaves. Sin embargo, es una disciplina mucho más amplia que engloba otros aspectos.

En el Departamento de Aeronáutica de la Facultad de Ingeniería desarrollan modelos matemáticos para estudiar el comportamiento de materiales. El trabajo es realizado por el ingeniero Martín Ignacio Idiart, un joven investigador que, en el año 2011, fue premiado por la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) por su labor científica.

Idiart es Investigador Adjunto del Conicet y Profesor Adjunto de la cátedra “Mecánica Racional” de la Facultad de Ingeniería de la UNLP, una asignatura que se dicta para los alumnos de las carreras de Aeronáutica, Mecánica y Electromecánica.

¿Qué es la Mecánica Racional? “Es una pregunta que hace mucha gente, como si hubiera una mecánica irracional”, reflexiona el ingeniero aeronáutico. “Es una denominación antigua que probablemente adoptamos de países mediterráneos como Italia, España y Francia, pero que en otros países como los Estados Unidos y el Reino Unido ha caído en desuso”, agrega.

Según el investigador, la Mecánica es la rama de la ciencia que estudia el movimiento de la materia. En tanto, la Mecánica Racional se refiere a una formulación deductiva de la Mecánica basada en principios matemáticos. “Es la base de todas las ciencias de la Ingeniería: campos tales como las teorías de estructuras y de elementos de máquinas, la resistencia de materiales y la aerodinámica se basan en conceptos y principios propios de la Mecánica Racional como pueden ser la fuerza, la potencia o las famosas Leyes de Newton. Es una asignatura troncal y suele resultar muy complicada para los alumnos”, dice.

Mecánica de sólidos

La línea de investigación del joven ingeniero está relacionada con lo que se denomina Mecánica de Sólidos. “Lo que hago es estudiar los mecanismos mediante los cuales se deforman los materiales. Una deformación es un desplazamiento relativo entre puntos que conforman un cuerpo y, por lo tanto, implica un movimiento de materia”, explica. Con sus modelos, el investigador intenta predecir cómo varían propiedades tales como la rigidez o la resistencia a la rotura de un material conforme cambia su microestructura. Se busca, por ejemplo, poder predecir cómo aumenta la resistencia a la rotura de un polímero cuando se le agregan partículas micrométricas de un material más duro como un metal o un cerámico, o por el contrario, cómo baja esa resistencia con la presencia de poros.

¿Para qué resulta útil conocer el comportamiento de un material? “Para el ingeniero el comportamiento del material es precisamente lo que define su utilidad, y al comprender la relación entre los comportamientos y los mecanismos que los originan uno puede diseñar materiales con propiedades determinadas. Por ejemplo, una aplicación podría requerir un material con una cierta combinación de resistencia a la rotura y conductividad térmica que no se encuentre en los materiales comúnmente utilizados”, indica. “En ese caso, uno puede recurrir a modelos matemáticos para identificar dos o más materiales que al ser combinados den como resultado un material compuesto con las propiedades requeridas.”

Por otro lado, los modelos matemáticos desarrollados por Idiart encuentran utilidad en otras áreas de la Ingeniería como la optimización de procesos de fabricación (por ejemplo, el conformado de chapas metálicas para aviones o automóviles) e incluso en áreas ajenas a esa disciplina como la Geología, donde se utilizan para estudiar el movimiento de los glaciares o del manto terrestre.

Cabe mencionar que, con tan solo 34 años de edad, Idiart se graduó como Ingeniero Aeronáutico de la UNLP en el año 2001, se doctoró en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos) y de la Escuela Politécnica de Paris (Francia) en el año 2006, se desempeñó como Investigador Asistente de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) durante el año 2007, y finalmente se incorporó como Profesor de la Universidad platense en el año 2008. La distinción que le otorgó la UNLP el año pasado fue el "Premio a la labor Científica, Tecnológica y Artística", en la categoría de Investigador Joven.