En el marco de la Jornada de Matemáticas y Muestra científica se llevó a cabo el Coloquio de Ciencias Naturales y Exactas, titulado “Métodos computacionales para entender los materiales”, a cargo del Dr. Abdul Mauricio Reyes Úsuga, de la Universidad Andrés Bello, Chile.

 

En este espacio, el público pudo conocer cómo los investigadores utilizan las matemáticas y la lógica para explicar el funcionamiento de la naturaleza. Mientras que los físicos teóricos se enfocan en modelos matemáticos y los físicos experimentales trabajan en laboratorios midiendo y observando directamente, hoy en día ha surgido una tercera forma de hacer ciencia: la física computacional.

 

Gracias a los avances en el poder de cálculo de las computadoras modernas, ahora es posible estudiar el comportamiento de los átomos y materiales a través de simulaciones. Es como tener un laboratorio dentro del computador, en el que se pueden probar ideas sin necesidad de contar con todos los elementos químicos o materiales de forma física.

 

Estas simulaciones se basan en programas especializados que siguen las reglas de la mecánica cuántica, rama de la física que describe el comportamiento de las partículas subatómicas, como los electrones. En lugar de seguir el movimiento de cada electrón individualmente —algo prácticamente imposible—, se estudia su distribución en todo el material, lo que permite predecir su comportamiento global. 

 

Con estas herramientas, los científicos pueden “ver” cómo es un material por dentro, analizar cómo reacciona ante la luz, si conduce electricidad o si puede emplearse para generar energía limpia. Este enfoque computacional permite ahorrar tiempo y recursos en los laboratorios, además de facilitar el diseño de nuevos dispositivos con aplicaciones en la medicina, el cuidado del medio ambiente y el desarrollo tecnológico.