En el cine nada es lo que parece. Mucho menos desde que los recursos digitales hacen posibles mundos virtuales indistinguibles de la realidad. En “La vida de Pi”, por ejemplo, ni siquiera el tigre es real; fue creado de manera virtual, lo mismo que los peces voladores, el mar, e incluso el cielo de esta escena.
Los efectos digitales en el cine se ha desarrollado con el fin de simular escenas imposibles. Es todo un arte crear un mundo virtual que el espectador crea real. La pieza fundamental de ese arte es la física, los elementos creados por ordenador deben cumplir las leyes físicas básicas que le son naturales al espectador en el mundo real.
Además de en el cine, las simulaciones virtuales también son habituales en la industria, que las utiliza para hacer pruebas o experimentos en el ordenador antes de realizar una prueba real.
EMILIO ARTACHO; Ikerbasque ikertzaitzailea, CIC nanoGUNE: Hay simulaciones que se pueden hacer directamente a escala macroscópica. Y las más conocidas hoy en día son las de dinámica de fluidos que se utilizan, por ejemplo, en la industria aeroespacial o los fabricantes de barcos o la gente que hace películas que simula efectos de mar embravecido sin necesidad de estar ahí. Todo eso se hace con dinámica de fluidos. Esas son simulaciones macroscópicas en las cuales utilizan unas ecuaciones que describen la dinámica del agua o del aire en base a ciertos parámetros que son la viscosidad, densidad etc.
En el CIC nanoGUNE ofrecen un servicio de simulación, pero no se trata de simulación a escala macroscópica, sino atómica. Se llama Simune, y analizan las propiedades macroscópicas desde su origen, es decir, desde la interacción de los átomos. Por tanto, se basan en las leyes cuánticas de la física.
EMILIO ARTACHO; Ikerbasque ikertzaitzailea, CIC nanoGUNE: Jugamos con la relación que existe entre las propiedades que existen en la materia, que solemos llamar macroscópicas que son las que vemos en el mundo habitual, y hay propiedades, por ejemplo, cómo de duro es algo, o cómo responde a la temperatura o a la presión, que están determinadas por lo que están haciendo los átomos ,o incluso más a bajo, lo que están haciendo los núcleos y electrones, a una escala muy pequeña, más pequeña que la nanométrica incluso; de la manera en que se están moviendo, de la manera en que se están atrayendo unas partículas a otras, eso define las propiedades a las que estamos acostumbrados. Nosotros estudiando ese movimiento con ese microscopio virtual que tenemos nosotros que son nuestros métodos de simulación en el ordenador somos capaces de intentar prever el comportamiento que nos interesa. Cuánto va a durar una pila, o cómo de resistente va a ser, o cómo de ligera va a ser... todo eso depende de lo que esté pasando con los átomos a escala subnanométrica.
ESTER SOLA; Simune: En general en estos métodos no se estudia todo el material. Lógicamente si tenemos un material muy grande no puedes estudiar todos lo átomos, se estudia por celdas, celdas que se van repitiendo en el espacio. Las condiciones que se dan dentro replican las condiciones macroscópicas. En estas celdas se ponen unas condiciones de contorno que simulan que detrás de esta celda hay otras. Entonces, partiendo de un número finito de átomos puedes reproducir el sistema como si fuera un sistema infinito.
Hace tiempo que se utiliza la simulación atómica en investigación, y, ahora, el objetivo es trasladar su aplicabilidad a la industria.
ESTER SOLA; Simune: Son muchos años que la comunidad científica los está usando para trabajos de investigación, y ahora lo que se pretende es dar ese paso de decir a las empresas “tenemos una herramienta que os puede ser útil, y podéis ahorrar mucho dinero y mucho tiempo”. Porque hasta ahora para saber las propiedades de los materiales tienes que hacer un experimento, pero a veces puedes ahorrar tiempo si primero haces cálculos que son menos costosos y te ayudan a delimitar el estudio que tienes que hacer en el laboratorio.
Uno de los softwares que más se utiliza para la simulación atómica en investigación se llama SIESTA. Varios de los artífices de esa herramienta computacional forman el panel de expertos de Simune, entre los que se encuentra Emilio Artacho. Este panel de expertos es el que decide cómo afrontar la simulación en cada caso; aporta el conocimiento que es la base de la simulación atómica. Además, son necesarios un software adecuado y la capacidad de cálculo que aportan los ordenadores.
ESTER SOLA; Simune: Aquí en el nanoGUNE tenemos unos ordenadores que pertenecen a Simune, y utilizamos también ordenadores que se encuentran en la Universidad del País Vasco. Y, también podemos hacer uso de clusters internacionales y nacionales según sea el caso, dependiendo del tipo de cálculo que se tenga que hacer se puede recerir un superordenador que está donde sea, el Mare Nostrum de Barcelona, o cualquier otro.
La capacidad de cálculo de los clusters computacionales crece día a día, y eso hace posible simulaciones cada vez más finas.
EMILIO ARTACHO; Ikerbasque ikertzaitzailea, CIC nanoGUNE: Con simulaciones uno es capaz de evitarse cantidad de experimentación. Y si las simulaciones son buenas uno entiende mucho más lo que está pasando, porque es capaz de conocer lo que está ocurriendo a un detalle que con los experimentos sería mucho más difícil de obtener. Siempre es bueno que vayan de la mano experimentos y simulaciones, porque el uno valida al otro; pero con las simulaciones aprendemos muchísimo más.
