07.01.2022 - The Pennsylvania State University

Los ingenieros desarrollan una nueva herramienta de software para ayudar a la investigación del modelado de materiales

Software de código abierto que elimina la tediosa investigación de las propiedades de los materiales

Una nueva herramienta de software puede acelerar la investigación en ciencias de los materiales al eliminar la tediosa investigación de fondo sobre las propiedades de los materiales. Los investigadores de Penn State y Sandia National Laboratories acaban de presentar propSym, un software de código abierto en la plataforma de programación MATLAB, que permite calcular las constantes fundamentales necesarias para describir las propiedades físicas de los sólidos, como los metales, las cerámicas o los compuestos.

Los investigadores introducen las características físicas y la estructura de un material, y el programa produce sus constantes de propiedades fundamentales, valores clave que los investigadores necesitan para modelar diversos materiales.

"Algunos modelos físicos contienen cientos o miles de componentes redundantes, lo que puede hacer que el modelo sea abrumador", explica Anubhav Roy, estudiante de doctorado en ciencias de la ingeniería y mecánica en la Facultad de Ingeniería de Penn State y primer autor del artículo. "El programa es capaz de reducir en gran medida el número de componentes para cualquier propiedad física que esté relacionada con sólidos con simetría cristalina inherente".

Los investigadores desarrollaron propSym, cuyos detalles se publicaron en el Journal of Applied Crystallography, después de que no pudieran encontrar información fiable sobre la langasita -un material utilizado en dispositivos de detección y recolección de energía- en un estudio conjunto separado con Sandia National Labs.

"Tradicionalmente, las relaciones entre las constantes fundamentales y las simetrías de los materiales sólo se encuentran en los apéndices de los libros de texto o en las tablas de los artículos de las revistas", dijo Christopher Kube, profesor adjunto de ciencias de la ingeniería y mecánica en Penn State, que dirigió el proyecto. "Tras una búsqueda exhaustiva, no pudimos encontrar datos de referencia para varias propiedades de materiales no lineales para la langasita. Cuando los datos estaban disponibles, encontramos casos de errores tipográficos e incoherencias en las referencias. Unos datos de entrada incorrectos arruinan un modelo".

Kube y sus colaboradores utilizaron propSym para determinar las propiedades de la langasita, como la elasticidad y la capacidad de acumular carga eléctrica. Pero Kube destacó que el programa no se limita sólo a esas dos propiedades.

"El software se puede adaptar a casi cualquier propiedad física de interés; las posibilidades son realmente infinitas", dijo Kube. "En última instancia, espero que propSym ayude a reducir la barrera de entrada para el modelado analítico del comportamiento físico complejo. Muchos problemas modernos de las ciencias se consideran a menudo demasiado difíciles para los modelos analíticos sin que se considere seriamente un enfoque analítico."

PropSym es de código abierto y está disponible para su descarga para cualquiera que tenga MATLAB.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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