A lo largo de la historia, han existido distintos problemas matemáticos que han inquietado a más de un investigador. Incluso, el Instituto Clay de Matemáticas ha clasificado a un grupo de interrogantes como "los problemas del milenio"; siete cálculos que son un dolor de cabeza, pero cuya solución daría respuesta a varios enigmas de la ciencia.
A través del cine hemos conocido un poco sobre estos enigmas matemáticos, tal y como ocurre en la película Un don excepcional (2017), en la que se hace referencia a las ecuaciones de Navier-Stokes. Sin embargo y a pesar del premio de un millón de dólares para quien los resuelva (e inmortalizar el nombre de esa mente brillante en el Olimpo de las ciencias), hasta la fecha, solo la conjetura de Poncairé ha sido resuelta.
Aunque no pertenece al selecto grupo de los problemas del milenio, hubo un modelo matemático planteado hace 40 años que permaneció sin resolverse... hasta ahora. El trabajo del científico español David Gómez-Castro y su equipo, además de dar respuesta a una interrogante de larga data, permitirá que el rendimiento de tu celular sea mejor. ¿Cómo?
Te invitamos a conocer esta interesante historia en la que unos cálculos ayudarán a optimizar las baterías de litio.
"¿Sabes resolver esta ecuación?"
Gómez-Castro fue recientemente galardonado por la Real Sociedad Matemática Española (RSME) y la Fundación BBVA con el premio Vicent Caselles, por su investigación para simular el rendimiento de las baterías de litio.
A propósito de dicho reconocimiento, el matemático español contó en una entrevista, que la disposición para trabajar en una ecuación que había permanecido sin respuesta desde la década de los 60, surgió de un reto.
"¿Sabes resolver esta ecuación?", fue la pregunta que le hicieron a Gómez-Castro durante un congreso, desafío al que no pudo negarse y fue el incentivo principal para ponerse manos a la obra. "Normalmente es una de las formas de trabajar en mi campo, viene alguien y lanza una pregunta", resaltó.
Ecuaciones en derivadas parciales, ¿con qué se comen?
Tanto Gómez-Castro como su equipo, trabajan con ecuaciones en derivadas parciales (EDP), un modelo que abarca campos como la física, la ingeniería y la economía y que, según sus propias palabras, "permiten estudiar cómo vuela un avión, cómo se dobla una viga, o cómo se calientan las ruedas de un Fórmula Uno".
"Las ecuaciones diferenciales, entre las que se encuentran las EDP, son las reglas del juego de la física; cuando las entiendes puedes simular qué ocurriría en un caso u otro, y eso te ahorra muchos experimentos", apuntó el investigador europeo.
Mejores baterías, menos desperdicio
El enfoque de las EDP para mejorar el rendimiento de las baterías de litio, permitirá simular el funcionamiento de las mismas y corregir posibles fallos en el proceso de optimización.
"Cuanto más seamos capaces de entender su funcionamiento, mejores baterías podremos hacer, serán más eficientes y más pequeñas", detalla Gómez-Castro en sus declaraciones a El Español, haciendo énfasis en el ahorro de tiempo y recursos, producto de las ecuaciones resueltas por él y su equipo.
"Puedes hacer un montón de experimentos, lo cual es caro porque cada vez que quieres saber cuándo va a explotar una batería, gastas una [...] la espera es larga y requieres de alguien ocupado exclusivamente en ello", explica el científico español y puntualiza que con los cálculos resueltos, solo se necesitaría "poner un ordenador a hacer 50.000 veces ese caso [...] sin que te cueste mucho más que la corriente eléctrica que utilizas".
Baterías de litio y su aplicación en otras áreas
Los beneficios de los cálculos resueltos por Gómez-Castro tendrán un impacto directo en el rendimiento de los teléfonos inteligentes y la durabilidad de sus baterías, pero hay campos como la ingeniería automotriz y la generación de energía eléctrica, que también se verán beneficiados.
Tal y como reseña el artículo publicado por el portal especializado Híbridos y Eléctricos, el alcance de las baterías de litio se ha ampliado, "desde la producción de energía a la distribución de electricidad, el transporte de personas y mercancías y el funcionamiento de dispositivos informáticos".
"El desarrollo de baterías de litio no deja de evolucionar, de manera que se mejora entre un 5 y un 10% anual en términos de densidad energética [...] Cada vez es más barato fabricar estas baterías, cuyas aplicaciones se amplían, incluyendo el almacenamiento estacionario a cualquier escala y su incursión en el campo de la aviación", reseña la publicación antes mencionada, a propósito del evento Bay Area Battery Summit, el que se realizó este mes en California y en el que se discutió el impacto social de las baterías de litio y otros elementos.
Los avances conseguidos gracias a la resolución de esta ecuación, no solo engrandecen la labor de Gómez-Castro y su equipo, sino que demuestran que cuando existe la voluntad de aplicar los conocimientos a las complejas realidades del día a día, los resultados en pro de la sociedad pueden causar un impacto mayor al que se cree.
¿Crees que la resolución de esta ecuación tendrá un gran impacto en el rendimiento de las baterías de teléfonos celulares?
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