Tesis de magíster investigó el comportamiento elástico, viscoso y de humedad de las células de la madera

Ago 23, 2023

Raúl Lazo defendió exitosamente su tesis A multi-physics model for the coupled hygro-viscoelastic behavior of the wood cell wall (Modelo multifísico para el comportamiento higro-viscoelástico acoplado de la pared celular de la madera), en el mes de abril, para obtener el grado de magíster en Ciencias de la Ingeniería Mención Ingeniería Estructural.

Su profesor guía fue el académico Carlos Felipe Guzmán y la comisión estuvo integrada por Josef Füssl, profesor de la Vienna University of Technology (Austria); Jorge Hinojosa Rehbein, académico de la Universidad de Talca (Chile), y el profesor Claudio García-Herrera, de la Universidad de Santiago de Chile.

La investigación propuso un modelo numérico para desarrollar simulaciones del fenómeno acoplado higro-viscoelástico en la capa S2 de la pared celular de la madera. Para ello se trabajó con deformaciones finitas, tratando a la pared celular como un hidrogel reforzado con fibrillas; esto es, como un nanocompuesto matriz-fibra, en donde la matriz está conformada por hemicelulosa, lignina, y moléculas de agua, y las fibras corresponden a las fibrillas de celulosa. El modelo contempló el fenómeno del hinchamiento, así como y el comportamiento elástico y viscoso de la matriz.

Tanto el desarrollo de la tesis como la defensa, que fue realizada íntegramente en inglés, tuvieron una muy buena acogida por el comité evaluador, quienes valoraron la complejidad alcanzada en esta investigación de magíster. El Dr. Carlos Felipe Guzmán señaló que el estudiante requirió de un manejo matemático riguroso y de un software muy específico que le permitiera resolver de mejor manera las ecuaciones: “Tanto la utilización del software como el desarrollo de las ecuaciones requerían de bastantes conocimientos de mecánica no lineal de materiales y del comportamiento físico de la madera, lo que el alumno logró satisfactoriamente y los resultaron fueron bastante convincentes”. Además, destacó que los avances alcanzados por Raúl Lazo podrán aportar en futuras etapas de investigación del comportamiento de la madera: “Por el aspecto técnico, el principal logro fue el desarrollo de un modelo numérico computacional de la célula de la madera muy acabado, prácticamente no existen modelos de este nivel. Esto nos permite proyectar el estudio de fases de escalas superiores de la madera y, a su vez, acoplarlo con estudios que ocurren a nivel estructural”.

Por su parte, el ahora egresado resaltó el apoyo brindado por su tutor: “El apoyo de mi profesor guía fue excelente, me dio la libertad de trabajo que necesitaba, lo que se complementó bien con mi estilo de trabajo independiente y, a la vez, también actuó de guía en los momentos en que no sabía muy bien cómo proceder. Incluso me puso límites cuando me veía muy ambicioso con los objetivos de la tesis y cuando perdía la noción del tiempo disponible para finalizarla”. Junto con lo cual valoró la experiencia adquirida en su proceso de investigación y preparación de su defensa: “Mi proceso de tesis fue difícil debido a la complejidad de mis objetivos. Además, me tuve que familiarizar con un software nuevo. Pero, debido a estos desafíos, mi aprendizaje y desarrollo fue más allá de lo esperado, terminando con una tesis sólida y novedosa. Junto a esto, destaco la experiencia de ponerme en contacto con profesores de universidades extranjeras para resolver dudas sobre ciertas temáticas”.

¡Felicitamos a Raúl Lazo por este importante logro!

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