El Dr. Felipe Valencia estudió distintos aspectos de "nanopartículas huecas" (NPH) por medio de simulaciones de dinámica molecular, tesis a partir de la cual fue distinguido por la Academia Chilena de Ciencias del Instituto de Chile por ser un aporte al desarrollo de la ciencia en el país.
El objetivo de la investigación del Dr. Valencia apuntó a entender y describir el comportamiento térmico y mecánico de nanopartículas huecas metálicas y sus posibles aplicaciones en el almacenamiento de energía y el recubrimiento de superficies o como materiales resistentes al daño por irradiación.
La tesis analizó la estabilidad térmica de las NPH, la cual está fuertemente relacionada con dos de sus parámetros geométricos: radio externo y espesor. Se observó que bajo algunas combinaciones de parámetros, estas pueden adoptar tres tipos de configuraciones: estable, medio-estable e inestable.
Una vez entendido el comportamiento en temperatura, se estudió la capacidad de almacenamiento de hidrógeno en nanopartículas huecas de Pd. Los resultados obtenidos sugieren que la cavidad puede usarse de manera ventajosa para aumentar la capacidad de almacenamiento de la nanoestructura, siendo capaz de almacenar hidrógeno en forma gaseosa a presiones cercanas a los 7 GPa.
Por otra parte, se realizaron ensayos de nanoindentación que muestran que las NPH pueden soportar esfuerzos comparables a los de las nanopartículas convencionales pero con límites elásticos mucho mayores, ambos resultados pueden ser modificados por medio de la geometría de la nanopartícula hueca.
Adicionalmente, por medio de impactos a hipervelocidades con nanoclusters, se observó la resistencia de estas estructuras a mantener su forma esférica, incluso en regímenes donde el nanoproyectil es capaz de perforar la nanopartícula, donde se evidencia auto-reparación ya sea parcial o total.
Todos estos escenarios sugieren que las nanopartículas huecas son un material altamente interesante y versátil, cuyo comportamiento difiere completamente de las nanopartículas convencionales.
Consultado por el reconocimiento, el ex estudiante de nuestra institución agradeció el honor, destacó el alto nivel de todas las tesis presentadas ante la Academia, y recordó su paso por la Facultad de Ciencias. "Recuerdo con nostalgia esos ocho años por el trabajo duro, la constancia y por las relaciones con amigos, colegas y profesores, los cuales terminan actuando como un segundo pilar (aparte de la familia) en una etapa difícil como es el desarrollo del doctorado y de la carrera en sí".
Junto con ello valoró el apoyo y aporte de sus tutores, los profesores José Rogan Castillo y Miguel Kiwi Tichahuer, y de los académicos de su licenciatura y postgrado, "que me entregaron las herramientas necesarias para desarrollar mi trabajo de la mejor forma posible, así como también por los miembros de mi comisión de tesis que actuaron de manera crítica y ayudaron a corregir y mejorar la calidad de mi investigación".
Puede revisarse la tesis de forma íntegra aquí.