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Prestigiosa revista “Physical Review Letters” destaca estudio de científicos Usach sobre capacidad del agua para absorber impactos

Prestigiosa revista “Physical Review Letters” destaca estudio de científicos Usach sobre capacidad del agua para absorber impactos

Un innovador estudio realizado por científicos de la Universidad de Santiago de Chile y la Universidad de O’Higgins ha sido publicado en la reconocida revista “Physical Review Letters” de la American Physical Society. La investigación se centra en el fenómeno de rebote de las botellas de agua y ha sido seleccionada como Editor’s Suggestion, destacando su relevancia en el campo de la física.

El estudio ha sido coliderado por el Dr. Leonardo Gordillo Zavaleta, académico del Departamento de Física y director del Programa de Doctorado en Ciencia con Mención en Física,  y revela la razón por la cual algunas botellas, al ser agitadas y soltadas no rebotan, sino que quedan prácticamente pegadas al suelo. 

Esta investigación, según narró el académico, surge en 2018 a partir del famoso reto de redes sociales “water bottle flip challenge o el reto de la botella”, que consistía en lanzar una botella con un poco de agua en su interior buscando que esta cayera de pie. 

“Estuvimos buscando una manera alternativa de agitar el agua dentro de la botella, que fuera reproducible, y nos dimos cuenta que hacer un movimiento de giro orbital, como cuando uno airea una copa de vino, funcionaba súper bien, era fácil de rehacer y además estimar cuánto rebotaría la botella tras caer al suelo”, recuerda.

Intrigados, decidieron investigarlo en profundidad y desarrollar un sistema experimental para controlar las variables con un impacto significativo en el rebote, incluso adhirieron a la botella una pelota de goma para favorecer y exagerar el efecto del rebote. Sin embargo, “basta tan solo girar un poco de agua en el interior de la botella y dejarla caer, para que deje de rebotar. Incluso con la pelota de goma adherida, “esto es más impresionante; se puede pasar fácilmente de un metro de rebote, a milímetros. Es como si el girar el contenido de agua hiciera que a la botella le creciera un velcro en la base, y que por ello quedara absolutamente pegada al suelo”, explicó el Dr. Gordillo.

A través de experimentos y el uso de cámaras rápidas, los investigadores pudieron observar el proceso en detalle y descubrieron una serie de fenómenos que ocurren dentro de la botella al ser girada y soltada. Después de hacerla girar, el agua se desplaza hacia las paredes debido a la fuerza centrífuga. Cuando la botella toca el suelo, el agua en las paredes busca continuar descendiendo, pero se encuentra con la base de la botella, formando un chorro concentrado en el centro que  la presiona contra el suelo. Este chorro gira a medida que se forma y, al posteriormente tocar la parte superior de la botella, explota en burbujas y gotas microscópicas, creando una apariencia blanca, bloqueando difusamente la luz a través del agua incluso.

De esta forma, el equipo de investigación ha logrado demostrar que el efecto de pegado al suelo depende de la velocidad de rotación y la cantidad de agua en el interior de la botella. Estos descubrimientos tienen implicancias prácticas, ya que podrían servir de fundamento para hacer ingeniería en variados rubros industriales, como el espacial, particularmente en el diseño de tanques de combustible donde la falta de gravedad presenta desafíos para mantener los objetos en su lugar.

Fueron parte del equipo de investigación: Klebbert Andrade, exalumno cuya tesis de Ingeniería Física describe en detalle el problema; Javiera Catalán, estudiante del mismo programa; Juan Marín, postdoctorado Usach, actualmente académico de la UTEM y Pablo Gutiérrez, coinvestigador principal y director del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins.

En el proyecto también colaboraron Enriko Granadoz, alumno de intercambio de Massachusetts Institute of Technology (MIT); Tomás Cerda, estudiante de Ingeniería Física y Francisco Olea titulado de la misma carrera.

El proyecto

En cuanto a los beneficios concretos de este descubrimiento, el Dr. Gordillo dijo que hasta la fecha es poco lo que se conoce sobre lo que sucede cuando chocan objetos compuestos por una parte líquida y otra sólida.

“Nuestro trabajo da un paso importante en dilucidar qué es lo que ocurre con estos sistemas compuestos de una parte líquida y otra sólida, y nos enseña que podemos tener comportamientos inesperados. Uno puede pensar en aplicaciones, en formas de absorber impactos usando líquidos: por ejemplo, en contenedores que los transportan”, sostuvo.                                        

Consultado acerca de cómo un experto en formación de tsunamis, cráteres y erosiones, llega a interesarse en un tema que involucra "sólo agua dentro de una botella", el investigador indicó que no son asuntos tan distintos. 

“Los tsunamis son generados por un fondo rígido en movimiento, los cráteres son producto de la erosión generada por un líquido golpeando un sólido. El problema de la botella con agua, que es sumamente simple, es un muy buen ejemplo de la riqueza dinámica que se da cuando fluidos y sólidos interactúan en situaciones más extremas.”, aseguró.

El proyecto fue principalmente realizado en el Laboratorio de Estructuras Delgadas del Departamento de Física de la Usach y en periodo de pandemia, “lo que hizo que nos uniéramos mucho como grupo. Haber sido aceptados en Physical Review Letters y elegidos como Editor’s Suggestion, corona de cierta forma este enorme esfuerzo realizado”, concluyó el investigador.

 

Usach fortalecerá vigilancia genómica del COVID-19 en Latinoamérica

Usach fortalecerá vigilancia genómica del COVID-19 en Latinoamérica

En un esfuerzo por mejorar la vigilancia epidemiológica en América Latina y fortalecer la colaboración entre Chile y México en el campo de la salud pública, la Usach inició su participación en un proyecto que busca mejorar las capacidades de análisis de secuencias de SARS-CoV-2, en ambas naciones.

El proyecto, financiado por el Fondo Conjunto de Cooperación Chile-México, será liderado en nuestro país por el investigador y virólogo de la Facultad de Química y Biología, Dr. Marcelo Cortez, quien afirmó que “la iniciativa es una oportunidad única para la vigilancia epidemiológica en América Latina, ya que al mejorar nuestras capacidades de análisis de secuencias de COVID-19 podremos contribuir significativamente a combatirlo ".

De esta forma, el proyecto denominado “Establecimiento de un eje de colaboración Chile-México para la vigilancia genómica del virus SARS-CoV-2 en Latinoamérica: intercambio técnico y académico para fortalecer las capacidades de vigilancia epidemiológica en la región", plantea fortalecer las capacidades de análisis de secuencias de COVID -19 en ambos países, compartiendo esta experiencia y el producto de ella, como protocolos, capacitaciones y recomendaciones al resto de Latinoamérica, según relató la Dra. Yesseny Vásquez, de la Escuela de Medicina de nuestra Corporación.

En Chile se propone secuenciar alrededor de 600 muestras de la Región Metropolitana y de las regiones de O ́Higgins y de Coquimbo, a partir de aquellas que resulten positivas de los diagnósticos habituales de SARS-CoV-2, realizados en hospitales y centros de salud públicos. 

El proyecto se inició el 21 de marzo y tendrá una duración de 12 meses, incluyendo  durante su ejecución el intercambio de científicos de ambos países.

Mejorando la vigilancia genómica

En el contexto de la pandemia que a la fecha ha generado casi 6,9 millones de muertes y se han detectado más de 680 millones de casos en el mundo, la vigilancia genómica de este nuevo coronavirus ha sido fundamental, siendo el Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen) de México y la Universidad de Santiago de Chile actores relevantes. 

El equipo de investigadores mexicanos, entre los que se encuentran el Dr. Alberto Cedro y Mg. Dora Garnica, manifestó su entusiasmo por este trabajo conjunto afirmando que la colaboración científica internacional resulta vital para resolver problemáticas comunes, en especial todo lo relacionado con los impactos que ha provocado el “SARS-CoV-2”.

En relación a la vigilancia genómica, el Dr. Francisco Cubillos académico y experto en genética molecular de la Facultad de Química y Biología explicó que “el COVID-19 genera mutaciones en su genoma con el tiempo, lo cual origina variantes virales que pueden traer como consecuencia cambios en el comportamiento clínico y biológico del virus, como también en la tasa de transmisión, patogenicidad y respuesta ante el sistema inmune del hospedero, que puede tener impacto en la tasa de reinfección e incluso en la eficiencia de las actuales vacunas”.

Pese a su importancia, en el mundo hay una evidente disparidad en cuanto al número de genomas analizados. América Latina solo ha reportado el 2% a nivel mundial. Brasil y México son los países que más contribuciones han hecho con un 39% y 25% del total de la región. “Estos datos ponen de manifiesto la necesidad de redoblar los esfuerzos en para mejorar la estructura de la vigilancia genómica del nuevo coronavirus a nivel regional”, afirmó el Dr. Marcelo Cortez.     

Innovadora investigación de la Usach propone por primera vez el uso de macroalga para la generación de electricidad

Innovadora investigación de la Usach propone por primera vez el uso de macroalga para la generación de electricidad

Observar los procesos que existen en la naturaleza como fuente de inspiración para encontrar alternativas medioambientalmente sustentables en la generación de energía eléctrica fue lo que empujó a los investigadores de la Facultad de Química y Biología a encontrar una innovadora solución que involucra a la macroalga Ulva linza.

Se trata del estudio desarrollado en el Laboratorio de Catálisis y Bioelectrocatálisis de la Universidad de Santiago de Chile, que dirige el Dr. Federico Tasca, que investigó la forma de desarrollar un circuito eléctrico sin afectar el ciclo de vida de la especie en cuestión.

“Por primera vez se ha empleado una macroalga para el desarrollo de bio-fotopaneles que pueden dar paso al surgimiento de tecnologías medioambientalmente sustentables” explicaron el Ingeniero en Biotecnología, Sergio Choque y el propio Dr. Tasca. 

“Encontramos que ciertas moléculas denominadas como “mediadores redox” o benzoquinonas, son cruciales en el proceso de transferencia electrónica”, añadió el Dr. César Zúñiga Loyola, investigador postdoctoral del laboratorio, haciendo referencia así, al proceso natural de fotosíntesis de las algas, que involucra el transporte de electrones y, por tanto, la transformación de energía.

“Por este motivo, estudiamos cómo la presencia de distintas concentraciones podría incrementar la producción de corriente eléctrica en estas macroalgas inmovilizadas sobre electrodos. Los resultados que obtuvimos mostraron ser muy prometedores al indicar que la electricidad generada por la macroalga estudiada en presencia de luz y mediadores, era 2.000 veces mayor que sin la presencia de mediadores”, explicó.

Estas características, explicaron los investigadores, permitirían en un futuro la creación de bio-fotopaneles teniendo a esta especie como un elemento central en la producción eléctrica y como parte de un circuito de suministro constante de electricidad.

La publicación, que fue portada de la prestigiosa revista Journal of Material Chemistry A (IF: 14.511), comparte créditos con un equipo multidisciplinario compuesto por la Dra. Alejandra Moenne y el Dr. Alberto González, ambos investigadores del Laboratorio de Biotecnología Marina de la Facultad de Química y Biología; el ingeniero Sergio Choque; la Dra. Riccarda Antiochia y el Dr. Lo Gorton; este último es considerado un referente mundial en el campo de la bioelectroquímica.

“La portada es una buena señal para nuestro grupo de investigación y nos indica que estamos avanzando en temáticas relevantes para la sociedad y con resultados que pueden ser considerados como un aporte. La propuesta ha sido considerada como innovadora y visionaria ya que este es el primer trabajo en cual se emplea una macroalga con este propósito” , destacó el equipo académico.

Investigación de académica de la Facultad de Derecho aborda los impactos y principios de las tecnologías disruptivas

Investigación de académica de la Facultad de Derecho aborda los impactos y principios de las tecnologías disruptivas

Gracias a sus indagaciones sobre tecnologías disruptivas para su tesis doctoral, Constanza Richards Yáñez, académica de la Facultad de Derecho de la Usach, fijó su mirada en la antropología, la filosofía de la ciencia y la filosofía antigua. Con esta óptica, la investigadora ha revisitado el concepto de ser humano para abordar el desarrollo de nuevas tecnologías, su principal área de interés, y el lugar desde el cual se sitúa para abordar las problemáticas que arrastra esta área.

Al escribir sobre nuestra permanencia en la Tierra y la conservación de la especie, la académica llegó a participar de las Jornadas Internacionales de Derecho Natural, organizadas por su director de tesis, Dr. Raúl Madrid Ramírez en la Facultad de Derecho UC, donde interactuó con expertos en ciberseguridad, tecnología blockchain e inteligencia artificial.

Estas nuevas tecnologías disruptivas estaban recién apareciendo en el día a día. A raíz de eso fue que empecé a familiarizarme con esta investigación y volví nuevamente a los desafíos que se presentan al Derecho, ya sea en inteligencia artificial, blockchain u otras tecnologías, como por ejemplo los autos autónomos, Siri o Alexa, donde nos preguntamos quién es el ser humano y quién es el sujeto de derecho. O quién puede ser sujeto de derechos”, puntualizó la académica.

Estas preguntas no son antojadizas. El bullado caso de Sophia, la primera robot reconocida como ciudadana en Arabia Saudita en 2017, levantó un inusitado revuelo. “Fue muy polémico, porque es un país que no suele reconocer los derechos de las mujeres, mientras que a Sophia se le reconocen derechos cívicos y se le entrevista. Era un tópico muy interesante y a la vez desafiante”, añadió.

Exposiciones internacionales

Tras culminar algunos de los avances de su tesis doctoral, la académica presentó sus evidencias en el extranjero. “En 2019 fui a una conferencia sobre tecnologías disruptivas que organizó la Universidad de Brunel de Londres, donde tuve la oportunidad de exponer mi investigación doctoral. Allá conocían mi trabajo en tecnología autónoma que había sido presentado en la Universidad Nova de Lisboa, en medio de un congreso sobre tecnología y sociedad. En este aspecto, la Universidad de Brunel ha sido bastante pionera en desarrollar postgrados en un centro interdisciplinario en inteligencia artificial que da un Máster en Ciencias en Estrategias de Inteligencia Artificial”, comentó.

Tras vincularse con el Dr. Stelios Andreadakis, el académico de la Universidad de Brunel la invitó a dar una clase sobre gobierno corporativo e inteligencia artificial desde un punto de vista teórico.

“Este espacio trató sobre incorporar una perspectiva en inteligencia artificial (IA) a estos principios y a algunos casos de gobierno corporativo. También abordamos la IA desde el ejercicio profesional, porque ese es el enfoque que están trabajando en el mundo de la ingeniería y el diseño de software, que están desarrollando herramientas tecnológicas y que están utilizándose. Fue sumamente enriquecedora la interacción y ese trabajo”, señaló.

¿Quién se responsabiliza?

En el caso de las nuevas tecnologías disruptivas, que cuentan con mayores grados de autonomía y poder de decisión controlado, también salta a la luz el principio de responsabilidad que recae en su uso.

“En mi experiencia, trabajando con programadores de software e ingenieros, ellos tienen mucho más claro que los abogados, que la distribución de riesgo y responsabilidad debería permanecer tanto en el fabricante como en el dueño del aparato tecnológico”, puntualizó la profesora Richards.

A esto, agregó que “para ellos, siempre es el diseñador el que debe tener en consideración esto y ahí viene el principio de responsabilidad y el principio de precaución, que es el que más trabajo en mi investigación filosófica del derecho”.

Para la investigadora, uno de los pilares de esta arista es “tener la capacidad de prever efectos adversos en el futuro, o bien abstenerse de actuar en caso de que no podamos tener mediana certeza sobre los posibles efectos en el futuro de los desarrollos tecnológicos que estamos teniendo”.

Perspectiva desde América Latina

Usualmente, esta temática se encuentra ligada a discusiones provenientes desde el norte global, tanto porque las grandes corporaciones que desarrollan estas tecnologías provienen de Estados Unidos, como por las regulaciones pioneras que han marcado pauta, como el Reglamento General de Protección de Datos elaborado por la Unión Europea y que es aplicado desde 2018 en este continente, pero que alcanza un impacto global.

En la mirada de la profesora Richards, “si hay una ventaja en esta área es justamente que, al tratarse de algo nuevo estamos prácticamente en igualdad de condiciones para desarrollar investigación en esto. Quizás tengamos menos recursos y menos infraestructura para desarrollar nuevos softwares de inteligencia artificial, pero no así para reflexionar sobre su impacto en la sociedad. (...) Lo que se requiere es una reflexión principalmente antropológica. La tecnología se vuelve un espejo cuando ves que esta herramienta te permite realizar o llegar a ámbitos donde no te imaginabas”.

Investigación de la Usach busca diseñar guía y plataforma de reciclabilidad de envases de alimentos para Chile

Investigación de la Usach busca diseñar guía y plataforma de reciclabilidad de envases de alimentos para Chile

En el marco de la Ley REP (Responsabilidad Extendida del Productor), el Centro de Innovación en Envases y Embalajes (Laben  Chile) está liderando un trabajo colaborativo con la industria alimenticia, que permitirá guiarla en la implementación de un modelo productivo más sostenible y con bajo impacto ambiental.

A través de la investigación aplicada “Guía/Plataforma de diseño para la reciclabilidad de envases de productos alimenticios (piloto regional)”, se busca establecer pautas claras y sencillas para contribuir a la mejora de forma integral de la selección, gestión y valorización de los materiales plásticos a utilizar.

El proyecto es financiado por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondef) de ANID, y cuenta con la participación de la Oficina de Economía Circular del Ministerio de Medio Ambiente; el Pacto Chileno por los Plásticos de Fundación Chile; la Asociación Nacional de la Industria del Reciclaje (ANIR) y la consultora Vínculo Verde.

También es apoyado por la Dirección de Gestión Tecnológica (DGT), perteneciente a la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación (Vriic).

La iniciativa partió en junio de 2022 y culminará a fines de 2023, donde el foco estará puesto en “elaborar una guía técnica práctica y una plataforma web, que permitirán al usuario tomar decisiones respecto a materiales o envases plásticos adecuados para sus productos, en función de las necesidades de protección del alimento envasado, además de la gestión y valorización de residuos, y las capacidades instaladas en el país”, explicó la Dra. Alejandra Torres, académica e investigadora de Laben Chile y quien lidera la investigación junto a un equipo experto de este mismo centro.

Aportando con una industria más sostenible

Esta colaboración de la Universidad con el Gobierno y el mundo privado es especialmente importante, considerando el triple impacto económico, social y ambiental que puede abarcar.

“Lo que queremos es aportar con las estrategias que está implementando el Ministerio del Medio Ambiente para aumentar la tasa de reciclaje en el país, la cual en el año 2020 fue de un 9,6% del consumo total de plásticos, según la información entregada por la Asociación Gremial de Industriales del Plástico (Asipla)”, explicó la Dra. Torres.

Detalló que en Chile “no existe una infraestructura adecuada para el reciclaje de varios materiales plásticos, y por otra parte, muchos fabricantes desarrollan productos, ocupando materiales que no son adecuados para ello”.

Tampoco hay una guía de reciclaje totalmente apegada a la realidad chilena y las existentes son muy generales en cuanto a diseño, pues exponen los materiales que más se ocupan a nivel global, sostuvo la académica.

Impactar en aumento de reciclaje

En la actualidad, el equipo de investigación de Laben Chile junto con las organizaciones asociadas, se encuentran levantando información sobre los tipos de familias de productos que más generan residuos plásticos, y la cantidad de material proveniente de envases y embalajes que se reciclan, entre otros más.

Una vez recolectada y ordenada dicha información, se presentará una selección de aquellos materiales aptos para reciclar, de acuerdo con las capacidades existentes en la Región Metropolitana.

Esta última parte se realizará en colaboración con entidades como el Pacto Chileno por los Plásticos de Fundación Chile, el cual se vincula con empresas y ONGs, con quienes se trabajará para definir los materiales plásticos para la fabricación de envases.

“Si bien la selección de las familias de productos con que se iniciará el trabajo en la plataforma web se realizará junto con todo el equipo, nuestra tarea como centro de investigación será realizar los análisis necesarios para determinar si los materiales cumplen con las prestaciones necesarias para envasar los productos seleccionados”, sostuvo la investigadora.

Finalmente, esperan que la guía y la web sean utilizados no sólo por “usuarios y productores de envases y embalajes, sino también por vendedores, comercios pequeños y consumidores en general, que quieran saber qué tipos de materiales se están reciclando a nivel nacional”.

Si quieres conocer más sobre los proyectos de investigación aplicada USACH, puedes visitar la sección Noticias de la web de la Dirección de Gestión Tecnológica

Investigación de la Usach busca diseñar guía y plataforma de reciclabilidad de envases de alimentos para Chile

Investigación de la Usach busca diseñar guía y plataforma de reciclabilidad de envases de alimentos para Chile

En el marco de la Ley REP (Responsabilidad Extendida del Productor), el Centro de Innovación en Envases y Embalajes (Laben  Chile) está liderando un trabajo colaborativo con la industria alimenticia, que permitirá guiarla en la implementación de un modelo productivo más sostenible y con bajo impacto ambiental.

A través de la investigación aplicada “Guía/Plataforma de diseño para la reciclabilidad de envases de productos alimenticios (piloto regional)”, se busca establecer pautas claras y sencillas para contribuir a la mejora de forma integral de la selección, gestión y valorización de los materiales plásticos a utilizar.

El proyecto es financiado por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondef) de ANID, y cuenta con la participación de la Oficina de Economía Circular del Ministerio de Medio Ambiente; el Pacto Chileno por los Plásticos de Fundación Chile; la Asociación Nacional de la Industria del Reciclaje (ANIR) y la consultora Vínculo Verde.

También es apoyado por la Dirección de Gestión Tecnológica (DGT), perteneciente a la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación (Vriic).

La iniciativa partió en junio de 2022 y culminará a fines de 2023, donde el foco estará puesto en “elaborar una guía técnica práctica y una plataforma web, que permitirán al usuario tomar decisiones respecto a materiales o envases plásticos adecuados para sus productos, en función de las necesidades de protección del alimento envasado, además de la gestión y valorización de residuos, y las capacidades instaladas en el país”, explicó la Dra. Alejandra Torres, académica e investigadora de Laben Chile y quien lidera la investigación junto a un equipo experto de este mismo centro.

Aportando con una industria más sostenible

Esta colaboración de la Universidad con el Gobierno y el mundo privado es especialmente importante, considerando el triple impacto económico, social y ambiental que puede abarcar.

“Lo que queremos es aportar con las estrategias que está implementando el Ministerio del Medio Ambiente para aumentar la tasa de reciclaje en el país, la cual en el año 2020 fue de un 9,6% del consumo total de plásticos, según la información entregada por la Asociación Gremial de Industriales del Plástico (Asipla)”, explicó la Dra. Torres.

Detalló que en Chile “no existe una infraestructura adecuada para el reciclaje de varios materiales plásticos, y por otra parte, muchos fabricantes desarrollan productos, ocupando materiales que no son adecuados para ello”.

Tampoco hay una guía de reciclaje totalmente apegada a la realidad chilena y las existentes son muy generales en cuanto a diseño, pues exponen los materiales que más se ocupan a nivel global, sostuvo la académica.

Impactar en aumento de reciclaje

En la actualidad, el equipo de investigación de Laben Chile junto con las organizaciones asociadas, se encuentran levantando información sobre los tipos de familias de productos que más generan residuos plásticos, y la cantidad de material proveniente de envases y embalajes que se reciclan, entre otros más.

Una vez recolectada y ordenada dicha información, se presentará una selección de aquellos materiales aptos para reciclar, de acuerdo con las capacidades existentes en la Región Metropolitana.

Esta última parte se realizará en colaboración con entidades como el Pacto Chileno por los Plásticos de Fundación Chile, el cual se vincula con empresas y ONGs, con quienes se trabajará para definir los materiales plásticos para la fabricación de envases.

“Si bien la selección de las familias de productos con que se iniciará el trabajo en la plataforma web se realizará junto con todo el equipo, nuestra tarea como centro de investigación será realizar los análisis necesarios para determinar si los materiales cumplen con las prestaciones necesarias para envasar los productos seleccionados”, sostuvo la investigadora.

Finalmente, esperan que la guía y la web sean utilizados no sólo por “usuarios y productores de envases y embalajes, sino también por vendedores, comercios pequeños y consumidores en general, que quieran saber qué tipos de materiales se están reciclando a nivel nacional”.

Si quieres conocer más sobre los proyectos de investigación aplicada USACH, puedes visitar la sección Noticias de la web de la Dirección de Gestión Tecnológica

Investigación Antártica contribuye a comprender efectos de la crisis climática mundial

Investigación Antártica contribuye a comprender efectos de la crisis climática mundial

Más de 20 años de trayectoria unen al Dr. Gustavo Zúñiga y a la Antártica, tiempo en el que ha podido desarrollar investigaciones vinculadas a los efectos que está provocando el cambio climático en la vegetación, particularmente, en los musgos.

“Lo que se está observando con mucha claridad es cómo los glaciares han ido retrocediendo. Diez años atrás uno llegaba a Antártica y, era común encontrar lugares donde la nieve se acumulaba. Ahora, al contrario, llueve mucho y cuando cae un poquito de nieve prácticamente no dura nada”, comenta sobre los cambios que, a simple vista, ha podido percibir a través de los años en el paisaje.

Sus declaraciones que se dan tras conocerse los resultados del último informe elaborado por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) en el que se estableció, como una de sus conclusiones, el aumento de 1.5° promedio - y cerca de 3° en la Antártica -  en la temperatura del planeta.

“La suerte de la humanidad está sobre hielo delgado y ese hielo se está derritiendo rápidamente” dijo el secretario general de las Naciones Unidas, António Guterres, a raíz del informe.

“Es relevante conocer lo que está pasando” continua el investigador perteneciente al Departamento de Biología de la Universidad de Santiago. “Saber cuáles son las especies que van a tolerar mejor este cambio y cuáles van a desaparecer en un futuro puede ayudar a entender lo que ocurre”.

Sin ir más lejos su última expedición ocurrió este verano. Junto con estudiantes de Bioquímica e Ingeniería en Biotecnología de la Universidad  desarrollaron actividad en al marco de un proyecto internacional, apoyado por el Instituto Antártico Chileno (INACH), cuyo lema es: “Si no podemos proteger Antártica, no podemos proteger al planeta”. 

La investigación tuvo como propósito recolectar muestras de los musgos Sanionia uncinata, Polytrichastrum alpinum y Bryum argenteum entre otros, y continuar con las mediciones en el contexto del cambio climático, en una estadía que tuvo una duración de aproximadamente un mes.

“La idea también es mostrarles a las nuevas generaciones de estudiantes cómo se trabaja en condiciones de terreno y convencerlos que ellos tienen una gran responsabilidad en el futuro del continente y por ende del planeta. Es un gran desafío”, agregó el académico acerca del resultado de sus investigaciones que podrían tener la clave no sólo para entender lo que podría suceder en el planeta, sino que también conocer como sería el comportamiento de las especies frente al alza en las temperaturas.

Tecnología Usach recién patentada aporta a industria minera no metálica con mejoras en refinación del iodo

Tecnología Usach recién patentada aporta a industria minera no metálica con mejoras en refinación del iodo

Chile es uno de los principales productores de iodo en el mundo, mineral que es altamente cotizado en el mercado internacional, debido a sus múltiples aplicaciones en los sectores farmacéutico, tecnológico y alimentario, entre otros.

En ese contexto, hoy nuestra Universidad está aportando a la industria minera no metálica con el proyecto “Pilotaje de integración industrial de la Fusión Autógena de Iodo (FAI),   apoyado por la Dirección de Gestión Tecnológica de la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación,  a través del  trabajo de sus Gestoras/es Tecnológicas/os y fondos internos concursables.

La iniciativa es desarrollada por el Dr. Ricardo Vega, director del Centro de Economía del Hidrógeno, académico e investigador del Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos, todos en la Facultad de Ingeniería (FING). También participa Carolina Chávez, investigadora en el Centro Economía Hidrógeno Verde.

Mejoras en la producción industrial

De acuerdo al Dr. Ricardo Vega, este desarrollo surge para dar solución a variadas problemáticas involucradas en “el proceso de refinación del iodo, el cual se caracteriza por ser discontinuo, complejo, costoso y muy peligroso ambientalmente”.

Comenta que, actualmente, dicho proceso incluye concentrar cargas del mineral en solución, en forma discontinua, y luego, para su refinación, se deposita en estanques, donde se aplica un oxidante que lo separa de la salmuera que lo contiene, pasando a estado sólido.

En esta parte, el iodo se vuelve “muy corrosivo, abrasivo y refractario, requiriendo entre 4 y 20 horas para fundirlo a 114 grados Celsius, lo que es imprescindible para su refinación”, detalla.

Dado esos inconvenientes, la investigación propone optimizar las variables del proceso con el objeto de separar el iodo de la salmuera, manteniéndolo en estado líquido en lugar de sólido, lo que se produce en forma continua, en cuestión de segundos, permitiendo eliminar el reactor y los estanques de fusión, entre otros equipos que se ocupan. Además, busca reducir pérdidas de iodo, con un ahorro de un 60% de la energía utilizada y disminución de personal.

Esta solución “representa una notable mejora en el proceso de producción, específicamente en su etapa de refinación, evitando la formación de iodo elemental al estado sólido, mediante el uso de un equipo diseñado para el efecto. De esa manera, pasamos de un proceso discontinuo a uno continuo”, comenta el Dr. Ricardo Vega.

Agrega que, ello impacta “en la productividad y competitividad de las empresas productoras, ya que se reducen los costos de inversión y operación, se homogeniza la calidad de producto, y se reducen las pérdidas por menor exposición del iodo, lo que evita su sublimación, tornándose un proceso ambientalmente menos contaminante”.

Vinculación y aportes a la industria

Para el avance y escalamiento de la tecnología FAI en un entorno real, se cuenta con la colaboración de Autoterm, empresa de ingeniería y montaje orientada a la automatización de procesos, que ha sido fundamental en la participación de la fabricación y pruebas del prototipo a nivel industrial.

El académico resalta que la vinculación con Autoterm “permitió demostrar que el equipo era capaz de generar un proceso continuo y en condiciones industriales reales”. Agrega, que además significó “la materialización de una concepción ingenieril a un nivel de industria, lo que tiene un tremendo efecto en cuanto a lograr más eficiencia, menores costos y aumento en la productividad”.

Por último, añade que, en el futuro esta compañía podría implementar el uso de la FAI entre las productoras de iodo.

Tecnología patentada

Recientemente esta tecnología Usach obtuvo patente en Chile y se encuentra en trámite para su patentamiento en Japón y Estados Unidos. Dicho proceso es apoyado por nuestra Dirección de Gestión Tecnológica.

Conoce más de los proyectos de investigación aplicada y de las tecnologías desarrolladas en nuestra Universidad, accediendo a la página web de la DGT.


 

Académica del Departamento de Economía de la FAE se adjudicó Fondecyt de Iniciación que estudiará aversión a la desigualdad en Chile

Académica del Departamento de Economía de la FAE se adjudicó Fondecyt de Iniciación que estudiará aversión a la desigualdad en Chile

La académica del Departamento de Economía de la Facultad de Administración y Economía de la Universidad de Santiago de Chile, Dra. Alejandra Vásquez, se adjudicó un Fondecyt de Iniciación, con el que trabajará durante los próximos tres años examinando la interacción entre las preferencias individuales y sociales para analizar el grado y los determinantes socioeconómicos de la aversión a la desigualdad en el país y su influencia en el comportamiento pro social.

La Dra. Vásquez realiza investigación en áreas de Economía Experimental y Economía del Comportamiento. Está interesada en estudiar cómo los humanos toman decisiones e interactúan con los demás. Su trabajo se centra en el estudio de las preferencias sociales, la empatía, las elecciones conscientes de consumo, el bienestar y los dilemas sociales.

En este contexto de su desarrollo, es que la PhD in Economics, Doctor Europaeus por la  Cagliari University de Italia, explicó que en la literatura económica y otras se ha recopilado un gran número de pruebas empíricas que demuestran que los individuos sienten aversión a la desigualdad de ingresos. “La economía del comportamiento plantea un modelo alternativo al "homo-economicus" egoísta y optimizador. Dicho modelo se caracteriza por la aversión a la desigualdad tanto ventajosa (los que ganan por encima de la media), y desventajosa (los que ganan por debajo de la media)”, agregó la académica. 

A su juicio, la desigualdad es un fenómeno con múltiples aristas que se manifiesta en diferentes ámbitos. Dada la polisemia del término, su uso cotidiano puede carecer de precisión y coherencia. 

“Según Starmans, el discurso político contemporáneo confunde la desigualdad con otros fenómenos sociales como la pobreza y la injusticia”, puntualizó.  Es por esto, que esta investigación tiene por objetivos: estudiar la interacción entre preferencias individuales y sociales, mapeando las causas del descontento en la sociedad chilena y contribuir a una mejor comprensión del rol que juega la desigualdad.

Junto con eso, se pretende estimar el parámetro de aversión a la desigualdad con una muestra en Chile y explorar las diferencias en sus niveles por grupo socioeconómico.

Finalmente, se desea evaluar si las desigualdades socioeconómicas percibidas influyen en el comportamiento pro social y cuál es el papel mediador de la empatía y las creencias sobre justicia procedimental.

Para ello, la académica del Departamento de Economía de la FAE, pondrá a prueba hipótesis como que “las personas experimentan insatisfacción no sólo por su propia situación económica (preferencia individual), sino también como resultado del grado de desigualdad en la sociedad (preferencia social)”.

Otra de las hipótesis en las que trabajará la Dra. Vásquez es en que los individuos con rentas bajas perciben mayores niveles de aversión a la desigualdad socioeconómica que los individuos con rentas altas y finalmente en que las desigualdades socioeconómicas percibidas afectan al comportamiento prosocial a través del papel mediador de las creencias sobre la justicia procesal y los niveles de empatía.

“El carácter de esta investigación es interdisciplinario, tiene ADN en el diálogo con los avances científicos más recientes de: la Teoría Económica, de las Ciencias Sociales y Neurocientíficas. Se van a utilizar métodos mixtos de análisis, tanto cualitativos, cuantitativos y experimentales. Si queremos estudiar toma de decisiones humanas, es necesario tener un enfoque de análisis a 360 grados, superando parcialidades y reduccionismos”, agregó la Dra. Vásquez.

Este proyecto- remarcó la académica- tiene como finalidad  posicionar y visibilizar a nuestra Universidad, Facultad y por ende al Departamento de Economía, aspirando a generar diálogos interdisciplinarios de reflexión con investigadoras e investigadores en Chile como de otros países.

Dr. Erick Saavedra, director del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles: “Estamos a la vanguardia nacional e internacional en investigación”

Dr. Erick Saavedra, director del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles: “Estamos a la vanguardia nacional e internacional en investigación”

Erick Saavedra Flores tiene un intenso lazo emocional con la Universidad de Santiago. Aquí estudió Ingeniería Civil en Obras Civiles, conoció a su esposa, se transformó en académico y hoy dirige el Departamento de dicha carrera. Sin embargo, no ha descuidado su investigación en este largo camino académico. Un Fondecyt Regular y luego un Fondequip lo llevaron a implementar en nuestra Casa de Estudios una mesa de vibrar sísmica,  hito importante para la Institución por su condición única a nivel regional. Aquí se pueden realizar ensayos experimentales a gran escala, reproduciendo o simulando efectos de terremotos sobre estructuras, y evaluar el comportamiento sísmico de innovadores sistemas de construcción. De hecho, se prepara para hacer un ensayo sísmico inédito en Sudamérica con una estructura de madera contralaminada de cuatro pisos.

La mesa de vibrar sísmica representa un polo de desarrollo a nivel de ingeniería estructural, mecánica, de materiales y sísmica, como también en arquitectura, y ha abierto las puertas para investigaciones de diferentes disciplinas en nuestro Plantel.

-¿Cómo nace la semilla de la investigación en su vida?

-Buscando intereses en segundo año de la carrera de Ingeniería Civil en Obras Civiles sentí que me apasionaba estudiar y me proyecté hacia un postgrado.  Comprendí que la ingeniería del día a día, la que se hace en empresas, es una cuestión más práctica y más rápida, con menos tiempo  para analizar. Me titulé, formé mi familia, trabajé  y luego hice clases en la Usach como profesor por hora. El año 2005 ya era académico de jornada completa  gracias a un acuerdo tácito  con mi alma máter para que hiciera un postgrado en el futuro cercano. En 2007 partí a la Universidad de Swansea en  Gales, Reino Unido, para un doctorado en mecánica computacional de sólidos y estructuras. Luego seguí con un postdoctorado en un proyecto de ingeniería aeroespacial financiado por la European Research Council. Estuve 6 años en Gales. Escribí mi primer paper, hito muy importante en la carrera de cualquier investigador. Retorné al Departamento de Ingeniería en Obras Civiles con una mochila de publicaciones y experiencia; sin haber postulado nunca antes a un proyecto Fondecyt de Iniciación, postulé directamente a un proyecto Fondecyt Regular y me lo adjudiqué, y más tarde postulé a un proyecto Fondequip  de equipamiento tecnológico, para la instalación y  funcionamiento de la primera mesa de vibrar sísmica de Sudamérica, una plataforma cuadrada de acero que funciona mediante bombas hidráulicas que reciben instrucciones por computador, y donde se pueden realizar estudios de vibraciones en estructuras y conexiones, y en diversos materiales, tales como hormigón, madera y acero. Su nacimiento sería una especie de hijo adoptivo mío.

-Siguiendo esa analogía, es un hijo que está en constante crecimiento y que requiere de su atención para seguir avanzando, ¿no?

Nace en 2019 y de ahí hasta la fecha el proyecto ha comenzado un periodo de ajustes y de adquisición de conocimientos que no existían en Chile. Ahora estoy impulsando la construcción de un edificio o estructura metálica que cubrirá la mesa de vibrar y al costado otro edificio de hormigón armado de dos pisos. Espero que este 2023 iniciemos obras con financiamiento de la Universidad de Santiago.

-Entiendo que hoy sigue dedicado a la investigación relacionada con la madera contralaminada como material de construcción.

-Efectivamente hoy estamos haciendo investigación importante en el laboratorio sobre aquello. Hay un auge sobre nuevas edificaciones que se están incorporando a las ciudades en cuanto a construir con madera por un tema de sustentabilidad en el tiempo, de restricciones medio ambientales. La madera se ha impulsado con mucha fuerza como un material de construcción con un potencial que hasta hace años atrás se creía que tenía poco desarrollo tecnológico. La verdad es que nos referimos a un sistema constructivo con base en madera masiva; no hablamos de estructuras ligeras de madera que son susceptibles por ejemplo a los incendios. Paneles de madera contralaminada de espesores de 12 a 20 centímetros se pueden usar comúnmente en losas de pisos de edificios, en muros estructurales o bien, combinadas con acero u hormigón. Este material representa un futuro prometedor para la elaboración de nuevos sistemas constructivos. En Chile sigue siendo algo nuevo. Como departamento estamos a la vanguardia nacional e internacional por los académicos que tenemos en esa línea en lo que se refiere a caracterización mecánica de la madera, aplicaciones estructurales, modelos numéricos predictivos para el comportamiento estructural y sísmico de edificios de madera contralaminada cuando son sometidos a movimientos telúricos. Tenemos una plataforma de trabajo de simulación computacional estructural fuerte y además complementada con trabajo experimental de laboratorio que conjugan una alianza perfecta.

-¿Cómo se hace el trabajo de ensayo con este material considerando que no se pueden realizar pruebas en edificios de mucha altura?

-El modelo numérico tiene que ser alimentado con información experimental para mejorar la capacidad predictiva y por otro lado, los trabajos experimentales están supeditados a los recursos económicos que uno tiene. Es muy probable que uno no pueda ensayar edificios de gran altura en una mesa de vibrar con las características que tenemos, pero si combinamos estas dos fortalezas, tanto nuestro trabajo computacional como experimental, ambas se potencian y se genera nuevo conocimiento en cuanto a modelación computacional y trabajo experimental.

¿Cuál es el futuro de la mesa de vibrar sísmica?

-Me adjudiqué otro Fondecyt Regular que es por cuatro años y he invertido en nuevos equipos y sistemas de adquisición de datos. Son proyectos a largo plazo. Lo que viene es incorporar nuevos actuadores verticales porque lo que pasa con la mesa es que solo se mueve de manera horizontal. En un terremoto real también hay una componente vertical. Hoy en día tenemos tres grados de libertad. Aspiro a llegar a los seis grados de libertad y eso implica incorporar nuevos actuadores en la base que tengan la capacidad de aplicar  registros verticales simultáneamente. Eso significaría actualizar el sistema de control, incorporar un banco de acumuladores para incorporar más energía al sistema, una nueva unidad hidráulica y para eso vienen los nuevos proyectos. Estamos concentrados en el nuevo edificio porque necesitamos un espacio cerrado que sea modulable también.

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