En AICIA se realizan análisis de comportamiento de materiales desde el punto de vista mecánico-resistente. Asimismo, sus equipos de investigación estudian el desarrollo de nuevas técnicas y herramientas para la simulación y optimización de procesos de fabricación para la introducción de nuevos materiales en distintos sectores.
En el área de la nanotecnología destaca su significativa contribución con el desarrollo de procesos y tecnologías aplicando los últimos conocimientos sobre la física de la nano-manipulación de fluidos.
ÁREAS DE INVESTIGACIÓN
ANÁLISIS NUMÉRICO DE MATERIALES
Desarrollamos nuevas técnicas y herramientas para la simulación y optimización de los procesos de fabricación para la introducción de nuevos materiales aeronáuticos, fundamentalmente fibra de carbono y otros materiales compuestos, como por ejemplo los Non-Crimp Fabrics (llamados NCF).
Entre las herramientas desarrolladas destaca la simulación numérica multi-escala en procesos clave de fabricación de los motores de aeronaves, y la Integración de herramientas numéricas para la simulación de procesos.
ANÁLISIS NUMÉRICO DE MATERIALES
Se realizan análisis numéricos mediante diversos métodos como los elementos finitos o elementos de contorno, del comportamiento en fractura de materiales con comportamiento elástico y lineal. Mediante distintos modelos se puede predecir el crecimiento de una grieta, o determinar parámetros importantes de los materiales en condiciones tanto estáticas como dinámicas.
MATERIALES METÁLICOS
Nos encargamos de la recepción de materiales metálicos para diferentes empresas. La recepción comprende una selección de ensayos destructivos para garantizar que un lote de material recibido reúne las características establecidas en su calificación y que se utilizan para cálculo y diseño de elementos.
Los ensayos más significativos que se utilizan en recepción son:
- Determinación de la composición química, dureza Rockwell B.
- Conductividad.
- Tracción (control de hornadas y control de instalaciones).
- Fatiga (Determinación de curva SN).
- Tenacidad a la fractura (KIC).
- Determinación de la dirección de grano.
- Exfoliación.
- Corrosión bajo tensión.
- Corrosión intergranular.
- Cortadura.
ANÁLISIS NUMÉRICO DE MATERIALES CUASIFRÁGILES
Se realizan análisis numéricos mediante modelos numéricos cohesivos de grieta discreta o de grieta difusa. Este análisis numérico permite el estudio del comportamiento en fractura del hormigón.
HORMIGONES DE ALTAS PRESTACIONES
Estamos llevando a cabo estudios sobre el comportamiento en fractura de hormigones de altas prestaciones, como son el hormigón de alta resistencia, reforzados con fibras, etc.
NANOTECNOLOGÍA
En el área de la Nanotecnología, hemos contribuido a un significativo avance con el desarrollo y puesta a punto de los siguientes procesos y tecnologías, aplicando los últimos conocimientos sobre la física de la nano-manipulación de fluidos.
NANO-ENCAPSULACIÓN
Nano-encapsulación Nano-encapsulación mediante la tecnología “Flow Focusing”(aire-líquido y líquido-líquido), utilizando formulaciones matriciales, corteza-núcleo o multivesicular, para su uso en tecnología farmacéutica y biomedicina, entre otras muchas aplicaciones.
NANO-FIBRAS
Producción de nano-fibras bio-inspiradas para su uso en medicina, ingeniería biomédica, etc
NANO-PARTÍCULAS
Producción de nano-partículas de tamaño homogéneo en un rango inferior a 100 nanómetros utilizando la tecnología “Electro-Flow Focusing “, encontrándose unas amplias ventajas en el uso de esta tecnología frente a otras ya establecidas, que se postulaban como únicas capaces de dominar esta escala. El uso y la manipulación inteligentes de este tipo de materiales nanométricos, con carga eléctrica modulable, abre grandes posibilidades tecnológicas en campos desde la biotecnología o el equipamiento analítico hasta equipos comerciales o productos de gran consumo. Para estos desarrollos, se han estudiado nuevas formulaciones (en particular, formulaciones totalmente biocompatibles y seguras) que han permitido la selección y manipulación cuasi-independiente de las propiedades físicas fundamentales de los líquidos de partida.
MICRO- Y NANO-BURBUJAS
Micro- y nano-burbujas Producción de micro- y nano-burbujas para su uso en medicina, fundamentalmente en diagnosis (contraste ultrasónico), terapia génica, oncología, etc. Para ello, se han identificado mediante experimentación y simulación numérica los aspectos físicos fundamentales en la escala micro/nano del proceso de generación.
AEROSOLES EN LOS RANGOS SUBMICROMÉTRICO Y NANOMÉTRICO
Producción masiva de aerosoles en los rangos submicrométrico y nanométrico. Los desarrollos realizados en este punto han permitido la obtención de modelos matemáticos predictivos de extraordinaria precisión, a pesar de la naturaleza intrínsecamente estocástica de los procesos involucrados en la tecnología usada (Flow Blurring). Los desarrollos realizados tienen su uso en la dispersión de principios activos, desde pequeñísimas cantidades hasta grandes masas, de potencial empleo, por ejemplo, en geoingeniería (“geoengineering”), un nuevo campo de actividad tecnológica que considera la potencial intervención cuidadosa y calculada sobre el medio atmosférico y el balance radiante planetario.
TECNOLOGÍA METALÚRGICA
El estudio profundo de las causas últimas de la aparición de defectos en el interior de los materiales, y la necesidad de establecer una conexión entre el comportamiento macroscópico de los componentes mecánicos y la microestructura de los materiales, requieren un cambio de escala respecto a la propia de los métodos clásicos y un paso adelante hacia el estudio a nivel de distancias interatómicas. Este área se centra en profundizar en el conocimiento de los mecanismos que controlan el comportamiento mecánico de materiales con estructura cristalina a escala nanométrica mediante modelos atomísticos de redes discretas, partiendo de la teoría discreta de dislocaciones desarrollada por los componentes del equipo investigador.
ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE DEFECTOS
El análisis experimental de los defectos presentes en los materiales, se puede llevar a cabo mediante técnicas que permiten obtener ciertas propiedades importantes para el análisis del comportamiento en fractura de los mismos. Un ejemplo importante de lo anterior es la determinación de la tenacidad a fractura de materiales o del factor de intensidad de tensiones. El estudio de la propagación dinámica de grietas se puede llevar a cabo mediante técnicas experimentales específicas, como el ensayo a fatiga.
ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE GRIETAS DE HORMIGÓN
El crecimiento de grietas en el hormigón es un fenómeno que se produce habitualmente en este material. La determinación experimental de determinados parámetros como la energía de fractura o la resistencia a tracción son fundamentales para su posterior aplicación al análisis del comportamiento en fractura del hormigón. Frecuentemente los modelos numéricos requieren la determinación experimental previa de estos parámetros.
METALURGIA EN MICROGRAVEDAD
Determinación de la influencia de la microgravedad, mediante vuelos parabólicos, en la estructura y propiedades de materiales metálicos fabricados in situ.