Departamento de Ciencia de Materiales
 

Departamento de Ciencia de Materiales

Universidad Politécnica de Madrid
E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos

 

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LOS NUEVOS MATERIALES, UNA REVOLUCIÓN PERMANENTE

Jornada en homenaje a Manuel Elices

Viernes, 6 de junio de 2008

Sala Verde
E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos
Universidad Politécnica de Madrid
C/ Profesor Aranguren s.n.28040–Madrid
Más información en: jornada@mater.upm.es

PROGRAMA

la jornada se puede seguir en directo a través del siguiente enlace web: mms://amon.gate.upm.es/externo

10:00.

Inauguración y presentación de la Jornada
D. Javier Uceda Antolín. Rector Magnifico de la Universidad Politécnica de Madrid
Dª Clara Eugenia Núñez Romero-Balmas. Directora General de Universidades e Investigación de la Comunidad de Madrid

10:30.

Nanotubos de carbono: un viaje de la Física del Estado Sólido al mundo de la nanociencia
D. Fernando Flores. Universidad Autónoma de Madrid

En la primera parte de la charla presentaré una perspectiva de la nanotecnología desde un punto de vista histórico. Mostraré cómo nuestro conocimiento experimental y teórico de los materiales se ha ido acercando al límite nanométrico abriendo enormes posibilidades al unir los mundos de la Física, la Química y la Biología. En la segunda parte de la charla ilustraré el avance en Nanociencia discutiendo las propiedades de algunos nanotubos de carbono: en particular, presentaré recientes resultados teóricos y experimentales de las propiedades mecánicas y de transporte eléctrico de estos nanohilos.

11:00.

Materiales cerámicos: del ánfora griega al vidrio rubí
D. José Serafín Moya. Instituto de Ciencia de materiales de Madrid-CSIC

Se revisa el papel y desafíos de los nuevos materiales cerámicos en las tecnologías emergentes (salud, energía, optoelectrónica, industria transformadora, aeroespacial, etc.). Se expondrán algunos ejemplos, tales como los aluminosilicatos de litio, los materiales bioinspirados, los transparente al IR-V, materiales percolativos y nanoestructurados y materiales ópticos con colores exóticos debido al plasmón de superficie de las nanopartículas de Cu y Au.

11:30.

Café

12:00.

MecanoBiología: respuesta celular a los estímulos mecánicos
D. Pedro García-Barreno. Reales Academias de la Lengua y de Ciencias.

En las células mecanosensibles no especializadas, el citoesqueleto es el protagonista de la mecanotransducción. En respuesta a la carga mecánica se produce una remodelación de los elementos del citoesqueleto; ello, siguiendo un patrón de deformabilidad consistente con predicciones basadas en modelos de la arquitectura celular, y en los que el pre-estrés tensional juega un papel estabilizador esencial. Ello es, en esencia, un sistema tensegridal; aquel formado por «islas de compresión en un océano de tensión». La cúpula geodésica y la sinergética de Bukminster Fuller y las esculturas de Snelson, soportaron, originalmente, este concepto que, posteriormente, fue incorporado a la biología por Ingber

12:30.

La influencia del curado térmico inicial en el proyecto de las piezas pretensadas
D. José Calavera. Presidente de INTEMAC

13:00.

El Acero y yo
D. Javier Rui-Wamba. Presidente de ESTEYCO, Real Academia de Ingeniería

Pinceladas de mi relación profesional con el acero, desde los tiempos de mi paso por la Escuela, como alumno primero y como profesor asociado después. Del protagonismo del acero en mis proyectos profesionales. De la consciencia, que no ha dejado de crecer, acerca de la importancia de comprender con profundidad los materiales estructurales. De mi deseo de compartir experiencias y conocimientos. De mi agradecimiento hacia quienes me han ayudado en mi dilatada trayectoria profesional.

13:30.

Materiales y estructuras civiles: un reto a lo largo de la historia
D. Miguel Angel Astiz. Universidad Politécnica de Madrid

La evolución histórica de las estructuras civiles ha estado gobernada por dos polos: el desarrollo de nuevos materiales y la profundización en el conocimiento tecnológico a través de los desarrollos científicos y de los métodos de construcción. En algunas ocasiones ha sido el primero el que ha inducido y condicionado el desarrollo del segundo y en otras ocasiones ha sido al revés. El objeto de esta exposición es mostrar esta dualidad con un énfasis especial en la historia de los puentes y en su relación con el desarrollo de nuevos materiales

14:00.

Comida

16:00.

El conocimiento y su aplicación: Integridad Estructural e Ingeniería de Materiales
Prof. Federico Gutiérrez-Solana. Rector Magnifico de la Universidad de Cantabria

Desde que la Mecánica de la Fractura comenzó su andadura a principios del siglo XX, esta disciplina ha ido generando un cuerpo sólido de conocimiento que ha permitido, especialmente a partir de la década de los 50, llegar a comprender los fenómenos tensionales y deformacionales que acontecen en los materiales cuando hay presencia de fisuras. A esta tarea se han dedicado multitud de científicos e investigadores, algunos de ellos de extraordinaria relevancia (Griffith, Irwin, Paris, Rice...) y que en España tienen al Profesor Manuel Elices como el iniciador y el mayor de sus exponentes. Gracias a esta labor científica la Mecánica de la Fractura, además de constituirse en pieza fundamental de la Ingeniería de Materiales, sirve de base de una herramienta analítica y tecnológica, la Integridad Estructural, que ha dado respuesta a una demanda clave para la competitividad y la seguridad de las instalaciones civiles e industriales y que constituye un claro ejemplo de Transferencia de Conocimiento entre el mundo de la investigación y el de la industria.

16:30.

La revolución silenciosa de los materiales
Dª. Alicia Rivera. EL PAÍS

Los avances en ciencia y tecnologías de materiales, que están provocando cambios profundos tanto en el ámbito del conocimiento básico de la naturaleza como en los desarrollos de ingeniería, son, a menudo, difíciles de traducir en un titular periodístico (al menos en la prensa diaria de información general). Así, los resultados se dan conocer a la sociedad a saltos, como si los efectos de la investigación fueran repentinos y accidentales, y no producto de la investigación avanzada constante en cientos de laboratorio en todo el mundo. Una reflexión de los periodistas al respecto, pero también, y a la vez, de los investigadores y tecnólogos, debería ayudar a generar una información más realista y, por tanto, más correcta acerca de este ámbito clave de la I+D.

17:00.

Los materiales y el tiempo
Dª. Carmen Andrade. Ministerio de Ciencia e Innovación

La dimensión del tiempo no está comúnmente asociada a las prestaciones de los materiales, en los que suele darse mucho mayor énfasis a sus propiedades mecánicas, térmicas, magnéticas, etc. sin prestar atención a cuanto duran esas propiedades. Todo lo más suele hacerse un análisis de cómo afectan la repetición de acciones a las propiedades intrínsecas del material, como es el caso bien conocido de la fatiga, pero en general no se asocia el tiempo a los efectos del entorno donde trabajan los materiales ya que las prestaciones que se espera de ellos suelen restringirse a vidas en servicio relativamente más cortas que nuestra propia vida. Así de un automóvil o de un avión o una máquina se esperan prestaciones que no superan los 20-30 años de duración cuando nuestras propias vidas duplican o triplican esos periodos. A pesar de ello, los materiales obtenidos artificialmente no suelen mantener sus propiedades inmutables con el tiempo, sino que su tendencia a liberar la energía proporcionada durante su síntesis o fabricación tenderá a relajar tensiones, reorganizar estructuras cristalinas o modificar su tensión superficial.

Además, caso particular es el de los materiales de construcción a los que en casi todas sus aplicaciones se les demanda duraciones mucho mayores que nuestra propia expectativa de vida y en los que por tanto un análisis de su comportamiento a largo plazo es de vital importancia como una parte intrínseca al análisis de sus prestaciones básicas.

Nace así la necesidad de diferenciar la termodinámica de los procesos y transformaciones en los materiales con la de su cinética de interacción con el medio ambiente. Durante muchos años se ha tratado de explicar lo que le ocurre a los materiales cuando sufren cambios de sus propiedades pero en muy pocas ocasiones se estudia y define bien la cinética de su evolución. Muy pocos son los trabajos de cinética, tal vez por su mucha mayor dificultad en ser estudiados y por su complejidad a la hora de generalizar sus conclusiones.

En el presente trabajo se trata de enfatizar la necesidad de estudiar cinéticas de evolución de la propiedades de los materiales y para ello se ilustraran algunos ejemplos en el caso de los materiales de construcción, en especial cuando sufren el ataque del medio como es el caso de la corrosión metálica. Se pondrá de manifiesto paradojas de cómo de algunos procesos muy estudiados no se conoce su cinética. Así, se mencionará como no sabemos por ejemplo la velocidad del ataque por sulfatos al hormigón o la velocidad de ataque por hielo-deshielo cuando se están haciendo multitud de trabajos sobre la velocidad de penetración de los cloruros o existen bastantes trabajos sobre la velocidad de corrosión de la armadura. Otra paradoja importante relacionada con lo anterior es la constatación de los numerosos ensayos realizados en el laboratorio frente a los ensayos in situ, cuando solo estos últimos permiten darse cuenta de la interacción de todas las variables que actúan en un proceso real, donde además el efecto tamaño puede tener una gran importancia.

17:30.

Clausura