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Obtención de Estructuras Porosas de Superficie Mínima Triplemente Periódica (TPMS) para Propósitos de Ingeniería

  • Garzon Muñoz, Luis Eduardo (Investigador principal)
  • Cobos Maldonado, Christian Mauricio (Investigador Secundario)
  • Cobos Maldonado, Mateo Fernando (Estudiante Investigador)
  • Abril Alvarado, Pedro Rafael (Estudiante Investigador)
  • Torres Gutierrez, Jorge Andres (Estudiante Investigador)
  • Ulloa Cabrera, Heather Pamela (Estudiante Investigador)
  • Calle Pallchisaca, Martin Ariel (Estudiante Investigador)

Detalles del proyecto

Descripción

Este proyecto de investigación multidisciplinario se centra en la obtención y caracterización de Estructuras Porosas de Superficie Mínima Triplemente Periódica (TPMS) para diversas aplicaciones de ingeniería. El objetivo principal es modelar, fabricar y evaluar experimentalmente las propiedades mecánicas y térmicas de estas estructuras, inspiradas en geometrías naturales optimizadas. La metodología inicia con la comprensión de las funciones matemáticas que definen las TPMS, seguida por el uso de software computacional avanzado para simular parámetros clave como la densidad de poros y las topologías óptimas. Una fase crucial implica la fabricación de prototipos utilizando técnicas de manufactura aditiva (impresión 3D), incluyendo FDM y SLS, para obtener especímenes con geometrías TPMS específicas (como Schwartz P, Schwartz D y Giroides). Finalmente, se realizarán ensayos destructivos y térmicos en las muestras impresas para validar los resultados de la simulación numérica. El proyecto aborda la necesidad de desarrollar materiales ligeros y resistentes para aplicaciones en ingeniería de tejidos (implantes ortopédicos), mitigación de impacto, y optimización de intercambiadores de calor, buscando demostrar que las estructuras TPMS ofrecen respuestas mecánicas y térmicas superiores en comparación con diseños convencionales. Se espera generar al menos un artículo científico indexado y prototipos funcionales.<br/><br/><b>Objetivo</b>: <br/>Analizar el comportamiento de las propiedades mecánicas y térmicas de las superficies triplemente periódicas (TPMS) obtenidas mediante técnica aditiva y simulación computacional.<br/><br/><b>Líneas de investigación</b>: <br/>Caracterización de nuevos materiales a micro y nano escala
EstadoFinalizado
Fecha de inicio/Fecha fin8/06/2322/01/25

Palabras clave

  • Estructuras Porosas
  • Superficie Mínima Triplemente Periódica
  • TPMS
  • Manufactura Aditiva
  • Impresión 3D
  • Ingeniería de Tejidos
  • Propiedades Mecánicas
  • Propiedades Térmicas
  • Simulación Computacional
  • Geometría Diferencial
  • Absorción de Energía

Areas de Conocimiento del CACES

  • 8115A Biofísica