Este proyecto de investigación representa una alianza estratégica entre la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) de Alemania, con el propósito de acelerar el descubrimiento y desarrollo de materiales multicomponente cercanos a la equiatomía, también conocidos como materiales de alta entropía (HEA). Estos materiales constituyen una clase emergente con un enorme potencial para revolucionar los dispositivos y sistemas electrónicos, pero su principal obstáculo para el desarrollo es el número casi infinito de posibles combinaciones de elementos, lo que hace que su exploración con métodos tradicionales sea lenta e ineficiente.
Para superar este desafío, el proyecto adopta un enfoque basado en técnicas de investigación y fabricación de alto rendimiento (High-Throughput). Este método permite sintetizar y analizar cientos de muestras de materiales diferentes de forma paralela y automatizada. Adicionalmente, se integrarán herramientas de robótica e inteligencia artificial (IA), como el aprendizaje automático (machine learning), para optimizar los procesos, predecir las propiedades de nuevos materiales y guiar la experimentación hacia las composiciones más prometedoras, reduciendo drásticamente el tiempo y los recursos necesarios.
La colaboración está claramente estructurada para aprovechar las fortalezas de cada institución:
La Universidad Nacional de Colombia (UNAL) liderará la fase de síntesis y desarrollo material. Utilizando un robot de pipeteo de alto rendimiento proporcionado por el KIT, se centrará en fabricar bibliotecas de materiales con diversas composiciones. Realizará la caracterización básica inicial y, de manera crucial, desarrollará e integrará los algoritmos de IA y los sistemas robóticos para automatizar y optimizar todo el flujo de trabajo de síntesis y análisis preliminar.
El Karlsruhe Institute of Technology (KIT) actuará como el centro de análisis avanzado y evaluación de aplicaciones. Recibirá los materiales más prometedores sintetizados en Colombia para someterlos a una caracterización fisicoquímica y electrónica detallada, utilizando equipos de vanguardia. Su investigación se enfocará en comprender las propiedades fundamentales de estos nuevos materiales y evaluar su viabilidad para aplicaciones electrónicas concretas.
Finalmente ambas instituciones procuraran dentro de lo posible fomentar la colaboración mediante el apoyo a movilidad científica, como pasantías para los investigadores colombianos. |