Los materiales y cómo se puede investigar potenciales fallas en sus estructuras fueron temas de esta entrevista, que es el episodio número 5 de la Temporada 3 de Entrevistas del Balseiro. Primero se transmitió por el canal de Twitch del Balseiro y ya está disponible en YouTube.
Fecha de publicación: 18/09/2026
Una pequeña fisura en un material de un transporte – un avión, un auto, un barco- puede “crecer” y generar un accidente. Para investigar las propiedades de los materiales, y también cómo se “fatigan”, ingenieros como Ignacio Bustos realizan estudios con equipos que miden el calor. Son detectives de los materiales y cada ensayo genera un poco más de conocimiento.
En esta entrevista, realizada dentro de la tercera temporada de la serie “Entrevistas del Balseiro”, el Ingeniero Mecánico – y Doctor en Ciencias de la Ingeniería- cuenta detalles de su trabajo. Bustos además ganó una fellowship posdoctoral Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) para desarrollar el proyecto HEATMaP -vinculado con el estudio de ciencias de materiales- en la Universidad Cranfield, en Inglaterra.
Esta serie de entrevistas es realizada por la periodista científica Laura García Oviedo y con el apoyo técnico de la realizadora audiovisual Marion Prieto, del Área de Comunicación y Prensa del Instituto Balseiro. La entrevista tuvo lugar en una salita de reuniones de la Biblioteca Leo Falicov, en el Instituto Balseiro (CNEA-UNCUYO) en la ciudad de Bariloche.
El objetivo de esta serie de entrevistas es inspirar, informar y alimentar, por qué no, la curiosidad que todos tenemos.
A continuación, para quienes prefieren la lectura, se comparte la transcripción de la entrevista:
-Laura García Oviedo: Una entrevista más de la serie Entrevistas del Balseiro en Twitch. Estamos con Ignacio Bustos ahora. ¿Cómo estás?
-Hola, ¿cómo estás?
-Él es ingeniero mecánico, es magíster, es doctor también egresado del Instituto Balseiro y es especialista en materiales. Trabaja en el fascinante mundo de los materiales y vamos a preguntarle sobre su investigación. Y también empieza esta entrevista preguntándote por la fellowship, de esta especie de beca o premio que te has ganado, Marie Curie, que te va a llevar nada más y nada menos que a trabajar en un laboratorio de Inglaterra. Así es. ¿Querés contar un poquito?
-Sí, por supuesto. El año pasado hubo una llamada 2025 de las Marie Curie Actions, que son la beca Marie Curie, como se la conoce, y tuvimos que presentar una propuesta con la persona que va a ser mi supervisor en Cranfield, que es el doctor Gustavo Castelluccio, que es también egresado del Instituto. Y presentamos esto en septiembre del año pasado. Había que escribir una propuesta innovadora sobre algún tema de interés. Y bueno, por suerte ahora en febrero nos avisaron que había quedado seleccionada entre las… Se presentaron más de 17.000 trabajos este año; fue una convocatoria… la más masiva desde hace mucho tiempo y este año financiaron 1600. Siempre la tasa de aceptaciones es baja, pero el año pasado fue extremadamente baja por el número de personas que se presentaron. Estoy muy contento porque la propuesta además fue evaluada con 99.4 por ciento, algo que superó completamente las expectativas que tenía.
-Qué increíble, felicitaciones.
-Muchas gracias.
-¿De qué se trata la investigación que vas a hacer? ¿El proyecto?
-El título, el acrónimo del proyecto es HEATMAP, que la traducción sería “Análisis de la evolución del calor vía termografía para el mapeo de plasticidad”. Lo que querríamos hacer en este caso es estudiar un coeficiente que se llama coeficiente de Taylor-Quinney de los materiales, que es cuando son sometidos a deformaciones plásticas severas. Da una idea de la relación entre el calor disipado y el trabajo plástico. En realidad es el trabajo plástico que se disipa en forma de calor y la idea sería evaluar eso para distintos materiales usando termografía, que es una de mis especialidades del doctorado, para diversos materiales y correlacionar también con la microestructura.
-¿A qué laboratorio entonces vas? ¿Cómo se llama? ¿En qué ciudad queda?
-La presentación se hizo con la Universidad de Cranfield y es en el laboratorio donde trabaja Gustavo, digamos.
-¿Y dónde queda?
-Queda en Cranfield, sí.
-¿Cerca de Londres?
-Queda en… tengo entendido que queda al norte de Londres, entre Oxford y Cambridge.
-Ay, qué lindo… Las vas a pasar muy bien.
-Así que… sí…
-Ahora mi pregunta es: ¿qué investigás? Yo conozco tu laboratorio, hemos ido a veces, pero no sabemos mucho. Sabemos que estudian la fatiga de materiales, sabemos que tienen distintas técnicas para estudiar cómo se va gastando un material, pero no mucho más. ¿Nos querés contar?
-Sí, por supuesto. Yo trabajo en eso. Son varios los lugares en jerarquía: es en el laboratorio de propiedades mecánicas, que depende del Departamento de Materiales Funcionales y Estructurales de la Gerencia de Física. Dentro del laboratorio, que es un laboratorio que está muy bien equipado para la realización de ensayos mecánicos y de caracterización de la microestructura. Puntualmente en el laboratorio nosotros hacemos ensayos de tracción, compresión, flexión, fatiga. Ahora tenemos una máquina nueva, de hecho, para poder hacer fatiga multiaxial, digamos, es decir, no solamente aplicar una fuerza de tracción para estirar metales, sino también torsionarlos al mismo tiempo, y es una línea que estuvimos trabajando en los últimos meses. Mi tema de especialidad siempre fue la fatiga de materiales metálicos. Brevemente, la fatiga es básicamente agarrar… si uno tiene un pedazo de un componente, un material o algo y lo somete a una fuerza, por ejemplo de tracción, quizás la fuerza no es suficiente para partirlo al material en una sola aplicación, pero si uno puede aplicar cargas muy bajas y después de un determinado número de ciclos eso puede fracturarse, puede producir la iniciación de una fisura, su posterior propagación y después la fractura. Y eso es recontra importante porque la fatiga es uno de los mecanismos de falla que aparecen en todos los componentes de ingeniería que uno pueda pensar, desde reactores nucleares hasta tuberías, recipientes de presión, aviones, barcos…
-Mientras hablabas pensaba en los aviones. Barcos, trenes…
-Los cohetes, que ahora que está toda la humanidad contenta con el nuevo viaje a la Luna.
-¿Básicamente estudian a nivel microscópico cómo se va comportando la estructura del material?
-Hacemos una correlación. En general siempre hacemos ensayos mecánicos y después dentro del departamento existe todo el área de microscopía, que es para estudiar, por ejemplo, la superficie de fractura o si uno quiere analizar cómo es el material, cómo es la microestructura del material, se puede obtener información. Tenemos microscopios TEM, que son los microscopios electrónicos de transmisión, análisis químico, análisis por SEM, microscopios ópticos para estudiar rugosidad…
-¿Caracterizan, digamos, materiales nuevos y también analizan muestras de materiales que fallaron?
– Sí, hay casos… En algunos casos dentro del laboratorio hacemos servicios, algunas veces para poder estudiar ciertos modos de falla en ciertos componentes, digamos.
-Estoy pensando porque los periodistas, para finalizar, usamos mucho las analogías. Estaba pensando: sos como un médico de materiales, porque tratás de diagnosticar cómo están a través del calor y de las técnicas que usás para ver cómo empieza a fallar, digamos, o antes de que falle, ¿no?
-Claro, exactamente. Y para generar también información, base de datos sobre los materiales.Uno cuando piensa en un diseño ingenieril siempre tiene que elegir un material en un determinado momento. Entonces, bueno, surge la pregunta: ¿cómo elijo ese material? Para elegirlo tenemos que conocer muy bien las propiedades mecánicas, es fundamental, y nuestra tarea dentro del laboratorio muchas veces ha sido caracterizar cómo se comportan los materiales, no solamente en propiedades de tracción sino en propiedades de fatiga.
-Y en uno de los papers que me pasó antes de la entrevista Ignacio, bueno, todo el tema del calor es como clave y nosotros lo hemos visto, todos los que están viendo esta entrevista. Yo soy periodista, no soy física ni ingeniera, sabemos qué es el calor, hemos visto alguna clase en la escuela, de física y química, ¿pero nos das una definición de lo que es el calor?
-Dentro del contexto de los materiales, en general, muchas veces uno provoca en probetas, por ejemplo, una fuerza, un trabajo dentro del material, y ese trabajo se puede transformar en forma de calor, que es una forma de energía, ¿no? Y eso es muy importante en ciertos materiales, especialmente cuando presentan transformaciones de fase, que es uno de los temas que estudiamos mucho, que son las aleaciones con memoria de forma. Nosotros vemos el calor, las fuentes de calor, a través de la temperatura. Dentro del laboratorio teníamos una cámara infrarroja que lo que hacíamos era: durante los ensayos poníamos una cámara, medíamos la temperatura y a partir de la temperatura uno conoce las ecuaciones de la física, la ecuación del calor, y podés resolver un problema inverso para calcular cuáles son las fuentes de calor que originan eso y relacionar esas fuentes de calor con los frentes de transformación que aparecen en los materiales de ese tipo.
-Entonces ustedes utilizan el calor como una herramienta. Claro, para vos el calor es como una herramienta.
-Es una manifestación típica que aparece y que nos da información sobre las transformaciones que ocurren en los materiales.
-Veo que hacen muchas pruebas repetidas en la misma muestra, sí, para ver por ejemplo si se quiebra, exactamente, y ahí cómo pueden evitar que se rompa… Ustedes estudian la vida útil, ¿pero hacen materiales más fuertes? ¿Trabajan también para eso?
-Creo que el objetivo último… nosotros no nos dedicamos a hacer, puntualmente mi trabajo no es hacer materiales nuevos, pero si hubiera un material nuevo hay que caracterizarlo mecánicamente. Entonces ahí entramos nosotros para poder hacerles distintas pruebas y ensayos y garantizar que el material tiene las propiedades que uno espera que tenga. Pero bueno, sí, eso.
-Estaba pensando también cuando alguien hace su casa, que también piensa si ladrillos, si maderas, y eso se traduce en todas las industrias, ¿no?
-Exactamente.
-¿Y qué materiales te parece que te gustaría mencionar que te parecen que son… no sé, porque los estudiaste o porque tienen una característica distintiva, que son materiales muy nobles, por decirlo de alguna manera?
-Claro. Yo he encontrado a lo largo del doctorado, que hemos trabajado con muchos materiales, que cada uno de los mundos que estudiamos… porque cada material es todo un universo de cosas y todos tienen su parte interesante. Por ejemplo, estudiamos materiales fabricados por manufactura aditiva, que es la impresión 3D de metales. Cuando uno se pone a analizar esos materiales, uno lo ve a simple vista y algunas veces, si está maquinado de pulido, no lo distinguís de un material convencional, algo que hubiera podido salir de una barra. Sin embargo, para construir ese material o ese componente construido por manufactura aditiva uno hace por cámara de polvos. Es la técnica: uno tira polvo de metal y en el caso del EBM, que es con la que trabajamos nosotros, con un haz de electrones funde el material, deposita luego una capa nueva de polvo, funde localmente arriba y otra más, y va construyéndose capa a capa. Se pueden hacer piezas súper complejas que de otra manera no se podrían obtener. Desde el punto de vista de la microestructura tienen defectos muy característicos esos materiales, que son para nosotros todo un área de estudio que hasta hoy en día se sigue explorando, porque uno dice: ¿cómo podemos hacer para llevar la manufactura aditiva, por ejemplo, a todas las aplicaciones? Para poder hacer eso hay que conocer muy bien a los materiales, hay que tenerlos muy bien caracterizados y en este momento todavía hay cierta controversia sobre los efectos que tienen esos defectos del material en las propiedades…
-Sobre qué impactos tienen…
-Exactamente, porque tienen muchas… uno lo ve desde afuera y tiene una rugosidad superficial muy marcada, pero también tiene poros de gas adentro, unos defectos planares que se llaman defectos por falta de fusión que aparecen entre capas de impresión, otros que se llaman keyhole que se producen por una vaporización del metal en el interior. Hay un montón de defectos. Cuando nosotros estudiamos la fatiga de esos materiales, encontramos que los mecanismos de iniciación de fisuras no son los mismos en materiales que presenten distintos tipos de defectos, y hay tratamientos térmicos también termomecánicos para poder eliminar o no eliminarlos, pero disminuir su efecto.
Entonces, bueno, pero al ser la fatiga es un trabajo experimental arduo, porque uno no puede hacer… Algunas veces uno ve una gráfica de un trabajo de fatiga y capaz que vez 20 puntos experimentales y uno cree “bueno, eso se hace rápido”, pero algunos de esos llevan días de ensayos, sobre todo cuando estamos cerca del límite de fatiga. Materiales que quizás un punto experimental demoró, no sé, un mes en obtenerse.
-O sea que sí influye, no en nuevos materiales, sino en los materiales que ya se están utilizando. Esos datos, ese análisis e interpretación que hacen sirve para mejorarlos.
-Exactamente. Sí..
-Está buenísimo. En prevención de accidentes, también.
-Totalmente. Y también incluso una línea de trabajo en el laboratorio es para el estudio de implantes también, implantes de cadera, por ejemplo. Uno piensa: eso va a ir adentro de un cuerpo humano y tiene un montón de… Uno quiere garantizar que si uno se pone un implante dentro del cuerpo, eso va a soportar todas las cargas que le exige el cuerpo humano y no queremos que eso falle. Entonces algunas veces hay que diseñar dispositivos -que son cosas que hacen otros investigadores en el laboratorio- y hacer los ensayos de fatiga para esos implantes específicos. Y tenemos también una parte de simulaciones dentro del grupo.
-¿Qué material preferido tenés? ¿Tenés un material preferido?
-¿De los que estudié hasta ahora? Diría que el más manufactura aditiva es uno, pero otro de los interesantes es una línea histórica que tiene nuestro laboratorio, que son los materiales con memoria de forma. En particular, los que yo estudié durante mi doctorado fueron las aleaciones de níquel-titanio, que históricamente se han desarrollado con el nombre de Nitinol. Lo que esos materiales tienen de característico e interesante es que por encima de cierta temperatura tienen lo que se llama un comportamiento superelástico, es decir, uno puede aplicar una carga, por ejemplo de tracción, en esos materiales, y se van a estirar de manera cuasi-reversible hasta niveles de deformación del 8 al 10%, que son mucho más altos que los materiales convencionales. Eso se produce porque hay una transformación de fase dentro de ese material, y, luego, al retirar la carga, el material vuelve haciendo un lazo de histéresis, digamos, vuelve también con carga constante hasta recuperar su forma original. Puede haber una deformación remanente, pero en general es muy baja en comparación con las deformaciones que se alcanzan.
-Me acuerdo que hice una nota hace mucho sobre Manfred Ahlers y el trabajo de Pelegrina, bueno, todo el equipo.
-Sí, sí, histórico Manfred Ahlers en el grupo…
-Y empezamos con Terminator, con una metáfora, con una analogía, porque en las películas de Terminator está a la máxima potencia esos materiales que se transforman. No sé si vuelven a la forma original como los que estudiás, pero sí que se transforman. ¿Pueden ser los materiales del futuro? ¿Cuáles son los materiales del futuro?
-En particular los materiales con memoria de forma se usan mucho en aplicaciones hoy en día: en stents, en dispositivos médicos, en aparatos, cualquier material que uno quiera… Por ejemplo, cuando uno quiere hacer actuadores, también puede usar materiales con memoria de forma.
-¿Qué cosa?
-Actuadores, o sea hacer, por ejemplo, aprovechar este hecho de que uno puede hacer deformaciones grandes con fuerza constante, se pueden usar para hacer algún dispositivo, por ejemplo, que haga una tarea. Una aplicación que está teniendo interesante, nueva, que también estamos explorando en el grupo, es la aplicación elastocalórica de estos materiales. Si uno piensa, cuando uno tiene un material con memoria de forma, puede ser níquel-titanio, cobre-zinc-aluminio o cualquier aleación con memoria de forma, cuando uno produce una fuerza, cuando lo estira a esos materiales, dentro del material se producen unos frentes de transformación, que es lo que estudié en mi tesis de doctorado, y hay un calor latente de transformación asociado a eso. Entonces, cuando uno lo estira, esos materiales se calientan y liberan calor al ambiente, digamos, y cuando quita uno la fuerza es como que se enfrían, funcionan como sumideros de calor, absorben calor del ambiente. Entonces uno podría pensar en una aplicación conceptualmente, al menos, de que para calefaccionar un lugar, por ejemplo, se podría poner el material dentro de la habitación y estirarlo para que libere calor, y después sacarlo afuera y retirar la carga para que absorba calor del otro lado. Entonces uno puede trabajar con una bomba de calor de esa manera y podría pensar en una manera de poder calefaccionar las casas sin necesidad de usar sistemas de refrigeración que por ahí son contaminantes para el ambiente, por ejemplo. Entonces es una aplicación súper interesante para poder estudiar, sobre todo en lugares acá como Bariloche, donde hace frío y algunas veces uno busca alternativas más amigables con el ambiente.
-Veamos de acá a 20 años qué pasa…
-Claro, pueden llegar a ser una alternativa.
-Me imagino que hay también todo un universo de futuros o posibles aplicaciones de materiales nuevos o materiales ya conocidos.
-Sí, dentro del grupo también hay estudios de aleaciones de alta entropía y ese tipo de aleaciones más complejas donde van agregando aleantes y van viendo cómo se comportan los materiales. Es todo un área de estudio muy interesante.
-Cómo es la tecnología, ¿no? Mirá, esta computadora tan viejita que tenemos acá (N. de la R.: señala una computadora personal de otra década) y todo lo que está pasando con la inteligencia artificial… Vos sos profe también del instituto. ¿Qué materias das?
-Empecé en el 2018 como adscripto en Materiales 2, que era una materia de Ingeniería Mecánica. Después pasé por Mecánica Racional, por Física Moderna, que es la materia en la que históricamente estuve siempre. De hecho, ahora estamos cerrando uno de los cursos de Física Moderna para Ingeniería Mecánica. Y desde los dos últimos años estuve en el curso de Materiales 1, que es Introducción a la Ciencia de Materiales para los ingenieros nucleares y los ingenieros mecánicos.
-¿Y por qué es importante que los ingenieros mecánicos y las ingenieras mecánicas sepan, tengan, una muy buena base de física?
-Todos los fenómenos que apliquen en la ingeniería tienen una base en la física. Cuando querés estudiar, por ejemplo yo que estudio fatiga, algunas veces necesitás entender por ejemplo cuáles son las fuentes de calor asociadas con las transformaciones. Para eso necesitás saber la ecuación del calor, para eso necesitás saber y haber cursado Transferencia y haber cursado alguna física básica antes como para poder hacer eso. Si querés hacer modelado necesitás saber probabilidad, necesitás saber estadística y si querés entender verdaderamente las cosas… Nosotros hicimos un estudio hace poco sobre el papel performance de ciertos sistemas elastocalóricos y para eso necesitás saber mucha termodinámica, por ejemplo, para poder estudiar eso y entender los ciclos termodinámicos. Entonces es fundamental siempre que un ingeniero tenga una formación fuerte en física y también una formación matemática. Creo que una de las ventajas del Instituto en ese sentido es la convivencia con los físicos, que me parece fundamental para poder formar ingenieros que verdaderamente puedan hacer cosas innovadoras y no quedarse solamente con aplicar las cosas que otros descubren. Llevar a la frontera requiere esa interacción entre las disciplinas.
-Creo que también cuando nos juntamos a tomar un café antes de la entrevista hace una semana me contabas también que dabas clases o en la materia también ven, corregime si me equivoco, Relatividad general o Mecánica cuántica…
-Dentro del curso de Mecánica Clásica vemos Relatividad especial, que es uno de los temas, y Física Moderna tiene la primera parte que es de mecánica cuántica. Física Moderna es una media materia en este momento donde la idea es enseñar un módulo de mecánica cuántica, un módulo de física nuclear y un módulo de física estadística y moléculas, y es como una introducción a materiales. La idea en este sentido, como yo entiendo a la Física Moderna dentro del plan de estudios de Ingeniería Mecánica, es porque vamos a formar ingenieros mecánicos que en muchos casos tienen una beca de la Comisión Nacional de Energía Atómica y es fundamental que los ingenieros salgan con una formación entendiendo al menos las ideas básicas de un reactor nuclear. Después, obviamente en cuestiones de física de neutrones y esto están los ingenieros nucleares, que son los especialistas en esa área. Pero un ingeniero mecánico, si va a trabajar en componentes de un reactor nuclear, tiene que conocer cuestiones de cuáles son los estados de carga a los que están aplicados, cuáles son las temperaturas involucradas, cuál es el efecto de la radiación en los materiales, y tienen que conocer ese tipo de cosas para poder trabajar en el futuro en algo relacionado con esa área.
-Además de que si el denominador común de todas estas carreras es la curiosidad máxims. Es súper interesante, más allá de que trabajen en otra escala.
-Abre mucho la mente, creo, estudiar ese tipo de cosas.
-También ustedes ven algo con ciertas herramientas y a determinadas escalas, y también saben que pueden pasar otras cosas si lo ven desde la cuántica. El abordaje teórico es interesante, que ustedes tengan tantas miradas.
-Sí, no, absolutamente.
-Vi, estuve leyendo un poquito abstract de papers y te quería preguntar si nos podés contar un poco… ya nos dijiste sobre algunos de los equipos, pero por ejemplo la termografía infrarroja, ¿si eso la vas a usar también en Inglaterra?
-La idea es usarla también. Cuando mencioné esto del estudio del cociente de Taylor-Quinney entre los materiales, uno dice: querés estudiar la fracción del trabajo plástico que se disipa en forma de calor. Ese calor dentro del material se va a manifestar como campos de temperatura y con la termografía uno puede captar esos campos y hacer estudios. Uno de los objetivos también dentro del trabajo de la Marie Curie va a ser estudiar las manifestaciones térmicas de las estructuras de dislocaciones dentro de los materiales. Entonces vamos a hacer probetas muy finitas, mini espécimen sería, y con la cámara termográfica vamos a obtener imágenes térmicas. Y una de las ideas del trabajo, porque es una propuesta extensa, es ver si podemos aplicar Machine Learning, que es dentro del área de la inteligencia artificial, para mejorar la resolución de las imágenes térmicas y poder después contrastar con la estructura estudiada por microscopía. Entonces la termografía sigue estando presente. En el laboratorio de propiedades mecánicas adquirimos un sistema de correlación digital de imágenes y de termografía, y son dos técnicas de no contacto que hoy en día se están usando muchísimo en la caracterización de materiales. Somos muy privilegiados por trabajar con este tipo de equipos.
-Sos todo un detective de materiales. Me imagino lo que debe ser si te comprás un auto, si viajás en avión, debés mirar…
-Algunas veces no sé si conviene pensar en las cosas porque uno mira… Sí, pero más que nada porque uno siempre cuando estudia estas cosas sabe los modos de falla y ha estudiado casos de ingeniería, casos de estudios de fallas históricas… Pero funciona, y confiamos en los ingenieros que diseñaron los equipos.
-Algo que le dirías a tu yo de ocho, diez años, doce, que quizás no sé si le gustaba tanto ir a la escuela y que mirando a esa cámara le podés decir si está bueno o no seguir estudiando y esforzándote.
-Yo creo que sí. O sea, el trabajo en ingeniería y hacer ciencia dentro de laboratorios de Argentina y todo creo que es sumamente positivo. Y también sería un mensaje que me daría a mí mismo y a todas las personas y jóvenes que quieran estudiar o formarse dentro del Instituto Balseiro o de alguno de los institutos de Argentina: que es un trabajo arduo, no voy a negar que no, pero es un trabajo que también es muy gratificante cuando uno hace un estudio y encuentra un resultado interesante. Siempre además hacés un descubrimiento de algo y surgen muchos nuevos interrogantes, entonces es un trabajo que no termina nunca casi , pero estoy muy contento del lugar en el que estoy en este momento.
-¿Te vas cuántos años? ¿Dos?
-En este momento me iría dos años.
-Te esperamos de vuelta por acá, con más ideas y más conocimiento.
-Sí, es la idea, es la idea.
-Bueno, muchas gracias.
-Muchas gracias a vos.
Por Laura García Oviedo – Área de Comunicación y Prensa del Instituto Balseiro (CNEA-UNCUYO)
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Crédito Periodista: Laura García Oviedo – Área de Comunicación Institucional y Prensa Instituto Balseiro
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Instituto Balseiro, San Carlos de Bariloche, 09/10/2026
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