El fenómeno del quenching, un mecanismo de transferencia de calor altamente eficiente, se convierte en una herramienta crucial en entornos extremos como las plantas nucleares y las naves espaciales. La eficacia y velocidad de este proceso son fundamentales para la seguridad y el rendimiento de estas instalaciones. En este contexto, el estudiante de doctorado Marco Graffiedi, quien cursa su formación en el Departamento de Ciencias e Ingeniería Nuclear del MIT, investiga cómo optimizar estos procesos para contribuir al desarrollo de la próxima generación de vehículos espaciales y plantas nucleares.
Crecimiento en un entorno propicio para la exploración
Desde pequeño, Graffiedi mostró un gran interés por la ciencia, alentado por sus padres que le otorgaron responsabilidades en proyectos familiares. Un ejemplo significativo fue cuando, a los 14 años, diseñó y construyó un sistema hidráulico pasivo para garantizar que los animales en su propiedad tuvieran acceso adecuado al agua sin desbordar el tanque de almacenamiento. Este proyecto no solo resolvió un problema práctico, sino que también sentó las bases para su futura carrera científica.
Durante su etapa escolar en Lugo, Graffiedi continuó explorando fenómenos de la física clásica a través de experimentos prácticos. Su colegio lleva el nombre de Gregorio Ricci-Curbastro, un matemático clave en la teoría de la relatividad, lo que inspiró aún más su pasión por la física. Tras finalizar el bachillerato, participó en la Olimpiada Internacional de Física en Bangkok, una experiencia que consolidó su amor por esta disciplina.
Un giro hacia la ingeniería
A pesar de su entusiasmo por la física, Graffiedi comenzó a cuestionarse si podría encontrar mayor satisfacción en el campo de la ingeniería. Así, completó sus estudios universitarios con una licenciatura y una maestría en ingeniería mecánica en la Università di Pisa y la Scuola Superiore Sant’Anna. Durante este tiempo, dirigió su atención hacia la ingeniería ambiental, investigando sobre energía solar concentrada con el objetivo de reducir costos y mejorar la recolección energética.
Su trabajo incluyó un enfoque en mecánica de fracturas durante su tesis de maestría, colaborando con GE Oil and Gas para optimizar compresores centrífugos. Además, realizó prácticas en Fermilab donde se centró en la caracterización térmica de recubrimientos superconductores.
Transición hacia la ingeniería nuclear
A pesar del disfrute que le proporcionaba su trabajo como ingeniero de pruebas en GE Oil and Gas, Graffiedi anhelaba profundizar más en conocimientos técnicos y decidió redirigir su carrera hacia el ámbito científico. Fue entonces cuando descubrió el potencial del nuclear, considerándolo una fuente energética del futuro. Así fue como se unió al grupo del profesor Matteo Bucci en MIT NSE para investigar sobre ebullición y quenching.
NASA se ha convertido en el principal patrocinador de su investigación debido a su interés por evitar la ebullición de combustibles criogénicos durante los vuelos espaciales. Este fenómeno puede resultar perjudicial ya que provoca pérdida de combustible y requiere ventilar vapor para prevenir sobrepresiones en los tanques.
Investigación aplicada y desafíos contemporáneos
El enfoque principal de Graffiedi es entender mejor el proceso del quenching, vital tanto para el reabastecimiento espacial como para la refrigeración nuclear. La investigación incluye cómo los criógenos generan el efecto Leidenfrost al enfriar superficies; este efecto crea una película vaporosa que actúa como aislante impidiendo un enfriamiento efectivo. Por ello, es crucial acelerar el colapso de esta película vaporosa.
Además, Graffiedi explora aplicaciones modernas del fenómeno de ebullición para mejorar sistemas de refrigeración en centros de datos. Con el crecimiento exponencial del uso energético por parte de estos centros y sistemas eléctricos, es esencial contar con mecanismos efectivos que eviten el sobrecalentamiento. Una técnica prometedora es el enfriamiento por inmersión utilizando fluidos dieléctricos que no conducen electricidad; sin embargo, deben superar ciertos retos relacionados con el efecto Leidenfrost.
Compromiso con la enseñanza y comunidad italiana
No solo destaca por sus investigaciones; también es reconocido como asistente docente en varias clases dentro del NSE, obteniendo premios por sus contribuciones académicas. Entre sus logros se encuentra el prestigioso Manson Benedict Award, otorgado a estudiantes destacados por su rendimiento académico y promesa profesional.
Aparte del ámbito académico, Graffiedi disfruta ser parte activa de la comunidad italiana en Boston mediante actividades culturales organizadas por MITaly. En sus momentos libres practica baile latino y ha heredado habilidades culinarias valiosas: desde los 11 años aprendió a hacer pizza y pasta perfectas gracias a sus padres.
Si (
No(
