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“Nuestro modelo matemático optimizará las baterías y las hará más duraderas”

Entrevista a Ildefonso Díaz, miembro de la Real Academia de Ciencias

1 jul 2016 - 13:28 CET

Berta Jiménez / Foto: Nacho Calonge

Ildefonso Díaz, profesor de Matemáticas Aplicadas en la Universidad Complutense, es el director del Instituto de Matemática Interdisciplinar de la UCM y miembro de la Real Academia de Ciencias. Además, fue uno de los fundadores de la Sociedad Española de Matemática Aplicada (SEMA), organización que ha cumplido este año su 25º aniversario, y de la que se siente muy orgulloso.

En este curso titulado Matemáticas para el mundo y para la sociedad, usted ha estado hablando sobre el nuevo modelo matemático que su equipo ha desarrollado, que perfecciona las baterías de litio de muchos dispositivos. ¿Nos podría explicar cómo funciona y en qué consiste este modelo?

Las baterías de litio que todos llevamos en los móviles, que son la esencia de los coches eléctricos y que aparecen en tantas aplicaciones de la vida, están basadas en un fenómeno electroquímico. Esto quiere decir que se produce unareacción química, y el litio va recorriendo una serie de caminos, de un lado a otro, a través un medio poroso, como si fuera atravesando “piedrecitas”. Esto, ya lo propuso un norteamericano llamado Newman, de la Universidad de Berkeley, en el año 1991. En realidad, cuando este profesor elaboró dicho modelo matemático ya existían las baterías, pero él hizo un esquema para representar el modelo. Pero el modelo de Newman estaba matemáticamente incompleto, es decir, le faltaba un respaldo a nivel matemático. Y esto es lo que hemos hecho nosotros, elaborar la ecuación matemática que le faltaba a ese modelo.

¿Cuánto han tardado en descubrir esta ecuación?

Empezamos hace un año, justo en los cursos de verano del año pasado, y lo hemos terminado ahora. Todas las investigaciones son siempre en cadena, nosotros nos hemos basado en estudios anteriores de otras personas, de Oxford, de Berkeley... Al final uno pone la bandera en lo alto del Himalaya, pero ha habido otros muchos que te han ayudado a subir hasta allí. Quiero recalcar que no es solo mérito de mi equipo, en el que somos solo tres, sino que ha sido necesario basarse en un trabajo anterior.

Este descubrimiento lo van ustedes a presentar públicamente en EE.UU. la semana que viene, ¿por qué han elegido presentarlo allí?

El lunes se va a presentar en un congreso mundial muy importante, el AIMS, en la ciudad de Orlando (EE.UU.). Va a haber una cierta expectación porque todo el mundo sabe que faltaba esa pieza, esa ecuación. Es un congreso que va a reunir 4.000 ó 5.000 conferenciantes, por lo que es un sitio donde va a tener un eco y una repercusión. De todas formas, hay que ser muy cautos porque hemos puesto la pieza que faltaba, pero hasta que eso se traduzca en avances materiales, hay que dejar tiempo. Yo tenía especial interés, como director del curso, en presentar el modelo aquí, en este contexto, ya que fue justo hace un año cuando empezamos.

¿En qué va a afectar este descubrimiento a las baterías y en qué nos puede beneficiar a los usuarios?

Este modelo será una herramienta para optimizar las baterías y hacer que sean más duraderas después de más cargas, es decir, queremos prolongar la vida de las baterías. Otro tema muy importante es la temperatura de las baterías: hay veces que llegan a arder. Nuestro modelo permite entender por qué puede llegar a arder un dispositivo y cómo evitarlo, y controlarlo para que el rendimiento sea mejor.

¿Este modelo es aplicable a todo tipo de baterías?

Sí, absolutamente. En las grandes baterías que dan subsistencia a los coches eléctricos, por ejemplo, es importante aplicarlo, porque echarle un pulso a todo lo que signifique los combustibles fósiles va en la buena dirección. El coche eléctrico total es un planteamiento a largo plazo, pero los híbridos pueden ser una solución más cercana.

Algo que además me tiene muy contento en esta investigación es que, como bien hemos comentado, soy director de un instituto interdisciplinar, y este descubrimiento es verdaderamente el triunfo de lo interdisciplinar. Lo que hemos hecho, aunque son matemáticas, sería imposible sin el trabajo de los ingenieros o químicos. Ese es el futuro de la verdadera ciencia.

¿Con qué se queda del curso de verano de este año?

Ha habido conferencias muy interesantes, cada día lo hemos dedicado a un aspecto distinto de las matemáticas. El martes, por ejemplo, lo dedicamos a la robótica, y uno de los profesores trabajo un robot que él mismo ha construido. El miércoles hablamos de lenguajes de computación y el jueves, de tratamiento de datos. Estoy muy contento y satisfecho, los profesores estamos evitando que sea  una sucesión de pequeños congresos, intentando hablar para los que no saben.

¿Entonces alguien que esté interesado en las matemáticas pero que no tenga estudios de ello, podría acudir al curso y comprenderlo?

Entre los alumnos matriculados, hay una chica que es psicóloga y un filósofo. Y luego hay matemáticos, físicos y químicos. Pero si todos fueran matemáticos y especializados, yo como director, habría fracasado, puesto que no habría atraído a nadie de fuera de mi especialidad.

¿Cree usted que los alumnos han aprendido lo esperado en este curso?

Cuando uno oye una conferencia, es imposible retener más del 50%, aproximadamente. Pero más o menos se capta la línea y se despierta la curiosidad, que es importantísimo. Yo pongo además todas las conferencias en el campus virtual, por lo que no les hace falta tener notas. El objetivo no es que retengan grandes cantidades de conocimiento, insisto, es despertar la curiosidad.

¿Cómo hace usted para compaginar todas sus labores, como profesor, director del Instituto de Matemática Interdisciplinar e investigador?

Es complicado, pero tengo una cierta autodisciplina y me obligo a dedicar un tiempo a la investigación. Doy mucho peso a este aspecto. La vida académica me llama menos la atención, aunque también dirijo doctorados y he sido director de Departamento. Pero a mi juicio, esto no puede ocultar ni obstaculizar las muchas horas que un profesor debe dedicar a la investigación. Otra de las labores que más me gustan es trabajar con los más jóvenes. Yo he dirigido veinte tesis doctorales y he aprendido muchísimo de los alumnos, que luego llegan a ser académicos y superan al profesor. Como en el conjunto escultórico que está cerca de la Facultad de Medicina de la Complutense, me siento como el hombre que entrega la antorcha al joven que va a lomos de un caballo. Yo soy el que entrega la antorcha a mis alumnos. Y ese es mi objetivo: ser mejorado por mis ellos. 

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