Hacia nuevos aceros cibernéticos diseñados por computadora | Noticias del MIT



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Respuesta: Ambos están hechos, en parte, a partir de materiales avanzados desarrollados en solo unos pocos años, a diferencia de las décadas habituales, utilizando computadoras en un campo pionero en el MIT. Ahora, ocho profesores del MIT, incluido uno de los inventores del campo, conocido como diseño de materiales computacionales, tienen como objetivo hacer que el campo sea aún más poderoso, con una subvención de $ 7.2 millones por cinco años de la Oficina de Investigación Naval.

El trabajo es parte de la siguiente fase de la Iniciativa del Genoma de Materiales (MGI) anunciada por el presidente Barack Obama en 2011. La MGI está desarrollando «una base de datos fundamental de parámetros que impulsan el ensamblaje de estructuras de materiales», muy similar al Proyecto Genoma Humano «. es una base de datos que dirige el ensamblaje de las estructuras de la vida», dice Gregory B. Olson, profesor de práctica de Thermo-Calc en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (DMSE) del MIT. . La estructura de base de datos fundamental particular para materiales se conoce como «CALPHAD», inventada en el MIT en la década de 1950, con su comercialización iniciada por la empresa Thermo-Calc que respalda la silla de Olson.

El objetivo es utilizar la base de datos de MGI para descubrir, fabricar e implementar materiales avanzados el doble de rápido y a una fracción del costo en comparación con los métodos tradicionales, según el sitio web de MGI.

Los investigadores del MIT centrarán sus esfuerzos en el acero, «porque sigue siendo el material [the world has] estudiado durante más tiempo, por lo que tenemos la comprensión fundamental más profunda de sus propiedades”, dice Olson, el investigador principal del proyecto. Estas propiedades fundamentales son la clave para una base de datos de acero en crecimiento que gobierna todo, desde las composiciones químicas hasta la secuencia de temperaturas de procesamiento para diseñar nuevos aceros de alto rendimiento.

En enero, unos 60 investigadores se reunieron en el MIT para una conferencia de dos días diseñada para compartir el progreso hasta la fecha y las iniciativas futuras sobre estos ciberaceros, o aceros completamente diseñados por computadora. La reunión fue patrocinada por el Centro multiinstitucional “CHiMaD” para el Diseño Jerárquico de Materiales, el Grupo de Investigación del Acero (SRG) del MIT, QuesTek Innovations y el Laboratorio de Investigación de Materiales del MIT. Olson cofundó SRG, QuesTek y CHiMaD, y sigue afiliado a los tres, así como a MRL.

Desde aceros imprimibles hasta cascos de barcos avanzados

Cybersteels puede tener una variedad de aplicaciones, incluidos aceros impresos en 3D que están cambiando la forma en que se fabrican los componentes de aviones navales. La empresa de diseño de materiales de Olson, QuesTek, ha utilizado anteriormente tecnología de diseño por computadora para llevar aceros cibernéticos a la calificación de vuelo en componentes de aviación naval. La Oficina de Investigación Naval también está interesada en desarrollar aceros no magnéticos para cascos de barcos. “La detección de submarinos se basa en el magnetismo, por lo que si puede eliminar el magnetismo, tiene una nueva capacidad de sigilo”, dice Olson, quien dirigió el diseño de materiales informáticos en 1985 con el difunto profesor Morris Cohen del MIT.

En 1985, recuerda Olson, nadie sabía si las computadoras podrían permitir el diseño de nuevos materiales. Eventualmente, sin embargo, él y sus colegas demostraron que podían, lo que culminó con el anuncio de MGI por parte del presidente Obama.

La investigacion

El proyecto de ciberaceros del MIT incluirá trabajo en todo, desde expandir nuestro conocimiento de los aceros fundidos, que será dirigido por el profesor de metalurgia de DMSE Antoine Allanore, hasta el modelado económico de nuevos aceros, que será dirigido por Elsa A Olivetti, Esther y Harold E. Edgerton Profesor de Desarrollo de Carrera en DMSE.

Otra área importante de estudio se refiere a los límites entre los granos microscópicos que componen un acero. Si bien la termodinámica global del acero está bien establecida, dice Olson, «necesitamos avanzar en la termodinámica de las interfaces»: límites de grano. El trabajo experimental con este fin será realizado por C. Cem Tasan, profesor asociado de metalurgia de Thomas B. King en DMSE, y James M. LeBeau, profesor asociado en DMSE. Christopher A. Schuh, Danae y Vasilis Salapatas Profesor de Metalurgia en DMSE, y Jeffrey C. Grossman, Morton y Claire Goulder y Profesor de Familia en Sistemas Ambientales y Jefe del Departamento de Ciencia de Materiales cubrirán el trabajo teórico sobre los límites de grano. e Ingeniería.

Olson, en colaboración con el profesor David M. Parks del Departamento de Ingeniería Mecánica, trabajará en la incorporación de simulaciones de mecanismos de refuerzo de acero al principio del proceso de diseño. Históricamente, las simulaciones se han utilizado en las últimas etapas de diseño.

Olson está entusiasmado con el futuro. «Nosotros tenemos [already] tuvo más éxito de lo que había esperado que esta tecnología sería. Es increíble verlo despegar.

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