La línea de Materiales Avanzados está conformada por los miembros del cuerpo académico "Ciencia de MAteriales". Las principales actividades de investigación que realiza esta línea son:
Sin embargo, también se realizan otras actividades de investigación relacionadas con el secado de alimentos mediante radiacion solar y el prototipado de un secador solar tipo invernadero mediante ingeniería asistida por computadora. A continuación, mostramos una breve descripción de nuestras líneas de investigación.
Los materiales superconductores de alta temperatura crítica de bulto son ampliamente estudiados para aplicaciones tales como imágenes de resonancia magnética (IRM), rodamientos superconductores, trenes levitantes de alta velocidad (Maglev), máquinas superconductoras, así como para la transmisión de corriente eléctrica sin pérdidas en ciudades inteligentes o en solenoides para turbinas eólicas. Su principal ventaja es que alcanzan magnetizaciones superiores a las que se pueden lograr con los imanes permanentes convencionales.
Empleamos una aproximación de electrodinámica de continuo acoplada con la ecuación de difusión de calor, junto con el modelado físico de las relaciones constitutivas o leyes materiales, para describir la respuesta termomagnética de los materiales superconductores. Sin embargo, las expresiones matemáticas que se requiere resolver son complejas, lo que hace que nuestra investigación se centre en la simulación computacional del campo magnético mediado por la temperatura.
Investigadores que se dedican a esta línea:
Los Materiales Avanzados son desarrollados para presentar propiedades superiores a los materiales tradicionalmente utilizados de modo que los materiales avanzados son diseñados para aplicaciones específicas: térmicas, ópticas, electrónicas, magnéticas o para presentar propiedades físicas y químicas que resultan sensibles a cambios ambientales, tales como temperatura, presión, campos electromagnéticos, etc., utilizándolas para lograr acciones inteligentes, o de manera que sean biocompatibles para aplicaciones médicas. En el caso particular de este programa, las líneas de investigación son el estudio de materiales nanométricos o en bulto para su aplicación en energías renovables. La nueva economía basada en las energías renovables limpias abre un campo muy interesante en la investigación tecnológica relacionada con la búsqueda de potenciales materiales que permitan mejorar sistemas fotovoltaicos, termo-solares, de almacenamiento de combustible, entre otros.
Investigadores que cultivan esta línea de investigación:
Los nitruros semiconductores se caracterizan por tener enlaces fuertes muy cortos y alta ionicidad. Estas propiedades los convierten en buenos candidatos para su aplicación en dispositivos optoelectrónicos que funcionan en condiciones extremas. Conocer como varían las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas bajo tensión uniaxial (0 0 1) iniciando con la fase cristalina zinc-blenda o wurtzita es de importancia por sus importantes aplicaciones tecnológicas en dispositivos electrónicos de alta potencia y frecuencia. El estudio de materiales a altas presiones conduce a un cambio repentino en la disposición de los átomos, es decir, una transición de fase estructural.
La presión es una variable termodinámica interesante dentro del campo de los cálculos de primeros principios, porque brinda la posibilidad de estudiar la variación en las propiedades de los sólidos a medida que cambian las distancias interatómicas de manera sistemática. Una amplia variedad de propiedades físicas de los sólidos depende de su comportamiento dinámico de red: fenómenos relacionados con la interacción electrón-fonón, como la resistividad de los metales, la superconductividad y la dependencia de la temperatura de los espectros ópticos, por nombrar algunos. Por lo tanto, su comprensión es muy importante. Conocer la relación entre las propiedades electrónicas y la dinámica de la red hace posible calcular las propiedades de sistemas específicos.
Se trabaja dentro del marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), realizando cálculos de primeros principios, utilizando pseudopotenciales y una base de ondas planas (PP-PW), de las propiedades estructurales, mecánicas y ópticas bajo presión uniaxial aplicada en dirección (0 0 1).
El objetivo de la investigación es ayudar a comprender las propiedades estructurales, mecánicas y ópticas de nitruros bajo presión uniaxial (0 0 1) y obtener una comprensión más profunda de los parámetros físicos relevantes.
Investigadores que cultivan esta línea de investigación:
En un material compuesto las nanopartículas ferromagnéticas introducidas en una matriz se magnetizan en presencia de un campo magnético externo, su respuesta magnética puede ser la repulsión al campo externo aplicado (diamagnetismo) o la orientación de los momentos magnéticos en la misma en la dirección de dicho campo mientras éste se encuentre presente (paramagnetismo). Para el estudio de las propiedades magnéticas de estos sistemas compuestos se resuelven sistemas de ecuaciones que modelan las respuestas magnéticas del sistema mediante códigos computacionales. Los resultados, aparte de predecir cómo sería la respuesta magnética de un sistema dado, pueden indicar la concentración de las nanopartículas ferromagnéticas en el mismo, así como la resonancia ferromagnética en caso de trabajar con campos magnéticos que varían en el tiempo.
Debido a las dimensiones nanométricas del componente ferromagnético en este tipo de materiales compuestos, las posibles aplicaciones se encuentran en el almacenamiento de datos computacionales de alta densidad, aplicaciones biomédicas, la descontaminación de agua mediante procesos de catálisis o el diseño de sensores, por mencionar algunas.
Investigadores que se dedican a esta línea de investigación:
