Líneas de investigación en desarrollo

Actualmente se desarrollan tres lineas de investigación principales, que se describen a continuación.

Materiales granulares

Esta linea de trabajo constituye el área de investigación fundacional del Grupo de Materiales Granulares desde sus inicios en 2012. Consiste principalmente en la caracterización estructural y dinámica de sistemas compuestos por materiales granulares. Específicamente, estudia la descarga de silos en dos y tres dimensiones, fenómenos de stick-slip, amortiguadores granulares y transporte mediante sinfines, entre otros.

Financiamiento

Proyectos vigentes

  • PID MATCLP10087C: «Estudio de propiedades dinámicas y estructurales de materiales granulares» (2024–2027). Director: Dr. Manuel Carlevaro.
  • PID MAUTNLP0009875: «Propiedades estructurales en carga y descarga de silos» (2023–2025). Director: Dr. Marcos Madrid. Codirector: Dr. Manuel Carlevaro.
  • PICT-2021-I-A-00294: «Experiments and modeling of particle dampers with obstacles» (2023–2026). Director: Dr. Luis Pugnaloni.
  • PICT-2020-SERIEA-I-GRF-02611: «Análisis de propiedades tensionales en carga y descarga de silos» (2022–2024). Director: Dr. Marcos Madrid. Codirector: Dr. Ariel Meyra.

Proyectos pasados

  • PIP 2021-2023 GI, 11220200100717CO: «Descarga forzada de materiales granulares» (2021–2023). Director: Dr. Luis Pugnaloni. Codirector: Dr. Marcos Madrid.
  • PID MAUTILP0007746TC: «Flujo y transporte de material granular en sistemas de interés tecnológico» (2020–2023). Director: Dr. Manuel Carlevaro. Codirector: Dr. Matías Fernández.
  • PID MAUTNLP0006542: «Propiedades estructurales en carga y descarga de silos» (2020–2022). Director: Dr. Marcos Madrid. Codirector: Dr. Manuel Carlevaro.
  • PICT-2016-2658: «Atenuación de vibraciones mediante materiales granulares» (2018–2020). Director: Dr. Luis Pugnaloni.
  • PID MAUTNLP0004415: «Flujo de materiales granulares» (2017–2020). Director: Dr. Luis Pugnaloni.
  • PID MAIFIBA0004434TC: «Estudio de propiedades dinámicas y estructurales de sistemas granulares» (2017–2019). Director: Dr. C. Manuel Carlevaro.
  • PICT-2012-2155: «Colapso inelástico de medios granulares y descarga de silos» (2013-2016). Director: Dr. Luis Pugnaloni.

Ingeniería Mecánica en Biología y Medicina

Esta línea de investigación se centra en problemáticas vinculadas a aplicaciones biomédicas, con un enfoque predominante en la simulación numérica de fenómenos asociados a la mecánica del continuo. Esto incluye el modelado de procesos térmicos, mecánicos y eléctricos, tanto de forma individual como acoplada, utilizando métodos numéricos como el método de los elementos finitos. Adicionalmente, se estudian ecuaciones de la electrodinámica en el rango de radiofrecuencia y microondas, con aplicaciones en terapias de ablación térmica y en técnicas de evaluación no invasiva y no ionizante de tejidos y biomateriales. Estas investigaciones combinan el desarrollo teórico, la simulación computacional y la validación experimental.

Financiamiento

  • PID MAECLP0009851TC: «Resolución de problemas Biomédicos y Biomiméticos por Elementos Finitos» (2023–2026). Director: Dr. Ramiro Irastorza.
  • PICT-2020-SERIEA-00457: «Tomografía de microondas: algoritmos de reconstrucción, validación experimental y aplicaciones.» (2021–2026). Director: Dr. Ramiro Irastorza.
  • PIP-11220210100284CO: «Soluciones a problemas inversos en ingeniería biomédica basados en representaciones sparse y algoritmos de inteligencia artificial.» (2021–2026). Director: Dr. César Caiafa. Co-Director: Dr. Ramiro Irastorza.

Fluidos confinados micro y nanoescala

Esta línea de investigación se enfoca en el estudio del comportamiento de fluidos confinados a escala micro y nanométrica, donde las propiedades del sistema difieren notablemente de las predicciones de la mecánica de fluidos clásica debido a la preponderancia de los efectos de superficie, las interacciones intermoleculares y el confinamiento geométrico. Se utilizan herramientas de simulación computacional, principalmente técnicas de Monte Carlo y Dinámica Molecular, para analizar con resolución atomística las propiedades estructurales, termodinámicas y de transporte de estos fluidos. Esto tiene aplicaciones directas en áreas estratégicas como el secuestro y almacenamiento geológico de carbono, o el almacenamiento subterráneo de hidrógeno. También se realizan estudios experimentales para la caracterización del transporte de materiales granulares por diversos fluidos en celdas de tipo Hele-Shaw, buscando comprender de qué manera se distribuye el agente de sostén en procesos de fractura hidráulica de formaciones geológicas (como en la explotación de yacimientos no convencionales de hidrocarburos).

Financiamiento

  • PID ENECLP0010122: «Incidencia de la viscosidad del fluido en el transporte del agente de sostén dentro de una fractura de yacimiento no convencional» (2024–2027). Director: Dr. Matías Fernández.
  • PIP2022GI11220210100918CO: «Estudio de Mezclas Binarias y Ternarias Confinadas de Interés Tecnológico. Teoría y Simulación» (2022-2025). Director: Dr. Ariel G. Meyra.