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La asombrosa ciencia detrás de los productos cotidianos

Hola y mil gracias por leerme. Te escribe Simón Sánchez y en el día de hoy hablaremos sobre La asombrosa ciencia detrás de los productos cotidianos

Normalmente no asocia su champú o detergente para ropa favorito con la ciencia, y mucho menos con las supercomputadoras multimillonarias, pero en el mundo moderno de hoy, muchos bienes de consumo conocidos son el producto de una extensa investigación y desarrollo. Al utilizar modelos computacionales a gran escala para facilitar el diseño avanzado de productos, los fabricantes pueden mejorar la satisfacción del cliente y minimizar los costosos defectos de diseño.

Un reciente artículo en exhibición en el sitio web del Laboratorio Nacional de Oak Ridge explica cómo los recursos de supercomputación del laboratorio han permitido a Procter & Gamble, el gigante de productos de consumo detrás de marcas como Downy, Head & Shoulders, Olay y Crest, comprender las interacciones moleculares que controlan el flujo, espesor, rendimiento y estabilidad de los productos de P&G.

Crédito: Laboratorio Nacional de Oak Ridge

La escritora científica de Oak Ridge, Dawn Levy, comparte cómo los socios de investigación de Procter & Gamble y Temple University han aprovechado los sistemas Oak Ridge, Jaguar y Titan para ejecutar desafiantes simulaciones de dinámica molecular. El equipo de investigación estaba trabajando específicamente para comprender la interacción de moléculas solubles en grasa llamadas lípidos y vesículas lipídicas, que se forman a partir de bicapas lipídicas. Muchos productos para el cuerpo y la lavandería están compuestos por este tipo de moléculas, que tienen un impacto directo en el rendimiento y la durabilidad del producto.

«Para Procter & Gamble, comprender la fusión de ampollas es fundamental si desea extender la vida útil de productos como suavizantes de telas, jabones corporales, champús, lociones y similares», explicó Michael Klein de Temple, miembro de la Academia Nacional de Ciencias. que ha trabajado con P&G durante 15 años. «La fusión de vesículas es un problema científico muy difícil».

La adición de perfumes y tintes también puede afectar la estabilidad, haciendo que el problema sea aún más complejo. La simulación de la reorganización de los sistemas lipídicos a lo largo del tiempo es, por tanto, un problema computacional muy desafiante, que supera las capacidades de las máquinas internas de P&G. Para ejecutar estas simulaciones de computación intensiva, recurrieron a lo que en ese momento era la supercomputadora más rápida del mundo, Jaguar, que desde entonces se ha actualizado y relanzado como Titán.

El equipo de P&G / Temple University ha sido galardonado con Jaguar a través del programa Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment (INCITE), que es administrado conjuntamente por las instalaciones de procesamiento de liderazgo del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). en los Laboratorios Nacionales de Argonne y Oak Ridge. Los investigadores tuvieron acceso a 69 millones de horas base en Jaguar durante dos años, lo que les permitió ejecutar simulaciones de sistemas grandes y complejos de conjuntos de lípidos.

Gracias a las poderosas capacidades de Jaguar y también al prototipo Titan equipado con GPU, llamado TitanDev, el equipo pudo ejecutar simulaciones de fusión de vesículas que antes no habían sido posibles. Como concluye Levy, la investigación destaca la importancia de las estructuras de liderazgo de TI para resolver problemas «irresolubles» y proporcionar una ventaja competitiva significativa.

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