En este proyecto se desarrollarán técnicas que permitan estudiar el problema transitorio de sistemas fluido-estructura. Se comenzará analizando el caso más simple de sistemas con oscilaciones forzadas bajo las hipótesis de pequeños desplazamientos, sólidos rígidos y fluido ideal. Gradualmente iremos incrementando la complejidad del sistema incorporando diferentes hipótesis: en el fluido compresibilidad, viscosidad, inercia; en los sólidos estructuras elásticas, estructuras delgadas, y grandes deformaciones.

Palabra claves: SISTEMAS FLUIDO-ESTRUCTURA, MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS, PROBLEMAS TRANSITORIOS

In this project we will develop techniques to study the transient problem of fluid-structure systems. We will begin analyzing the simplest case consisting of a forced oscillator system with the hypothesis of small displacements , rigid solids and ideal fluid . We will gradually increase the complexity of the system incorporating different hypothesis : in the fluid, compressibility , viscosity, inertia ; in solid , elastic structures , thin structures , and large deformations .

Keywords: FLUID-STRUCTURE SYSTEMS, FINITE ELEMENT METHOD, TRANSIENT PROBLEMS

El proyecto propuesto se enfoca a las aplicaciones del efecto superelástico que presentan los denominados Materiales con Memoria de Forma. En particular se analizarán problemas de amortiguamiento de estructuras y de corrección de deficiencias óseas. Si bien estos dos aspectos pueden parecer disímiles, existen varios elementos en común que merecen ser estudiados en detalle. En el caso de las aplicaciones a problemas de amortiguamiento de estructuras se cuenta con una experiencia previa de algunos años en el grupo de trabajo. El estudio de aplicaciones médicas, en cambio, es más reciente y se considera que su desarrollo se verá beneficiado por el conocimiento previo adquirido sobre el comportamiento pseudoelástico de los materiales involucrados

Palabra claves: materiales con memoria de forma, amortiguación, correcciones óseas

The proposed project focuses on the applications of the superelastic behavior, also named pseudoelastic effect, characteristic of Shape Memory Materials. Applications considering damping and bone deficiencies corrections will be analyzed. While these two aspects may look dissimilar, martensitic transformations are responsible for theused phenomena. This leads to the need of understanding common elements independently of the particular application. Specific functional requirements must also be analyzed. Damping applications require to control thehysteresis present associated to the superelastic effect, while those medical applications used to correct boneproblems require a well-defined stress level associated to the martensitic retransformation. The responsibleresearch group has a large experience in the use of pseudoelasticity in damping problems. The study of medicalapplications is newer and will clearly benefit from the obtained knowledge on the pseudoelastic behavior alreadyobtained.

Keywords: shape memory materials, damping, bone corrections

El objetivo del proyecto es contribuir al desarrollo de areas incipientes ennanociencias y nanotecnología, relacionadas con la caracterizacion de las propiedades electronicas yopticas de materiales nanoestructurados a partir del estudio de las excitaciones colectivas de electronesde valencia inducidas por partículas cargadas. Para ello se utilizaran formalismos teoricos previamentedesarrollados, que ya han demostrado sus potencialidades para el estudio de las excitaciones colectivasen materiales metalicos ideales. En este proyecto se pretende adecuar tales formalismos para ladescripcion de estructuras y materiales de interes en nanotecnología, refinandolos a fin de extender suvalidez a casos mas realistas, como nanotubos de carbono, laminas de grafeno, nanohilos de diferenteselementos y oxidos, nanopartículas metalicas de geometrías diversas, etc.Los desarrollos teoricos seran complementados con simulaciones numericas, de manera de generarespectros comparables con espectros experimentales obtenidos por diversas tecnicas espectroscopicas.Esto proveera una herramienta que será de gran utilidad para la interacción con grupos experimentales.Los resultados de este proyecto seran aplicables directamente en distintas areas en que la excitacionde oscilaciones colectivas juega un papel importante, como las diversas espectroscopías de partículas cargadas (EELS, REELS, XPS, AES), ademas de espectroscopías opticas. De esta manera,se contribuira en el desarrollo de disciplinas que requieren un conocimiento de las propiedades demateriales nanoestructurados y nanopartículas para su aplicacion, tales como tecnología energetica(almacenamiento de hidrogeno en nanopartículas), diseños electronicos en la nanoescala, aplicaciones biotecnologicas, etc.

Palabra claves: NANOESTRUCTURA, PARTICULA, ATOMICA

The project aims to contribute to the development of emerging areas inNanoscience and Nanotechnology related to the characterization of the electronic properties andnanostructured optical materials from the study of collective excitations of electronsvalence induced by charged particles. For this theoretical formalisms were used previouslydeveloped, which have already demonstrated their potential for the study of collective excitationsin metallic materials ideal. This project aims to bring such formalismsdescription of structures and materials of interest in nanotechnology, refine them to extend theirvalidity to more realistic cases, such as carbon nanotubes, graphene sheets, nanowires of differentelements and oxides, metal nanoparticles of various geometries, etc.Theoretical developments will be complemented by numerical simulations, in order to generatecomparable spectra with experimental spectra obtained by various spectroscopic techniques.This will provide a tool that ser'a useful for interacci'on with experimental groups.The results of this project will directly applicable in different areas in the excitementof collective oscillations plays an important role, as the various spectroscopiescharged particles (EELS, REELS, XPS, AES), plus optical spectroscopies. In this way,it will contribute in the development of disciplines which require knowledge of the properties ofnanostructured materials and nanoparticles for application, such as energy technology(Hydrogen storage in nanoparticles) nanoscale electronic designs, biotechnological applications, etc.

Keywords: NANOSTRUCTURES, PARTICLES, ATOMIC

Las membranas de separación y purificación de gases tipo óxidos se basan en la capacidad de algunos óxidos mixtos de transportar iones O o iones H de manera diferencial. Por otra parte, las celdas de óxido sólido (SOC) son dispositivos que funcionan reversiblemente convirtiendo energía química en eléctrica con alta eficiencia o produciendo combustibles (H2, CO, CH4) por electrólisis de H2O o CO2. La aplicación extendida de estas tecnología en el mercado de la distribución eléctrica o en plantas prototipo de producción de combustible utilizando fuentes primarias de energía (nuclear, solar, eólica, etc) aún está limitada por problemas de costos de puesta en marcha/operación/amortización. Una de las principales características de las SOC es su alta temperatura de trabajo (>800°C) lo que las habilita a utilizar gases de baja pureza por la posibilidad de realizar el reformado interno pero que, además, acelera procesos de degradación: interdifusión de especies atómicas, reacción química entre fases, contaminación de la superficie, etc. La clave a la solución de estos problemas está en buscar materiales más robustos, que puedan trabajar eficientemente a menor T o resistir mejor en condiciones extremas y la respuesta está en la ciencia e ingeniería de materiales. El proyecto busca estudiar, correlacionar y optimizar nuevos materiales y conceptos de diseño (materiales especialmente dopados, procesamientos que controlen la micro y nano-estructura, y modificaciones a nivel de la superficie) con el objetivo de mejorar las propiedades electrocatalíticas y prevenir procesos de degradación que limiten la vida útil de los dispositivos. Se explorarán materiales para tres componentes claves de una celda: ánodo, cátodo y electrolito. En el caso de los materiales de cátodo pueden ser utilizados también como membranas de purificación de O2, mientras que los materiales de electrolitos basados en conductores protónicos tienen potencial aplicación en membranas de separación y purificación de H2. Se estudiará también cómo ampliar aún más la versatilidad de los ánodos hacia diferentes combustibles sin perjudicar su actividad electrocatalítica; y cómo asegurar la compatibilidad entre los materiales del sistema.

Palabra claves: Celdas de combustible, electrolisis, membranas de gases

The separation and purification of gases, by the use of oxide membranes, makes use of the possibility of these oxides of selectively transport O or H ions. A solid oxide cell (SOC) is a device which operates reversibly, converting chemical energy in electrical energy with a high efficiency, or producing different fuels (H2,CO, CH4) by H2O or CO2 electrolysis. The extended application of this technology, both in electrical energy plants and fuel production, is nowadays limited by economic reasons. A main feature of a SOC is its high operation temperature (˃ 800°C), this makes it possible to use low purity gases for the internal reforming but also accelerates the degradation processes: changes in local composition due to atomic or ion diffusion, it could induce the formation of new phases, undesirable surface modifications, etc. In consequence, the solution to these problems is to find materials able to stand these stringent working conditions. The project proposes to study, find correlations and optimize new materials, design concepts (doped materials, to control the micro and nano structure and surface modifications) with the purpose of improving the electrocatalysis properties and prevent or even avoid degradation processes which could possibly limit the operation life of the materials. Materials apt for constituting anodes, cathodes or electrolytes will be studied. The same materials used as cathodes can be used as purification membranes for O2. The materials used as electrolytes, mainly based on protonic conductors, can be used in separation and purification membranes. The possibility of improving the chemical and mechanical stability of the electrolytes will be explored. The possibility of extending the use of the studied materials to different fuels will also be addressed.

Keywords: fuel cell, electrolysis, gas membranes

El incremento de la demanda mundial de energía y el deterioro de nuestro medio ambiente han impulsando el desarrollo de biotecnologías que den respuesta a estos problemas. Avances recientes demuestran que las hidrogeanasas son una alternativa sustentable y económica al platino en la fabricación de cátados que catalicen la producción de hidrógeno en sistemas electroquímicos y fotoquímicos. Las hidrogenasas son enzimas que catalizan la síntesis y la oxidación de hidrógeno con una eficiencia igual o incluso superior al Pt. Sin embargo, su aplicación se encuentra con obstáculos como la inhibición por oxígeno y la proteólisis. Nuestro objetivo general consiste en desarrollar biocátodos enzimáticos que permitan la producción biotecnológica sustentable y eficiente de hidrógeno. Específicamente, proponemos desarrollar estrategias combinadas de mutación, encapsulación e inmovilización de hidrogenasas en distintos materiales para mejorar su estabilidad a la proteólisis y aumentar su resistencia al oxígeno. Finalmente, como prueba de concepto, nos proponemos implementar nuestro desarrollo en celdas electrolíticas microbianas utilizando cultivos puros de microorganismos modelo y medios formulados.

Palabra claves: HIDRÓGENO, HIDROGENASAS, CELDA DE COMBUSTIBLE

The increase in global energy demand and the deterioration of our environment have inspired the development of biotechnologies responses to these problems. Recent developments show that hidrogeanases are sustainable and economic alternative to platinum cathodes in the manufacture of catalytic production of hydrogen in electrochemical and photochemical systems. Hydrogenases are enzymes that catalyze the synthesis and oxidation of hydrogen with an efficiency equal to or even higher than Pt. However, their implementation meets obstacles such as oxygen inhibition and proteolysis. Our overall objective is to develop enzyme-based biocátodos to enable sustainable and efficient biotechnological production of hydrogen. Specifically, we propose to develop combined strategies such as encapsulation and immobilisation of mutant hydrogenases with different materials to improve its stability to proteolysis and improve the resistance to oxygen. Finally, as a proof of concept, we intend to implement our development in microbial electrolysis cells using pure cultures of model microorganisms and formulated media.

Keywords: HIDROGEN, HIDROGENASES, FUEL CELLS

El objetivo general de este proyecto es estudiar el comportamiento Termohidráulico de reactores nucleares desde diferentes puntos de vista. Este proyecto es una continuación del Proyecto presentado anteriormente (06/C429). El área deTermohidráulica es uno de los principales aspectos a considerar en el diseño de un reactor nuclear. El mismo comprende numerosos fenómenos físicos e involucra prácticamente a todos los componentes de un reactor. Entre los fenómenos físicos que podemos nombrar figuran: la pérdida de carga en el núcleo y en los generadores de vapor, la transferencia de calor, los límites térmicos del núcleo, la estabilidad termohidráulica, etc.Las principales líneas que investigamos en este período del proyecto son: 1) Flujo crítico de calor, 2) Pérdida de carga en separadores de Elementos Combustibles; 3) Estabilidad de reactores nucleares en convección natural y en estado supercrítico y 4) Otros temas relacionados con diseño mecánico y Termohidráulico de reactores que se construirán en el país: CAREM, RA10 y Reactor Compacto.

Palabra claves: Termohidráulica, Reactores Nucleares, Flujo Crítico de Calor

The overall objective of this project is to study the thermohydraulic behavior of nuclear reactors from different points of view. This project is a continuation of Project presented above (06/C429). Thermohydraulics area is one of the main aspects to consider in the design of a nuclear reactor. It comprises numerous physical phenomena and involves virtually all reactor components. Among the physical phenomena can mention are: the pressure drop in the core and the steam generators, heat transfer, the core thermal limits, the thermohydraulic stability, etc. The main lines investigated in this project period are: 1) critical heat flux, 2) Loss of load separators Fuel Elements; 3) Stability of nuclear reactors and natural convection in a supercritical state; and 4) Other issues related to mechanical and thermohydraulic design of reactors to be built in the country: CAREM, RA10 and Reactor Compact.

Keywords: Thermohydraulic, Nuclear Reactors, Critical Heat Flux

El proyecto comprende diferentes líneas de investigación en física teórica de altas energías, estrechamente interrelacionadas tanto en objetivos como en métodos. Los temas de investigación pueden agruparse de la siguiente manera: 1.- Teoría cuántica de campos: Analizaremos diferentes aspectos físicos de la teoría cuántica de campos en presencia de geometrías no triviales, incluyendo como casos particulares de ello la existencia de condiciones de contorno, y espacios curvos. En el caso de las teorías con condiciones de contorno no triviales, los observables estudiados corresponderán a la densidad de energía de vacío, la fuerza de Casimir, y la determinación de la radiación debida al movimiento (efecto Casimir dinámico). Se analizarán además algunos aspectos de la teoría de campos en espacios curvos (gravitación semiclásica).2.- Teoría de cuerdas: Se propone investigar las compactificaciones de teorías dobles de campos que incluyan estados masivos de momento y de enrollamiento de manera consistente, y comparar con las compactificaciones de cuerdas. También se analizará el incremento de la simetría de gauge que se observa al compactificar en ciertos puntos específicos del espacio de módulos. Se abordarán además aspectos fenomenológicos de la teoría doble de campos, como la construcción de modelos de inflación y de alternativas al modelo standard de partículas elementales.3. Fenomenología de partículas elementales: Se propone explorar el vínculo entre teoría y experimento en relación a la escala TeV, con énfasis en la física del LHC. Dado que la fenomenología tiende un puente entre ambos pilares, el trabajo planteado consta de dos estrategias complementarias. Por un lado, se buscará interpretar en términos de modelos de nueva física los resultados experimentales que puedan eventualmente revelar discrepancias respecto de las predicciones del modelo estándard. Por otro, se analizarán las predicciones de estos modelos confrontándolas con las medidas experimentales. De este modo la construcción de "observables de prueba" podrá actuar como guía en el diseño de nuevos experimentos.4. Modelos holográficos de las interacciones fuertes: Se busca describir la física hadrónica en terminos de una teoría de gravedad en cinco dimensiones. Este enfoque basado en la conjetura de Maldacena permite el estudio de efectos no-perturbativos para la teoría en el borde en terminos de efectos perturbativos de la teoría 5-dimensional en el volumen.

Palabra claves: Teoría de Campos, Teoría de Cuerdas, Física de Altas Energías

The project includes different lines of research in theoretical high energy physics, closely interrelated in both objectives and methods. Research topics can be grouped as follows:1. Quantum Field Theory. Analysis of different physical aspects of quantum field theory in the presence of nontrivial geometries, including as special cases the existence of boundary conditions, and nontrivial backgrounds. For theories with nontrivial boundary conditions, the observables to be studied correspond to the vacuum energy density, the Casimir force, and the radiation due to the motion (dynamical Casimir effect). Some aspects of quantum field theory in curved spaces (semiclassical gravitation) will also be discussed.2. String Theory. The proposal is to investigate the compactifications of double field theories including massive momentum states consistently, and the comparison with string compactifications. The increase of gauge symmetry at specific points in compactified space modules will also be analyzed. Phenomenological aspects of dual field theory, such as the construction of models of inflation and alternatives to the standard model of elementary particles will also be addressed.3. Phenomenology of elementary particles. It is proposed to explore the link between theory and experiment at the TeV scale, with emphasis on the physics of the LHC. Since phenomenology is a bridge between the two pillars, the proposed work consists of two complementary strategies. On the one hand, it will seek to interpret in terms of new physics models of experimental results that may eventually reveal discrepancies from the predictions of the standard model. Furthermore, the predictions of these models will be discussed and compared with experimental measurements. In this way, the consideration of "test observables" may act as a guide in designing new experiments.4. holographic models of strong interactions. It seeks to describe the hadron physics in terms of a theory of gravity in five dimensions. This conjecture based on Maldacena approach allows the study of non-perturbative theory for the edge in terms of perturbative effects of 5-dimensional theory on volume effects.

Keywords: Field Theory, String Theory, High energy Physics

res

Palabra claves: a, b, c

abs

Keywords: a, b, c

El reactor nuclear de investigación RA-6, ubicado en el Centro Atómico Bariloche y dependiente de la Comisión Nacional de Energía Atómica, es un reactor donde se desarrollan actividades de investigación, desarrollo y formación de recursos humanos en el campo de la tecnología nuclear, principalmente asociado al Instituto Balseiro.En la actualidad, personal del reactor está realizando tareas preliminares para la implementación de un sistema de gestión integral (SGI) con alcance a todas las actividades que se realizan para la administración y operación de la instalación.La implementación del SGI tiene diversas motivaciones. Por un lado, anticipar el cumplimiento de un futuro marco regulatorio nacional que incorpore los requerimientos, más recientes, para la gestión de instalaciones nucleares que promueve la International Atomic Energy Agency (IAEA). Y por otro lado se pretende promover la profesionalización de la gestión de la instalación citada y desarrollar las capacidades en la institución para el diseño, implementación y aplicación de herramientas de gestión modernas.Entre los beneficios que se esperan obtener de la implementación del SGI podemos citar:? Lograr comprender, sistematizar y gestionar las actividades que se realizan en la instalación para lograr la satisfacción de las partes interesadas y la comunidad de usuarios.? Mejorar la gestión de la seguridad de la organización mediante la planificación, el control y la supervisión de las actividades relacionadas con la misma.? Fomentar y promover una sólida cultura de la seguridad mediante el desarrollo y fortalecimiento de actitudes y comportamientos apropiados en el personal con el fin de que puedan desempeñar sus tareas de manera segura.Este proyecto promoverá la profesionalización de las actividades de gestión de la instalación, convirtiéndose a su vez en una herramienta de capacitación y desarrollo de capacidades de todo el personal de la misma. La participación de alumnos del Instituto Balseiro en algunas etapas y tareas del proyecto contribuirá significativamente a la formación integral de los mismos. Por otro lado, esta implementación colaboraría en la continuidad del posicionamiento de la organización como referente, tanto en el ámbito académico como en el profesional, bregando por la satisfacción, tanto de su comunidad científica como de sus grupos de interés.

Palabra claves: reactor nuclear, sistemas de gestión, administración pública

The nuclear research reactor RA-6, located in the Bariloche Atomic Center and dependent on the National Atomic Energy Commission, is a reactor where research, development and training of human resources in the field of nuclear technology are developed, mainly associated with the Balseiro Institute.Currently, staff reactor is conducting preliminary work for the implementation of an integrated management system (IMS) with scope to all activities conducted for the administration and operation of the facility.SGI implementation has different motivations. On the one hand, anticipate future compliance with national regulatory framework that incorporates the requirements, more recent, for the management of nuclear facilities that promotes the International Atomic Energy Agency (IAEA). On the other hand it aims to promote the professional management of that facility and build capacity in the institution for the design, implementation and application of modern management tools.Among the benefits expected from the implementation of SGI we can include:? Achieve understand, organize and manage the activities performed at the facility for the satisfaction of stakeholders and the user community.? Improve the safety management of the organization through planning, control and supervision of the activities related to it.? To encourage and promote a strong safety culture through the development and strengthening of attitudes and appropriate personnel so that they can perform their tasks safely behaviors.This project will promote the professionalization of management activities installation, turn becoming a tool for training and capacity building of all staff of it. The participation of students in some stages Balseiro Institute and project tasks will significantly contribute to the integral formation of the same.On the other hand, this implementation would work in the continuity of positioning the organization as a benchmark, both in academia and in professional, striving for satisfaction of both scientific community and its stakeholders.

Keywords: nuclear reactor, management systems, public administration

Los aceros reforzados por dispersión de óxidos (ODS steels, del inglés Oxide Dispersion Strengthened) forman parte de una clase de materiales con interesantes propiedades mecánicas a alta temperatura, como así también adecuada estabilidad en ambientes sometidos a distintos tipos de radiaciones. Estas características transforman a estas aleaciones en candidatas para su uso en la industria de generación de energía, en particular en la industria nuclear. Sin embargo, estos materiales no pueden ser preparados en hornos de fusión, por las altas temperaturas involucradas y por la necesidad de tener una dispersión fina de las partículas del óxido. Por esta razón, la forma de síntesis más usada es mediante molienda mecánica seguida por algún proceso de conformado, que normalmente incluye el sinterizado de las partículas y la reacción de los elementos involucrados. En esta etapa se estudiará la influencia de las condiciones de molienda y del sinterizado en la calidad del material resultante. En particular se realizarán medidas de sus propiedades mecánicas tradicionales, fatiga y fretting, las que serán usadas como indicadores de la bondad del proceso de síntesis.

Palabra claves: Aceros ODS, Molienda mecánica, Fretting

Oxide Dispersion Strengthened (ODS) steels are members of a class of materials with interesting high-temperature mechanical properties, as well as an adequately stability in environments with different kinds of radiations. These characteristics allow to consider these alloys as candidates for its use in the energy-generating industry, in particular in the nuclear sector. However, these materials cannot be prepared by conventional furnace melting, due to the very high temperatures involved and the need of a fine dispersion of the oxide particles. For this reason, the commonly used synthesis method is mechanical milling followed by some forming process, which normally includes particle sintering and reaction of the elements in play. At this stage the influence of milling and sintering on the quality of the resulting material will be studied. In particular, the measurement of mechanical properties, fatigue and fretting will be performed in order to use them as a test of the goodness of the synthesis process.

Keywords: ODS Steels, Mechanical milling, Fretting