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El Instituto IMDEA Materiales y ArcelorMittal refuerzan su colaboración con la firma de un acuerdo estratégico

El acuerdo estratégico impulsará proyectos conjuntos, transferencia de conocimiento y talento, y permitirá a ambas organizaciones abordar desafíos complejos con mayor agilidad.

El Instituto IMDEA Materiales de TecnoGetafe y ArcelorMittal han firmado un acuerdo estratégico que promete impulsar el desarrollo de soluciones y tecnologías más sostenibles basadas en la ciencia e ingeniería de materiales para el sector siderúrgico.

Este acuerdo, que consolida una relación de más de diez años entre ambas organizaciones, busca abordar retos críticos y fortalecer aún más los lazos entre la investigación y la industria.

Fuente: IMDEA Materiales

Innovación en el monitoreo de salud estructural en el sector aeronáutico

El Instituto IMDEA Materiales de TecnoGetafe continuará investigando cómo mejorar los procesos de monitoreo de salud estructural en el sector aeronáutico tras la finalización del proyecto DOMMINIO.

A lo largo de los últimos cuatro años de este proyecto europeo, IMDEA Materiales ha desempeñado un papel crucial en el desarrollo de una nueva generación de sensores basados en nanotubos de carbono (CNTs).

El Instituto también ha trabajado en la tecnología necesaria para implementar gemelos digitales que permitan la detección y análisis de daños en tiempo real en componentes aeroespaciales.

En julio, DOMMINIO celebró su Final Workshop como parte de la 14ª Conferencia Internacional de la Red Europea de Ciencias Aeronáuticas (EASN).

En este evento, investigadores de todos los socios del proyecto, incluido el Dr. Davide Mocerino de IMDEA Materiales, presentaron sus avances en el diseño, fabricación y monitoreo de materiales compuestos para aplicaciones aeronáuticas.

Las líneas de investigación del Instituto se han centrado en el desarrollo de sensores avanzados y gemelos digitales.

Este proceso implica evaluar y cuantificar las propiedades físicas, químicas y eléctricas de los materiales para determinar su idoneidad en aplicaciones sensoriales específicas.

En el caso de DOMMINIO, estos sensores han sido fabricados con CNTs, lo cual representa un reto innovador en el campo de los sensores aeronáuticos. Se espera que los nanotubos permitan producir sensores más ligeros y sensibles que los materiales tradicionales.

Sin embargo, para comercializar esta tecnología y llevarla a nivel industrial, aún queda camino por recorrer. Ahí es donde entra en juego el nuevo proyecto COMPSTLAR, coordinado por el centro tecnológico AIMEN (también coordinador de DOMMINIO).

Este proyecto tiene entre sus objetivos recopilar datos en tiempo real de sensores de deformación basados en fibra óptica y en grafeno novedoso inducido por láser, para la evaluación y monitoreo de la salud estructural.

Con estos sensores de fibra óptica, el Prof. González y su equipo en IMDEA Materiales continuarán desarrollando su gemelo digital para proporcionar una simulación en tiempo real de componentes dañados.

El uso de una tecnología bien establecida como los sensores de fibra óptica permitirá a los investigadores avanzar más rápidamente con el gemelo digital, que depende de la precisión de los datos de los sensores para su desarrollo.

De esta manera, los investigadores esperan optimizar el proceso de mantenimiento y reducir el desgaste de materiales.

Otro componente del proyecto será la inspección ultrasónica (IU) de materiales para la detección de daños, específicamente con el objetivo de mejorar la detectabilidad de esta técnica mediante el uso de inteligencia artificial (IA).

Esta investigación será liderada por el grupo de Procesado y Caracterización In-Situ de Materiales de IMDEA Materiales, encabezado por el Dr. Federico Sket.

Fuente: IMDEA Materiales

IMDEA Materiales busca fortalecer la colaboración científica y tecnológica con China para impulsar la innovación

 

El Ministro de Educación de China, el Sr. Huai Jinpeng, visitó el Instituto IMDEA Materiales de TecnoGetafe durante su estancia en España, donde se reunió con el equipo directivo e investigadores del Instituto para discutir posibilidades de colaboración.

El ministro Huai, acompañado por representantes del Ministerio de Educación de China y de la Embajada de China en España, se reunió con la dirección de IMDEA Materiales y miembros de su equipo científico, entre ellos el Prof. Dr. De-Yi Wang, uno de los 17 Investigadores Principales del Instituto.

El Prof. Wang es líder del grupo de investigación de Polímeros de Alto Rendimiento y Retardantes al Fuego y es reconocido internacionalmente por su trabajo en materiales ignífugos.

La visita coincidió con la firma de un Memorando de Entendimiento entre el ministro Huai y la ministra de Ciencia e Innovación de España, la Sra. Diana Morant, para reforzar la colaboración en educación superior entre ambos países.

Durante la visita, el ministro Huai tuvo la oportunidad de recorrer uno de los laboratorios de IMDEA Materiales, donde recientemente se instaló un equipo único en España para ensayos de seguridad contra incendios en carcasas de baterías.

IMDEA Materiales también presentó sus estrategias de transferencia de tecnología y gestión de propiedad intelectual en proyectos internacionales, aspectos clave para la colaboración con la industria.

La posibilidad de explorar nuevas estrategias para fortalecer las colaboraciones entre ambos países ofrece amplias oportunidades para ambos países.

Fuente: IMDEA Materiales

IMDEA Materiales se une a la creación de un Centro de Competencia en Fabricación Aditiva y Materiales Avanzados

La fabricación aditiva está revolucionando la industria aeroespacial al permitir la descentralización de la producción y el uso de diseños innovadores de materiales.

Para acelerar la I+D y la transferencia de conocimientos en este sector, la Universidad de Chipre (UCY) establecerá un Centro de Competencia en Fabricación Aditiva y Materiales Avanzados (AM2C3) en Chipre.

Esta ambiciosa colaboración internacional contará con la amplia experiencia de UCY, la Fundación para la Investigación Industrial y Técnica de Noruega (SINTEF), los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA) y el Instituto IMDEA Materiales.

Al avanzar en el desarrollo de materiales como los Al-MMCs, que ofrecen excepcionales relaciones resistencia-peso, AM2C3 busca abordar la creciente demanda de la industria aeroespacial por aplicaciones de alto valor y bajo volumen.

La Dra. María Teresa Pérez-Prado, líder del Grupo de Investigación en Metalurgia Sostenible de IMDEA Materiales, dirigirá las contribuciones del Instituto a este proyecto.

IMDEA Materiales trabajará estrechamente con los investigadores de UCY para transferir conocimientos, ofrecer capacitación y apoyar el desarrollo de metodologías avanzadas de procesamiento y técnicas de caracterización para Al-MMCs fabricados mediante fabricación aditiva.

«Estamos muy emocionados de participar en este proyecto, que ampliará la red del Instituto IMDEA Materiales en tecnologías de fabricación avanzada», dijo la Dra. Pérez-Prado.

La experiencia del Instituto en investigación de materiales avanzados y sostenibilidad desempeñará un papel crítico al equipar a los investigadores de UCY con habilidades de vanguardia y acceso a equipos sofisticados. Además, la colaboración incluirá intercambios de personal, fomentando la innovación y la cooperación entre instituciones.

AM2C3 también respaldará el desarrollo de marcos de propiedad intelectual, así como un ecosistema de colaboración continua, asegurando que sus beneficios perduren más allá del período de financiamiento de tres años.

La contribución de IMDEA Materiales a esta iniciativa transformadora refuerza su compromiso con el avance de la metalurgia sostenible y la promoción de colaboraciones globales en tecnologías de vanguardia.

Fuenet: IMDEA Materiales

El Instituto IMDEA Materiales presenta capacidades únicas en España de ensayo de seguridad contra incendios para carcasas de baterías

El Instituto es el primer centro de investigación en España y el segundo en Europa en poseer esta capacidad de ensayo, consolidando su posición como líder mundial en materiales resistentes al fuego para almacenamiento de energía.

El Instituto IMDEA Materiales de TecnoGetafe ha dado un paso importante en las pruebas avanzadas de seguridad contra incendios con la instalación de un equipo de última generación capaz de probar carcasas de baterías bajo condiciones extremas.

Esta nueva nueva capacidad permite a IMDEA Materiales realizar evaluaciones rigurosas de los materiales que más se utilizan en las carcasas de baterías bajo los efectos simultáneos de exposición a llamas de alta temperatura y de ablación de partículas.

Es el primer equipo con estas prestaciones en España, y el segundo en toda Europa, que cumple con los requisitos de la norma UL2596 recientemente introducida para el rendimiento térmico y mecánico de estos materiales*.

Su singularidad radica en su capacidad para simular las condiciones más representativas de una fuga térmica en la vida real. Esto ocurre cuando la batería experimenta un aumento incontrolado de temperatura y presión, lo que puede provocar un incendio intenso y la expulsión de partículas.

La mayoría de los equipos convencionales de ensayos de incendios en esta situación solo consideran el impacto al material generado por la exposición a las llamas. Sin embargo, el sistema de IMDEA Materiales va más allá, incorporando el elemento de partículas; algo crucial para replicar con mayor precisión los riesgos asociados con fallos en las baterías.

Fuente: IMDEA Materiales

Nuevo método para estudiar la propagación de ondas sonoras en metamateriales topológicos

Investigadores de IMDEA Materiales e IMDEA Nanociencia, en colaboración con el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y la Universidad de Nanjing, han adoptado un enfoque novedoso para estudiar la interacción entre ciertos metamateriales topológicos y la propagación de ondas sonoras.

La técnica, descrita por el Dr. Johan Christensen de IMDEA Materiales como «cortar y pegar», fue uno de los métodos empleados en la reciente publicación ‘Visualizing the topological pentagon states of a giant C540 metamaterial’ en la última edición de la prestigiosa revista Nature Communications.

El estudio se centra en el Buckminsterfullereno, o ‘buckyballs’, y utiliza la impresión 3D para ampliar la estructura molecular de un fullereno C540, que típicamente tiene un diámetro aproximado de alrededor de 1,1 nanómetros (nm). Para poner en perspectiva este tamaño, es aproximadamente 70.000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano.

El modelo macroscópico de C540, que presenta una red de hexágonos y pentágonos entrelazados, permitió a los científicos explorar el comportamiento de las ondas sonoras y el confinamiento de energía en una estructura inspirada en los alótropos del carbono, pero a una escala lo suficientemente grande como para observarla directamente.

Los fullerenos, o C60, son moléculas esféricas de carbono con 12 caras pentagonales y 20 hexagonales. Estas moléculas han sido sintetizadas mediante evaporación láser y se han encontrado en materiales naturales raros como las rocas de shungita y las estrellas ricas en carbono.

«Si bien los fullerenos presentan propiedades electrónicas únicas, observar estas propiedades a escala nanométrica es un desafío», explicó el Dr. Christensen, uno de los autores del artículo. «Al crear un modelo más grande, impreso en 3D, de C540, pudimos superar esta limitación, obteniendo información sobre cómo las ondas sonoras interactúan con los defectos estructurales, conocidos como estados topológicos, dentro de la red de carbono».

La estructura impresa en 3D de C540 estaba formada por tubos huecos dispuestos en una red de pentágonos y hexágonos. Esta construcción permite estudiar cómo se propagan las ondas sonoras a través de ella, con un enfoque en cómo los defectos pentagonales afectan el comportamiento de las ondas.

«Al visualizar estos modos resonantes, podemos ver cómo las ondas interactúan con los defectos topológicos, lo que de otro modo sería difícil de observar en moléculas más pequeñas y sintetizadas», añadió el Dr. Christensen.

Para crear el modelo de C540, los investigadores crearon y luego ampliaron una hoja homogénea de grafeno, un material 2D con el grosor de un solo átomo. Luego aprovecharon su técnica de ‘cortar y pegar’ para cortar la hoja en cuñas antes de volver a pegarlas en una forma similar a un balón de fútbol para crear regiones de tensión y curvatura dentro de la estructura.

Esta técnica imita los defectos topológicos encontrados en materiales de carbono como el grafeno y los nanotubos. Se sabe que estos defectos influyen en el comportamiento de las ondas electrónicas a medida que viajan a través del material, lo que da lugar a regiones donde las ondas se confinan y se comportan de maneras distintivas.

Al manipular estas características topológicas, los investigadores demostraron que podían controlar la propagación de las ondas, lo que podría tener aplicaciones significativas en la conducción de ondas, el aislamiento acústico y otras tecnologías acústicas.

El próximo paso implicará estudiar simetrías de fullerenos mucho más complejas en colaboración con el antiguo investigador visitante del Instituto IMDEA Materiales, el Prof. Humberto Terrones del Instituto Politécnico Rensselaer.

Esta colaboración permitirá la investigación de estructuras de multiláminas tipo ‘cebolla’, con un interés particular en descubrir nuevas reglas de simetría al considerar vibraciones flexionales en lugar de ondas sonoras. Estos resultados podrían resultar relevantes para aplicaciones en ultrasonidos.

Fuente: IMDEA Materiales

IMDEA Materiales acogerá la próxima Asamblea General de MATERPLAT

La Asamblea General de MATERPLAT 2024, Plataforma Tecnológica Española de Materiales Avanzados y Nanomateriales, tendrá lugar en el Instituto IMDEA Materiales, en TecnoGetafe, el próximo 3 de diciembre.

A lo largo de esta jornada, tendremos interesantes ponencias sobre temas de gran relevancia como la sostenibilidad en la industria de las baterías, sector de automoción y el nuevo paradigma para diseñar aleaciones metálicas, entre otras.

Además, la Sra. Cristina Moneo, Subdirectora General del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, presentará el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2024-2027, destacando sus principales objetivos y estrategias para impulsar la investigación y la innovación en España.

También contaremos con la participación especial de Javier Sanfelix, Policy Officer, Industrial Transformation Unit of the DG Research and Innovation, Comisión Europea, quien presentará una actualización sobre las iniciativas europeas en materiales avanzados.

Puedes registrarte y encontrar más información sobre el evento en la página web de MATERPLAT.

Fuente: Imdea Materiales/MATERPLAT

Los investigadores de IMDEA Materiales destacados en la lista anual de los mejores científicos del mundo de la Universidad de Stanford

El Instituto IMDEA Materiales de TecnoGetafe está bien representado una vez más en las listas anuales de los mejores 2% de científicos del mundo de la Universidad de Stanford.

Cabe destacar que el Director Científico del Instituto, el Prof. Javier LLorca, se convierte en uno de los 200 científicos mejor clasificados a nivel mundial en el campo de la Ciencia de Materiales.

“Dos de nuestras misiones son hacer ciencia de excelencia y atraer talento internacional a la Comunidad de Madrid”, dijo el Director de IMDEA Materiales, el Prof. José Manuel Torralba, uno de los 10 científicos del instituto destacados en los rankings.

“Que más de la mitad de nuestros group leaders pertenezcan a este ranking y que a su vez, la mitad sean extranjeros confirma que el instituto está trabajando de forma sostenida en la consecución de las dos misiones,” añadió.

La Universidad de Stanford publica dos clasificaciones anualmente; la primera se dedica a las actividades de investigación de los 12 meses anteriores, mientras que la segunda se basa en logros a lo largo de la vida.

Las clasificaciones se basan en datos bibliométricos de la base de datos Scopus y se consideran las más prestigiosas en su tipo.

Tienen en cuenta información relacionada con el número de citas por publicación (índice h) y la relevancia del investigador en las obras publicadas (índice hm).

Varios investigadores de IMDEA Materiales aparecieron en ambas listas este año, incluidos los Profs. LLorca y Torralbo, así como el Dr. De-Yi Wang, el Prof. Carlos González, el Prof. Javier Segurado, la Dra. Teresa Pérez Prado, el Dr. Johan Christensen y el Dr. Ilchat Sabirov.

El mayor avance entre los investigadores del Instituto fue el Dr. Wang, quien subió casi 20,000 posiciones desde las clasificaciones del año pasado y ahora se considera entre los 1500 mejores científicos de materiales del mundo.

Además, los Drs. Maciej Haranczyk y Harun Tüysüz fueron incluidos en la lista de Logros Anuales por su trabajo en los últimos 12 meses.

El Dr. Tüysüz es el nuevo Investigador Principal de IMDEA Materiales, y su investigación en 2023 se llevó a cabo mientras estaba afiliado al Instituto Max Planck en Alemania.

Los investigadores de IMDEA Materiales mencionados son:

Las listas de la Universidad de Stanford de los Mejores Científicos del 2% del Mundo se pueden encontrar, aquí.

*Investigación realizada en 2023 mientras estaba afiliado al Instituto Max Planck.

Fuente: IMDEA Materiales

Sensores basados en hilos de nanotubos de carbono que podrían transformar el monitoreo de la salud estructural de aeronaves

Investigadores del Instituto IMDEA Materiales en TecnoGetafe, y del Centro de Tecnología AIMEN están detrás del desarrollo de sensores imprimibles que ofrecen monitoreo de deformaciones y detección de daños en los componentes del fuselaje. El avance podría llevar tanto a nuevas rutas de fabricación del fuselaje como a aeronaves más seguras.

Investigadores del Instituto IMDEA Materiales han liderado un estudio innovador sobre el desarrollo de sensores de deformación basados en hilos de nanotubos de carbono (CNT) para el monitoreo de salud estructural (SHM por sus siglas en inglés) de los componentes del fuselaje.

El SHM proporciona una evaluación crítica del rendimiento e integridad de los componentes en servicio y es una medida clave para mejorar la seguridad y fiabilidad de las aeronaves modernas.

El estudio, Strain sensing of structural composites by integrated piezoresistive CNT yarn sensors, es el trabajo colaborativo de investigadores del IMDEA Materiales y del Centro de Tecnología AIMEN en Galicia.

El estudio describe el desarrollo de los sensores, que ofrecen detección piezoresistiva en partes del fuselaje de termoplásticos. Los sistemas actuales de SHM, como las galgas extensométricas, sensores acústicos y de vibración, y sensores de fibra óptica, siguen siendo problemáticos debido al rango de medición limitado y, en algunos casos, al hardware costoso y dificultades en su manejo.

El enfoque innovador tomado por los investigadores, como parte del proyecto de investigación Horizonte 2020 de la Unión Europea, DOMMINIO, consiste en integrar hilos de CNT en laminados estructurales de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) termoplásticos.

Los sensores basados en hilos de CNT, que son flexibles y robustos, están diseñados para integrarse completamente en un componente del fuselaje durante la fabricación, evitando así problemas de unión y delaminación. Se consideran un componente clave para futuros sistemas integrados de SHM con detección de fallos en tiempo real basada en datos.

Enfocado en el desarrollo de sensores basados en filamentos termoplásticos recubiertos con polieterquionona (PEKK) y reforzados con hilos continuos de CNT, la publicación describe las capacidades de detección de deformaciones en comparación con las galgas extensométricas comerciales.

Fuente: IMDEA Materiales

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XV Noche Europea de los Investigadores, Madrid

El Instituto IMDEA Materiales de TecnoGetafe será parte de “La ciencia que ayuda al Planeta” en la Noche Europea de los Investigadores junto a los siete Institutos IMDEA de la Comunidad de Madrid, el próximo 27 de septiembre a las 18:00h en la Residencia de Estudiantes de Madrid.

Este año, contarán con la participación especial de la investigadora postdoctoral, la Dra. Lucía Doyle, del proyecto HipPEEK, que trabaja en llevar la circularidad a los materiales de ingeniería avanzada. Además, su director, el Prof. Jose Manuel Torralba, también estará presente para compartir su visión sobre la sostenibilidad en la ciencia de los materiales.

Más información en: http://c.madrid/mgmme