La Física Computacional se refiere al estudio e implementación de análisis algorítmico para resolver problemas de física para los cuales ya existe teoría base. En la física muchas teorías basadas en modelos matemáticos proporcionan predicciones muy precisas sobre cómo ciertos sistemas funcionan, pero a veces una predicción alcanzable sobre cómo un sistema funciona no es posible. Esos casos generalmente requieren de una aproximación numérica. La Física Computacional puede proveer esas aproximaciones.

Ya que la Nanotecnología sucede a escala atómica, es muy difícil lograr cálculos exactos y simulaciones. Cuando elementos en una nanoescala son estudiados, las imágenes que se pueden recoger no son claras y las mediciones y definiciones pueden volverse borrosas. En estos casos, la Física Computacional puede proveer una simulación. Sin embargo, una simulación puede no obtener resultados de la vida real, como lo experimentos. Las Simulaciones pueden ser un punto medio entre los experimentos y la teoría, por lo tanto, para usar la Física Computacional de una forma adecuada es necesario desarrollar un mecanismo en el que una comparación entre simulaciones y experimentos se haga. La ventaja de las simulaciones es que es fácil saber con exactitud qué se está describiendo y construyendo.

Muchas de las posibles aplicaciones de la Física Computacional a la investigación en Nanotecnología tiene que ver con el hecho de que construir un experimento para probar una aproximación teórica en un material es complicado y requiere de recursos. Es así que cuando los resultados no son positivos realizar un experimento no paga. Una simulación computarizada es mucho más apropiada  en estos casos. Así que es posible obtener un resultado interesante y útil cuando se aplica la Física Computacional a la investigación campos como la Fotovoltaica, para saber exactamente qué hay en la superficie de estudio; o en la Fotocatálisis, para ayudar a separar el agua y explotar las posibilidades energéticas del Hidrógeno.

La Física Computacional puede ser un puente entre la física teórica y la física experimental, pero más que nada, cuando es usada correctamente, puede ser una oportunidad para predecir resultados muy cercanos a la realidad en una simulación. Esto les puede ahorrar a los científico un buena cantidad de ensayos-error y recursos desperdiciados. Duncan Mowbray estuvo en Yachay Tech hace una semana, contándonos un poco sobre su experiencia en el rol de la Física Computacional en la investigación de Nanotecnología. Mira la conferencia completa aquí.

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By: Caridad Bermeo

Dirección de Comunicación