CONTROL DE LA ESTRUCTURA GRANULAR A TRAVÉS DE INESTABILIDADES HIDRODINÁMICAS

Detalles
  • activo
  • Código:   IDIPI-250
  • Fecha de Inicio:  2022-01-01
  • Fecha de Fin:  2023-12-31
  • Resumen:  El presente proyecto de investigación generará estudios científicos en el área de medios granulares sumergidos. En el Ecuador no existe ningún organismo público, ni privado con dedicación exclusiva en esta área de la Ciencia e Ingeniería orientados a la generación de nuevos materiales con base líquida y partículas no solubles en el líquido portador, provocando la dependencia del país a este tipo de materiales orgánico e inorgánicos producidos en grandes potencias mundiales. Estos materiales deben su importancia ya que en las últimas dedicadas han avanzado las técnicas basadas en la vibración con el objetivo de estructurar materiales granulares previamente desorganizados en patrones ordenados para la formación de films o películas con características regulares bien definidas. Estos materiales pueden servir de base para la organización de tejidos orgánicos e inorgánicos con características funcionales similares a los tejidos nativos. Se pretende evaluar la posibilidad de sinterizar patrones estructurados obtenidos a partir de la sedimentación de partículas de una suspensión en el contexto de una inestabilidad hidrodinámica en el líquido portador. Para lograrlo se diseñará, adecuará y montará un dispositivo experimental robusto y validado con estándares internacionales, que permita, por medio de la manipulación de materiales particulados no solubles a través del control de inestabilidades en la capa líquida en la que el medio granular está sumergido. Los resultados del proyecto, una vez ejecutado, serán de gran valía para la comunidad científica nacional e internacional, ya que es una temática poco explorada a nivel mundial. En el ámbito local, se trabajará con aproximadamente 12 estudiantes (de grado y posgrado) que se capacitarán y formarán en las temáticas relacionadas al proyecto, con la posibilidad de intercambio académico con la FIUBA y ENSL como preámbulo de su formación doctoral. El proyecto se desarrollará en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, en su sede Matriz (Dirección: Panamericana Sur Km 1 1/2) Riobamba – Ecuador. El laboratorio se implementará en la ESPOCH y brindará asesoramiento técnico y científico en el ámbito de inestabilidades e interfaces en materia blanda en general a largo plazo, y en particular en medios granules al Ecuador a través de la innovación, generación de ciencia y tecnología desde la academia. Los recursos económicos para su implementación serán otorgados por la ESPOCH y la contraparte de la UNACH, adicionalmente el talento humano formado y capacitado que forma parte del equipo de trabajo y el asesoramiento técnico de expertos internacionales garantiza la ejecución adecuada del proyecto. Intervendrán en la ejecución docentes investigadores de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo “ESPOCH” y la contraparte de la Universidad Nacional de Chimborazo “UNACH” con la colaboración de expertos internacionales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires – Argentina “FIUBA” y del ENS de Lyon / CNRS – Laboratoire de Physique - Francia. Se generarán tesis de grado y posgrado e intercambio de estudiantes y docentes vinculados a la temática de estudio, con una duración de 2 años.
  • Objetivo General:  Evaluar la posibilidad de sinterizar patrones estructurados obtenidos a partir de la sedimentación de partículas de una suspensión en el contexto de una inestabilidad hidrodinámica en el líquido portador.
  • Objetivos Específicos:  1. Implementar un dispositivo experimental de inestabilidades hidrodinámicas, robusto y validado con estándares internacionales. Para este objetivo, la idea es la implementación de un dispositivo bosquejado en la Fig. 2. Fig. 2 Esquema del dispositivo experimental a implementar. 1) Generador de funciones. 2) Amplificador. 3) Divisor de frecuencia. 4) Arreglo de luz LED. 5) Mesa antivibratoria. 6) Vibrador electromagnético. 7) Corona de luz LED 8) Recipiente contenedor. 9) Acelerómetro 10) Superficie semireflectante. 11) Osciloscopio. 12) Filtro de señal del acelerómetro. 13) Cámara. 14) Computador. 2. Investigar la influencia de los parámetros de control, asociados a la inestabilidad hidrodinámica que se genera en el líquido portador sobre el medio granular sumergido, en la formación y estructura final de los patrones de partículas. Para este objetivo se pretende estudiar la frecuencia de excitación, la aceleración y el espesor de la capa de líquido sobrenadante al medio granular, con la finalidad de obtener patrones de partículas lo más nítidos posibles. 3. Estudiar la influencia de la variación de densidades (líquido portador y medio granular) en la formación de los patrones estructurados. En este objetivo la idea radica en encontrar un contraste de densidad óptimo entre el líquido portador y el medio granular por medio de la variación de las propiedades del líquido con el agregado de sales y el tipo de partículas a utilizar, por ejemplo: de poliestireno y vidrio. En la formación de los patrones de partículas a través de inestabilidades hidrodinámicas.
  • Beneficiarios:  Se beneficiarán del proyecto de investigación pionero en el Ecuador en el ámbito de medios granulares sumergidos, sometida a inestabilidades, la comunidad científica local, nacional e internacional. De la misma manera los estudiantes de la ESPOCH y UNACH tanto de grado como de posgrado que se vinculen al proyecto. Al trabajar con la colaboración de científicos de Latinoamérica y Europa, se prevé la generación de intercambios académicos tanto de estudiantes como de docentes vinculados a la temática en estudio. Como se mencionó en el proyecto, se cuenta con un convenio vigente con la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires en el que el director del proyecto (PhD. Diego Barba Maggi) es el coordinador y se facilitaría la generación de convenio específicos orientados a los ejes de investigación que se deriven del proyecto. De la misma manera con el científico Jean-Christophe Géminard se han generado publicaciones científicas en revistas indexadas de alto impacto en colaboración con el director y miembros del proyecto en los últimos años, lo que facilita la comunicación y beneficios mutuos tanto para la ESPOCH, UNACH y universidades del extranjero.
Miembros
  • CRISTIAN ALEXIS GARCIA PUMAGUALLE - Director proyecto
    alexis.garcia@espoch.edu.ec
  • DIEGO GUILLERMO BARBA MAGGI - Director proyecto
    dbarba@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • ALBERTO LEOPOLDO ARELLANO AUCANCELA - Subdirector proyecto
    aarellano@espoch.edu.ec
    JUNIOR
  • LENIN IVAN LARA OLIVO - Investigador docente
    lelara@espoch.edu.ec
    JUNIOR
  • PAUL PATRICIO ROMERO RIERA - Investigador docente
    p_romero@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • DIEGO FERNANDO AVILA PESANTEZ - Investigador docente
    davila@espoch.edu.ec
    JUNIOR
  • JOEL ALEXANDER ARGOS QUISHPE - Investigador tesista de grado
    joel.argos@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • LUIS ISRAEL GRANIZO MORA - Investigador tesista de grado
    luis.granizo@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • LUIS DAVID ANCHALUISA VALDIVIEZO - Investigador tesista de grado
    luisd.anchaluisa@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
Grupos
  • GRUPO DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN CIENTIFICA Y TECNOLOGÍCA
  • GRUPO DE INVESTIGACIÓN LEARNING ENGLISH WITH
Facultades
  • FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA
Carreras
  • ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN
Programas
  • BIOINGENIERIA
  • DISEÑO Y PRODUCCIÓN MECÁNICA
  • INTELIGENCIA ARTIFICIAL
  • ESPECTROSCOPIA
Líneas
  • PROCESOS TECNOLÓGICOS, ARTESANALES E INDUSTRIALES 2019
  • TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN 2019