Javier LLorca

Mecánica de Materiales

El Profesor Javier Llorca es Ingeniero de Caminos por la Universidad Politécnica de Madrid y obtuvo su doctorado en Ciencia de Materiales en la misma Universidad en 1986. Su labor docente e investigadora se ha llevado a cabo en el Departamento de Ciencia de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid, donde fue nombrado Profesor Titular en 1987 y Catedrático en 1995 y, desde 2006, es el director del grupo de investigación en “Materiales Estructurales Avanzados y Nanomateriales”. En 2007 fundó el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Materiales y fue su director hasta 2017. El Prof. LLorca ha sido pionero en la aplicación sistemática de distintas técnicas computacionales (ab initio, dinámica molecular, dinámica de dislocaciones, plasticidad cristalina, termodinámica computacional, modelos de campo de fase) y de estrategias de simulación multiescala (en el rango de nm a m) para establecer los vínculos procesado-microestructura-propiedades materiales estructurales. Una característica clave de sus contribuciones científicas es el uso de nuevas técnicas experimentales para medir las propiedades mecánicas de las fases y las interfaces en el material a nivel microscópico. De este modo, las simulaciones se “alimentan” con valores experimentales medidos independientemente y están libres de parámetros ajustables. Además, el prof. LLorca ha jugado un papel muy activo en la transferencia de tecnología a empresas españolas y europeas, como lo demuestran la continua financiación por parte de la industria. Una de sus contribuciones mas relevantes en este campo ha sido el desarrollo de técnicas de simulación multiescala para materiales compuestos, que son la base de las modernas estrategias de ensayos virtuales, que está empezando a utilizar en la industria aeroespacial para minimizar el número de costosos ensayos mecánicos para caracterizar y certificar las estructuras de materiales compuestos y optimizar su comportamiento. El profesor LLorca, un investigador Fulbright, es Fellow de la European Mechanics Society, y miembro de la Academia Europaea. Es profesor invitado de la Central South University (Changsha, China) y ha sido investigador visitante en Brown University, el Indian Institute of Science y Shanghai Jiao Tong University. Por su actividad científica ha sido galardonado con el Premio de Investigación de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, el Premio de Investigación de la Universidad Politécnica de Madrid y el Premio a la Mejor Carrera Científica de la Sociedad Española de Materiales (SOCIEMAT). El prof. LLorca es editor asociado de las revistas Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, Composites Science and Technology, Materials Science and Engineering A, International Journal of Multiscale Computational Engineering, Integrating Materials and Manufacturing Innovation, International Journal of Engineering Sciences and Advanced Theory and Simulation. Además, es miembro de la junta directiva de la Society of Engineering Science, preside el Comité Científico de la Conferencia Europea de Mecánica de Materiales, y pertenece al External Advisory Board del Institute for Materials (Georgia Tech).

javier.llorca@imdea.org

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Publications at IMDEA Materials

Líneas de Investigación

Sus líneas de investigación se centran en el desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones de ingeniería en los sectores del transporte, la energía y la salud. Las relaciones entre el procesado, la estructura y las propiedades de los materiales se establecen mediante diversas herramientas computacionales (ab initio, expansión en clústeres, mecánica molecular, dinámica de dislocaciones, campo de fases, termodinámica computacional, mecánica computacional, etc.) y estrategias de modelado multiescala (teoría del estado de transición, homogeneización, etc.), con el apoyo de técnicas de caracterización in situ e in operando. Se presta especial atención a la interacción entre procesos biológicos, químicos y mecánicos. Esta información se utiliza para diseñar nuevos materiales que se fabrican mediante técnicas avanzadas de procesado (incluida la fabricación aditiva de aleaciones metálicas, polímeros y compuestos, pulverización catódica por magnetrón, etc.).

En este sentido, la aplicación simultánea de estrategias de modelado multiescala y caracterización in situ/in operando ha permitido importantes avances en el establecimiento de la relación entre estructura y propiedades, uno de los paradigmas fundamentales de la ciencia de materiales. Inicialmente, estas metodologías se aplicaron a los materiales compuestos (con matrices metálicas, cerámicas y poliméricas), y algunas de las contribuciones en este campo se consideran clásicos dentro de la comunidad científica. Posteriormente, esta metodología se ha ampliado a lo largo de los años a una amplia gama de materiales de ingeniería (incluyendo aleaciones metálicas, cerámicas, polímeros amorfos y cristalinos, fibras de alto rendimiento, catalizadores y materiales biológicos), mediante la incorporación de herramientas de simulación y técnicas experimentales cada vez más complejas y variadas. Gracias a la visión y las ideas del Prof. Llorca en este ámbito, en 2015 recibió una Advanced Grant del Consejo Europeo de Investigación para desarrollar una estrategia de modelado multiescala orientada al diseño virtual, procesado virtual y ensayo virtual de aleaciones metálicas.

Las líneas de investigación actuales del grupo —en el marco de la Ingeniería Integrada de Materiales Computacionales (Integrated Computational Materials Engineering, ICME)— están orientadas al diseño de materiales avanzados para aplicaciones de ingeniería, de modo que los nuevos materiales puedan diseñarse, ensayarse y optimizarse in silico antes de su fabricación real en el laboratorio. Entre estos se incluyen el diseño microestructural de aleaciones metálicas policristalinas y materiales compuestos para aplicaciones estructurales en el transporte, la salud (implantes y andamiajes), así como la energía (catálisis).

  • 2023 – 2026: Profesor honorario, Universidad de Yanshan, China

  • 2023 – 2025: Profesor visitante, Universidad Jiao Tong de Shanghái, China

  • 2017 – Presente: Director científico del Instituto IMDEA Materiales, España

  • 2016 – 2021: Profesor visitante, Universidad Central del Sur, China

  • 2013 – 2014: Brahm Prakash Visiting Professorship, Instituto Indio de Ciencia, India

  • 2012 – 2015: Profesor visitante, Universidad Jiao Tong de Shanghái, China

  • 2007 – 2017: Director y fundador del Instituto IMDEA Materiales, España

  • 1995 – Presente: Catedrático, Departamento de Ciencia de Materiales, Universidad Politécnica de Madrid

  • 1989 – 1990: Investigador visitante Fulbright, Universidad de Brown, EE. UU.

  • 1987 – 1995: Profesor titular, Departamento de Ciencia de Materiales, Universidad Politécnica de Madrid

  • 1986: Doctorado en Ciencia de Materiales, Universidad Politécnica de Madrid

  • 1983: Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos (Grado y Máster con honores), Universidad Politécnica de Madrid

  • 2024: Magnesium Science & Technology Award, International Magnesium Society

  • 2024: Morris Cohen Award, TMS

  • 2023: Premio Nacional de Investigación Leonardo Torres Quevedo en Ingeniería

  • 2023 – 2026: Profesor honorario, Universidad de Yanshan, China

  • 2023: Distinguished Scientist Award, División de Materiales Estructurales, TMS

  • 2023 – 2025: Profesor visitante, Universidad Jiao Tong de Shanghái, China

  • 2019: Fellow, Materials Research Society

  • 2018: Premio de la División de Materiales Estructurales de TMS al mejor artículo publicado en JOM en 2017

  • 2018: Premio a la trayectoria, Sociedad Española de Materiales (SOCIEMAT)

  • 2016 – 2021: Profesor visitante, Universidad Central del Sur, China

  • 2013 – 2014: Brahm Prakash Visiting Professorship, Instituto Indio de Ciencia, India

  • 2013: Miembro electo de la Academia Europaea, sección de Física e Ingeniería

  • 2012 – 2015: Profesor visitante, Universidad Jiao Tong de Shanghái, China

  • 2012: Fellow, Sociedad Europea de Mecánica

  • 2009: Premio de investigación de la Universidad Politécnica de Madrid

  • 2000: Medalla de oro de la Sociedad Española de Integridad Estructural

  • 1999: Premio de investigación de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de España

  • 1990: Premio al joven investigador, Universidad Politécnica de Madrid

  • 1989 – 1990: Investigador visitante Fulbright, División de Ingeniería, Universidad de Brown, EE. UU.

  • 1986: Premio a la mejor tesis doctoral, Universidad Politécnica de Madrid

  • 2025 – 2030: Miembro del Consejo Asesor, Sociedad Europea de Mecánica

  • 2024 – Presente: Cofundador y vicepresidente, Sociedad Internacional de Modelado de Materiales

  • 2022 – Presente: Miembro del Consejo Asesor Externo, centro PRISMS (PRedictive Integrated Structural Materials Science), Universidad de Michigan

  • 2021 – Presente: Editor, Materials Research Letters

  • 2019 – Presente: Editor ejecutivo, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering

  • 2019 – 2022: Miembro del Consejo Asesor Internacional de Tecnología, IRT Saint Exupéry

  • 2017 – 2019: Miembro de la Junta Directiva de la Society of Engineering Science

  • 2018 – 2023: Presidente del Comité de la Conferencia Europea de Mecánica de Materiales

  • 2015 – 2023: Miembro del Comité de la Conferencia Europea de Mecánica de Materiales

  • 2015 – Presente: Miembro del Consejo Europeo de Modelado de Materiales

  • 2012 – 2018: Miembro del Panel Asesor Externo del Institute of Materials, Georgia Tech

  • 2011 – 2014: Miembro del Consejo Asesor, Materials Science and Surface Institute, Universidad de Limerick, Irlanda

  • 2011 – 2024: Miembro del Consejo Asesor Internacional, Conferencia de Modelado Multiescala de Materiales

  • 2010 – 2015: Miembro del Comité de la Conferencia Europea de Mecánica de Sólidos