Los fluidos viscoplásticos son materiales caracterizados por un umbral de plasticidad: fluyen únicamente si el tensor de stress supera dicho umbral. Materiales con este comportamiento aparecen en gran cantidad de aplicaciones industriales: fabricación de comida procesada como pastas o jaleas, fabricación de polímeros, etc.. Un cabal conocimiento de estos materiales y su modelización y simulación matemática permitirá optimizar varios procesos industriales. En particular la fabricación y potenciación nutricional de ciertos alimentos.

Este proyecto se enfocará en la simulación y optimización del modelo de Herschell-Bulkley. Partiendo de una formulación variacional de estos modelos obtendremos sendos problemas de optimización, para los cuales estudiaremos algoritmos eficientes de solución. Luego, plantearemos y resolveremos un problema de identificación de parámetros para este modelo.

Buscamos identificar los valores más sensibles para tener alta concentración de antioxidantes en los productos finales. Validaremos nuestras predicciones teóricas contrastando sus resultados con los resultados obtenidos en el laboratorio de alimentos para ciertos productos específicos: jaleas, pastas y jugos de frutas con alta concentración de antioxidantes.

Cuando los modelos de estos materiales estén plenamente ajustados a los resultados experimentales, estudiaremos su optimización. En particular, optimizaremos el modelo buscando aumentar la concentración de polifenoles y betacarotenos, mediante procesos como calentamiento o deshidratación.