Materiales de ingeniería
1. Fabricación de materiales poliméricos funcionalizados con capacidad de respuesta a un estímulo externo – “tunable polymers”
Las nuevas tendencias en la tecnología de materiales poliméricos giran entorno a la fabricación de polímeros funcionales capaces de modificar sus propiedades para ajustarse a cambios en condiciones de servicios. Las aplicaciones tecnológicas de estas estructuras inteligentes reciben particular interés en tres áreas específicas: la industria textil; para la preparación de tejidos capaces de monitorear las señales relacionadas con las actividades mecánicas y fisiológicas del cuerpo humano. La industria alimentaria, estos materiales son usados para desarrollar envases bioactivos que convierten alimentos tradicionales en alimentos funcionales mediante su incorporación en el material del envase.
Por último, la industria medio ambiental, a partir de la fabricación de sensores capaces de reaccionar y atacar un posible contaminante. El desarrollo de este tipo de materiales contempla áreas como la nanotecnología, el uso de técnicas de caracterización avanzadas, así como la integración entre materiales orgánicos e inorgánicos. Siendo esto último una de las áreas que está siendo explorada en la actualidad para obtener una mayor rendimiento y sensibilidad en lo que se ha denominado “materiales inteligentes”.
El tema de trabajo doctoral propuesto se enfocará en el planteamiento de una metodología para procesar, fabricar y analizar polímeros funcionales constituidos de tal manera que sean sensibles a un estímulo exterior. Inicia con una fase de planeación, que incluye la articulación de recursos, actividades y tiempo, sobre la base de la selección de la materia prima, de la definición de las variables de proceso, del diseño del producto, de la elección del método de fabricación y de la selección de las diferentes pruebas de caracterización que permitan definir la naturaleza química y física del material. Seguida de una fase de ejecución, donde se realizará la fabricación y caracterización de las estructuras inteligentes. Finalmente, una fase de documentación, la cual integrará los métodos científicos de ingeniería que garantice la gestión de la propiedad intelectual y la optimización de futuros proyectos.
Contacto
Mónica Álvarez Láinez
malvar26@eafit.edu.co
Tel: 2619356
2. Modelación multi-escala de materiales dependientes del tiempo
La modelación multi-escala es un tema de investigación que viene avanzando rápidamente a nivel mundial y que busca describir fenómenos y comportamientos de materiales a diferentes escalas, que van desde la atómica y molecular hasta la mecánica del medio continuo. En las diferentes aplicaciones de ingeniería existen un buen número de materiales que presentan un comportamiento dependiente del tiempo o visco elástico, como pueden ser polímeros, metales e incluso cerámicos.
El estudio y comprensión del comportamiento de estos materiales a niveles macro y micrométricos ha generado diversos modelos que logran predecir en cierta manera su comportamiento bajo diferentes condiciones de carga y temperatura. Sin embargo, la comprensión de los factores dominantes del comportamiento a nivel atómico y molecular y su relación con el comportamiento macroscópico aún son temas que requieren un entendimiento profundo. Este proyecto doctoral busca estudiar desde los niveles atómico y molecular el comportamiento dependiente del tiempo de materiales, para vincular sus respuestas con resultados y modelos probados a niveles de mecánica del medio continuo. Este proyecto será trabajado conjuntamente entre los grupos de investigación en Electromagnetismo aplicado (Profesor Jorge David) y Materiales de Ingeniería (Profesor Alex Ossa).
El candidato interesado debe contar con grado previo (o estar próximo a obtenerlo) de maestría en temas relacionados con materiales y/o modelación computacional.
Contacto
Prof. Alexander Ossa
eossa@eafit.edu.co
Grupo de Investigación en Materiales de Ingeniería