Premiado un joven matemático por un modelo para alargar la batería del móvil

Cuando David Gómez Castro (Lugo, 1991) empezó la carrera de Matemáticas en la Universidad Complutense de Madrid, la nota de corte era un cinco. En 2018 ha sido un 11 sobre 14. “La nota se ha disparado en los últimos 10 años porque la sociedad se ha concienciado de que las matemáticas son importantes y tienen salidas en muchos campos, desde banca a programación”, explica Gómez. Este joven estudia las ecuaciones que usan los ingenieros para simular las baterías de litio y es uno de los seis matemáticos españoles menores de 30 años que este jueves han recogido el premio de Investigación Matemática Vicent Caselles, que otorgan la Fundación BBVA y la Real Sociedad Matemática Española (RSME).

Más información

Tecnología y soluciones para llegar al final del día con batería en el móvil

Argentina lidera la carrera del litio

Gómez forma parte del Instituto de Matemática Interdisciplinar de la UCM y es miembro del Departamento de Matemática Aplicada de la Universidad Pontificia de Comillas. Empezó a mostrar interés por las matemáticas cuando era solo un niño. Años después, se define como un matemático “de lápiz y papel” y está acostumbrado a llevar encima una libreta en la que apunta sus cálculos cuando le viene a la mente una posible solución a un problema. “Las matemáticas son una forma de describir las intuiciones que tenemos sobre los patrones que se repiten y de describir cómo nosotros entendemos y sintetizamos el mundo”, explica.

Las ecuaciones que estudia son las del modelo de Newman, que son las que usan los ingenieros para simular las baterías de litio. Aunque fueron planteadas en los años setenta, por aquel entonces no se sabía si tenían o no una solución y si esa solución era única. “Hemos demostrado que sí, y esto, a la larga, permitirá hacer estudios más rigurosos sobre el funcionamiento de las baterías de litio”, afirma el matemático.

Buenas baterías

Los primeros teléfonos, sostiene, “tenían unas baterías que no duraban nada”. Cuando llegaron las baterías de litio, su principal inconveniente era su escasa eficiencia. Pero con investigaciones como las de Gómez se avanza en dos frentes: “El experimental, que consiste en hacer baterías y probarlas, y el de la ciencia básica, en el cual se hacen y se estudian modelos”. “Cuanto mejor entendamos las ecuaciones, más precisos seremos a la hora de hacer buenas baterías”, afirma el matemático.

Tanto móviles o ordenadores como coches eléctricos, autobuses o aviones usan estas baterías. Por ello el matemático subraya el creciente interés por entender mejor por qué pierden capacidad y cómo remediarlo.

Otro de los retos actuales consiste en evitar que las baterías generen comportamientos anómalos o indeseados. “Hay que entender qué comportamientos generan los fallos y ser capaces de atajarlos desde un punto de vista técnico. Las matemáticas pueden ayudar pero no funcionan solas. La clave también está por ejemplo en la física”.

El joven matemático asegura que las ecuaciones que se usan para simular las baterías de litio tienen “un futuro prometedor”. ¿Qué se conseguirá hacer después en aplicaciones que lleguen al público? Aún está por ver. “El proceso que va desde la ciencia básica hasta el desarrollo tecnológico es bastante lento. Como matemático es gratificante ver que van saliendo las cosas, pero hasta ver el resultado en el móvil de la gente pasa tiempo”, explica.

Los problemas que Gómez estudia nacen de la física, la ingeniería, la sociología o la economía. Concretamente trabaja en derivadas parciales, que son una de las arterias que conectan las matemáticas y la tecnología: “Nos permiten estudiar cómo vuela un avión, el comportamiento del clima, cómo evolucionan los mercados, cómo se dobla una viga, o cómo se calientan las ruedas de un fórmula 1”.

“Las ecuaciones diferenciales 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. En vez de intentar llegar a la Luna probando todas las opciones posibles, es mejor entender qué ecuaciones intervienen, resolverlas y así hacer simulaciones que indicarán la mejor opción”, concluye el matemático.

Premios de matemáticas para impulsar la investigación de los jóvenes

Los premios Vicent Caselles fueron creados por la Fundación BBVA y la Real Sociedad Matemática Española (RSME) en 2015 para impulsar la investigación de jóvenes matemáticos españoles o formados en España. Además de David Gómez Castro, en esta edición se ha premiado a David Beltrán Portalés, David González Álvaro, Vanesa Guerrero Lozano, Álvaro del Pino Gómez y Carolina Vallejo Rodríguez.

Sus contribuciones pertenecen a áreas distintas de las matemáticas, tanto básicas como aplicadas. Por ejemplo, tienen aplicaciones en el desarrollo de brazos robóticos u ordenadores cuánticos. “Vivimos una etapa de profundo y rápido cambio tecnológico, económico y social en el que las matemáticas están teniendo un papel protagonista, con en un crecimiento acelerado del número de matemáticos en el ámbito empresarial”, ha señalado el presidente de la Fundación BBVA, Francisco González, durante el acto de entrega de los galardones.

Para el presidente de la RSME, Francisco Marcellán, es fundamental que los jóvenes investigadores tengan ambición por “aquello que otros países de nuestro entorno tienen”. Por ejemplo, Medallas Fields y Premios Abel, los mayores galardones matemáticos internacionales.