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Sismología al alcance cotidiano de los ingenieros

Enero 26, 2022

Investigadores de la Escuela de Ingeniería crearon una guía para que sus colegas puedan hacer estudios comprensibles y ajustados a sus necesidades al realizar el diseño estructural de una edificación ante amenazas sísmicas. Este modelo conceptual es un aporte a la forma de comprender el problema y de abordarlo.

Colaborador Revista Universidad EAFIT: Andrés Felipe Giraldo.

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Un lunes de sus vacaciones de enero, María del Rosario Álvarez tuvo el sueño más movido de su vida. Estaba acostada en la cama de sus padres cuando la tierra comenzó a vibrar con tanta fuerza que la arrojó al suelo. Su padre, desde el primer piso, le gritaba que bajara para salir de casa. Ella se resistió hasta que el susto, las vibraciones, o una mezcla de ambas, la tiraron por las escaleras.

Ya en la calle, pudo ver desde lo alto de un mirador la larga silueta de su ciudad inundada con una capa gruesa de polvo que crecía y se curvaba con la caída de cada pared, casa o edificio: “El centro de Pereira se estaba cayendo por manzanas completas”, recuerda.

Y se siguió cayendo con cada réplica que precedió al sismo de la 1:19 p. m. del 25 de enero de 1999, día y hora en que un terremoto con epicentro en el departamento del Quindío afectó a todo el Eje Cafetero, esa región agrícola y turística ubicada en el centro de Colombia.

El resto de la tarde y la noche se dedicó a navegar con su familia por el caos de una ciudad con pocos o nulos servicios funcionando, incluso los de emergencia, porque hasta los bomberos quedaron damnificados.

Las secuelas de los daños se extendieron por meses y años y dejaron, según el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (Dane), 1185 muertos, 8536 heridos, 35972 viviendas totalmente destruidas o inhabitables, 6408 fincas cafeteras afectadas y 2.7 billones de pesos en pérdidas en la región, cerca del 2.2 % del PIB de Colombia en el año 1998.

Mientras tanto, a más de 200 kilómetros, el profesor Juan Diego Jaramillo se llevaba las manos a la cabeza por las magnitudes que registraban sus equipos. Poco tiempo antes había participado, como docente del Departamento de Ingeniería Civil de EAFIT, en la instalación de cerca de 20 estaciones para monitorear la actividad sísmica en otra ciudad colombiana.

Actualmente, este conjunto de equipos conforma la Red Acelerográfica que administra el Sistema de Alertas Tempranas de Medellín y el Valle de Aburrá (Siata). Sin esconder la pasión que le despierta el tema, Jaramillo cuenta que esos datos fueron el comienzo de varias investigaciones.

“Esa fue de las primeras ocasiones en que registramos, al mismo tiempo, un sismo en varios puntos de la ciudad. ¡Es impresionante! En algunas zonas la intensidad era 3 veces mayor que en otras, aunque la distancia entre ellas era de apenas cuatro cuadras. ¿Cómo son posibles esas diferencias en un sismo que ocurrió a 200 kilómetros? Entenderlo era y es importante porque así podemos predecir impactos significativos. Y si podemos predecirlo, podemos diseñar pensando en lo que va a venir”.

_{En la década 1990 se hizo la primera microzonificación sísmica de Medellín, liderada por el profesor Juan Diego Jaramillo de EAFIT.}

_{Foto: Pixabay}

¿Terremotos, temblores o sismos?

En el argot técnico se suele utilizar el término “sismo”, mientras que en el lenguaje cotidiano “terremoto” (cuando causa grandes daños) o “temblor” (cuando no hay mayores pérdidas). Lo cierto es que dan cuenta del mismo fenómeno.

¿Por qué ocurren? Primero, hay que tener en cuenta que la Tierra está compuesta por capas, como las cebollas.

La geología moderna propone que, en términos generales, son tres: el núcleo, el manto y la corteza terrestre. La capa externa de esta cebolla está formada por la corteza y por el segmento superior del manto terrestre.

Lejos de ser una sola pieza, esta última sección está conmpuesta de fragmentos llamados placas tectónicas.

Algunas son gigantes y soportan continentes y océanos, como la placa Euroasiática; otras son más pequeñas, como la placa de Cocos (ubicada en el océano Pacífico frente a la costa occidental de Centroamérica y con un área aproximada a 3/4 partes del tamaño de México).

Sin embargo, todas tienen algo en común: están constantemente en movimiento. Esos movimientos, que a veces son de apenas algunos centímetros por año, crean grandes presiones, en especial en los puntos que entran en contacto: las fallas.

Si las placas estuvieran lubricadas y fueran lisas, se deslizarían con facilidad entre ellas. Sin embargo, son rugosas y tienden a atascarse, aun cuando permanecen en movimiento. Entonces comienzan a acumular energía en procesos que pueden durar décadas o cientos de años, incluso más tiempo.

Cuando la fuerza acumulada supera la fricción que las mantiene atascadas, los bordes se despegan y deslizan con violencia, entonces la energía acumulada por tanto tiempo se irradia en todas direcciones a través de ondas sísmicas.

Estas ondas se desplazan por la tierra y al llegar a la superficie mueven todo lo que esté sobre ella: nosotros, nuestras casas, empresas, puentes, calles y edificios. A esto es lo que llamamos “sismo”.

“Nuestra propuesta es inusual porque hoy nadie le apuesta a investigar con base en la conceptualización. Es como si alguien hubiera dicho que es tan complicado que es mejor entregarle el problema a una máquina”. Juan Diego Jaramillo, profesor de la Escuela de Ingeniería, experto en amenaza y riesgo sísmico.

Hacer accesible el conocimiento

Esas ondas no se distribuyen de manera homogénea, como lo explica Juan Carlos Vergara Gallego, estudiante del doctorado en Ingeniería de EAFIT: “No siempre son uniformes porque en el camino se van a encontrar con obstáculos que las deforman. Esos obstáculos son la topografía –valles, montañas, depresiones, etc.–. La pregunta es: ¿cómo considerar la topografía? Esa inquietud existe hace más de 50 años”.

En la actualidad, los ingenieros cuentan con muchas herramientas para responder esta inquietud. La primera son las normas de sismorresistencia que, como explica el profesor Juan Diego Jaramillo –doctor en Estructuras, experto en amenaza y riesgo sísmico–, son indicaciones muy generales sobre cómo construir en determinadas circunstancias.

“Son muy similares en todos los países porque están en constante actualización; en el caso de Colombia, cada diez años. Las normas generalizan los requerimientos de diseño y construcción dependiendo de factores como el terreno y el tipo de suelo. Con ellas cubrimos muchos casos, pero otros se nos quedan chicos porque, hay que decirlo, nos falta conocimiento”.

Otras herramientas, mucho más precisas, son los métodos computacionales y los registros en los sitios en los que se piensa construir. Sin embargo, estas opciones presentan dos problemas: “Primero, es difícil y costoso conseguir esta información; segundo, es inmanejable porque requiere de unos recursos computacionales muy complejos y conocimientos que no están al alcance de cualquier persona”, señala Vergara.

¿Cómo hacer entonces accesible este conocimiento al diseño cotidiano de estructuras? Esta es la pregunta que han enfrentado cinco investigadores de la Universidad EAFIT por varios años. El equipo está compuesto por tres estudiantes del doctorado en Ingeniería: Juan Carlos Vergara Gallego, César Augusto Sierra Álvarez y Mario Andrés Sáenz Castillo; y dos docentes e investigadores: Juan Diego Jaramillo Fernández y Juan David Gómez Cataño. Juntos, han desarrollado un enfoque original para abordar este problema y han publicado una serie de artículos con gran impacto académico y práctico.

_{Muchas zonas geográficas, aunque parecen áreas homogéneas, presentan una gran diversidad en su topografía.}

Estudios más rápidos y comprensibles

Según el profesor Juan David Gómez, el interés por una sismología al alcance cotidiano comenzó con la primera microzonificación sísmica de Medellín, liderada por el profesor Juan Diego Jaramillo en la década de 1990.

“En ese momento surgieron las primeras preguntas que posteriormente se convirtieron en proyectos de investigación propios y de varios estudiantes de maestría y doctorado que nos han acompañado en el grupo de investigación de Mecánica Aplicada”, señala Gómez.

Con el tiempo, las preguntas e inquietudes maduraron y derivaron, por convicción del equipo, en soluciones prácticas y al alcance del ejercicio cotidiano del ingeniero.

En síntesis, el equipo de investigadores propone una guía para que, a la hora de realizar el diseño estructural de una edificación, los ingenieros sepan qué tipo de modelo computacional requieren.

Esto les permite realizar un estudio comprensible y ajustado a sus necesidades y posibilidades, como correr las simulaciones en un computador de escritorio y no en un centro de computación científica.

“Sí vamos a necesitar hacer un modelado computacional, pero uno pequeño”, asegura Jaramillo. Según el investigador, el alcance de estos modelos se ve reflejado en sus dos componentes esenciales.

Por un lado, la resolución, que corresponde al nivel de detalle y que ayuda a definir si es necesario tener en cuenta cada piedra de un terreno, o si se puede optar por una alternativa más general. Y el tamaño, que implica reconocer qué tanto espacio se debe modelar para estudiar cómo se mueve el terreno sobre el cual se va a construir.

Sobre estos dos componentes, la resolución y el tamaño, el grupo de investigación publicó dos artículos en las reconocidas revistas Journal of Earthquake Engineering y Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Recientemente publicaron un tercer artículo que incluso propone una estrategia para evitar la realización de un modelado computacional cuando se cumplen dos condiciones: la edificación está ubicada en una zona plana y se encuentra cerca de un accidente topográfico.

Según Jaramillo, esta alternativa fue probada con modelos de gran escala en el Centro de Computación Científica Apolo, de la Universidad EAFIT, y los resultados fueron más que satisfactorios: “Encontramos que, pese a su simplicidad, es increíblemente preciso”.

Investigar desde el concepto

“Para la ingeniería, la optimización es fundamental”, afirma Jaramillo emocionado al resaltar la simplicidad y elegancia de la propuesta a la que han llegado. Su entusiasmo parte de lo que considera es un principio básico de su labor: “Si los recursos fueran gratis, no existiría la ingeniería. Por ejemplo, en la construcción de una estructura es tan problemático el exceso como el defecto”. Más allá del tema, se trata de una postura crítica frente al abordaje de las investigaciones.

Según Juan David Gómez, “hoy en día es muy fuerte la tentación del uso irracional de las simulaciones computacionales”. Y complementa Jaramillo explicando que hoy se dedica poco tiempo a la comprensión de los problemas: “Conversando con mis colegas y amigos latinoamericanos, consideramos que ahí tenemos un potencial enorme porque compensamos la falta de herramientas tratando de entender el fenómeno. Nuestra propuesta es inusual porque hoy nadie le apuesta a investigar con base en la conceptualización. Es como si alguien hubiera dicho que es tan complicado que es mejor entregarle el problema a una máquina, como si se hubiera abandonado la capacidad de entender”.

Perspectivas a futuro

Si algo parece estar claro en el grupo de investigadores son los enormes retos que aún tiene la investigación en la ingeniería sísmica. Por ejemplo, el profesor Jaramillo señala la necesidad de ampliar el número de variables que se tienen en cuenta: “El estudio del tipo de suelo está acoplado con el de la topografía y hoy los estudiamos de manera aislada, pero los dos se afectan. Estudiarlos juntos es un reto de aquí a la Luna porque en una simulación se pueden encontrar respuestas satisfactorias para casos concretos, pero otra cosa es partir el problema en variables y entender qué pasa ahí adentro”.

En este punto coincide César Augusto Sierra, estudiante del doctorado en Ingeniería de EAFIT, quien añade: “También tenemos que pasar de modelos en dos dimensiones a tres dimensiones”.

Lo cierto es que la seguridad de las estructuras diseñadas por el hombre y la comprensión de la forma como interactúan con los movimientos sísmicos seguirá dependiendo de estudios como los desarrollados por el grupo de investigación de Mecánica Aplicada de EAFIT.

¿Terremotos, temblores o sismos?

“Nuestros avances conceptuales han partido de conversaciones. Discutimos, interpretamos resultados de simulaciones, analizamos de manera individual los hallazgos y tomamos decisiones. No hemos formulado etapas, hemos tratado de responder preguntas que nos han llevado a inquietudes de mayor alcance.

En nuestro caso particular, el camino inició con el estudio de la respuesta dinámica de geometrías muy simples, un tema que hace más o menos 30 años había explorado desde las matemáticas el profesor Francisco Sánchez-Sesma de la Universidad Nacional Autónoma de México.

Nosotros utilizamos simulaciones numéricas de esos problemas para tratar de entenderlas, pero a través de la Ingeniería. Estos ejercicios nos llevaron a realizar proyectos de ingeniería sísmica y diseño de materiales.

Así llegamos a las preguntas que planteamos en los artículos que publicamos recientemente y que también están en las tesis de doctorado de nuestros estudiantes:

El efecto de la rugosidad del accidente topográfico (la resolución).

El efecto del tamaño del accidente topográfico (el tamaño).

La posibilidad de hacer predicciones mediante una expresión ingenieril que, hasta el momento, no existe”. Juan David Gómez Cataño, profesor e investigador de la Universidad EAFIT.

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Nuevo dispositivo para cierre de cirugías de abdomen

Septiembre 10, 2020

La idea de un cirujano de emplear un elemento común en los hospitales para solucionar un problema quirúrgico se convirtió en un adelanto en el campo de la cirugía abdominal: un dispositivo biomédico para mejorar las condiciones de pacientes de trauma abdominal severo.

Jorge Mario Restrepo Álvarez, Colaborador.

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Cuando trabajaba en el hospital San Juan de Dios de La Ceja, un municipio ubicado en la región oriente del departamento de Antioquia, el cirujano Salín Pereira Warr no durmió una noche pensando en la forma de ayudar a uno de sus pacientes que estaba en graves condiciones debido a una peritonitis por perforación intestinal.

En la mañana siguiente y con las ideas claras, plasmó en un papel la solución que planeó esa madrugada para la cirugía que debía hacerle a aquel hombre.

Durante la intervención sorprendió a los miembros de su equipo al emplear la técnica que había planeado y diseñado unas horas antes: con las mangueras que se usan para suministrar medicamento vía endovenosa mediante goteo, creó una especie de corset con el que pudo hacerle un cierre temporal a quien tenía en la mesa de cirugía. Gracias a esta idea, el paciente logró recuperarse en pocos días, pues la abertura abdominal se cerró de manera satisfactoria.

Semanas más tarde empleó la misma técnica en el Hospital Pablo Tobón Uribe, en Medellín, en un paciente infantil en condiciones graves. El resultado también fue exitoso y se dio más rápido de lo esperado.

Sobre este caso el cirujano cuenta: “Un colega me dijo que este era un caso complejo y difícil, le expliqué la técnica que hice, me llevó, vimos el paciente, hicimos la técnica y al paciente lo logramos cerrar. Lo que no se había hecho en un mes, lo hicimos en siete días y logramos cerrarle el abdomen”.

Este hecho despertó la curiosidad de sus colegas y estudiantes en el hospital, quienes bajo su instrucción replicaron la técnica en ocho pacientes más con resultados igualmente positivos.

El éxito de estas intervenciones motivó a Salín Pereira a enviar un artículo sobre su técnica a la revista Hernia, la publicación científica más importante del mundo sobre pared abdominal. El texto fue publicado y su avance dado a conocer a nivel mundial.

Al saberse en el Hospital Pablo Tobón Uribe, de Medellín, que esta técnica estaba ayudando a los pacientes y era de bajo costo, el doctor Salín, mediante el jefe de cirugía de la institución, conoció sobre la alianza Simdesign que desarrollaban el hospital y las universidades CES y EAFIT para el desarrollo de soluciones biomédicas, mediante la aplicación del conocimiento especializado de los investigadores de cada institución.

Con su técnica simple pero efectiva, Salín Pereira acudió a Simdesign en busca de mejorar su idea. El resultado, un equipo de profesionales conformado por ingenieros de diseño de producto e ingenieros biomédicos tomó su inquietud y creó un sistema de cierre abdominal con los mismos principios, pero con un nuevo diseño y materiales más avanzados.

El nuevo dispositivo

Con la idea de Salín Pereira, la alianza Simdesign comenzó el proyecto Desarrollo de dispositivo para abdomen abierto como tratamiento para la rehabilitación de pacientes víctimas de trauma severo ocasionado por accidentes o violencia y otras afecciones, con el objetivo de crear un método mejorado para el cierre de la abertura posterior a las cirugías de abdomen abierto, de forma gradual, mínimamente invasivo, competitivo desde el punto de vista económico y que disminuyera riesgos de complicación.

Cerrar la abertura abdominal después de una cirugía suele ser un procedimiento complicado, pues hay factores que influyen como la presión intraabdominal y la tensión externa que ejercen los músculos de esta parte del cuerpo. El cierre debe hacerse de manera progresiva y rápida (de 4 a 5 días) para evitar complicaciones como infecciones y evisceración

El dispositivo creado a partir de la técnica consiste en un sistema de broches compuesto por dos bandas flexibles hechas del material TPE que se suturan a ambos lados de la abertura abdominal en la fascia (sistema de tejido conectivo que envuelve todos los órganos).

A lo largo de estas bandas hay una serie de cabezas redondeadas dispuestas una tras otra con unos centímetros de espacio entre ellas. La otra parte del dispositivo consiste en tubos flexibles de silicona que se cruzan en forma de S entre las cabezas y se pueden soltar o tensionar, según la necesidad del paciente.

El dispositivo consiste en un sistema de broches compuesto por dos bandas flexibles que se suturan a ambos lados de la abertura abdominal y que se cierran con tubos de silicona. Foto: Róbinson Henao.

Menos dolor, menos tiempo y menos dinero

Manuela Sierra, estudiante de la Maestría en Ingeniería, y el ingeniero Iván Montoya, investigadores participantes del proyecto, sostienen que el equipo empleó la metodología Biodesign de la Universidad de Stanford, que contempla varias fases: entrevista de expertos, revisión de opciones similares en el mercado, establecimiento de especificaciones a partir de la información obtenida, y análisis y comparación con otros métodos utilizados para el mismo fin para encontrar las mejores prácticas para diseñar el dispositivo.

En palabras de los investigadores, los pasos que el equipo siguió fueron: “Entrevistamos expertos, visitamos pacientes, hicimos una revisión de bibliografía y qué era lo que había en el mercado [...] Después establecimos las especificaciones que queríamos: que no perforara los intestinos, que mantuviera una presión estable, que el cierre fuera gradual y fácil de instalar. Luego establecimos qué productos similares había en otras industrias y teniendo todo esto empezamos a diseñar”.

Lograr este diseño fue posible luego de aprender de los cirujanos sobre cierre abdominal y las implicaciones de una abertura en el torso humano. Aprendiendo sobre las técnicas quirúrgicas y proponiendo ideas a partir de las necesidades planteadas por el problema, pudieron encontrar los materiales adecuados y acercarse a las mejores formas para implementar en el proyecto.

Cerca de 60 prototipos fueron creados por los investigadores, gracias al uso de las tecnologías de modelado e impresión 3D. Todos los modelos fueron evaluados por 24 profesionales del CES y el Hospital Pablo Tobón Uribe hasta llegar a la versión final.

Para Salín Pereira, esta solución puede representar un avance significativo frente a las otras técnicas existentes en el mercado actual, pues permite realizar estos procedimientos con mucho menos dolor para los pacientes, en un tiempo más corto y con costos más bajos.

Menos dolor, menos tiempo y menos dinero

Dentro del proceso de diseño del dispositivo, uno de los pasos más importantes era pensar una forma de probar las condiciones reales a las que estaría sometido, pero por la imposibilidad de realizar pruebas directamente sobre humanos en esta etapa, el equipo de Simdesign vio la necesidad de crear un simulador que represente de la forma más fiel posible las características de la anatomía del abdomen de un ser humano.

Para Juan Felipe Isaza, integrante del Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) de la Universidad EAFIT y líder del proyecto, el simulador de cierre de abdomen fue un producto muy importante en el proceso, pues su uso les permitió entender algunas de las variables de la anatomía del abdomen humano, tales como la presión abdominal, las capas de la pared abdominal y los tejidos de la zona intestinal.

Todos estos aspectos debieron ser replicados de manera fiel para que el dispositivo pudiera ser probado con precisión.

El simulador consiste en un dispositivo que emula un torso humano, compuesto por una zona rígida que simula los huesos del tronco, un abdomen con la cavidad abdominal abierta compuesto por los intestinos y las cuatro capas que conforman la pared abdominal de un ser humano.

Este sistema contiene una bolsa conectada a un insuflador (sistema electrónico) que cumple la función de bomba que inyecta aire para inflar el abdomen y recrear los diferentes niveles de presión abdominal. En medio del torso se encuentra la abertura que permite simular el cierre mediante el dispositivo.

En la creación de este simulador intervinieron ingenieros de diseño, ingenieros mecánicos, ingenieros biomédicos y cirujanos.

Este equipo interdisciplinario se encargó de dibujar, modelar y prototipar los diferentes conceptos de diseño, la programación y control del sistema del insuflador, además de validar y hacer las pruebas mecánicas de los materiales y procesos de fabricación usados.

Y también, las pruebas de usuario, que fueron realizadas por 24 cirujanos con diferentes niveles de experticia, pertenecientes al Hospital Pablo Tobón Uribe y a la Clínica CES.

Sobre la novedad de esta propuesta, el investigador Felipe Isaza sostuvo: “Como el simulador no existía, se puede convertir en un producto patentable y también se puede convertir en una herramienta o un instrumento de entrenamiento. De hecho, ya estamos en la etapa final del proyecto y los dispositivos que se crearon para el cierre del abdomen fueron probados en el simulador”.

Los resultados de las pruebas en el simulador fueron en su mayoría exitosos, de acuerdo con los ensayos realizados por cirujanos y médicos del CES y del Hospital Pablo Tobón Uribe, en los que simularon la cirugía del abdomen humano abierto que debía ser cerrado utilizando el dispositivo creado por el equipo.

Aneurisma y psicología, un cruce inédito

Un aneurisma cerebral es una dilatación anormal de un sector del sistema vascular cerebral (encargado de la irrigación de la sangre) que cuando se rompe y causa una hemorragia tiene una tasa de mortalidad de hasta el 50 %. Sin embargo, gracias al desarrollo de las herramientas de imágenes diagnósticas es cada vez más probable detectarlos antes de su ruptura.

Según Mariantonia Lemos, profesora del Departamento de Psicología de la Universidad EAFIT e investigadora principal del proyecto Protocolo multidisciplinario de manejo de pacientes con aneurisma cerebral no roto, en menos del 1 % de los casos diagnosticados de aneurisma cerebral no roto (ACNR) estos se rompen.

Hacer intervenciones quirúrgicas puede tener consecuencias potencialmente fatales, además de dejar severas secuelas en los pacientes, pues la morbilidad asociada a esta intervención es del 10 % al 14 %.

Debido a que era importante concientizar a los pacientes de ACNR de no intervenir quirúrgicamente el aneurisma y darles a conocer todo lo que puede pasar en el proceso, la investigadora Mariantonia y el Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) crearon el proyecto con el fin de diseñar un protocolo de manejo para estos pacientes con componentes de seguimiento clínico, hemodinámico y psicológico.

El protocolo inicia con la decisión entre el médico y el paciente de realizar una cirugía o hacer seguimiento sin intervención quirúrgica. En el último caso, el manejo incluye monitoreos mediante técnicas diagnósticas avanzadas.

Del mismo modo, se le da al paciente un acompañamiento psicológico para el manejo de síntomas emocionales (estrés, ansiedad, depresión, etc.) y para el control de los hábitos de vida saludables, como dejar de fumar y realizar actividades dirigidas a disminuir la hipertensión arterial.

Desde el punto de vista psicológico, el protocolo incluyó un proceso psicoterapéutico cognitivo conductual, así como un taller orientado a la promoción de hábitos de vida saludables.

Los resultados mostraron que los pacientes que aprendían técnicas para el manejo de la depresión en la terapia disminuían los síntomas depresivos. Los resultados de los análisis clínicos y hemodinámicos también ayudaron a determinar si hubo cambios en los pacientes a nivel del aneurisma.

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El desafío de planear las ciudades del Sur Global

Septiembre 10, 2020

A mitad del siglo, el 68 % de la población del mundo vivirá en centros urbanos. Eso representa viviendas, servicios básicos y acceso a oportunidades para 2500 millones de nuevos habitantes. ¿Cómo se prepara la investigación en planeación urbana para ese reto?

Colaborador: Agustín Patiño.

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Juan Ceballos, ambientalista de espesa barba negra, toma una soga y se amarra a un árbol de la avenida El Poblado, al sur del Valle de Aburrá. Mientras lo hace, invita a la comunidad a defender el “túnel verde” compuesto por más de 200 árboles amenazados por la ampliación del tramo 2B de Metroplús, una alternativa de transporte masivo integrada al sistema Metro de Medellín.

Siete años antes, a mediados de 2013, un grupo de ambientalistas también se manifestó durante 17 días junto al “túnel verde” para oponerse a la tala de árboles que implica esta estrategia de movilidad para Envigado, uno de los municipios que hacen parte de la segunda área urbana más poblada de Colombia.

Mientras las autoridades municipales señalan que los retrasos en las obras han generado sobrecostos por más de 14 mil millones de pesos, el magíster en Ciencias de Sostenibilidad Alejandro Álvarez denuncia que si bien “es fundamental tener transporte público mejorado, lo que se hizo en el ‘túnel verde’ fue sacrificar árboles para no desincentivar el abuso del carro particular”.

Aunque la necesidad de mejorar los sistemas de transporte es urgente, los graves problemas de contaminación atmosférica en el Valle de Aburrá exigen, por otro lado, expandir zonas boscosas y corredores verdes urbanos. Conciliar estas necesidades complejas, comunes a muchas ciudades del Sur Global, requiere que las comunidades, la academia y los sectores público y privado sean partícipes de los procesos de toma de decisión y diseño de políticas públicas.

Y ese reto no solo será político, también de investigación y planeación de la gestión de las ciudades contemporáneas aquí y en todo el mundo.

Un desafío gigantesco

Para mediados de siglo, solo las ciudades del llamado Sur Global concentrarán al 83 % de la población urbana mundial.

Eso significa para el entorno académico y de la planeación urbana una serie de retos sin precedentes en los estudios y las ejecuciones en temas ambientales, económicos e institucionales.

Sortearlos con éxito implicará abordarlos de manera creativa según cada contexto.

Ese acelerado proceso de urbanización en las próximas décadas será particularmente pronunciado en Asia y África, donde seis nuevas megaurbes superarán la barrera de los 10 millones de habitantes.

_{La planeación urbana moderna debe ser incluyente.}

_{Foto: Pixabay}

Las estimaciones de Naciones Unidas indican que solo tres países –India, China y Nigeria– sumarán 860 millones de nuevos pobladores urbanos, cifra que supera con creces a la población total de América Latina proyectada para 2050.

Precisamente en América Latina y el Caribe, donde la población urbana ya representa alrededor del 80 % del total en sus países, se espera un crecimiento demográfico mucho más moderado que en África y Asia. Se prevé que urbes como Ciudad de México y Sao Paulo incluso perderán posiciones en la lista de las ciudades más pobladas del mundo en 2030, aunque Bogotá y Lima se consolidarán como importantes megaciudades en la región.

Así las cosas, es evidente que el futuro del mundo es urbano. “Hay que ser como un cirujano”, afirma Alejandro Echeverri Restrepo, director del Centro de Estudios Urbanos y Ambientales Urbam EAFIT. “Es decir –continúa– las sociedades deben preguntarse: ¿cuál es la prioridad?, ¿dónde podemos hacer las intervenciones clave para que la ocupación sea más ordenada, se mitiguen los posibles riesgos y se facilite un proceso posterior de mejora y consolidación urbana?”.

Por esa razón es necesario diseñar procesos sociales innovadores e incluyentes tanto desde los estudios urbanos como desde las instituciones encargadas de la planificación de las ciudades. Los expertos aseguran que las nuevas tecnologías facilitarán la planeación de las urbes para las transformaciones culturales que enfrentaremos en las próximas décadas.

Paralelamente, la red local de EAFIT seguía creciendo, se interconectaronlas dependencias académicas y administrativas y se pudo empezar a ofrecer el servicio de correo electrónico de Bitnet de manera individual a losinvestigadores y profesores. Considera Antonio Restrepo que este es un punto en el que puede ser marcado el inicio de la interconectividad de la Universidad.

El Sur Global es un concepto que se referiere a países que comparten características similares, y que se ubican frente a naciones con economías fuertes consideradas como “países desarrollados”, asociados con “el norte”)

Los retos de Asia, Africa y América Latina

La gran explosión urbana en América Latina ya sucedió, explica el director de Urbam EAFIT. Para él, los retos urbanísticos que enfrentaron Ciudad de México o Sao Paulo, donde la población se multiplicó por 10 o por 15 en pocas décadas, han sido incomparables.

“Es lo que está empezando a pasar en África y en la India –explica Alejandro Echeverri–, donde la mayoría de la población todavía es rural. En la India, por ejemplo, donde se espera tener 416 millones de nuevos habitantes urbanos en un par de décadas, se necesitan políticas de anticipación importantes”.

Sin embargo, aunque la aparición de nuevas megaciudades es un reto enorme en el contexto asiático y africano, no se puede perder de vista que cerca del 58 % de la población urbana mundial vive en ciudades de menos de un millón de habitantes, y cerca de otro 20 % vive en ciudades medianas de entre 1 millón y 5 millones de habitantes.

Esta tendencia se mantendrá en las próximas décadas, de manera que la gran mayoría de habitantes urbanos vivirá en ciudades pequeñas o intermedias como Medellín, Quito, Belo Horizonte y Montevideo.

Medellín, por ejemplo, se ha convertido en un epicentro para el estudio de proyectos urbanos y sociales que mejoran la calidad de vida de las personas en las zonas de asentamiento informal. “Las ciudades son organismos vivos, entonces cuando uno resuelve algo, surgen nuevos retos, a veces más complejos que el anterior”, señala Alejandro Echeverri.

“Para solo dar un ejemplo, gran parte de la población de Medellín vive en las laderas y está incrementando su capacidad adquisitiva, así que pueden costear vehículos particulares, carros y motos para resolver su movilidad –argumenta Echeverri–. Esto podría aumentar la presión sobre la limitada red vial en la zona de laderas, generando grandes problemas de movilidad en el mediano plazo. Entonces necesitamos una transición a sistemas de movilidad más inteligentes, para que la opción de adquirir un vehículo particular sea menos atractiva”.

Cinco prioridades en nuestra región: Aunque son múltiples los frentes que se deben atender en la planificación de las ciudades del futuro, a estos cinco aspectos se les debe dar prioridad en América Latina y el Caribe, según Ellis J. Juan, quien se desempeñó como jefe de la División de Vivienda y Desarrollo Urbano del Banco Interamericano de Desarrollo. Las 5 pripridades son:

Seguridad

Agua y saneamiento

Cambio climático

Financiamiento y reforma fiscal

Movilidad

Diseño de políticas urbanas

Aunque los procesos de urbanización en Asia, África y América Latina se encuentran en etapas diferentes de maduración, los países del Sur Global enfrentan desafíos comunes entre los que se encuentran la alta informalidad urbanística y económica, baja movilidad social y el desajuste espacial –largas distancias entre la oferta y la demanda de empleo y otros servicios–.

Todo eso ofrece un panorama poco esperanzador para la solución de la inequidad y la pobreza extremas.

Esto es más preocupante si tenemos en cuenta que, según datos de Naciones Unidas, los países del Sur Global concentrarán aproximadamente el 83 % de la población urbana mundial hacia 2050, pero con niveles más bajos de ingreso per cápita frente a los países desarrollados.

_{Los investigadores recorrieron un sector de la Comuna 13 de Medellín}

_{Foto: Róbinson Henao}

A eso hay que sumarle una mayor fragilidad institucional, limitada capacidad para la planeación a largo plazo y problemas de corrupción, exclusión social y criminalidad.

"Cuando hablamos del Sur Global, hablamos de problemáticas que requieren una innovación permanente”, afirma Alejandro Echeverri, director de Urbam EAFIT. “Se requieren procesos de planeación que se traduzcan en acciones concretas. Las políticas de largo plazo necesariamente tienen que implementarse con acciones en el corto plazo”, agrega.

Los procesos de toma de decisiones y el diseño de políticas públicas en los países del Sur Global es muy diferente a lo que ocurre, por ejemplo, en Norteamérica y
Europa. Nuestras particularidades geográficas, sociales e institucionales hacen evidente el riesgo de replicar “buenas prácticas” que, aunque exitosas en otros contextos urbanos, deberían pasar por un riguroso proceso de análisis previo para su adaptación en nuestras ciudades.

Eduardo Lora, profesor asociado del Centro para el Desarrollo Internacional (CID) de Harvard y miembro del Research Group in Spatial Economics (Rise) de la Universidad EAFIT, explica que las instituciones democráticas de los países en desarrollo no son lo suficientemente maduras.

Esto implica que, mientras grandes sectores sociales están excluidos delproceso de participación, algunos grupos de interés tienen mucha influencia, a menudo sin que lo sepa el grueso de la población.

“Las capacidades institucionales son más limitadas –afirma Lora–, los equipos técnicos son reducidos o inexistentes y hay pocas entidades intermedias (centros de investigación, comunidades de práctica y periodistas especializados) que podrían enriquecer los procesos de toma de decisiones. Por esa razón, incluso cuando el gobierno tiene cierta capacidad institucional, las políticas son fácilmente dominadas por asuntos irrelevantes, como los rankings en las clasificaciones internacionales”.muestra del apoyo y de la confianza de la Institución en el trabajo de investigación.

Al crecimiento poblacional en nuestros países hay que sumarle la fragilidad institucional, una limitada capacidad de planeación a largo plazo y corrupción, exclusión social y criminalidad.

Una planeación incluyente

El investigador Eduardo Lora recomienda a los distintos actores sociales, y en particular a la academia, conocer mejor los procesos de toma de decisiones y diseño de políticas públicas en cada contexto, con el fin de influir mejor en ellos a partir de sólidos criterios técnicos y sociales.

“Hay que conocer a los distintos grupos de interés: instancias del gobierno, instituciones intermedias, organizaciones comunitarias… Además, los escenarios en los cuales los grupos de interés interactúan, que no siempre son escenarios formales. En los países con institucionalidad incipiente, gran parte de las decisiones se toman en escenarios informales, no en el congreso, los concejos municipales o las instancias formales de participación comunitaria”.

Frente a esto, manifiesta que es indispensable fortalecer la participación de grandes sectores sociales que han estado de manera tradicional excluidos en los procesos de toma de decisiones. Afirma entonces que la planeación urbana debe ser incluyente, fomentando la participación y garantizando los derechos de mujeres, jóvenes, adultos mayores, personas con movilidad reducida y poblaciones indígenas, entre otros sectores sociales históricamente marginados de estas.

Tecnologías para la inclusión social

En palabras del director de Urbam EAFIT, Alejandro Echeverri, “es necesario modernizar las herramientas de ordenamiento territorial para que sean más dinámicas e incluyentes. El tema de los consensos es clave para que las políticas urbanas sean exitosas en el Sur Global, donde las capacidades institucionales son más limitadas, así que es indispensable que las decisiones no sean unilaterales, sino producto de un proceso de colaboración que incluya más a la sociedad”.

Para optimizar el debate y el diseño de políticas públicas, el acceso a información global y local sobre tendencias urbanas es crítico para la planeación de las ciudades y la toma de decisiones basada en evidencias.

_{El 58 % de la población urbana mundial vive en ciudades de menos de un millón de habitantes}

_{Foto: Róbinson Henao}

Por lo anterior, es necesario garantizar el acceso a información demográfica, geográfica y macroeconómica de calidad.

Esto requiere fortalecer los sistemas de información civil, de salud pública, movilidad y medio ambiente; el empleo sistemático de tecnologías como el big data, la georreferenciación y captura de imágenes satelitales.

Pero no solo eso: una amplia participación en los censos poblacionales es clave para la recolección de información útil para el diseño de políticas públicas y la priorización de intervenciones sustentadas en evidencia y sólidos criterios técnicos.

Aun así, el investigador Eduardo Lora advierte que el conocimiento generado en los centros de investigación es solo una de las formas de influir en los complejos procesos de toma de decisiones y en el diseño de políticas públicas: “La influencia se trata más de un proceso que de un resultado –afirma–. Para influir hay que estar conectado, construir relaciones con los grupos de interés, crear confianza. Muchas veces no se trata de influir en los resultados, sino influir en el proceso de toma de decisiones en sí. ¿Cómo? Dando voz a los que no tienen voz, de forma que se fortalezca la participación y el proceso como tal".

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Tendencias tecnológicas que transforman la medicina

Septiembre 10, 2020

Los más recientes avances permiten mayor precisión en diagnósticos y cirugías, hacer prevención y acompañar tratamientos. En últimas, disminuyen –y en el futuro lo reducirán más– el margen de error humano en la atención de pacientes.

Sebastián Aguirre Eastman, Colaborador.

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Habrá microrrobots tan pequeños que el ojo humano no los notará. Ingresarán al cuerpo por medio de cápsulas y serán dirigidos a distancia por un médico mediante un control orientado por señales de ultrasonido o campos magnéticos. Tendrán la capacidad de realizar cualquier acción quirúrgica que el especialista le indique y podrán transportar y suministrar medicamentos a las áreas afectadas con la precisión que la mano de un experto cirujano, después de horas de operación y presionado por el estrés agobiante, no lograría.

Esto ocurrirá en las próximas dos décadas, sugiere el profesor Óscar Andrés Vivas, de la Universidad del Cauca, especialista en robótica quirúrgica, una de las nuevas tendencias tecnológicas que está revolucionando la atención en salud.

Cuando cerca de un millón de personas mueren al año en el mundo por complicaciones quirúrgicas, según cálculos de la Organización Mundial en Salud, la anterior es una buena noticia que se complementa con otros desarrollos relacionados con herramientas como el big data, la inteligencia artificial, el internet de las cosas, el machine learning –por mencionar algunas– que han llegado para asistir al personal médico y fortalecer sus capacidades técnicas y profesionales en beneficio de los pacientes. Todo esto gracias a la conjunción de especialidades como la ingeniería biomédica, la informática, el diseño de producto y la biotecnología, entre otras.

El ingeniero biomédico Christian Díaz León, doctor en Ingeniería y jefe del nuevo pregrado de Diseño Interactivo de EAFIT, afirma que “la medicina de precisión, apalancada por las tecnologías mencionadas, permitirá tener en cuenta la variabilidad individual en los genes, el ambiente y el estilo de vida de cada paciente para personalizar la prevención y el tratamiento de las enfermedades, utilizando por ejemplo tecnologías como la impresión 3D en la industria farmacéutica con el propósito de desarrollar fármacos con una composición específica para cada paciente”.

Los avances son más fuertes en países con mayor poder adquisitivo para investigar, probar y fabricar, pero en Colombia –y en la propia Universidad EAFIT– se han dado algunos desarrollos que son dignos de exaltar.

Tecnologías portables y más económicas

El profesor Díaz León fue elegido en 2016 como uno de los investigadores menores de 35 años más innovadores del planeta por el MIT Technology Review, por un desarrollo de realidad virtual que les permitía a dos o más personas trabajar de forma remota con un simulador para el entrenamiento de habilidades quirúrgicas. Uno de los aspectos más destacados de ese desarrollo tecnológico es que democratizaba y compartía el conocimiento al recrear condiciones reales de intervenciones médicas.

Díaz León se refiere a las tecnologías exponenciales para explicar aquellas herramientas permeadas por el cómputo y la digitalización, cuyo crecimiento en los años recientes se ha dado a una gran magnitud. Ellas han permitido, por ejemplo, que en la medicina se pueda hoy digitalizar toda la información de un paciente, pero no solo la que dispone el especialista sino algo mucho más profundo: menciona los relojes inteligentes que miden señales fisiológicas como el ritmo cardíaco, la presión arterial o la temperatura, y que hacen las veces de sensores que son capaces de identificar arritmias, distorsiones en el palpitar del corazón que si no se detectan a tiempo ocasionan un infarto.

El profesor Díaz comenta que algunos afirman que la digitalización y automatización del sector salud podría llegar a reemplazar el 80 % de los médicos en el futuro, tal como lo plantea el inversionista del Silicon Valley Vinod Khosla, ya que las máquinas pueden ser mucho más precisas y económicas.

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La medicina cada vez cuenta con más interfases virtuales que permiten optimizar su labor. Foto Shutterstock

Las historias clínicas almacenadas en la nube entregarán datos para hallar patrones sobre determinadas patologías que permitan diagnósticos más acertados. Foto Shutterstock.

“Tal vez, lo que realmente suceda es que la tecnología aumente la precisión y rapidez de los diagnósticos, para que los médicos se enfoquen en tratar al paciente e innovar en el sector salud”, precisa el investigador.

En tecnologías mucho más avanzadas, el procesamiento de imágenes como tomografías o resonancias magnéticas ofrecen la posibilidad de hacer una reconstrucción tridimensional de partes internas del cráneo, por ejemplo, cuando se va a hacer un implante craneal, una prótesis ósea o de una articulación, y sirve para la planeación de la intervención quirúrgica ya que el cirujano puede tomar decisiones previas antes de intervenir al paciente.

Un aspecto que resalta Díaz León es la posibilidad que abre la tecnología en campos como la genética, la secuenciación de ADN y la digitalización: “Una investigación de la Universidad de California permitía que con una gota de sangre se testearan diferentes patologías, entre ellas el cáncer, para identificar qué tipo de enfermedad tenía el paciente. Se hacía a partir de la secuenciación genética o de determinadas reacciones químicas para saber con rapidez qué afección tenía y con un costo muy bajo tanto para la persona como para el sistema de salud”, explica.

Este último aporte, que proviene de la biotecnología, entrega diagnósticos más personalizados con procesos más estandarizados en la medicina.

La robótica quirúrgica

Los desarrollos tecnológicos están creando una nueva realidad que cambiará la forma de atender las necesidades de salud. Foto Shutterstock.

Esta herramienta tecnológica es una de las que más tiempo lleva sirviendo a la medicina, sostiene el profesor Óscar Andrés Vivas, de la Universidad del Cauca. Surgió a principios de la década de los noventa con el sistema quirúrgico Da Vinci como el principal protagonista, que aún está vigente.

Este es un equipo muy común para intervenciones como la laparoscoìa (operaciones en la región del abdomen) que ofrece mayor precisión al cirujano. En Colombia, según Vivas, hay disponibles entre unas cuatro unidades, de las tres mil que hay en el mundo. Si bien sus ventajas son amplias, su alto costo –supera los dos millones de dólares– dificulta su adquisión en forma más amplia.

Por eso la industria ha explorado otras herramientas que asisten a los especialistas en situaciones incómodas como el cansancio producto de una extensa cirugía que se prolonga por varias horas, que disminuye la precisión de sus movimientos.

Vivas asegura que en las próximas dos o tres décadas la microrrobótica habilitará el uso de robots pequeños y a bajo costo que, a nivel micro, realizarán intervenciones dentro del cuerpo humano. Solo hay un asunto que, cree, haría difícil su implementación: la fabricación de motores a esa escala.

“Las personas con cáncer, en vez de recibir quimioterapia o radioterapia, podrán tomarse una cápsula que contiene esos microrrobots, los cuales serán dirigidos por medios eléctricos y electrónicos hasta el órgano afectado. Estos llevarán en su interior el medicamento y al entrar en contacto directo con la célula cancerígena lo depositarán en ella para hacer una eliminación más sencilla”, señala Vivas.

Una vez cumplan su tarea, estos microrrobots serán tan pequeños que el mismo cuerpo los podrá absorber. Hasta ahora no hay desarrollos comerciales de estos productos, pero ya hay investigaciones en curso con resultados positivos hasta el momento.

Y más en el futuro, quizá cuatro décadas adelante, Vivas visualiza el uso de la nanotecnología con productos a la misma escala de tamaño que una célula. Todo esto parece un cuento de ciencia ficción, pero no lo es: los avances tecnológicos apuntan en esa vía.

En las próximas décadas, la microrrobótica habilitará el uso de pequeños robots de bajo costo que realizarán intervenciones dentro del cuerpo humano.
Herramientas de big data, inteligencia artificial, internet de las cosas y machine learning ya asisten al personal médico y fortalecer sus capacidades en favor de los pacientes.

Implantes a la medida hechos con impresión 3D

La manufactura aditiva, con prototipaje rápido e impresiones en 3D, es un desarrollo ya probado que está dando resultados efectivos para los pacientes. Así lo señala Juan Felipe Isaza Saldarriaga, ingeniero mecánico, magíster en Ingeniería y profesor de Ingeniería de Diseño de Producto de EAFIT.

Isaza trabaja en Smartbone, una spin-off de la Universidad EAFIT que fabrica productos con tecnología en impresión 3D cuyo material principal es el titanio, aunque en el momento está avanzando en la utilización de plástico.

El titanio ha sido el más recurrente dada la baja tasa de rechazo cuando es adaptado al cuerpo humano y porque sus propiedades mecánicas son similares a las de un hueso.

Estados Unidos y Europa llevan la ventaja en estos desarrollos, pero en países como Colombia ya se han explorado caminos con pruebas exitosas.

Como ejemplo, Isaza expone el caso de los implantes de cráneo que se realizan con un insumo básico: imágenes médicas, un TAC o una resonancia magnética. De estas se extraen unas geometrías y con ayuda de un software se hace una modelación en 3D, con mediciones, ajustes y estética de las simetrías del órgano, para sacar luego un prototipo impreso que se enviará al médico para su aprobación.

“Cuando el médico nos avala el diseño, este llega a una planta de fabricación del material –EAFIT cuenta con una de estas– que utiliza acrílico, plástico biocompatible o titanio (aunque en este caso se recurre a un socio de Estados Unidos a quien se le envía el diseño y él devuelve la pieza). Posteriormente, el producto se le entrega al cliente, sea el hospital o el médico particular, y él se encargan de hacer la cirugía”, explica Isaza.

Para hacer las pruebas de adaptación de estos implantes se han desarrollado simuladores que recrean intervenciones como laparoscopias o de ortopedia, ya que la regulación impide hacer estas actividades en cuerpos reales o cadáveres, sean de humanos o animales. Con estos simuladores, además de medir la eficacia de los prototipos finales, se promueve el entrenamiento del personal médico en sus habilidades motoras y cognitivas, disminuyendo el margen de error que el ser humano puede tener en intervenciones de este tipo.

Isaza destaca el trabajo hecho en la alianza que tiene la Univesidad EAFIT con el Hospital Pablo Tobón Uribe y la Universidad CES. Juntos han adquirido cinco máquinas de impresión 3D con dos tecnologías diferentes: una tecnología imprime con hilo fundido que va haciendo la figura plano a plano hasta completarla; la otra, llamada SLA o estereolitografía, es un láser que va curando una resina y la solidifica hasta que la figura queda lista.

Realidad virtual y aumentada para “entrar” en el paciente

Una persona, en un sitio del mundo; el médico, en otro. En medio, además de la distancia, una tecnología y unos equipos que los ponen en contacto físico aún sin que uno toque al otro en la realidad.

Helmuth Trefftz Gómez es profesor del Departamento de Informática y Sistemas de EAFIT, además de director del Laboratorio de Realidad Virtual de esta universidad. Según explica, la anterior descripción será algo común, quizá, en el próximo lustro, cuando se superen algunos problemas de comunicación como la amplitud de la banda ancha; pero será cuestión de que las tecnologías avancen para que se convierta en una situación del día a día.

Las realidades virtual y aumentada serán claves para temas como la visualización y la imagenología, en las que al médico le conviene, antes de entrar en cirugía, saber cómo está el paciente por dentro para planificar cómo hacer su intervención.

En las cirugías estereotáxicas, es decir aquellas en las que se requiere irradiar el cerebro desde distintas partes para localizar un punto exacto dentro de la cavidad craneal, el cirujano podrá, gracias a la realidad aumentada, crear imágenes precisas en 3D a partir de las tomografías axiales computarizadas y ver el interior del paciente, moverse en él y acceder a los órganos para planear su intervención.

Desde hace varios años EAFIT, en conjunto con otras entidades como la Universidad CES, trabaja en el desarrollo de procesos para elaborar implantes craneales a la medida. Algunos de sus desarrollos ya están patentados. Foto Róbinson Henao.

Inteligencia artificial, big data e internet de las cosas

Un reloj que con solo activarlo le entrega información al especialista, a distancia, sobre el pulso del paciente, la presión arterial, si se está moviendo o no… toda una serie de datos e información que se obtienen con ayuda de sensores conectados a internet, programados con inteligencia artificial y que mediante apps ayudan al monitoreo remoto. Eso servirá, en especial, para personas a las que hay que hacerles un seguimiento permanente y cuyo desplazamiento frecuente hasta un centro hospitalario se hace complicado.

Ofrecerán una información que, a su vez, nutrirán la big data almacenada en la nube para permitir diagnósticos más acertados, con base en un historial clínico que ya no está alojado en una carpeta dentro de una estantería, sino disponible para su consulta pública en cualquier lugar del mundo.

Inteligencia artificial, internet de las cosas, big data… todos conectados para que la salud le entregue al paciente un tratamiento personalizado. El profesor de EAFIT Juan Felipe Isaza Saldarriaga afirma que este será el futuro del servicio, con retos importantes en cuestiones médicas pero también de regulación y legislación, como el manejo de los datos personales.

La big data, explica el profesor Helmuth Trefftz Gómez, será útil tanto para la atención individual como para tener compilada la historia clínica en un solo lugar de tal forma que pueda ser consultada donde sea necesario. Igualmente, para detectar patrones de salud pública en grandes poblaciones y tomar decisiones relevantes que mitiguen su impacto.

Todos estos desarrollos son, en definitiva, una nueva realidad que cambiará la forma de atender nuestras necesidades de salud, no solo para el beneficio individual del paciente, sino de toda la humanidad.

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PEAK Urban trajo 40 posdoctores a Medellín

Septiembre 10, 2020

El encuentro académico PEAK Retreat Medellín 2020 estudió tres territorios con experiencias exitosas de intervención urbana. Hizo parte del programa Peak Urban, investigación en la que participan universidades de China, Sudáfrica, Reino Unido, India y, por Colombia, EAFIT.

Colaborador: Rafael González Toro.

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El reto está planteado. El desafío es claro. Cómo mirar la ciudad moderna, con sus particularidades y con sus complejidades, desde una óptica interdisciplinaria. Una visión que se alimente desde diferentes saberes e intereses y desde la experiencia adquirida en muchos lugares del mundo. Todo esto para crear capacidad cualificada para la toma de decisiones sobre el futuro de las ciudades. Además, generar nuevas investigaciones basadas en la lógica de la complejidad urbana y aumentar la capacidad de las ciudades para comprender y planificar su propio futuro.

Ese es el objetivo del proyecto PEAK Urban, una investigación financiada por el UK Research and Innovation (Reino Unido) y liderado por la Universidad de Oxford, en alianza con la Universidad de Pekín (China), Universidad de Cape Town (Sudáfrica), Indian Institute for Human Settlements (India) y la Universidad EAFIT, que participa con investigadores adscritos al grupo de investigación Research in Spatial Economics (Rise), de la Escuela de Ciencias, y al Centro de Estudios Urbanos y Ambientales (Urbam).

Esta es una investigación sin precedentes en la que además de contar con cerca de 40 investigadores posdoctores de diferentes partes del mundo, se invierten
cerca de 28.000 millones de pesos para profundizar el conocimiento científico, estudiar y proponer soluciones en el proceso de urbanización de las ciudades en países en vía de desarrollo pertenecientes al Sur Global y en los fenómenos asociados que impactan el crecimiento de las urbes.

Cinco grandes iniciativas

Esta fase del proyecto deberá terminar en 2021 y durante la etapa final del proceso se publicarán los hallazgos en revistas académicas internacionales. Los siguientes son los cinco proyectos de investigación de EAFIT en PEAK Urban, cada uno a cargo de un posdoctor de la Institución:

Desafíos económicos de las ciudades latinoamericanas: una visión disruptiva de cómo abordarlas.

Morfología urbana del desplazamiento.

La forma urbana y su impacto en el desarrollo sostenible.

Pasado, presente y futuro del crecimiento de la huella urbana de las ciudades latinoamericanas.

Ciudades de transición en el Sur Global: gobernanza y relaciones de poder en Medellín.

Con esta premisa, 40 posdoctores que hacen parte del proyecto PEAK Urban visitaron, entre el 3 y el 7 de febrero de 2020, tres territorios definidos como experiencias exitosas de intervención urbana en Medellín: el barrio Moravia, la consolidación habitacional en las orillas de la quebrada Juan Bobo (en el sector Nororiental de la ciudad) y la Comuna 13 (en la parte occidental de esta capital).

En estos tres sectores, los investigadores realizaron trabajo de campo guiado por líderes de la comunidad e investigadores líderes de PEAK en lo que fue el encuentro académico PEAK Retreat Medellín 2020.

La academia en terreno

Positivas, desde diferentes miradas interdisciplinarias, fueron las conclusiones iniciales que dejó el PEAK Retreat Medellín 2020 que se efectuó en los territorios mencionados y en el campus de EAFIT.

El certamen fue el segundo de este tipo dentro de PEAK Urban, el primero fue en Bangalore (India), y centró su agenda en dos actividades principales. “En la primera, más académica, los profesores senior ofrecieron clases a los investigadores posdoctores sobre la forma de comunicar los resultados de la investigación al público general, cómo redactar propuestas de sus líneas de trabajo para obtener recursos externos y la importancia de cómo escribir colaborativamente desde diferentes disciplinas y especialidades, entre otros aspectos”, expresó Juan Carlos Duque Cardona, coordinador del grupo Rise y líder de PEAK Urban por parte de la Universidad EAFIT.

En la segunda parte de la agenda se conformaron tres grupos con un número equivalente de investigadores de diferentes disciplinas y áreas de trabajo. Tras las visitas y la interacción con líderes sociales y la comunidad en terreno, los investigadores regresaron a EAFIT para poner en común esos trabajos de campo y sus respectivas miradas.

Las vivencias fueron expuestas, el viernes 7 de febrero pasado, en un panel abierto a líderes de los barrios, representantes del gobierno local, medios de comunicación y a la comunidad académica en general.

“Queremos seguir trabajando con EAFIT. Hay una excelencia en la investigación y doy las gracias por todo el trabajo realizado durante esa semana en Medellín”. Michael Keith, director del Centro sobre Migración Política y Sociedad de la Universidad de Oxford e investigador principal de Peak Urban.

Organizaciones sociales, protagonistas

Además, la visita de los investigadores recordó que las comunidades tienen iniciativas y que esas acciones no son solo de los gobiernos locales, desde el punto de vista técnico. Por ello, destacaron que los espacios de discusión, socialización y participación se constituyen en el mecanismo de superación de estas tensiones, las cuales no se resuelven en el corto plazo. Sin la comunidad, no funcionarían las iniciativas. Ejemplos exitosos de intervenciones comunitarias en estos territorio son:

Comuna 13

Colectivo Agroarte y Partido de las Doñas.
El primero está conformado por personas del campo que llegaron a Medellín víctimas del desplazamiento forzado y que trabajan en el intercambio de semillas y plántulas.
Entre tanto, el Partido de las Doñas es una agrupación de mujeres que han sufrido diferentes formas de violencia y que buscan mostrar la importancia de estar unidas para superar el miedo.

Quebrada Juan Bobo

La Corporación Convivamos es una organización comunitaria que nació en 1990 y que “promueve el fortalecimiento del movimiento comunitario, el desarrollo local y los derechos humanos en diferentes comunas de Medellín”, según explica su sitio web.

Moravia

Movimiento Moravia Resiste, creado en 2018 ante la propuesta de la administración municipal de desarrollar un proyecto de renovación urbana que, según la comunidad, afectaría en forma negativa el sector.

Otro aspecto destacado es que las acciones emprendidas por las mujeres, como representantes de las comunidades, son claves para llevar a cabo las iniciativas de consolidación de los territorios.

Esto solo por mencionar algunas de las conclusiones a las que llegaron los investigadores, ya que la dinámica de la actividad se enfocaba en ofrecerles una experiencia personal con los territorios para entender cómo las perspectivas y acercamientos académicos impactan la vida de quienes los habitan. Según los posdoctores, es importante iniciar conversaciones y darse cuenta de las distintas realidades y maneras de entender las intervenciones como exitosas o no.

El resultado macro

Para el profesor Duque, “se puede aprender mucho de casos como los que abordamos. Sin embargo, tal vez más importante es identificar los retos que resultan de intervenir los territorios, muchos de ellos no anticipados. ¿Cómo prepararse para lo que viene después? ¿Cómo involucrar más a los habitantes del territorio? ¿Cómo construir redes que hagan estos territorios más resilientes?” “Pienso que el tiempo que pasaron los investigadores y la interacción con profesionales de otras disciplinas fue muy enriquecedor”, aseguró Francisco Obando, investigador en Política Pública y Urbanismo adscrito a la Universidad de Oxford.

Y anotó: “Además, el salir a las diferentes zonas y conocer las comunidades les da una visión de la problemática real y más ideas para abordar sus investigaciones. La experiencia fue invaluable por el trabajo en grupo y saber cómo se comprenden las ciudades desde diferentes miradas”.

Desde el Comité Directivo de PEAK Urban se destacan los resultados conseguidos por los investigadores durante este año de trabajo al lograr un discurso unificado, lo que es muy halagador por lo presentado en el Retreat 2020.

“Fue una muy buena experiencia por la forma en la que se manejaron los páneles que se hicieron en el campus durante las jornadas de socialización los cuales reflejaron un avance concreto de esta cohorte de posdoctores que hacen parte del proyecto”, agregó el profesor Duque.

_{El grupo de invitados internacionales en EAFIT.}

_{Foto: Róbinson Henao}

De estas jornadas de trabajo, a la Universidad EAFIT le queda un grupo de posdoctores que están asentados en el campus con toda la experiencia que brinda trabajar en un proyecto multidisciplinario como PEAK Urban, sin antecedentes en el país y la región por la calidad de las instituciones involucradas, la valía de los investigadores y por el capital económico con el que cuenta.

Para Juan Luis Mejía Arango, rector de EAFIT, fue un motivo de orgullo contar durante una semana con las delegaciones de investigadores del proyecto:

“En Medellín estamos reescribiendo la ciudad como en un palimpsesto. Esa es la metáfora más importante que tenemos de una urbe como esta. Reescribimos una ciudad nueva sobre problemas sociales que no se resolvieron definitivamente. En estas ciudades hay más sociedad que Estado. Valoramos y agradecemos este proceso que se lleva con PEAK Urban porque compartir problemas de estas ciudades del Sur Global nos permite incorporar nuevas ideas para mejorar el bienestar de los ciudadanos”

Y a la institución, como centro académico, formativo y de pensamiento, le quedan muchos aspectos positivos. Entre ellos dejar clara la intención de trabajar en proyectos futuros similares a PEAK Urban con universidades de distintas partes del mundo, ante la comunidad académica internacional. Y, claro está, hacerparte en una nueva fase de este proyecto después de 2021.

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Crece la cosecha de patentes

Septiembre 10, 2020

Proteger las invenciones y productos resultado de avances investigativos es un propósito institucional. Estos son los nuevos desarrollos que obtuvieron patentes y que son producto del esfuerzo eafitense y de sus aliados en los sectores empresarial, gubernamental y académico.

Revista Universidad EAFIT.

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Estos ladrillos no se pegan con cemento, se entrelazan

Como si se tratara de fichas de lego o de bloques plásticos de un juego de construcción, pero con su propia ciencia y complejidad, investigadores crearon unos ladrillos que no necesitan cemento ni ningún tipo de pega para adherirse, basta entrelazarlos para que queden juntos y permitan la construcción de una estructura resistente.

Ese modelo de ensamblaje recibió dos patentes este año. “Las geometrías o la forma de trabar los ladrillos de las dos propuestas patentadas son completamente diferentes, pero cumplen la misma función: trabar y entrelazar las piezas de ladrillo de manera que un muro construido sea capaz de soportar las cargas a las que normalmente se somete”, comenta Juan Diego Jaramillo Fernández, profesor del Departamento de Ingeniería Civil de EAFIT y uno de los creadores de esta innovación.

Ambos mecanismos tienen como base ladrillos de arcilla cocida que, por su geometría, pueden entrelazarse y resistir cargas frontales y laterales.

Este es el diseño novedoso de los ladrillos. En la invención participaron importantes entidades nacionales

En esa línea, pueden utilizarse en la construcción de edificaciones de uno o dos pisos y como muros divisorios en el interior de edificaciones.

Los sistemas patentados tienen mejores prestaciones sismorresistentes, es decir, mejoran el desempeño de las estructuras ante eventos sísmicos, ya que los muros pueden transmitir las cargas o las fuerzas de un movimiento de la Tierra hacia las vigas superiores, inferiores y columnas de una edificación.

De igual forma, tienen ventajas como la disminución de los tiempos de construcción, la reducción de las curvas de aprendizaje del personal encargado de usarlos y, como no se requiere pega, el proceso es más limpio, barato y eficiente.

Electroimán para usos académicos e industriales

Estudiar las propiedades de los materiales magnéticos que pueden ser utilizados como materia prima en sectores académicos e industriales es el objetivo de este electroimán ideado por investigadores de la Universidad EAFIT.

La invención puede aplicarse para estudiar las propiedades magnéticas de materiales micro y nanoestructurados, utilizados para la fabricación de tecnologías que requieran imanes en diferentes dimensiones como, por ejemplo, parlantes, motores eléctricos y discos duros de los computadores.

Este dispositivo puede alcanzar un campo magnético similar al de sus referentes comerciales más cercanos, pero con un menor consumo de potencia y menores dimensiones, gracias a un diseño estructural muy específico soportado por leyes físicas del electromagnetismo.

El electroimán permite obtener las curvas de histéresis para estudiar las propiedades magnéticas de los materiales y caracterizar materias primas, tales como partículas de hierro en escala micro y nanométrica.

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Este es el diseño novedoso de los ladrillos. En la invención participaron importantes entidades nacionales.

El electroectroimán está oficializado con la resolución número 929 del 21 de enero de 2020 de la Superintendencia de Industria y Comercio.

Además, puede separar materiales magnéticos para descontaminar diferentes tipos de materiales usados en procesos industriales.

Todo esto es posible por las novedades de este electroimán dipolar tipo H, de sus polos, su núcleo magnético y sus bobinas. La principal es la geometría, ya que con la forma del circuito magnético (bordes redondeados y no rectos) se logró incrementar la densidad del flujo magnético, explican los investigadores.

El electroimán alcanza un campo magnético uniforme de aproximadamente 1.6 T (Teslas), campo que es superior al que se puede obtener con el modelo comercial disponible en el Laboratorio de Instrumentación y Espectroscopía de la Universidad.Para la obtención de la patente, los investigadores contaron con el apoyo de la Fundación Educación Suiza y del ecosistema de Innovación de EAFIT.

Prótesis a la medida para pacientes con afectación en la articulación mandibular

El dispositivo es una prótesis total de la articulación temporomandibular (situada entre la mandíbula y el hueso temporal del cráneo) que permite realizar movimientos de lateralidad de la mandíbula. Esa es una característica que no tienen los implantes que se comercializan en la actualidad.

De acuerdo con los investigadores que la desarrollaron, simular el movimiento mandibular es desafiante, por lo que el reto fue reproducirlo de la manera más precisa posible. El dispositivo tiene un diseño que también permite el cambio de la superficie articular sin afectar el resto de la prótesis. Fue creada por ingenieros de EAFIT y médicos cirujanos de la Universidad CES integrantes del Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB).

El dispositivo es parte del portafolio de Smartbone, spin off impulsada por EAFIT que diseña aparatos biomédicos e implantes cráneo-maxilofaciales a la medida de los pacientes y que utiliza materiales biocompatibles y tecnología de impresión tridimensional.

Una innovación de la prótesis es que permite a quienes la tengan implantada realizar movimientos de lateralidad.

Dispositivos que facilitan procesos,en especial, en minería aurífera

Las dos patentes de invención en el área de ingeniería son desarrollos tecnológicos susceptibles de ser aplicados a diversos sectores de la industria, en particular aquellos dedicados a la minería de oro.

Los dispositivos fueron creados por los investigadores Diego Andrés Acosta Maya y Carlos Alberto González Mejía, integrantes del grupo de investigación en Desarrollo y Diseño de Procesos (DDP) de EAFIT, con el apoyo de la Dirección de Innovación de la Universidad. Las dos invenciones constituyen equipos independientes con sus propias particularidades dentro del estado del arte tecnológico, los que se complementan en su función.

En el caso de emplearse para la extracción del oro, el reactor multifásico es el encargado de crear la solución enriquecida –sea de oro u otro líquido–, sustancia que pasa luego al dispositivo de dosificación, con el que se suministra otro mineral como el zinc para hacer la recuperación del metal precioso.

El investigador Diego Andrés Acosta ha participado en la creación de cuatro productos que recibieron patentes durante el último año. Foto: Róbinson Henao.

"No solo funciona para esto. Hay otras aplicaciones para tratamiento de aguas y para reactores de polimerización. Esto ahorra mucho en equipos porque es un proceso demasiado simple”, manifiesta el investigador Diego Andrés Acosta.

El Grupo de Investigación en Desarrollo y Diseño de Procesos “busca la creación de nuevos productos de alto valor agregado y enfocados en el aprovechamiento de la diversidad colombiana. Además, implementa, desarrolla y aplica nuevas herramientas de aprendizaje para el desarrollo y diseño de procesos y productos”.

Sistema tipo báscula ayuda a cultivo de microalgas a transformar dióxido de carbono

Un mecanismo que utiliza la fuerza de gravedad y la energía solar ayuda a ser más eficiente y sostenible un cultivo de microalgas en una importante tarea que realizan esas plantas: capturar el gas dióxido de carbono (CO2).

La patente de este dispositivo, llamado Mecanismo basculante de bombeo, la comparten el ingeniero David Vallejo Mejía y EAFIT. Consiste en un engranaje que funciona como una báscula: un cilindro que cae por su peso y, en ese movimiento, impulsa a otro cilindro hacia arriba.

El sube y baja genera las burbujas necesarias para mantener vivas a las microalgas que capturan y transforman el dióxido de carbono.

Aunque pueda parecer algo simple e intuitivo, tomó tiempo descubrir cómo lograr que el sistema funcionara según lo planeado. El desarrollo del cultivo comenzó en el año 2010 entre EAFIT y la empresa Argos.

El ingeniero Vallejo ideó este mecanismo para disminutir el consumo de energía que permitía generar el oxígeno que se requiere en la red de cilindros en que están metidas las microalgas.

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Covid-19: ¿Escondernos o enfrentarlo?

Septiembre 10, 2020

Diego F. Villanueva-Mejía. Investigador sénior, profesor titular y jefe del Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad EAFIT.

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A pesar de estar lejos de alcanzar las cifras de la pandemia más grave que afectó a la población humana (causada por el virus H1N1 en 1918, 500 millones de personas infectadas y 50 millones de muertos), es claro que el Coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), agente etiológico de la enfermedad por Coronavirus 2019 (COVID-19), puso al mundo contra las cuerdas.

Para empezar, es bueno saber que los coronavirus (CoV) son una amplia familia de virus (conformada por cuatro géneros: alphacoronavirus, betacoronavirus, gamacoronavirus y deltacoronavirus) que han coexistido con nosotros durante mucho tiempo, infectando animales y humanos, y desarrollandoenfermedades que pueden causar diversas afecciones, desde el resfriado común hasta enfermedades más graves, afectando sistemas entérico, respiratorio, renal y neurológico.

Con 5'467.945 personas infectadas y 344.731 decesos a nivel mundial (datos a mayo 25 de 2020 y contando), el SARS-CoV-2 aparece como el agente causal del brote epidemiológico más fuerte del siglo XXI (insisto en eso: el más fuerte), pues antes habíamos sufrido otros dos eventos zoonóticos gracias a los beta-CoV, causando fuertes brotes epidemiológicos: SARS-CoV (2002-2003) que emergió de un murciélago (8000 personas infectadas, 800 muertes); MERS-CoV (2012), que emergió de un camello, descubierto en Arabia Saudita y que aún permanece endémico en el Medio Oriente (2494 infecciones, 858 muertes y contando).

Esto, sin considerar las demás epidemias ocasionadas por otros microorganismos patogénicos. Saturados de información (y cuantiosa desinformación), en estos momentos la invitación es a mirar hacia adelante y sacar las mejores lecciones personales y colectivas para sobrevivir y sacar adelante nuestra especie. ¿Cuál es el camino para ello? La respuesta es sencilla: la ciencia.

Muestra de lo anterior son las 3068 publicaciones registradas en Scopus y las 11210 que aparecen en Web of Science (información a mayo 25 de 2020 referente a SARS-CoV-2 y covid-19), generadas en solo cinco meses, que sientan las bases para encontrar mejores técnicas diagnósticas, posibles curas a la enfermedad y entender cómo podemos recuperarnos como especie.

No obstante, aunque encontremos una cura (vacunas y medicamentos correctivos) que nos permita llegar a la “normalidad”, debemos ser cautos, racionales y obrar en consecuencia con las decisiones basadas en la ciencia y no en el pánico o la incertidumbre.

No podemos ocultar el sol con un dedo: como Homo sapiens, quedarnos resguardados en casa y escondernos de un organismo microscópico que existirá con nosotros por mucho tiempo es imposible.

Ahora tenemos el reto de sacar adelante nuestras actividades económicas, y todas en general, a la vez de prepararnos para coexistir (humanos y SARS-CoV-2), anticipando nuevas olas de contagio que nos llevarán seguramente a cuarentenas intermitentes, en razón a que el virus ha llegado para quedarse: este y otros más.

Es prudente conocer que la mayoría de los virus humanos emergentes se originan en mamíferos salvajes. Análisis exhaustivos de las asociaciones conocidas entre virus y mamíferos han determinado que los roedores, y en especial los murciélagos, albergan una proporción significativamente mayor de zoonosis.

Sin el objetivo de satanizar a estos animales (por su importancia en el control de poblaciones de insectos, en la polinización, la dispersión de semillas y la fertilización del suelo), hoy concierne mencionar que los murciélagos son reservorios y vectores de una gran cantidad de infecciones virales zoonóticas, incluidas el SARS, MERS, los filovirus Ébola y Marburg, los lissavirus, los virus Hendra y Nipah, entre otros, por lo que comprender los impulsores de la transmisión viral interespecífica es una importante prioridad de investigación científica en biodiversidad y salud pública no solo hoy, ¡en adelante!

Entonces, ¿seguirnos exponiendo al SARS-CoV-2? Es lo ideal, pero con mesura. Hemos estado y seguiremos expuestos eventos de infección por virus, incluso de la familia de los coronavirus.

Pero hasta eso es bueno en tiempos de crisis como los que atravesamos en la actualidad, pues hay reportes científicos de la inmunidad natural preexistente en humanos no infectados, ni expuestos al nuevo coronavirus (SARS-CoV-2), todo ello gracias a la reactividad inmune entre coronavirus humanos (HCoV) que se propagan estacionalmente y que proporcionan protección cruzada, aunque transitoria, contra la infección con distintos tipos de HCoV.

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Aprovechar el sol del Caribe para mejorar la movilidad

Septiembre 10, 2020

Formular un sistema de transporte multimodal que utilice energía sostenible y permita atender las necesidades en ciudades intermedias es el desafío que enfrenta un proyecto interinstitucional que mira a la región Caribe.

Christian Alexander Martinez-Guerrero, Colaborador.

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Colombia Científica representa la iniciativa “con los recursos más importantes para alianzas de investigación en el país”, afirma Ricardo Mejía Gutiérrez, director del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (GRID) de EAFIT.

Se trata de una iniciativa financiada por el Banco Mundial y liderada por el Ministerio de Educación Nacional; el Ministerio de Comercio, Industria y Turismo; el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación y el Instituto Colombiano de Crédito Educativo y Estudios Técnicos en el Exterior (Icetex).

Antes que muchos proyectos, la convocatoria financia pocos pero de gran envergadura. Para ello se debía articular una red de trabajo entre universidades acreditadas, no acreditadas, el sector productivo y aliados internacionales. Se buscaban propuestas en los focos estratégicos de alimentos, salud, bioeconomía, sociedad y energías sostenibles.

Dentro de este último resultó ganadora la denominada Alianza Energética 2030 en la que EAFIT es protagonista.

El uso de la motocicleta es muy alto en Magangué.
Foto: Pixabay

La propuesta para Magangué

“La capital de los ríos”, como también se le conoce a Magangué, fue elegida para uno de los proyectos enfocado en movilidad sostenible.

Esa ciudad es la segunda más grande del departamento de Bolívar, después de Cartagena. Está a orilla del río Magdalena y es una de las 57 ciudades intermedias del país, es decir, sobrepasa los 100.000 habitantes, pero no supera el millón.

Dos aspectos la hicieron un caso de estudio relevante: su potencial fluvial –por el río se moviliza carga, hidrocarburos, minerales y mercancías, además de tener una terminal de pasajeros por la que pasan 600.000 personas al año–; y los problemas de cobertura energética debido a las dificultades de Electricaribe, su proveedora de servicio público.

El potencial de radiación solar en la zona Caribe, sin ser el mejor del país, puede alimentar parte de las demandas de transporte de esa comunidad, donde actividades informales, como el mototaxismo, tienen gran importancia.

Además, es una zona donde el uso de las motos roza cerca de las horas diarias. Ahí está el reto que se han propuesto el profesor Mejía y sus colegas: formular un sistema de transporte multimodal con base en energía sostenible que permita atender las necesidades de la ciudad.

“La idea es combinar diferentes medios de transporte con energía solar fotovoltaica –señala Mejía–. El proyecto busca cuatro cosas: un kit para hibridación de motos que permita el trabajo con tecnología convencional de combustión, alternado con un sistema de propulsión sostenible; una embarcación fluvial con electropropulsión y generación fotovoltaica; una estación de recarga fotovoltaica; y el análisis de la interacción de ese sistema multimodal con la red eléctrica”.

La idea más ajustada a la realidad es propiciar un abastecimiento de energía distribuido entre tecnologías convencionales y tecnologías sostenibles, expresa Mejía.

Los avances en energías no convencionales para la movilidad
han permitido incorporar tecnologías a precios
competitivos para el mercado.

Los retos que se avecinan

Ya se tiene un primer prototipo en una motocicleta de bajo cilindraje: consiste en un motor eléctrico instalado en una de las ruedas, propulsado por energía de una batería y controlado por un acelerador que posee las dos funciones: combustión o eléctrico.

Aunque el prototipo es funcional, continúan los estudios para optimizar su rendimiento y durabilidad. El sistema es un kit que debe ser escalable para permitir su instalación en una considerable parte de las motos actuales (el 60% del parque automotriz del país está compuesto por vehículos de baja cilindrada).

Los investigadores también tienen una tarea enorme con el desarrollo de un sistema de electropropulsión
para embarcaciones de ríos: se trata de un campo poco explorado y para ciudades como Magangué sería de gan relevancia, pues cerca del 40% de la población viaja en esos aparatos entre 1 y 4 veces al mes.

En ambos casos se espera que parte de la demanda energética se pueda satisfacer a través de energía
solar fotovoltaica obtenida en una estación de recarga sostenible, además de hacer del techo de la embarcación una superficie que genere energía solar.

La investigación es para el diseño de los sistemas y no para su implementación u operación. No obstante, uno de los objetivos es analizar los posibles modelos de operación de un sistema multimodal y la forma en que estas soluciones interactúan e impactan la red eléctrica. “Con estos resultados se obtendrá información para ayudar en la toma de decisiones tanto de transporte como en el mercado de energía”, argumenta Mejía.

Protagonistas en Colombia Científica

Energética 2030 – Estrategia de transformación del sector energético colombiano en el horizonte de 2030 es el programa, a cuatro años, que articula a instituciones y empresas en 10 proyectos entre los cuales EAFIT tiene a cargo los siguientes:

Construcción energéticamente sostenible.

Movilidad sostenible: análisis de la movilidad eléctrica como potencial nodo prosumidor.

Generación distribuida de energía eléctrica en Colombia a partir de energía solar y eólica.

Política, regulación y mercados.

La ciudad de las motos

Jonairo Jiménez es tecnólogo en sistemas. Hizo su práctica profesional en Cartagena y tuvo la oportunidad de quedarse allí, pero regresó a Magangué.

Ahora se dedica al servicio técnico de celulares de forma independiente. No es un caso aislado: “Médicos, ingenieros, abogados… la mayoría de los que se quedan aquí es mototaxeando”.“Hay gente que vive del mototaxismo, tienen cuatro o cinco motos y los pelaos las trabajan. Hay unos 10 carritos colectivos y unas 10 busetas, pero cada vez son menos".

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Movilidad urbana sostenible: ciudades benignas

Septiembre 10, 2020

Alejandro Álvarez Vanegas. Profesor de Ingeniería de Procesos – Coordinador del Núcleo de Formación Institucional de EAFIT en Cultura Ambiental.

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En el reporte de la Conferencia de Estocolmo, en 1972, se lee que “el hombre [el ser humano] es a la vez obra y artífice del medio ambiente que lo rodea, el cual le da el sustento material y le brinda la oportunidad de desarrollarse intelectual, moral, social y espiritualmente”.

La muestra por excelencia de nuestra condición de artífices del medio ambiente que nos rodea es la ciudad. Y es desde las ciudades que la humanidad debe generar las soluciones más contundentes para enfrentar la actual crisis ecológica y lograr un desarrollo sostenible.

En otras palabras, en el ámbito urbano deben materializarse pasos valientes hacia una sociedad en la que la búsqueda de una vida digna y de buena calidad (para todas las personas) se dé en armonía con la naturaleza. Esto no solo por el valor intrínseco que tienen las otras especies y el planeta en general, sino también porque, siendo los seres humanos naturaleza misma, al destruirla irremediablemente nos destruimos.

Uno de los temas más relevantes que pueden tratarse desde la convergencia entre ciudades y sostenibilidad es la movilidad. Y aunque no cabe duda de que la infraestructura y las tecnologías disponibles para el transporte juegan un papel determinante en la sostenibilidad urbana, estas no lo abarcan todo: el comportamiento de quienes ocupamos las ciudades (el hábito como forma de habitar) es también un asunto que vale la pena analizar, a pesar de que de manera usual se pone en un segundo plano. O precisamente debido a ello.

Y no hay que dar muchas vueltas para llegar a una lista de cambios de comportamiento fundamentales para una movilidad sostenible: se trata, en lo esencial, de desmotorizar la cotidianidad y de valorar más las alternativas colectivas.

Los motores son máquinas asombrosas que, sin duda, han posibilitado el alcance de una mejor calidad de vida y, claramente, sería un sinsentido pretender renunciar por completo a ellos. Pero es igualmente claro que la movilidad urbana ha llegado a unos niveles dañinos de dependencia del motor.

Asimismo, es comprensible que se opte por las alternativas privadas pero, de nuevo, el exceso ha conducido a una hiperindividualización en la movilidad que, sobre todo combinada con la adicción al motor, es problemática (tanto como pronunciar la palabra hiperindividualización).

Se necesita una ciudadanía dispuesta a caminar, a montar en bicicleta y a usar el transporte colectivo; personas que, si usan el carro, traten de compartirlo. Caminar o usar la bicicleta son formas de movilizarse que cuentan con la gran ventaja de que no se gasta combustible y, además, producen un placer adicional: como es nuestro propio esfuerzo el que nos lleva de un punto a otro, hay una sensación marcada de satisfacción y orgullo.

Y a ello se le suma el disfrute de evitar los trancones, de sentir la ciudad en forma más directa, de entenderse como parte de ella.Existen razones de índole ética para realizar los cambios de comportamiento en la movilidad (en general, para propender por un estilo de vida sostenible), pues se trata del cuidado de la vida.

No hay que hacer más que mirar la cantidad de muertes asociadas a la mala calidad del aire o los impactos del cambio climático (ambos problemas derivados en gran medida de la piromanía global) para concluir que debemos reorientar la forma en que nos movilizamos.

En ocasiones tiende a confundirse la mitigación del abuso del carro particular –que es necesaria– con la eliminación de su uso –que es imposible–. Dejar el carro un día a la semana en la casa. Hacer teletrabajo de vez en cuando. Ir en bus o en metro y luego caminar. Todo suma: cualquier paso que se dé es una contribución importante y se puede avanzar de manera gradual, cada quien yendo hasta donde le sea posible, según su situación particular.

No hay que renunciar a todas las comodidades, pero sí es imprescindible reflexionar sobre el esfuerzo personal que podemos hacer.

Por último, si bien el esfuerzo personal es importante, para lograr adquirir y mantener los hábitos de una movilidad sostenible necesitamos también estrategias eentornos capaces de inspirarlos y permitirnos practicarlos. Se unen entonces los comportamientos y el asunto de la infraestructura. Caminar, montar en bici o tomar el bus: ninguno de estos debería ser un acto heroico.

Nuestras ciudades deberían estar diseñadas para ello, pero hay que aceptar que en la actualidad en Colombia ese no es el caso. Por eso la inversión en infraestructura debe ser coherente con los principios de la movilidad sostenible, tanto para reformar lo existente como para construir lo nuevo.

Mediante la inversión en educación e infraestructura sostenibles tenemos la posibilidad de hacer emerger un círculo virtuoso: entre más gente opte por la desmotorización y la mitigación de la hiperindividualización, menos contaminación, ruido y ocupación del espacio tendremos; lo que conducirá a un entorno urbano más amigable y atractivo, a una ciudad más capaz de invitar a más gente a conectarse de manera más cercana con la ciudad y a optar por lo colectivo... Y así sucesivamente.

No se pueden aplazar los esfuerzos personales e institucionales para humanizar las ciudades, entendiendo la humanización como una derivación de dos acepciones de humanidad: conjunto de personas, por un lado, y benignidad o afabilidad, por el otro. Las ciudades deben ser benignas, afables, más para las personas que para los motores.

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