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SIMULACIONES NUMERICAS EN DINAMICA MOLECULAR

Antecedentes y Justificación:

La Dinámica Molecular (DM) es una técnica de simulación muy poderosa que implica la solución del problema de muchos cuerpos en un contexto relevante al estudio de la materia a un nivel atómico. Dado que no existe una alternativa capaz de resolver de manera práctica este tipo de problemas con el detalle de la DM, los métodos de la DM han demostrado ser indispensables tanto en investigaciones puras como aplicadas, permitiendo una modelación microscópica detallada a escala molecular. Después de todo, la naturaleza de la materia se encuentra en la estructura y movimiento de sus unidades constituyentes, y la dinámica está contenida en la solución del problema de N-cuerpos.

Dentro de ese contexto, el presente proyecto pretende incursionar en el terreno de las simulaciones moleculares con el fin de aportar información, principalmente, en el campo de la ciencia de los materiales. Se ha visto en la última década que muchas investigaciones de este tipo han permitido obtener materiales nuevos con propiedades superiores a las de los ya conocidos. Por ejemplo, se han obtenido materiales con mejores propiedades de conducción eléctrica (velocidad y capacidad de carga) en difusiones de iones de litio, los cuales son utilizados en las baterías de litio mejorando su capacidad de carga y su duración. Otro ejemplo son los líquidos iónicos que han demostrado ser solventes muy eficientes sin que a la vez se comporten como contaminantes atmosféricos. Este tipo de materiales nuevos, no hubieran podido salir de los laboratorios de química sin una simulación numérica que sirva de orientación a los experimentalistas. Ahí radica la utilidad de una simulación en DM: sin necesidad de incurrir en gastos ni en pruebas costosas en el laboratorio, se pueden hacer toda una gama de pruebas, evaluar los resultados en función de algún parámetro físico particular, y una vez que las simulaciones arrojan un buenas probabilidades de éxito, recién encarar el trabajo físico  con el experimentalista que se encargara de llevar a la práctica lo ya simulado.

Se recalca además que el proyecto corresponde a la investigación doctoral del responsable del mismo, la cual se está llevando adelante con la Carrera de Física de la UMSA (La Paz) y con la supervisión del Departamento de Física de la Universidad de Milán (Italia). El tiempo contemplado para tal investigación es de 3 años y se prevé que el proyecto alcance sus objetivos en ese lapso.

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