Nicolas Estrada Mejia

Durante las últimas décadas, la materia granular ha sido objeto de numerosas investigaciones de parte de diferentes comunidades científicas. Gracias a técnicas de investigación modernas (e.g., simulaciones numéricas con elementos discretos, tomografías, análisis de imágenes), hoy es posible caracterizar diferentes sistemas granulares desde el punto de vista de su reología, su estructura interna y los fenómenos físicos al origen de su comportamiento macroscópico. De hecho, se ha progresado tanto en estas técnicas que en la actualidad es posible simular materiales con tamaños y formas de partículas realistas. Uno de los campos en los que es interesante aplicar estas técnicas es el estudio de sistemas de infraestructura con el fin de optimizarlos. Esta tarea es especialmente importante en la época actual, caracterizada por una urbanización creciente y un deterioro acelerado de los recursos naturales. En este contexto, se hace entonces necesario concebir nuevos sistemas y materiales granulares, que permitan optimizar las estructuras del mañana. Una pista de investigación promisoria es la concepción de sistemas granulares "auto-bloqueados", que pueden ser agrupados en dos grandes familias: 1) los sistemas compuestos por partículas fuertemente no-convexas y 2) los sistemas reforzados con fibras. En los dos casos, aún en ausencia de fuerzas cohesivas entre las partículas, el material puede comportarse como un sólido cohesivo y soportar esfuerzos importantes. A esta propiedad se le llama "cohesión geométrica", pues corresponde a la emergencia de una respuesta cohesiva que tiene por único origen la geometría de las partícuas. Desde el punto de vista microestructural, la descripción de esta propiedad y de sus orígenes físicos siguen siendo preguntas abiertas. Este proyecto tiene como objetivo general el estudio de sistemas granulares auto bloqueados (i.e., con cohesión geométrica) con el fin de entenderlos mejor y poder usarlos en la optimización de diferentes estructuras civiles (e.g., sistemas de control de erosión fluvial o sistemas de protección contra avalanchas de suelo o niveve).

Durante las últimas décadas, la materia granular ha sido objeto de numerosas investigaciones de parte de diferentes comunidades científicas. Gracias a técnicas de investigación modernas (e.g., simulaciones numéricas con elementos discretos, tomografías, análisis de imágenes), hoy es posible caracterizar diferentes sistemas granulares desde el punto de vista de su reología, su estructura interna y los fenómenos físicos al origen de su comportamiento macroscópico. De hecho, se ha progresado tanto en estas técnicas que en la actualidad es posible simular materiales con tamaños y formas de partículas realistas. Uno de los campos en los que es interesante aplicar estas técnicas es el estudio de sistemas de infraestructura con el fin de optimizarlos. Esta tarea es especialmente importante en la época actual, caracterizada por una urbanización creciente y un deterioro acelerado de los recursos naturales. En este contexto, se hace entonces necesario concebir nuevos sistemas y materiales granulares, que permitan optimizar las estructuras del mañana. Una pista de investigación promisoria es la concepción de sistemas granulares "auto-bloqueados", que pueden ser agrupados en dos grandes familias: 1) los sistemas compuestos por partículas fuertemente no-convexas y 2) los sistemas reforzados con fibras. En los dos casos, aún en ausencia de fuerzas cohesivas entre las partículas, el material puede comportarse como un sólido cohesivo y soportar esfuerzos importantes. A esta propiedad se le llama "cohesión geométrica", pues corresponde a la emergencia de una respuesta cohesiva que tiene por único origen la geometría de las partícuas. Desde el punto de vista microestructural, la descripción de esta propiedad y de sus orígenes físicos siguen siendo preguntas abiertas. Este proyecto tiene como objetivo general el estudio de sistemas granulares auto bloqueados (i.e., con cohesión geométrica) con el fin de entenderlos mejor y poder usarlos en la optimización de diferentes estructuras civiles (e.g., sistemas de control de erosión fluvial o sistemas de protección contra avalanchas de suelo o niveve).