De los procesos de formación de rocas al diseño de materiales del futuro: el profesor Stiven Villada Gil participa en destacada publicación científica internacional

Con inmenso orgullo, el Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid celebra la publicación de un artículo científico de alto impacto internacional, en el que participó como coautor el profesor Stiven Villada Gil, docente de la Facultad de Ciencias y Educación e integrante del Grupo de Investigación en Ciencias y Educación – GICED. La investigación fue publicada en Scientific Reports, revista de acceso abierto clasificada como Q1, perteneciente al prestigioso portafolio de Nature, y reconocida como la quinta revista más citada del mundo en ciencia y tecnología.

El artículo, titulado "Iso-stress architecture from mineral foliation patterns", constituye un aporte altamente innovador al campo de la Ciencia de Materiales. En él, los investigadores Juan D. Ospina-Correa y Robinson Rúa Patiño de la Corporación Universitaria Remington, Daniel A. Olaya-Muñoz de la Institución Universitaria Pascual Bravo, Juan P. Hernández-Ortíz de la Universidad Nacional de Colombia y Stiven Villada Gil del Politécnico Colombiano JIC exploran cómo los patrones de formación geológica, generados en el interior de la Tierra pueden ser adaptados, a escala microscópica, para transformar el diseño de materiales metálicos avanzados.

¿La clave? Inspirarse en los patrones de foliación sigmoidal (estructuras en forma de "S" que se forman en algunas rocas bajo alta presión y temperatura) observados en rocas metamórficas. En este punto, los autores lograron replicar estas estructuras en materiales policristalinos, creando por primera vez una arquitectura artificial de “iso-stress”, capaz de distribuir de manera homogénea las tensiones internas, minimizando zonas críticas y aumentando notablemente la resistencia y durabilidad del material.

Lo verdaderamente innovador de esta propuesta radica en haber adaptado mecanismos geológicos a escala microscópica para resolver problemas reales y concretos en Ciencia de Materiales. Se trata de un verdadero puente entre la Tierra y la Ingeniería del Futuro. Además, el modelo computacional desarrollado por el equipo colombiano permite simular y optimizar estas microestructuras sin necesidad de procesos costosos, abriendo nuevas oportunidades para el diseño de materiales accesibles, eficientes y sostenibles.

Las simulaciones revelaron que estas microestructuras innovadoras pueden absorber esfuerzos críticos, evitar propagación de fracturas y conservar su integridad estructural, lo que las convierte en candidatas ideales para aplicaciones en sectores como: industria aeroespacial, sistemas de generación de energía, dispositivos biomédicos, fabricación aditiva (impresión 3D), sensores inteligentes y metamateriales funcionales.

Este artículo no solo constituye un aporte teórico sólido y experimentalmente viable, sino que también marca una nueva frontera en la Ciencia de Materiales, al combinar el conocimiento profundo de la física de Estado Sólido con la Geología como herramienta avanzada de simulación.

Esta publicación, 100% colombiana, no solo refleja el altísimo nivel científico alcanzado por nuestros investigadores, sino que también posiciona al Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid como un referente nacional en la generación de conocimiento original, interdisciplinario y de vanguardia, con impacto en la ciencia global.

Felicitamos al profesor Stiven Villada Gil y a todo el equipo de trabajo por este logro extraordinario e investigación de frontera, que demuestra cómo la ciencia hecha en Colombia puede alcanzar los más altos estándares internacionales, inspirar nuevas generaciones de investigadores y proponer soluciones disruptivas y sostenibles con impacto real en el desarrollo tecnológico del presente y del futuro.

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Facultad de Ciencias y Educación