Un investigador del Campus de la UPC de Terrassa desenvolupa una nova llei física que permet entendre i preveure el trencament dels materials

El seu treball de recerca ha sortit publicat a la revista científica Nature | És la primera vegada que s’aconsegueix descriure i entendre tot el procés de fractura de materials diversos en 3 dimensions | Aquest nou model matemàtic es podrà aplicar a la millora de nous materials

Publicat el 13 de març de 2010 a les 23:29
El nostre entorn està replet de materials, que es trenquen, es modifiquen i s’erosionen amb el temps i l’entorn. Conèixer com es produeix aquesta fractura, quin és el procés que es desenvolupa quan es trenca un material i en què esdevindrà és l’objectiu d’Antonio J. Pons, investigador del grup de Dinàmica i Òptica no Lineal i Làsers de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) al Campus de Terrassa, ha desenvolupat un nou model matemàtic que ha originat una nova llei física, que permet descriure, en totes les seves fases, com es trenca un material i, per tant, predir la manera en què ho farà abans de produir-se la fractura.

Fins ara, només s’havia pogut experimentar amb objectes plans (en dues dimensions), així doncs, és la primera vegada al món que s’aplica aquest model en la descripció d’objectes o materials en 3 dimensions (3D) i que permet, entre d’altres coses, conèixer quines forces descriuen la trajectòria de la fractura en un material concret i com es produeix. El físic Antonio J. Pons ha creat un model de simulació que permet predir els diferents tipus de trencaments que es produeixen en determinats materials a totes les escales, des de les fissures més microscòpiques fins les de mida més gran.

Amb aquests nous coneixements es podran predir les fractures abans que es produeixin i millorar certs materials o tècniques de producció. Això permetrà predir, per exemple, la fractura provocada per una certa activitat sísmica, entre d’altres esdeveniments geològics o bé millorar certs materials de construcció per fer-los més resistents. De moment, l’estudi no es pot aplicar a cristalls, fusta o ossos humans, perquè l’estructura d’aquests materials esdevé més complexa que la resta. Amb tot, es tracta d'un model purament teòric pel qual els investigadors han trigat prop de 4 anys en resoldre. 

La recerca s’ha publicat a la revista Nature i s’ha realitzat en col·laboració amb Alain Karma, professor de la Northeastern University de Boston, als Estats Units.