Descripción del proyecto
EL DISEÑO DE NANOMATERIALES JUEGA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN EL DESARROLLO DE NUEVAS TECNOLOGIAS Y SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, Y POR LO TANTO RESULTA SER UN PUNTO CLAVE PARA LA MEJORA COMPETITIVA DEL SECTOR DE LAS ENERGIAS LIMPIAS Y RENOVABLES, LOS AVANCES CONSEGUIDOS EN EL TERRENO DE LA CARACTERIZACION PREDICTIVA DE MATERIALES NANOESTRUCTURADOS SON MUY SIGNIFICATIVOS, SIN EMBARGO, HASTA LA FECHA, LA MAYORIA DE LOS ENFOQUES A NIVEL MESOSCOPICO TIENEN LA DINAMICA MOLECULAR COMO SU PRINCIPAL ARQUETIPO, TANTO PARA LA REPRESENTACION DEL PROBLEMA, COMO EN LOS ASPECTOS PURAMENTE COMPUTACIONALES, DESAFORTUNADAMENTE, ESTAS APROXIMACIONES PRESENTAN ALGUNAS LIMITACIONES, PRINCIPALMENTE LA NECESIDAD DE RESOLVER ESCALAS DE TIEMPO DEL ORDEN DE FEMTOSEGUNDOS, LO CUAL LAS HACE INADECUADAS PARA EL ESTUDIO DE PROCESOS CINETICOS LENTOS, EN CONSECUENCIA, PARA PODER FORMULAR ESTOS PROCESOS MEDIANTE MODELOS ATOMISTICOS ES PRECISO RECURRIR A ESQUEMAS RADICALMENTE NUEVOS, ESTE ANALISIS CONSTITUYE LA BASE Y MOTIVACION PRINCIPALES DE LA INVESTIGACION QUE SE PROPONE, EN CONCRETO, NUESTRO OBJETIVO ES DESARROLLAR UNA PLATAFORMA COMPUTACIONAL EFICIENTE, QUE BASANDOSE EN UN CONOCIMIENTO DETALLADO DE LOS MECANISMOS ATOMISTICOS COMPLEJOS QUE GOBIERNAN LA NANOESCALA, PERMITA EL DISEÑO DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA NUEVOS Y PARA EL MUNDO REAL, Y EN LOS CUALES LOS PROCESOS CINETICOS SON CRUCIALES PARA GARANTIZAR UN DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO EFICACES, NOSOTROS PROPONEMOS ALCANZAR ESTA META MEDIANTE LOS SIGUIENTES OBJETIVOS ESPECIFICOS: (I) MODELIZACION A ESCALA ATOMISTICA DE PROCESOS TERMO-QUIMICO-MECANICOS ACOPLADOS LENTOS Y FUERA DEL EQUILIBRIO, MEDIANTE TEORIAS DE APROXIMACION DE CAMPO MEDIO; (II) CARACTERIZACION DE LAS PROPIEDADES EFECTIVAS DE LOS MATERIALES Y LA EVOLUCION DE DEFECTOS ESTRUCTURALES, BASANDONOS EN LEYES CINETICAS ATOMISTICAS PERO CON BASE EXPERIMENTAL Y EN TECNICAS DE ENGROSAMIENTO ESPACIAL; (III) DESCUBRIMIENTO Y DISEÑO DE MATERIALES NANOESTRUCTURADOS INNOVADORES, EN PARTICULAR APLICADOS A (A) MATERIALES PARA EL ALMACENAMIENTO DE HIDROGENO Y (B) BATERIAS DE LITIO CON BASE DE GRAFENO, EL PRODUCTO FINAL DE ESTA INVESTIGACION SERA UNA HERRAMIENTA COMPUTACIONAL EN CODIGO ABIERTO QUE PERMITA, TANTO A OTROS INVESTIGADORES COMO A INGENIEROS, ACERCAR DISTANCIAS ENTRE LA PREDICCION MESOSCOPICA DE LOS CICLOS DE VIDA DE FUNCIONAMIENTO COMPLETO DE DISPOSITIVOS Y LOS PROCESOS FUNDAMENTALES Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EN LA ESCALA ATOMISTICA, MATERIALES NANOESTRUCTURADOS\ENERGÍA\LEYES CINÉTICAS\MODELOS ATOMÍSTICOS\ALMACENAMIENTO HIDRÓGENO\PROBLEMAS ACOPLADOS