Como investigadora postdoctoral financiada por el programa Marie Sklodowska-Curie (MSCA), la Dra. Sha Liu está ayudando a que el Instituto se convierta en una referencia mundial en la metodología de los diagramas de fase.
Liu, de 31 años, se unió a IMDEA Materiales en 2018 gracias a una ayuda postdoctoral MSCA y ha estado trabajando bajo la supervisión del Director Científico del instituto, el Prof. Javier Llorca, en la creación de nuevas aleaciones de aluminio.
En este trabajo están siendo fundamentales los importantes desarrollos en la creación de diagramas de fase para aleaciones binarias y ternarias, un área en el que IMDEA Materiales está llevando a cabo investigaciones de frontera. Los diagramas de fase son un elemento importante en el desarrollo de nuevos materiales ya que muestran las fases estables de las sustancias a diferentes presiones y temperaturas.
Al crear nuevas aleaciones, estos diagramas se han conseguido tradicionalmente mediante experimentos, un proceso que es largo y costoso. Sin embargo, las nuevas metodologías desarrolladas en IMDEA Materiales permiten la realización de dichos diagramas mediante la modelización por ordenador.
«Los diagramas de fase son básicamente una guía para diseñar nuevas aleaciones», explica Liu. «En los métodos que estamos desarrollando, no necesitamos utilizar experimentos para crearlos, por lo que se ahorra mucho tiempo y dinero, dos factores clave en el desarrollo de nuevos materiales».
«Fui la primera persona que ha hecho este tipo de simulación dentro el grupo. Ha supuesto un gran reto, pero finalmente he demostrado que puedo hacerlo y los resultados estamos obteniendo hasta ahora son muy prometedores».
«Actualmente, nuestros resultados coinciden con los datos experimentales, así que esperamos que en el futuro podamos utilizarlos para diseñar nuevos materiales sin necesidad de realizar experimentos».
(Para ver los resultados publicados del trabajo de Liu, consulte aquí:
Prediction of the Al-rich part of the Al-Cu phase diagram using cluster expansion and statistical mechanics – ScienceDirect y aquí: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2107/2107.13645.pdf)
Javier Llorca subraya la importancia del trabajo del IMDEA en este campo, cuyo grupo de investigación está especializado en el desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones de ingeniería en el transporte, la energía y la salud .
«Partiendo de cálculos de mecánica cuántica, somos capaces de predecir, sin parámetros ajustables, la energía de formación y los diagramas de fase de estructuras binarias y ternarias», comenta Llorca.
«En el caso de las aleaciones binarias, el tipo de análisis que estamos haciendo tiene la mayor precisión del mundo. Y en el caso de las aleaciones ternarias, somos realmente uno de los pocos centros de todo el mundo que ha demostrado la capacidad de realizar este tipo de modelización».
Liu se Doctoró en la Universidad de Yanshan (China), donde se especializó en simulación a escala atómica. Decidió solicitar una beca MSCA en IMDEA Materiales debido a la excelente reputación internacional del centro en el campo de la ciencia de los materiales.
Y aunque su etapa como investigadora MSCA en IMDEA Materials llegará a su fin en junio, Liu no se siente triste sino emocionada, por estar a punto de comenzar el siguiente capítulo de su carrera científica.
«Estoy orgullosa porque ya tengo un puesto de Profesora en la Universidad de Yanshan, donde obtuve mi Doctorado».. «Allí podré seguir colaborando con el Profesor Llorca, no sólo continuando con este método, sino también yendo más allá con nuevos desarrollos».
IMDEA Materiales buscainvestigadores postdoctorales que quieran solicitar una beca postdoctoral MSCA en la convocatoria 2022 y tiene abiertas varias expresiones de interés que se pueden solicitar aquí: https://materials.imdea.org/hosting-offers-for-the-marie-sklodowska-curie-actions-postdoctoral-fellowships-2022/
