​Un dispositivo personalizado que reduciría los riesgos y tiempos quirúrgicos de los aneurismas cerebrales fue patentado por las universidades de Antioquia y EAFIT.

Beatriz Elena García Nova - Colaboradora

Se calcula que uno de cada 20 adultos en el mundo tiene un aneurisma cerebral, es decir, una dilatación de un vaso sanguíneo del cerebro. Cuando esa dilatación debilita la pared del vaso este podría crecer hasta reventarse, lo que causaría una hemorragia cerebral y, en el peor de los casos, la muerte.

En Medellín, 40.000 personas tendrían esta enfermedad y cada año se detectan máximo 1.000 casos. Esto significa que 39.000 personas no son diagnosticadas (ver ‘Una patología que pasa desapercibida’) y, para que lo fueran, se requeriría hacer resonancias magnéticas a toda la población, explica Carlos Mario Jiménez Yepes, neurocirujano endovascular y profesor de la Universidad de Antioquia, quien lleva 20 años dedicado a estudiar los aneurismas.

Se calcula que uno de cada 20 adultos en el mundo tiene un aneurisma cerebral.

Para asistir la población que podría requerir tratamiento, en 2012 el Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) de las universidades EAFIT y CES, dirigido por Santiago Correa Vélez, junto con Carlos Mario Jiménez y otros investigadores de la Universidad de Antioquia decidieron articular esfuerzos para resolver este problema que implica conocimientos biológicos, clínicos y de mecánica de fluidos.

Como ningún paciente tiene un aneurisma igual al de otro, para ocluir el flujo de entrada de sangre a este los investigadores se propusieron diseñar un dispositivo personalizado en función de las características de cada individuo.

Tras cuatro años de investigación interinstitucional e interdisciplinaria, la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia le concedió el 8 de mayo de 2017 patente de invención al Dispositivo restrictor de flujo en aneurismas cerebrales y conjunto posicionador-liberador del dispositivo.

Patentar para mejorar

Para Carlos Mario Jiménez el primer reto fue encontrar quién creyera en la posibilidad de desarrollar este avance en Colombia. Mientras hubo universidades que no consideraron viable el proyecto por su complejidad, en 2012 el GIB de EAFIT-CES sí lo creyó posible y decidió asociarse con la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia.

Con el desarrollo de la neurología y las técnicas de imagen, cada vez los aneurismas se diagnostican más en la etapa previa a la ruptura”: Carlos Mario Jiménez. 

Por su parte, para Santiago Correa, quien además es profesor del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de EAFIT, el primer reto que tuvieron para diseñar el dispositivo fue entender cómo circula la sangre dentro de un aneurisma cerebral y qué tipos de barreras se pueden poner para impedir que el flujo siga afectando negativamente el vaso sanguíneo.

Gracias al trabajo interdisciplinario entendieron que cuando un aneurisma se rompe es necesario intervenir de inmediato con una craneotomía abierta o mediante el tratamiento más común desde hace un par de décadas: la reparación endovascular, en la que el médico puede practicar la cirugía desde el interior de un vaso sanguíneo, sin necesidad de abrir el cráneo.

Sin embargo, cuando el hallazgo es incidental, Carlos Mario Jiménez propone a sus pacientes trabajar “sin pausa, pero sin prisa”, dado que son necesarios numerosos estudios para decidir si se debe intervenir o no, dependiendo de características como el tamaño del aneurisma. Estos normalmente miden de 5 a 10 milímetros, pero el riesgo aumenta con el tamaño.

Las características hemodinámicas o de la sangre de la persona también dan idea del riesgo, así como los antecedentes genéticos, por ejemplo, tiene más riesgo de reventarse un aneurisma de un fumador o de un hipertenso que no se cuida.

La recomendación del médico de la Universidad de Antioquia es “no quedarse con el primer concepto, ni con lo que se encuentra en Google. La mayoría de aneurismas nunca se rompen, es necesario tranquilizarse y ponerse en las manos de un neurocirujano experto”.

No obstante, hay muchas ocasiones en las que definitivamente se requiere intervenir y es entonces cuando comienzan a verse obstáculos como los altos costos de los dispositivos disponibles –manifiesta Carlos Mario Jiménez–, ya que los materiales no cuestan más de 50 o 100 dólares, pero el precio de los dispositivos en Colombia puede ser 30 veces más debido a la inversión en talento humano extranjero.

Para complementar, el galeno expone que “el sistema de salud no aguanta estos costos, las necesidades son infinitas y los recursos limitados. La cadena de intermediación para comercializar en América Latina eleva los precios y el valor del conocimiento que ha sido invertido”.

De ahí la importancia de desarrollar conocimiento propio, a lo que decidieron apostarle las universidades de Antioquia y EAFIT para lograr bajar costos, entre otras ventajas.

A la medida

A diferencia de los dispositivos que ya existen para tratar pacientes con aneurismas, que son estandarizados, el que diseñaron las tres universidades es altamente personalizado para hacer el menor daño posible a la circulación de cada paciente.

Por ahora, lograr industrializar un proceso tan específico, aduce Santiago Correa, es un reto para poder comercializar el dispositivo en grandes volú- menes sin que se incrementen sus costos.

Para superar ese reto una de las ventajas del dispositivo es que no requiere utilizar el material metálico que se usa en la actualidad para ocluir el aneurisma, lo que reduce los tiempos quirúrgicos, la agresividad y los riesgos de ruptura del aneurisma durante el procedimiento, sintetiza Santiago Correa, doctor en Ingeniería Mecánica.

Interdisciplinariedad e interinstitucionalidad

El apoyo de decanaturas, vicerrectorías, escuelas, facultades, estudiantes de posgrado y profesores de las universidades de Antioquia y EAFIT ha sido clave para el desarrollo de la innovación.

Los investigadores también acudieron a universidades estadounidenses como la de Búfalo y la George Mason en Washington para entender la importancia del análisis hemodinámico de paciente a paciente, las diferencias de cada lesión y así poder diseñar un dispositivo a la medida.

Como implementar un prototipo en el área biomédica es difícil y costoso, algo claro para los inventores es que la patente es un punto de partida que protege la propiedad intelectual para avanzar con mayor tranquilidad, pero el proceso sigue y es complejo.

De hecho, el proyecto tiene tres componentes: uno inerte, en el laboratorio de bioingeniería; una segunda etapa llamada preclínica, en la que trabajan en la actualidad para evaluar el funcionamiento del dispositivo en animales, con el debido rigor ético con el acompañamiento de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad de Antioquia.

Si funciona, iniciaría el tercer componente: un ensayo clínico para hacer la implantación en personas. Esto podría darse dentro de cuatro o cinco años, tiempo que comúnmente hay entre obtener una patente de un dispositivo biomédico y poder realizar su implantación.

El subdesarrollo es un estado mental, la ciencia no es del primer mundo, nos compete a todos: Carlos Mario Jiménez.

Con esto el neurocirujano Carlos Mario Jiménez no considera estar cambiando la historia de la ciencia y la neurocirugía, pero sí valora poder sentar un precedente de desarrollo de conocimiento en el país sin importar que sea de alta complejidad. Por eso afirma: “el subdesarrollo es un estado mental, la ciencia no es del primer mundo, nos compete a todos”.

Santiago Correa, a partir de su experiencia como director del GIB, grupo con siete patentes hasta el momento, puntualiza que, además de la producción académica, harán un proceso de transferencia: vender o licenciar la patente a una compañía que pueda comercializarla. Eso significaría ingresos económicos que les permitirían seguir haciendo ciencia.

Una patología que pasa desapercibida

Antes se creía que los aneurismas eran menos frecuentes, afirma el neurocirujano Carlos Mario Jiménez, pero con el tiempo se ha vuelto evidente que son lesiones prevalentes, más frecuentes de lo que se creía. No obstante, en gran parte de los casos esta patología pasa desapercibida, dado que no produce síntomas, a menos de que ocurra una ruptura
del vaso sanguíneo.

Así como un cáncer comienza por lo menos 10 años antes de ser descubierto, explica el médico, de manera semejante un aneurisma se detecta cuando ocurre algún evento particular: como mareos o un golpe que deje doliendo la cabeza. Cuando el paciente consulta, el médico le ordena una tomografía o resonancia y así, por casualidad, al encontrar una dilatación en una arteria del cerebro se detecta el aneurisma.

“Con el desarrollo de la neurología y las técnicas de imagen, cada vez los aneurismas se diagnostican más en la etapa previa a la ruptura”, pero fácilmente una persona puede pasar su vida sin darse cuenta de que tenía uno y morir por alguna otra causa, asegura Carlos Mario Jiménez.

La patente en el tiempo

2010

El neurocirujano Carlos Mario Jiménez, de la Universidad de Antioquia, vio la necesidad de un sistema para tratar aneurismas cerebrales, menos invasivo y más efectivo que los existentes.

2012

El Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) de las universidades EAFIT y CES hace equipo con la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia para realizar estudios científicos de flujo sanguíneo y comienzan a diseñar el prototipo del dispositivo. 

2013

Fase de perfeccionamiento del diseño, creación de un prototipo y desarrollo de una prueba de concepto para el dispositivo. En el desarrollo intervinieron dos ingenieros de EAFIT un ingeniero y un médico neurocirujano de la Universidad de Antioquia.

2014

Viaje del doctor Carlos Mario Jiménez, durante cinco meses, a la Universidad de Búfalo (Estados Unidos), centro de investigación pionero en el desarrollo de dispositivos para aneurismas.

2015

Inició el trámite para patentar el avance  médico con el que buscan mejorar la calidad de vida de las personas con aneurisma cerebrales, menos invasivo y más efectivo. 
                 
2016

Gestión de apoyo del Comité para el  desarrollo de la Investigación de la Universidad de Antioquia (Codi) y del programa a Patentes N de Ruta N.

2017

La Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia concede la patente Dispositivo restrictor de flujo en aneurismas cerebrales y conjunto posicionador-liberador del dispositivo a las universidades de Antioquia y EAFIT-CES.           

2018

Etapa preclínica. Si funciona establecerían  alianzas con universidades y empresas biotecnológicas internacionales para realizar ensayos clínicos que impliquen el uso del dispositivo en pacientes.

Investigadores

Santiago Correa Vélez 

Ingeniero mecánico, Universidad EAFIT; y PhD en Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Madrid. Es docente del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de la Universidad EAFIT, donde dirige el Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) CES-EAFIT.

Carlos Mario Jiménez Yepes 

Médico, especialista en Neurocirugía y magíster en Epidemiología, Universidad de Antioquia. Es profesor de la Universidad de Antioquia e integrante del Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) CES-EAFIT.

Investigadores de EAFIT desarrollaron una solución integral que hace evolucionar la tradicional cama hospitalaria. La invención es la patente 29 de 35 que hasta 2017 completó la Universidad.

Ángela Milena Amaya Moreno - Colaboradora

La palabra hospitalario proviene del latín hospitālis, relativo al hospital para enfermos y al cuidado del otro en momentos difíciles como enfermedades, convalecencias y recuperaciones clínicas, puesto que la comodidad, la armonía y la tranquilidad en un ambiente acogedor inciden favorablemente en la salud del ser humano.

Precisamente, transformar el lecho en el que los pacientes pasan la mayor parte del tiempo durante su hospitalización fue el objetivo del grupo de investigación en Ingeniería de Diseño (Grid) de la Universidad EAFIT con el desarrollo de la Cama adaptable para obtención de distintas posiciones.

Esta invención es la patente número 29, de 30 con que cuenta EAFIT hasta el momento, otorgada por la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia (SIC) a través de la resolución 39630, del 5 de julio de 2017. Un reconocimiento que está vigente hasta agosto de 2034.

Esta invención puede interesar a hospitales, hogares geriátricos y a empresas del mercado local e internacional del sector metalmecánico.

Esta cama hospitalaria, a diferencia de las tradicionales, “cuenta con una base semiesférica tipo rótula que le permite girar en diferentes direcciones para garantizar las posiciones que el paciente necesite”, explica Mauricio Aramburo Londoño, docente del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto.

Esta innovación beneficia a los pacientes al permitirles varias posiciones de manera automática y cíclica. De esta manera, se contribuye a prever los problemas asociados a la piel –como escaras o llagas–, ocasionados por permanecer largos periodos de tiempo en una misma posición, comenta el profesor Aramburo Londoño.

¿Cómo funciona la invención?

En 2013, en un balcón de la Universidad surgió la idea tras una sesión de dispersión entre los integrantes del Grid en el que se encuentran ingenieros de diseño, mecatrónicos y biomédicos.

“Teníamos una cama de la fase I del proyecto, pero decidimos darle continuidad y mejorarla e hicimos un proceso metódico de diseño: iterar, mirar en qué se falló y cómo lo podíamos mejorar. Al final se replanteó el diseño y para este evaluamos los costos de manufactura, ensamble, desensamble, peso, complejidad, seguridad, estabilidad y mantenimiento”, manifiesta el Alejandro Velásquez López, profesor del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de EAFIT.

Para desarrollar esta tecnología los integrantes del equipo se preguntaron cómo mejorar la cotidianidad del personal médico y establecer protocolos que les evitara lesiones y facilitara los movimientos a los pacientes. “Pensamos que lo más apropiado era la automatización regulada, lenta y segura de los pacientes”, recuerda Lisa María Jaramillo Estrada, integrante del Grid.

Esta tecnología innovadora puede usarse con cualquier colchón hospitalario e integra movimientos y posiciones automatizadas ya existentes en el sector. Funcionan por el principio de la base esférica –análogo al roll-on de un desodorante– y por unos motores o brazos que le dan estabilidad y garantizan la seguridad del soporte de la cama al moverse.

Lo anterior posibilita ajustar la altura mínima y máxima de la cama, por ejemplo, para adoptar la posición del espaldar llamada flower, si la espalda está a 45 grados, usada en terapias respiratorias; semiflower, si está a 30 grados; trendelemburg, posición en donde las piernas quedan arriba y la cabeza abajo o viceversa, lo que mejora la circulación sanguínea.

Otro movimiento que tiene la solución es el de transferencia, el mismo que realiza una cuna al mecerse, que facilita el desplazamiento del paciente desde la cama a una camilla sin que el personal médico se esfuerce demasiado ni el paciente sufra. “Esta posición ayuda al personal médico a no tener accidentes con la transferencia del paciente”, comenta Luz Gladis Martínez Galeano, enfermera con más de 30 años de experiencia en el sector salud.

Este desarrollo no cuenta con el típico botón que opera la cama clínica tradicional para cambiarla de posición, por el contrario, puede ser manipulada por el paciente por medio de una aplicación amigable o página web desde cualquier dispositivo móvil.

También cuenta con un centro de monitoreo exclusivo que le permite al personal del área médica configurar diferentes perfiles según la patología del paciente y, en este sentido, limitar las funciones de movimiento de la cama para evitar riesgos y posibles lesiones.

De esta manera, esta innovación aplica la tendencia tecnológica de internet de las cosas para facilitar la interacción del paciente con la cama, asegura David Velásquez Rendón, integrante del Grid y docente del Departamento de Ingeniería de Sistemas.

¿Qué tuvo en cuenta el diseño?

Desde la ingeniería biomédica, disciplina encargada de velar y garantizar los estándares y exigencias protocolarias a los centros hospitalarios, se estudió la biomecánica del dispositivo médico.
En este sentido, el diseño de la cama consideró cuál posición biológica es la adecuada para que el cuerpo humano descanse o se recupere, aduce Ana María Almonacid Suárez, ingeniera biomédica e integrante del equipo de investigación.

Este proyecto fue confinanciado durante 18 meses por el programa InLab2Market  

La cama está fabricada con metal –material convencional en el sector hospitalario–, tiene recubrimientos en madera para las barandas y polímeros para disminuir su peso. Materiales que permiten de manera periódica hacerle mantenimiento y limpieza, según los parámetros de asepsia exigidos en los ambientes hospitalarios.

Así mismo, en su diseño se tuvo en cuenta las normas de NTC-IEC 60601-1 de Icontec, sobre requisitos particulares de seguridad para las camas electromecánicas y ayudas técnicas para personas con discapacidad.

Por último, el prototipo listo se validó con 25 voluntarios, 9 mujeres y 15 hombres entre 19 y 30 años, proceso en el que personal del área de la salud evaluó aspectos como: la percepción de seguridad del paciente, los beneficios de usar la cama, la estética, la facilidad de controlarla mediante la interfaz y la facilidad en el traslado del paciente. Al final los voluntarios evaluaron con un buen promedio el producto desde su utilidad, estética, polifuncionalidad, facilidad de uso, dimensiones, comodidad, seguridad, entre otros.

Por su funcionalidad, esta innovación al modernizar el lecho hospitalario va en coherencia con la Misión de la Universidad EAFIT, que conversa con el progreso y bienestar social al brindar en esta oportunidad una solución a los hospitales al mejorar el confort y las condiciones de su mobiliario clínico.

Investigadores 

Alejandro Velásquez López 

Ingeniero mecánico, Universidad EAFIT; magíster en Mecatrónica, University of Applied Sciences Ravensburg-Weingarten (Alemania). Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de la Universidad EAFIT, donde coordina la especialización en Diseño Integrado de Sistemas Técnicos.

Mauricio Aramburo Londoño

Ingeniero de Diseño de Producto y estudiante de la maestría en Ingeniería, Universidad EAFIT. Cofundador y jefe de producción de la spin off Inmotion Group. Docente de cátedra del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto e integrante del grupo de investigación en Ingeniería de Diseño (Grid).

Ana María Almonacid Suárez

Ingeniera biomédica, Escuela de Ingeniería de Antioquia (EIA) – Universidad CES. Integrante del grupo de investigación en Ingeniería de Diseño (Grid).

Lisa María Jaramillo Estrada 

Ingeniera biomédica, Escuela de Ingeniería de Antioquia (EIA) – Universidad CES. Integrante del grupo de investigación en Ingeniería de Diseño (Grid).

David Velásquez Rendón 

Ingeniero mecatrónico, Universidad de Antioquia, y magíster en Ingeniería, Universidad EAFIT. Docente de cátedra del Departamento de Ingeniería de Sistemas e integrante del grupo de investigación en Ingeniería de Diseño (Grid).

​Innovaciones que impactan el bienestar de la sociedad son el resultado científico y tecnológico de la Universidad EAFIT que, en los últimos meses, ha obtenido 10 patentes: 9 en Colombia y 1 en los Estados Unidos. Hasta la fecha la Institución suma 40 patentes otorgadas a través de 9 grupos de investigación de las escuelas de Ingeniería y de Ciencias.

Ángela Milena Amaya Moreno - Colaboradora

Desde el Medioevo la producción científica hace parte del deber ser de las universidades, esa búsqueda de conocimiento que surge a partir del encuentro de múltiples saberes entre investigadores, docentes y estudiantes, quienes al sumar capacidades hacen que el conocimiento evolucione, lo desarrollen y den respuestas a preguntas que parecían no tenerlas.

De esta manera, lo que nace como una idea se materializa en proyectos y en nuevo conocimiento reflejado en productos o en servicios que, en muchos casos, resuelven necesidades de la sociedad y aportan competitividad y productividad al país.

En este contexto, la Universidad EAFIT –en coherencia con su Misión– contribuye al progreso social, económico, científico y cultural del país, no solo a través de formación de excelencia académica, sino con investigación científica y aplicada, en interacción permanente con los sectores empresarial, gubernamental y académico.

Así lo reafirman sus actividades de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) con las que hasta la fecha le han otorgado 40 patentes: 33 de invención -28 en Colombia, 3 en los Estados Unidos, 1 en Alemania y 1 en Japón- y 7 modelos de utilidad. Las 40 patentes las ha obtenido la Institución a través de 9 grupos de investigación pertenecientes a las escuelas de Ingeniería y de Ciencias. (Ver ‘Patentes otorgadas a la Universidad EAFIT por grupo de investigación’).

“La Universidad está recogiendo lo sembrado y continúa apostándole. Es un proceso de todo un equipo de trabajo conformado por los integrantes de los grupos de investigación, la Secretaría General, la Dirección de Investigación y la Dirección de Innovación de la Universidad, quienes lo hacen posible”, comenta Adriana García Grasso, directora de Innovación EAFIT.

A continuación se presentan los últimos 10 proyectos, hasta la fecha, con los que le han otorgado a EAFIT patentes de invención.

1. Sistema constructivo modular estructural

Resolución 80289, del 4 de diciembre de 2017, de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC).

Que el sistema de construcción tradicional evolucione hacia un sistema desmontable, reciclable y de mayor calidad es el propósito del  Grupo de Investigación en Mecatrónica y Diseño de Máquinas, de la Escuela de Ingeniería, que desarrolló una estructura metálica que permite construir edificaciones habitacionales en poco tiempo con módulos que se acoplan entre sí.

A diferencia de las construcciones tradicionales, este sistema tipo Lego se asegura con pernos, lo que impacta directamente el costo, el tiempo de edificación y mitiga los riesgos a los que están expuestos los trabajadores. De esta manera, el sistema permite el ensamble y el desensamble rápido de una edificación y no requiere concreto para su construcción, comenta Jaime Leonardo Barbosa Pérez, investigador principal.

El sistema modular está calculado para soportar edificaciones hasta de cinco pisos y cumple con la norma NSR-10 de Sismorresistencia, lo que garantiza su seguridad. Se puede utilizar para construir oficinas y todo tipo viviendas de interés social y prioritario.

2. Vehículo propulsado de tres puntos de contacto con un mecanismo frontal basculante para dirección trasera (CAD)

Resolución 80146, del 4 de diciembre, de la SIC.

Para facilitar los recorridos diarios de los mensajeros internos del Centro de Administración Documental (CAD) de la Universidad EAFIT, mientras se desplazan para entregar la correspondencia en el campus, integrantes del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (Grid) crearon un vehículo de movilidad eléctrica para sus traslados.

Se trata de un sistema de transporte eléctrico de tres ruedas (una delantera y dos traseras) para distribuir paquetería interna, que cuenta con un sistema de dirección novedoso, apunta Gilberto Osorio Gómez, coinvestigador.

El vehículo tiene un motor eléctrico integrado en la rueda delantera, una batería que alimenta dicho motor y una columna de dirección basculante que inclina la rueda delantera y genera una rotación de las ruedas traseras alrededor del eje vertical. Esto lo hace mediante un sistema de dirección de eje y brazo de leva, con dos barras rotuladas que transmiten el movimiento a dichas ruedas traseras. En este mecanismo de la dirección está la invención de esta tecnología que hace parte de la spin off Inmotion, orientada al diseño de soluciones de transporte sostenible.

3. Dispositivo para la ignición de combustible e inyección de un líquido expandible térmicamente en la cámara de combustión de un motor

Resolución 80183, del 5 de diciembre de 2017, de la SIC.

Para reducir los residuos contaminantes generados por el proceso de combustión de los motores y los tóxicos como óxidos de nitrógeno (NOx), mejorar la eficiencia energética del motor y optimizar el  uso del combustible, integrantes del Grupo de Investigación en Ingeniería, Energía, Exergía y Sostenibilidad (IEXS), de la Escuela de Ingeniería, inventaron un inyector que permite aprovechar la energía de combustión más la exergía –energía máxima de un sistema que se puede transformar en trabajo útil– térmica del motor.

Desde hace más de 100 años el principio del funcionamiento del motor de combustión es el mismo, “la eficiencia energética en el mejor de los casos llega a 35 por ciento, por eso buscamos aprovechar el 65 por ciento restante para mejorar y optimizar dicha eficiencia”, explica Adalberto Gabriel Díaz Torres, investigador principal.

Para lograrlo los investigadores se remontaron a la historia de los motores e integraron el principio tecnológico  de la máquina de vapor que funciona con calor y el de la máquina de combustión por la oxidación de los combustibles.

4. Vehículo autopropulsado manual de tres puntos de contacto para el transporte de material

Resolución 80157, del 5 de diciembre de 2017, de la SIC

En busca de una solución que mejore las condiciones laborales y la productividad de los recicladores, integrantes del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (Grid) –de la Escuela de Ingeniería– en alianza con la Fundación Familia, crearon un vehículo para el transporte de material recuperado.

El vehículo o la carreta, como también se le conoce, tiene un motor eléctrico con capacidad de mover hasta 350 kilogramos de carga a una velocidad gradual de máximo cinco kilómetros por hora, sistema de frenos y bloqueo para el parqueo. Desde hace dos años, seis carretas prototipo son usadas por recicladores afiliados a la Cooperativa Planeta Verde en Rionegro (Antioquia). “Los recicladores en su mayoría son adultos mayores, razón por la que se propuso un producto con el que se identificaran y que les ayudara a hacer más fácil su trabajo”, manifiesta Luis Fernando Sierra Zuluaga, investigador principal.

Aunque el vehículo asistido de manera electrónica debe ser halado o empujado para dirigirlo hacia la dirección deseada, con este invento lo recicladores ya no deben sostener el peso de la carreta con su carga, como ocurriría con una tradicional. Entre los atributos de este sistema de carga –al que además se le pueden dar diferentes usos– se destaca que es apilable y sus baterías son recargables, lo que lo hace amigable con el medio ambiente, no hace ruido y tiene elementos reflectivos para transitar en las calles.

En la investigación que duró tres años participaron ocho estudiantes y cinco docentes del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto, de la Escuela de Ingeniería.

5. Dispositivo de presión alternante con regulación de temperatura y humedad que comprende dos volúmenes de control y una superficie de presión alternante

Resolución 81258, del 7 de diciembre de 2017, de la SIC.

Integrantes del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (Grid), de la Escuela de Ingeniería, inventaron un dispositivo tipo colchón y un cobertor para ayudar a reducir las úlceras por presión en pacientes con movilidad reducida, a causa de pasar largos períodos en una misma posición.

El colchón tiene dos recámaras de aire que se pueden inflar y desinflar de manera independiente, lo que provoca micromovimientos que alternan y dinamizan los puntos de presión en la espalda del paciente. El cobertor o manta de refrigeración regula la temperatura y la humedad a través de unos canales o tubos flexibles, con pequeños orificios, por los que fluye el aire frío para refrigerar la espalda del paciente. Así se evita la sudoración y, por ende, las úlceras por presión.

David Velásquez Rendón, coinvestigador, indica que el movimiento de los dispositivos se controla y programa desde un sistema embebido electrónico, que brinda autonomía a la rutina encargada de cambiar los puntos de presión dependiendo del perfil configurado para el paciente. Además, se puede controlar y programar desde una aplicación móvil para facilitar su uso.

Tanto el colchón como la manta, sobre los que reposaría el paciente, se pueden usar de manera independiente y se pueden implementar en hogares geriátricos, instituciones hospitalarias y hogares domésticos. Este desarrollo hace parte de la spin off b-able, que brinda productos biomédicos para mejorar la calidad de vida de los pacientes.

6. Estructura articulada de distribución de cargas

Resolución 6984, del 5 de febrero de 2018, de la SIC.

Para facilitar la carga de elementos pesados a los trabajadores en áreas rurales o de difícil acceso y mitigar los riesgos por el sobresfuerzo, integrantes del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (Grid), de la Escuela de Ingeniería, crearon una estructura carguera que facilita la manipulación de objetos pesados y de gran longitud.

El sistema articulado con forma de H resiste una carga de hasta 350 kilogramos y permite distribuir el peso entre dos o cuatro personas. Además, cuenta con articulaciones que dan libertad en los movimientos de quienes transportan el objeto, lo que permite maniobrarlo con facilidad en terrenos irregulares, señala Gilberto Osorio Gómez, coinvestigador.

También tiene un sistema de ajuste de correas para que la carga se ubique en el centro de manera segura. Esta innovación es del interés de las empresas de los sectores seguridad industrial, eléctrico o de construcción o en donde requieran manipular o transportar cargas pesadas y elongadas, y es complemento de un chaleco distribuidor de cargas que ya fue patentado.

7. Elemento estructural tipo ladrillo que permite la fijación de elementos eléctricos, ópticos, electrónicos y electromecánicos

Resolución 6995, del 5 de febrero de 2018, de la SIC

En una apuesta para aprovechar la luz solar y generar energías renovables, ingenieros del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (Grid) y el Grupo de Investigación en Óptica Aplicada –de las escuelas de Ingeniería y de Ciencias, respectivamente–, concibieron una alternativa para que los ladrillos de los edificios capten la energía que generará su iluminación y electricidad.

Las medidas son las de un ladrillo estándar y el diseño es compatible con los tradicionales, pero están fabricados en cerámica de mejor calidad.  Tiene conexiones que se ensamblan, ajustan y aseguran entre sí, lo que les da mayor firmeza estructural en relación con uno tradicional y es la parte estructural del ladrillo la que se protegió, afirma Alejandro Velásquez López, investigador principal. La creación cumple con la norma NSR-10 de Sismorresistencia.

8. Implante subperióstico y dispositivo para su posicionamiento y fijación

Resolución 33788, del 17 de mayo de 2018, de la SIC.

A partir de la necesidad de una paciente mayor que perdió sus dientes a los 15 años y a quien los implantes dentales existentes en el mercado no le funcionaban, los integrantes del Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) –de la Escuela de Ingeniería–, en alianza con los investigadores asociados y odontólogos José Domínguez Mejía y Érika Milena Celeita Castaño, idearon un implante para personas con alto nivel de reabsorción o desaparición en el hueso maxilar y en la zona del paladar.

El implante se ajusta a la superficie óseo maxilar de mayor densidad y sirve como estructura y anclaje de una prótesis dental. El dispositivo tiene cuatro pilares en donde se ensambla la prótesis no removible y está dirigido a pacientes a quienes las técnicas tradicionales ya no les funcionan o requieren procedimientos adicionales, costosos y complejos, asegura José Domínguez Mejía, odontólogo especializado en cirugía maxilofacial y anatomía humana.

Para diseñar el implante a la medida, los casos se estudian a partir de imágenes médicas (TAC), por lo que se ajusta a la anatomía de cada paciente de manera exacta. Se fabrica mediante una técnica basada en manufactura en impresión 3D en titanio, por lo que no importa la complejidad geométrica del implante que se necesite diseñar, explica el coinvestigador Juan Felipe Isaza Saldarriaga.

De manera exitosa, el dispositivo –que se ensambla mediante procedimiento quirúrgico con anestesia local y no requiere hospitalización– se probó hace cuatro años en la paciente, quien ha recuperado calidad de vida, su sonrisa y la posibilidad de masticar de manera correcta.

9. Traviesa que conecta el chasis y el bogie de vehículos ferroviarios de pasajeros, procedimiento de ensamble del mismo y método para disponerla en una carrocería de vehículos ferroviario

Resolución 33775, del 17 de mayo de 2018, de la SIC

Extender la vida útil de los trenes del Metro de Medellín que han prestado sus servicios durante cerca de 23 años en las líneas A y B es una realidad gracias al rediseño de la traviesa pivote que conecta el chasis y el bogie de dichos vehículos. De esta manera, el ingenio de los investigadores del Grupo de Investigación Estudios en Mantenimiento Industrial (Gemi), de la Escuela de Ingeniería, permite que los vehículos de primera generación de este sistema de transporte duren hasta 20 años más.

Para Mauricio Soto Garcés, jefe de Investigación, Desarrollo e Innovación del Metro de Medellín, esta viga es una parte fundamental de la estructura del vagón y uno de los componentes que requiere mayor atención en estos vehículos que ha prestado sus servicios durante un poco más de dos décadas. Ante esta necesidad, en EAFIT encontraron la posibilidad de determinar la viabilidad de remplazar la pieza o repararla, dos opciones que resultaron convenientes y permitieron que los costos de repotenciación fueran inferiores a los que significaría reponer la flota.

“La empresa, dentro de su plan de repotenciación de vehículos, nos busca para encontrar soluciones referentes a la estructura y consideró que el resultado es de alto nivel en lo ferroviario y que las entidades comprometidas hicieron un gran esfuerzo para este desarrollo”, indica Leonel Francisco Castañeda Heredia, coordinador del Gemi.

La pieza –a la que se le hicieron cambios esenciales en las medidas generales y una geometría más simple– ya está en funcionamiento en uno de los 42 trenes de primera generación.

10. Sistema y método para la inspección de los parámetros geométricos de ruedas de vehículos ferroviarios

Notificación de concesión de patente, del 18 de mayo de 2018, por parte de la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos.

La rutina de mantenimiento de las 48 ruedas que tienen los trenes del Metro de Medellín, que antes se hacía manual y requería que los vagones ingresaran a una vía específica, ahora es posible hacerla con un equipo que monitorea de manera automatizada la seguridad del tren para que no se produzca el descarrilamiento del vehículo a lo largo de la vía ferroviaria.

Este sistema de automatización para diagnosticar el estado técnico de las 48 ruedas ferroviarias de los trenes opera en los talleres del Metro en su sede de Bello (Antioquia), donde pasan el tren por una vía. Para Mauricio Soto Garcés, jefe de Investigación, Desarrollo e Innovación del Metro de Medellín, es una medición mucho más ágil y precisa, lo que les ayuda a mantener más disponibilidad en la flota, ya que las rutinas de mantenimiento se acortan bastante.

Este avance tecnológico –manifiesta el funcionario– surge de la necesidad de mejorar los estándares operativos y de mantenimiento de la flota de trenes, lo que se traduce en mayor seguridad y confortabilidad para los usuarios que diariamente usan el medio masivo de transporte.

La invención del Grupo de Investigación Estudios en Mantenimiento Industrial (Gemi), de la Escuela de Ingeniería, incluye dos equipos para el mantenimiento de ruedas ferroviarias. El primero es un equipo para el reconocimiento de defectos geométricos por medio de mediciones dinámicas que permiten controlar las tensiones en la interacción rueda-riel, desarrollo tecnológico que representó en 2017 la primera patente en los Estados Unidos para los investigadores del Metro y de EAFIT.

El segundo equipo es Diagnovisión-rueda que, mediante tecnología de visión artificial, obtiene el perfil y los parámetros geométricos de la rueda, invención reciente que recibió la patente en el país norteamericano.

Para Leonel Castañeda, coordinador del Gemi y líder del proyecto de investigación, esta innovación le permitirá al Metro incursionar con nuevas tecnologías y aportar su conocimiento en futuros proyectos ferroviarios del país. Además, evidencia el resultado exitoso de la relación entre EAFIT y el Metro desde hace 15 años que, con el apoyo de Colciencias, suman cuatro patentes nacionales, dos en Estados Unidos en sistemas ferroviarios, así como una nacional en sistemas de transporte por cable aéreo.

​Los tres nuevos inventos patentados le apuntan a mejorar la calidad de vida de las personas, tanto en sus entornos familiares como con propuestas que salen del laboratorio para contribuir con el medio ambiente.

Margarita Zuluaga Esquivel - Colaboradora

Uno de los retos más grandes de la academia es lograr trascender el conocimiento teórico para llevarlo de manera práctica a resolver problemas sociales o proveer los desarrollos que requiere el mundo de los negocios.

Muchas veces, la respuesta a las dificultades en un proceso industrial está en un laboratorio universitario. Y prueba de esto es el trabajo que día tras día realizan los 44 grupos de investigación que en la actualidad tiene la Universidad EAFIT.

Hasta la fecha, los investigadores han obtenido un total de 43 patentes concedidas, entre 36 de invención y 7 modelos de utilidad. De ese total, 38 corresponden a patentes otorgadas en Colombia y el resto a patentes de invención concedidas en países como los Estados Unidos (3), Alemania (1) y Japón (1).

Las universidades Nacional, del Valle y EAFIT, en ese orden, lideran el ranquin de solicitudes de patentes ante la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) de Colombia. Durante 2016 fueron otorgadas 989, en 2017 la cifra subió a 2.198 y hasta el 12 de septiembre de 2018 fueron otorgadas 737 patentes.

La bonanza de inventos por parte de las universidades colombianas no ha sido de toda la vida. Álex Sáez Vega, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas de EAFIT, recuerda que “durante los años cincuenta el MIT empezó a trabajar en microalgas y nosotros apenas comenzamos en 2010, lo que quiere decir que tenemos por lo menos 60 años de rezago. La patente que desarrollamos demuestra que podemos avanzar rápido y ponernos a tono con los desarrollos en esta área”.

La invención que menciona el investigador Álex Sáez se logró gracias a la unión con Cementos Argos, que se vinculó con la construcción de un laboratorio piloto para el estudio de las microalgas. En la actualidad son más grandes las sinergias entre los avances científicos y las necesidades de los sectores empresarial e industrial. A continuación se presentan los más recientes desarrollos generados por los científicos de la Universidad EAFIT.

Calentador de fluidos

Patente de invención. Resolución 69409, del 18 de septiembre de 2018, de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC).

El sistema calentador de fluidos, en una de sus modalidades, puede integrarse con sistemas de secado de ropa en ambientes urbanos, tales como edificios de apartamentos, en los que no se tiene acceso directo a la radiación solar. Esta misma modalidad puede ser usada en sistemas de secado de materias primas como madera, fibras naturales, entre otras, y en la deshidratación de alimentos, semillas, granos, por mencionar algunos.

Con este sistema se aprovecha la componente térmica de la radiación solar, concentrándola para calentar un fluido (gas o líquido) que posteriormente sería utilizado en alguna aplicación particular. El sistema puede implementarse en diferentes entornos en los que corrientes de fluidos calientes sean de utilidad. Estos entornos pueden ser domésticos, agrícolas o del sector productivo.

Aún no se tiene licencia de comercialización, pero el propósito es buscar modelos de comercialización para la invención.

Investigadores: José Ignacio Marulanda Bernal, del Grupo de Investigación en Óptica Aplicada; Ana María Uribe, Verónica Toro Betancur, Mario Augusto Betancur Rodríguez y Anderson López Monsalve.

Recubrimiento con elementos optoelectrónicos

Patente de invención. Resolución 69589, del 18 de septiembre de 2018, de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC).

Sirve para aumentar la captación de energía solar en paredes verticales. Por medio de un perfil, con una geometría determinada, se busca incrementar la cantidad de rayos solares que inciden sobre una celda solar en posición vertical, en comparación con los recubrimientos planos. Así mismo, brinda la oportunidad de emitir luz, con lo que se busca no solo generar energía desde paredes verticales, sino también otras aplicaciones como iluminación para espacios exteriores.

Hace parte del Ladrillo solar y con este se busca proteger otro atributo del producto, en este caso la tapa. El proyecto surge desde la convocatoria Innlab2Market de Ruta N, en 2013, en la que nace el primer concepto del ladrillo solar. Luego, en 2015, con la convocatoria Colciencias 700, se continuó con el desarrollo del producto escalando su Nivel de Madurez Tecnológica (TRL, por su sigla en inglés Technology Readiness Level), en el que era necesario involucrar procesos industriales y mejorar la eficiencia de la captación energética en superficies verticales.

Investigadores: Alejandro Velásquez López, Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (Grid); José Ignacio Marulanda Bernal, Grupo de Investigación en Óptica Aplicada; Mauricio Betancur Muñoz, spin off Tecnologías Marte, y Mario Betancur Rodríguez, Dynacad S.A.S.

Mecanismo modular para cultivo y análisis de microorganismos autótrofos

Patente de invención. Resolución 69916, del 19 de septiembre de 2018, de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC).

Esta invención acorta el tiempo para evaluar potenciales tipos de microalgas en la captura de dióxido de carbono (CO2 ). Además, entrega información de la tolerancia de esa microalga a altos niveles de CO2 , es decir, los niveles hasta donde puede capturar gases de efecto invernadero sin ser afectada.

Desde 2010 este equipo trabaja con microalgas, microorganismos que son altamente captadores de CO2 (gas de efecto invernadero), junto con investigadores de Cementos Argos, con quienes se logra la segunda patente en esta temática.

El mecanismo sirve para desarrollar rápidamente organismos como microalgas en diferentes condiciones de cultivo, con el fin de evaluar su desarrollo y producción de compuestos de interés, así como la captura de CO2.

Esta invención nace de querer solucionar la problemática del impacto del CO2 en el medio ambiente, por lo que requiere tener un sistema estandarizado para el cultivo y desarrollo de microalgas que capturan este gas a una buena velocidad.

El primer proyecto se llamó Adaptatio y dio lugar a SP1, un proyecto más aplicado basado en los resultados de Adaptatio y, posteriormente, vino el proyecto Cern, con el que se buscó darle valor a los productos de las microalgas. En la actualidad se trabaja en llevar las mediciones al campo en una cementera cercana al mar, donde habría mayor cantidad de CO2 y, a la par, en tener microalgas en volúmenes mucho más grandes que los logrados hasta el momento.

Investigadores: por parte de la Universidad EAFIT participa el profesor Álex Armando Sáez Vega, del Grupo de Investigación en Ciencias Biológicas y Bioprocesos (Cibiop). Por el Grupo Argos participaron Gabriel Jaime Vargas Betancur, Alexandre Restrepo Boland y Adolfo León Gómez Marín.

El desarrollo aún no cuenta con licencia de comercialización.

Patentes por grupos de investigación

Bioingeniería (GIB): 8

Ciencias Biológicas y Bioprocesos (Cibiop): 3

Electromagnetismo Aplicado (Gema): 6

Geología Ambiental e Ingeniería Sísmica: 1

Ingeniería de Diseño (Grid): 9

Investigación en Ingeniería, Energía, Exergia y Sostenibilidad (Iexs): 2

Mantenimiento Industrial (Gemi): 7

Mecánica Aplicada: 1

Mecatrónica y Diseño de Máquinas: 3

Óptica Aplicada: 3

Tecnologías para la Producción: 3

Total: 46*

*Nota: Son 43 invenciones, pero tres de estas pertenecen a dos grupos de investigación.

​Durante el 2019, la Universidad ha recibido seis patentes para productos que, a partir de la investigación científica y la innovación, contribuyen a solucionar problemas puntuales principalmente del sector productivo y los servicios médicos.

Nueva arcilla para prototipado industrial

Proceso para la obtención de arcillas industriales para prototipado y arcillas obtenidas, resolución número 46878 del 17 de septiembre de 2019, de la Superintendencia de Industria y Comercio.

Un nuevo material compuesto fue creado en los laboratorios de EAFIT para el diseño de prototipos de objetos en tamaño real o a escala. Se trata de una arcilla de prototipado que se moldea fácilmente, tiene bajo impacto ambiental y puede ser reutilizada.

Es útil para empresas manufactureras que fabriquen piezas que necesiten de prototipos para una posterior producción en masa.

La idea de crear este material se originó en el Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (GRID) que se puso en contacto con el Grupo de Desarrollo y Diseño de Procesos (DDP), del Departamento de Ingeniería de Procesos, para configurar un proyecto interdisciplinario. Para ello se apoyaron en los semilleros de investigación en Movilidad (Semovil) y de Productos Industriales.

Profesores y estudiantes se enfrentaron al desafío de desarrollar el producto con materias primas locales de bajo costo, dado que la arcilla industrial de prototipado se importa a precios altos. Para la obtención de la patente, los investigadores contaron con el apoyo de Innovación EAFIT y la Corporación Ruta N.

Investigadores

Luis Fernando Sierra Zuluaga - Magíster en Ingeniería de la Universidad EAFIT e investigador del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto.

Diego Andrés Acosta Maya - Doctor en Ingeniería Química de la Universidad de Oklahoma e investigador del Departamento de Ingeniería de Procesos de EAFIT.

Julián Jaramillo Vallejo, Andrés Restrepo Montoya - Egresados de Ingeniería de Diseño de Producto de la Universidad EAFIT.

Alexander Jaramillo Rodríguez, José Luis Cadavid Cárdenas - Egresados de Ingeniería de Procesos de la Universidad EAFIT.

Video laringoscopio hace de la intubación de pacientes un procedimiento más seguro

Laringoscopio que incluye una valva o cuchilla pivotante y unos canales laterales dispuestos a lo largo del dispositivo, resolución 2246 del 18 de marzo de 2019, de la Superintendencia de Industria y Comercio.

La atención de casos como insuficiencia cardiaca, colapso pulmonar, traumatismo grave y anestesia general requieren de personal médico capacitado y entrenado en la intubación traqueal. Esa es una maniobra que de realizarse con errores se puede convertir en causa de morbilidad y mortalidad asociada al trauma directo de las vías aéreas.

Hacer este procedimiento de forma segura y por otros actores como estudiantes del área de la salud, profesionales de la salud no expertos en la maniobra de intubación, médicos en urgencias o paramédicos en ambulancias es posible ahora gracias al video laringoscopio que le fue patentado a la alianza Simdesign que conforman las universidades EAFIT y CES, en conjunto con el Hospital Pablo Tobón Uribe de la ciudad de Medellín.

Las instituciones académicas trabajan desde 1997 en el Grupo de Investigación de Bioingeniería para el desarrollo de dispositivos médicos. En este proyecto se unieron expertos en varios campos de la ingeniería como la biomédica, el diseño de producto y la realidad virtual.

El desarrollo se hizo a partir de la anatomía de pacientes reales, de la reconstrucción tridimensional y de sus imágenes médicas, lo que permitió llegar a un dispositivo que hace efectivo asegurar las vías respiratorias y facilita el suministro de oxígeno, medicamentos o anestesia.

Esta invención puede solucionar la problemática de centros médicos de muchos lugares del territorio colombiano o del exterior que no tienen equipos de estas características, pues los existentes en el mercado o bien no responden a las necesidades locales o, por el alto costo, no están al alcance de las unidades hospitalarias, salvo las de alta complejidad.

Investigadores

Juan Felipe Isaza Saldarriaga - Magíster en Ingeniería de EAFIT e investigador del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto en la misma institución.

Christian Andrés Díaz León - Doctor en Ingeniería de EAFIT e integrante del Grupo de Investigación Desarrollo e Innovación en Tecnologías de la Información y las Telecomunicaciones (Giditic).

Helmuth Trefftz Gómez - Doctor en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Rutgers y docente adscrito al Departamento de Ingeniería de Sistemas de EAFIT.

José Fernando Arango Aramburo - Médico anestesiólogo del Hospital Pablo Tobón Uribe.

David Carmona Zapata - Ingeniero biomédico de la Universidad EIA.

Tatiana Sierra Montoya - Ingeniera biomédica del Hospital Pablo Tobón Uribe.

Estimular la producción de banano con un fertilizante biológico

Proceso para incrementar la producción de biomasa y esporas de bacterias promotoras del crecimiento vegetal del género Bacillus, resolución 7104 del 22 de abril de 2019, de la Superintendencia de Industria y Comercio.

Acelerar el crecimiento y reducir el tiempo de la cosecha del banano mediante técnicas biotecnológicas y amigables con los cultivos es posible gracias a la reciente invención que obtuvo EAFIT a través de las investigaciones del Departamento de Ciencias Biológicas, en alianza con la Asociación de Bananeros de Colombia (Augura).

Se trata del tercer producto agrícola más importante en el ámbito nacional, un cultivo con alta demanda de fertilización que depende de insumos químicos para el suelo y las plantas. La invención es un estimulante natural que, al ser aplicado a las plantas desde etapas tempranas de desarrollo, permite un crecimiento más rápido y vigoroso.

“Lo que se quería desarrollar era un producto biológico que lograra mejorar el crecimiento de las plantas y reducir los niveles de fertilización o ayudar más al suelo en esa parte biológica”, comentó al recibir la noticia de la patente la profesora Valeska Villegas Escobar, integrante del Grupo de Investigación en Ciencias Biológicas y Bioprocesos (Cibiop) de EAFIT.

Con el uso del producto patentado hay beneficio para el suelo, buen aprovechamiento de las bacterias de la zona y se puede aumentar el rendimiento e ingresos de los productores. Estos últimos son quienes precisamente manifestaron su interés por desarrollar bioinsumos que puedan ser utilizados en sus plantaciones.

“Es una patente muy importante porque el sector, desde hace algunos años, ha venido sufriendo un poco la baja productividad. Esta es una herramienta muy buena para aportar a los cultivos y mejorar en ese sentido. El hecho de tener un desarrollo con bacterias de la zona y que este pueda, por ejemplo, ayudar a que la producción del racimo de banano se adelante una semana, es una ganancia económica muy grande para los productores”, señaló Luz Edith Argel Roldán, investigadora de fitosanidad en Augura.

La alianza entre ambas entidades, que cuenta con el apoyo de Colciencias, cumple 11 años en investigaciones y este desarrollo obtuvo también un registro de invención por parte de la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos en 2017.

Investigadores

Valeska Villegas Escobar - Doctora en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia e investigadora del Departamento de Ciencias Biológicas de EAFIT.

Tatiana Zazini Cuéllar Gaviria - Doctora en Ingeniería de EAFIT.

Sandra Mosquera López - Ingeniera de Procesos de EAFIT y magíster en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia.

Luisa Fernanda Posada Uribe - Ingeniera de Procesos de EAFIT y magíster en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia.

Educrecia María Ramírez Correa - Doctora en Biología de la Universidad de Antioquia.

Luz Edith Argel Roldán - Doctora en Biotecnología de la Universidad de Antioquia.

John Jairo Mira Castillo - Magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia.

Un reactor de plasma único en el país

Reactor tipo SLAN, resolución 12436 del 10 de mayo de 2019, de la Superintendencia de Industria y Comercio.

A los estados sólidos, líquidos y gaseosos se suma uno que tiene características propias y que es considerado una agregación de la materia con cargas de iones que le permiten ser un gran conductor eléctrico. Se trata del plasma, un estado que ahora se puede producir también a través de un reactor tipo

SLAN que le fue patentado a la Universidad gracias al trabajo de investigadores del Departamento de Ciencias Físicas y que es único en Colombia. A través de este dispositivo es posible generar ondas electromagnéticas para el desarrollo de plasma que puede ser aplicado en diversos campos de la industria como la aeronáutica, la biomédica, la óptica, los textiles o las telecomunicaciones. Comúnmente los plasmas se pueden encontrar en televisores, monitores o dentro de tubos fluorescentes.

De acuerdo con Juan Manuel Jaramillo Ocampo, docente del Departamento de Ingeniería Física y miembro del equipo investigador, el plasma se obtiene a partir de unas corrientes inducidas en las paredes de una cavidad cilíndrica que tiene una abertura muy fina y que está vinculada a unos tubos rectangulares que se conocen como guías de onda. Estas corrientes generan un campo electromagnético muy fuerte de modo que al pasar un gas por esta región se genera el plasma.

El profesor Jaramillo explicó que, por el momento, el desarrollo del reactor está a nivel de laboratorio. “El reactor tiene la ventaja de que genera un plasma a baja presión. No tengo que hacer altos vacíos para obtener ese plasma y, como todos los plasmas, lo puedo utilizar para tratar materiales”, detalló el investigador.

Investigadores

Juan Manuel Jaramillo Ocampo - Postdoctor en Plasma del Instituto Tecnológico de Aeronáutica (Brasil) e investigador del Departamento de Ingeniería Física de EAFIT.

Jhon Rober Atencio Urieta - Magíster en Física Aplicada de EAFIT.

Simón Uribe Peláez - Magíster en Física Aplicada de EAFIT.

Arcillas activadas para blanquear aceites comestibles

Proceso para obtener arcillas activadas y arcilla activada obtenida por este, resolución 17350 del 28 de mayo de 2019, de la Superintendencia de Industria y Comercio.

Las impurezas en los aceites comestibles le generan a la industria la necesidad de utilizar procesos que eliminen sustancias que dan color, ácidos grasos, mal olor y oxidación al producto, una técnica conocida como “blanqueamiento” que se puede resolver gracias a la existencia en el mercado de arcillas adsorbentes.

Ahora, EAFIT cuenta también con un proceso para obtener este producto con condiciones óptimas, la posibilidad de reducir los costos en un 30 % o 40 % y bajar los tiempos de producción de siete a dos horas, aproximadamente.

De acuerdo con Diego Andrés Acosta Maya, profesor e investigador del Departamento de Ingeniería de Procesos, estos aceites pasan por prensados y extracción con solventes que pueden contener sustancias inadecuadas para el consumo humano y que hacen de la vida útil del producto un período más corto.

A través del uso de bentonita cálcica, un mineral de estructura cristalina laminar, los investigadores intercambiaron iones de calcio por iones de hidrógeno del ácido sulfúrico para adsorber la sustancia de manera selectiva y así llegar al blanqueamiento del producto que es común en los hogares.

Sin embargo, la invención también podrá ser útil en empresas que producen aceite vegetal (soya, palma o girasol) o en la industria de bebidas azucaradas para limpiar jarabes de azúcar y así poder realizar cualquier tipo de operación en alimentos.

Investigadores

Diego Andrés Acosta Maya - Doctor en Ingeniería Química de la Universidad de Oklahoma e investigador del Departamento de Ingeniería de Procesos de EAFIT.

Carolina Cifuentes Villegas - Ingeniera de Procesos y magíster en Administración de EAFIT.

Aislador para proteger de sismos equipos de subestaciones eléctricas

Dispositivo de aislamiento sísmico para estructuras esbeltas y sistema aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas, resolución 23771 del 12 de junio de 2019, de la Superintendencia de Industria y Comercio.

Entre los muchos impactos que generan los movimientos telúricos en el país los que sufren las subestaciones eléctricas de alta tensión en sus estructuras pueden dejar sin operación a las plantas y hacer que se suspenda el suministro de energía en regiones enteras.

Esto sucede porque los equipos “esbeltos” que predominan en estos espacios -aquellos que tienen una base muy chica en comparación con la altura- se tambalean en los sismos y sus piezas fabricadas en porcelana se pueden averiar, lo que implica una inversión económica y técnica para su posterior reparación.

La invención del Grupo de Investigación en Mecánica Aplicada y la empresa del sector eléctrico, Ecuas, permite aislar y disipar la energía en un mismo dispositivo, una de las principales características frente a los aisladores sísmicos tradicionales disponibles en el mercado.

“El desarrollo (que consiste en un dispositivo mecánico de acero con unos resortes) fue creado para evitar que los movimientos del suelo lleguen hasta los pilares, pero en caso de que el movimiento sea muy fuerte y logre impactarlos solo se va a sentir un balanceo en la estructura que no afectará los equipos de transmisión de energía”, señala Juan Diego Jaramillo Fernández, profesor del Departamento de Ingeniería Civil.

Al usarlo, las empresas dedicadas al transporte de electricidad en el país podrán disminuir los costos que representan importar aisladores desde Europa y acceder a un dispositivo con buena calidad técnica y con destacable nivel de innovación que, aunque está diseñado principalmente para subestaciones eléctricas de alta tensión, pueden adaptarse también a otras estructuras con pesos y longitudes similares.

Investigadores

Juan Diego Jaramillo Fernández - Doctor en Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México e investigador del Departamento de Ingeniería Civil de EAFIT.

Giovanni Gélvez Gélvez - Ingeniero civil de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad Industrial de Santander e investigador de Ecuas Consultores S.A.

Clave para alcanzar los objetivos de la Agenda 2030.

En el 2015, las Naciones Unidas establecieron la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible. Esta agenda se compone por 17 objetivos y 169 metas que buscan abordar los desafíos más urgentes de la humanidad, incluidos la pobreza, la desigualdad, el cambio climático, la degradación ambiental, la paz y la justicia. A nivel nacional existe una página web llamada La Agenda 2030 en Colombia y en ella un contador que indica el tiempo que resta para que se cumpla el plazo. Al momento de comenzar a escribir este artículo faltan 5 años, 322 días, 6 horas, 43 minutos y 12 segundos.

Pero ¿de dónde nace esta estrategia?

Desde la década de los 80 comenzó a popularizarse el concepto de desarrollo sostenible hasta que en 1987 fue incluido en el informe “Nuestro Futuro Común”, publicado por la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo de las Naciones Unidas y, posteriormente, en la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro en 1992. En los 90 tuvo lugar otra serie de conferencias y cumbres organizadas por la ONU sobre medio ambiente y desarrollo, desarrollo social, mujer, alimentación, población, enfermedades como el VIH/SIDA, entre otros.

En el 2000, aprovechando la llegada del nuevo milenio, se recogieron las conclusiones de todas estas cumbres y se crearon los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM), los cuales estuvieron vigentes hasta el 2015. Al finalizar este periodo se decidió darles continuidad y expandirlos, dando así origen a los actuales Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Y a todas estas, ¿qué es el desarrollo sostenible? 

Cabe destacar que, aunque en muchas ocasiones los conceptos de sostenibilidad y desarrollo sostenible se utilizan como sinónimos, el desarrollo sostenible es un concepto más amplio y hace referencia a la búsqueda del progreso humano (desarrollo) por medio de la satisfacción de sus necesidades presentes sin comprometer la capacidad de atender las necesidades de las generaciones futuras (sostenibilidad).  

Lo que queda de manifiesto en este caso es que no se podría haber hablado de desarrollo sostenible sin antes haber hablado de sostenibilidad, la cual se comenzó a discutir en los años 60 y 70, donde se vivió un crecimiento en la conciencia ambiental a tal punto que en 1972 se publicó el informe “Los límites del crecimiento” por parte del Club de Roma, en el que se advirtió sobre las consecuencias que podría traer el crecimiento económico y demográfico continuo.

En la actualidad, el concepto de sostenibilidad se centra en el equilibrio entre las necesidades económicas, sociales y ambientales, por lo cual, Catalina Giraldo Estrada, profesora del área de Sistemas Naturales y Sostenibilidad hace un llamado a considerar que cuando se hable de sostenibilidad o desarrollo sostenible hay que tener una visión amplia e integral, pues siente que el concepto se utiliza para muchas cosas que en realidad no le apuntan a la sostenibilidad o que abordan los problemas desde una sola de las dimensiones.

La invitación es a considerar desde la misma formulación de los proyectos cómo abordarlos desde una mirada integral para que generen impacto en las tres dimensiones de la sostenibilidad. En su caso, dado que ella trabaja en la valorización de residuos, más que todo agrícolas, es muy fácil justificar el impacto ambiental y hasta el económico. Frente a lo social, se pregunta constantemente, por ejemplo, cómo vincular no solo a grandes productores sino también a pequeños y medianos o al público impactado por estos desarrollos. En sus palabras, “se debe ser creativo para darle una mayor dimensión a los proyectos y que estos generen incluso más impacto”.

Y… ¿Cómo estamos en estos temas? 

Diego Villanueva, director del Área de Sistemas Naturales y Sostenibilidad de EAFIT ve con preocupación que algunas empresas se conforman con medir las emisiones y consideran que con tener una calculadora de huella de carbono y tratar de bajarle un poco a ese indicador ya están siendo sostenibles.

Pero en la otra orilla se tienen instituciones comprometidas con generar impactos mucho más profundos y que entienden que los desafíos que plantean los ODS están interconectados y requieren soluciones integradas y colaborativas a nivel local, nacional e internacional. Estas alianzas son tan importantes que inclusive el ODS 17 se llama alianzas para lograr los objetivos y busca hacer explicita la necesidad de colaborar entre los gobiernos, el sector privado y la sociedad civil a nivel nacional e internacional.  

Catalina ha dedicado gran parte de su labor investigativa a la revalorización de residuos agrícolas, enfocándose principalmente en dos productos: el café y el aguacate. En el caso del café, lideró un proyecto que involucró la colaboración de cuatro entidades de Medellín, un instituto de investigación y una firma europea. Esta iniciativa multidisciplinaria, que contó con el apoyo del sector público, privado y académico, así como de un laboratorio especializado, logró resultados significativos. Entre ellos, se destaca la creación de bolsas para envasar café y textiles innovadores, ambos fabricados a partir de biopolímeros derivados de residuos del café, resaltando su total biodegradabilidad.  

En paralelo, se ha desarrollado una investigación en torno a los desechos del aguacate, trabajando conjuntamente con centros de investigación y compañías del sector de hidrocarburos. Este esfuerzo colaborativo ha permitido la formulación de biopolímeros destinados a la producción de materiales con propiedades y funcionalidades análogas a los plásticos tradicionales. Dentro de los avances más destacados se encuentran el desarrollo de un filamento para impresión 3D, la producción de colorantes naturales y la extracción de antioxidantes con aplicaciones potenciales en las industrias cosmética y alimentaria.

La Universidad también ha participado de otros proyectos como el uso de microalgas para descontaminación de aguas residuales industriales, para capturar CO2, para producción de bioinsumos para el agro, biocombustibles y otros productos de origen biológico. Desde otro enfoque, se han generado alianzas con empresas del sector financiero interesadas en apoyar programas de capacitación y acompañamiento a empresas que buscan crédito para transformar sus procesos con miras a la sostenibilidad.  

Al revisar los informes de avance relacionados con el cumplimiento de los ODS a nivel global, se ven mejorías en algunos sectores como el acceso a la educación primaria, la reducción de algunas formas de pobreza y enfermedades, y el acceso a agua limpia y energía renovable en algunas regiones. Sin embargo, el ritmo global de progreso no ha sido el suficiente para cumplir con muchos de los objetivos y metas como la lucha contra el cambio climático, la reducción de las desigualdades, el logro de la igualdad de género, y la protección de la biodiversidad y los ecosistemas.  Además, la pandemia del COVID-19 profundizó muchos de estos desafíos y retrasó los avances en varios ODS.

Es por esto que la ONU ha venido haciendo llamados para acelerar las acciones y las inversiones hacia el cumplimiento de los ODS poniendo de manifiesto el rol estratégico que juega la innovación y el desarrollo tecnológico en esta misión.

En EAFIT se reconoce la importancia de trabajar en pro del cumplimiento de estos objetivos, de hacerlo con mucha seriedad, generando alianzas, cooperando entre múltiples áreas de conocimiento y siendo conscientes de que el tiempo corre y debemos actuar. De hecho, al momento de terminar de escribir este artículo nos quedan solamente 5 años, 321 días, 12 horas, 7 minutos y 15 segundos, como ves, el tiempo sigue corriendo…

¡Sí, es hora de actuar! 

Suena el timbre. Llegó el paquete con la compra que hicimos hace poco por internet. Todo está en orden y estamos satisfechos. El proceso fue sencillo, o eso creemos, porque consistió simplemente en hacer algunos clics, rellenar información y realizar el pago, sin embargo, ¿qué pasó detrás de cámaras durante la preparación del pedido o picking? y ¿por qué es importante este proceso?

Empecemos por la última pregunta 

Para las empresas, este tema es central. El Departamento Nacional de Planeación (DNP) publicó la Encuesta Nacional Logística (ENL) 2022 para analizar las necesidades y retos de las principales operaciones logísticas en Colombia. La entidad concluyó que, en promedio, el costo logístico representa el 17,9 % de las ventas, y de este porcentaje, un 25,1 % corresponde a almacenamiento.

La eficiencia en la preparación de los pedidos es una prioridad para las compañías, ya que permite disminuir los costos y tiempos logísticos, lo que a su vez requiere soluciones efectivas y ágiles. Desde la década de 1990, se introdujeron los sistemas Pick to light, los cuales buscan automatizar algunos procesos, no obstante, en las iteraciones y avances de esta tecnología, se han hecho cambios y mejoras, lo que ha dado lugar a diferentes versiones.

¿Cómo funciona? 

Mario César Vélez Gallego, profesor del área de Computación y Analítica de EAFIT, explica que este sistema inicia su funcionamiento cuando llega un pedido de un cliente, el cual puede constar de varios productos y sus cantidades correspondientes. Para despacharlo, una persona debe ir a prepararlo, es decir, desplazarse al lugar donde están almacenados los productos, tomar cada una de las unidades y ponerlas en una caja. Este es un proceso que las empresas hacen de forma manual y, en muchos casos, de manera ineficiente.

La tecnología de Pick to light coloca dispositivos en cada una de las estanterías donde están los productos almacenados. Cuando el operario digita el pedido que va a preparar (en un celular o dispositivo electrónico), se encienden las luces de las ubicaciones correspondientes y le indica cuántas unidades debe tomar. Es “similar al sistema de luces de un parqueadero”, dice el profesor Mario César.

La revolución está en la versatilidad y en encontrar aliados 

Las versiones tradicionales de Pick to light requieren una instalación compleja y costosa, ya que el cableado necesita adecuaciones de infraestructura. Para las empresas pequeñas, que no pueden cubrir los elevados costos de las tecnologías convencionales de picking, la adopción de nuevas soluciones se ve limitada, creando un campo de juego desigual. Entonces, ¿cómo se unen la academia y la industria para llegar al mercado y cubrir estas necesidades?

Ante estos retos, EAFIT desarrolló una versión inalámbrica de Pick to light, que ayuda a superar estas barreras e incluye una plataforma que integra tecnología del Internet de las Cosas (IoT), con un software avanzado para agilizar la preparación de pedidos, permitiendo visualizar en tiempo real la ejecución del proceso, con herramientas de analítica prescriptiva y descriptiva.

A través del reciente licenciamiento exclusivo de comercialización del Pick to light inalámbrico de EAFIT con la empresa Lola Te Mueve, se ofrece el acceso tanto al dispositivo de picking (hardware) como a la herramienta tecnológica (software) para asistir los procesos de preparación de pedidos.

Según Melissa Londoño Ávila, jefa de Transferencia de Tecnología y Conocimiento de EAFIT, la importancia de este acuerdo radica en que muestra cómo la Universidad permite a emprendedores, tanto grandes como pequeños, desarrollar nuevas líneas de negocio. El licenciamiento es una de las maneras en que EAFIT conecta e influye en la industria, ya que representa la culminación del proceso de transferencia, que va más allá de la firma de un documento e incluye todo el alistamiento tecnológico necesario.

Diana Gómez Arias, CEO de Lola Te Mueve y graduada de EAFIT, expresa que este licenciamiento representa un paso importante hacia su objetivo de mejorar la logística de última milla, complementando su cadena de distribución. Además, considera que todas las oportunidades que surgen de este proceso se enfocan en el usuario, ya que el sistema no requiere una inversión inicial alta y mejora significativamente la eficiencia en los procesos de picking y los tiempos de búsqueda de productos.

También, añade que esta innovación reduce los errores humanos al guiar visualmente a los trabajadores hacia los artículos correctos, mejorando la precisión y disminuyendo la necesidad de devoluciones o correcciones. “Nuestra tecnología es más flexible y fácil de reconfigurar en comparación con los sistemas cableados tradicionales, lo cual es especialmente útil en entornos donde la disposición de la bodega cambia con frecuencia o durante picos de demanda”, menciona Diana.

La llegada de Pick to light inalámbrico al mercado requiere de empresas dispuestas a probar este sistema, igualmente, es una oportunidad para aquellos que deseen llevar sus procesos de preparación de pedidos a un nuevo nivel de eficiencia y precisión, ahorrando tiempo y costos.

Si te interesa el mundo de la investigación científica, la innovación o las Startups es posible que hayas escuchado el término Deep Tech y te hayas preguntado qué es esto. Resulta que hace un poco más de una década se comenzó a acuñar el concepto de Tecnologías Profundas o Deep Tech para hacer referencia a un grupo de empresas o proyectos tecnológicos que utilizan tecnologías complejas y avances científicos para desarrollar y ofrecer productos y/o servicios tan innovadores que sean capaces de transformar nuestra realidad.

Esta denominación se hizo popular entre los inversores de capital de riesgo y los emprendedores, pues se utiliza para resaltar las diferencias en términos del grado de innovación, la complejidad, la demanda de recursos y el tiempo de desarrollo entre las empresas tecnológicas tradicionales y las compañías que buscan avances científicos disruptivos.

Deep Tech: Transformando la Innovación

Para comprender mejor las Deep Tech, la profesora Mónica Lucia Álvarez Láinez del ​Área de Industria, Materiales y Energía​ de la Universidad EAFIT utiliza como ejemplo el caso de Silicon Valley. Mónica es experta en ciencias de los materiales y nanotecnología, y además es la fundadora de Bottom, una iniciativa de la Universidad conformada por un equipo de ingenieros especialistas en el estudio, entendimiento y uso de las características fisicoquímicas de los elementos.

Sucede que los semiconductores son materias primas con propiedades eléctricas especiales que los hacen esenciales para la fabricación de dispositivos electrónicos. El semiconductor más utilizado y conocido en el mundo es el silicio. Este es la base de casi todos los dispositivos electrónicos modernos dado que es muy abundante en la corteza terrestre y es barato de extraer y transformar, lo que lo hace perfecto para la producción en masa de dispositivos como computadoras, teléfonos inteligentes, televisores, entre otros.

El silicio ha sido tan importante en los últimos años que dio origen al nombre del más reconocido epicentro de la innovación tecnológica a nivel mundial, el “Silicon Valley”. Esta denominación nace en la década de 1970 por el periodista Don Hoefler, quien la utilizó en una serie de artículos en los que mencionaba que el valle de Santa Clara en California se había convertido en el corazón de la industria de los semiconductores con la presencia de empresas como Fairchild Semiconductor e Intel que revolucionaron el uso de circuitos integrados, pero también de universidades, en especial de Stanford, que jugó un papel clave en su desarrollo al proporcionar un ambiente robusto de investigación científica.

Para la profesora lo aplicado no sería posible si no hay antes un tratamiento profundo de las cosas, así, Silicon Valley no existiría si no se hubieran surtido antes todas las investigaciones con semiconductores en las universidades. En este sentido, primero hay que desarrollar toda la parte de las ciencias fundamentales para poder llevar eso a unas aplicaciones finales por medio de la transferencia de tecnología y conocimiento, después de que este haya sido generado y apropiado por los investigadores.

Así las cosas, muchas veces los grandes desarrollos, los disruptivos, no surgen de las preguntas que le hace la industria a la universidad, sino que empiezan desde antes, cuando la universidad se hace las preguntas esenciales, genera el conocimiento e identifica usos potenciales.

Mónica entiende que su conocimiento se enfoca en tecnologías habilitantes, que son aquellas que, debido a sus particularidades y funcionalidades, permiten la innovación y el desarrollo de nuevas aplicaciones, productos o procesos en diferentes industrias.

Para ella, las universidades tienen ventaja frente a las empresas consolidadas en cuanto a la generación del conocimiento, debido a que pueden darse la licencia de estudiar muy bien una temática, apropiarla y experimentar qué se puede hacer con ella de la mano de la industria. Algunas de estas tecnologías habilitadoras o exponenciales son la biotecnología, internet de las cosas (IoT), Inteligencia Artificial (IA), Blockchain, nanotecnología, materiales avanzados, impresión 3D, robótica o tecnologías cuánticas.

Aplicaciones y Ejemplos de Deep Tech en EAFIT

En EAFIT esta exploración ha dado lugar a desarrollar soluciones como sistemas de nanofiltración, procesos de recubrimiento de textiles con nanopartículas para darles funcionalidades específicas, técnicas de proyección térmica para recubrir materiales y prevenir el desgaste o aumentar su resistencia, procesos de recubrimientos fotocatalíticos en superficies o fachadas de edificios para descontaminación del aire, técnicas de secuenciación de ADN, sistemas para el análisis de imágenes médicas o detección de emociones.

Dado que estas apuestas por las Deep Tech tienen requerimientos tan altos en tiempo, conocimiento especializado y recursos (financieros y no financieros), el estado también tiene un rol clave en su desarrollo. En el caso de Silicon Valley se puede apreciar que la financiación estatal para la industria militar durante la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría o en temas aeroespaciales durante la misión Apolo permitieron desarrollar nuevas tecnologías e incluso incentivaron a ingenieros y científicos a crear empresas para atender las demandas del gobierno.

Inspirados en esta experiencia, en Colombia se desarrolló en 2019 la Misión de Sabios en donde se reunieron un grupo de expertos convocados por el gobierno para diseñar una hoja de ruta que impulsara el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la innovación en el país. Si bien este ejercicio correspondió a la actualización de la estrategia planteada desde 1993, para Mónica tenemos que apostarle aún más a ser una sociedad de conocimiento y destinar más recursos a abordar problemáticas y proyectos en la frontera del conocimiento, en lugar de buscar únicamente los “mangos bajitos”. Por esto, es importante que el informe de este grupo de sabios sirva como base para la formulación de políticas públicas en Ciencia, Tecnología e Innovación (CTeI) y una adecuada destinación de los recursos.

Bajo esta visión de apuntarle a la copa del árbol es importante pensar cada vez más en Deep Tech como un enfoque, pero también como una metodología que transforma el descubrimiento científico en un ejercicio consciente de diseño e ingeniería para que avances como el de los superconductores y la electrónica se hagan cada vez de manera más premeditada, metódica y ágil.

Mónica vislumbra un futuro lleno de nuevos materiales como la nanocelulosa o el grafeno que podría incluso llegar a remplazar al silicio, también de materiales con usos cada vez más especializados como las fibras de electrónica flexible o fibras sensoriales, por mencionar algunos. Lo cierto es que estas son solo algunas de las posibilidades, pero sin duda, a futuro seguiremos escuchando cada vez más de las Deep Tech como esas investigaciones que están haciendo que suceda lo que antes considerábamos imposible y desde EAFIT estamos comprometidos en trabajar con estas tecnologías que serán el motor del desarrollo económico y social, bajo criterios de sostenibilidad ambiental, para hacer del mundo un lugar mejor. 

Innovación en energías limpias como herramienta clave para transición energética.

El aceite de roca también conocido como oro negro, crudo o petróleo es la fuente de energía más consumida en la actualidad seguida por el carbón y el gas natural. En civilizaciones antiguas se utilizó para la construcción de edificios o vías, iluminación, preparación de medicamentos y hasta para la momificación. En los inicios de la industria petrolera el crudo se refinaba para producir queroseno como fuente de iluminación, pero años más tarde la gasolina ganó preponderancia a raíz de la creación de los motores de combustión interna y el auge de las industrias automotriz y aeronáutica durante las guerras mundiales.

En la actualidad, la economía de muchos países tiene alta dependencia de la extracción y venta de petróleo. En el mundo cada día se utilizan alrededor de 100 millones de barriles de petróleo crudo, lo que corresponde a casi 16.000 millones de litros. Este crudo es la materia prima para todo tipo de combustibles, productos petroquímicos como el plástico, fertilizantes, productos farmacéuticos, detergentes o pinturas, por mencionar algunos.  

Sin embargo, bastaron cerca de 150 años para reconocer que el uso intensivo de los derivados del petróleo y otras fuentes fósiles de energía han tenido un impacto ambiental negativo como consecuencia de la emisión de gases de efecto invernadero desde el momento de su extracción hasta su consumo. De esta manera en 2015 se firmó el Acuerdo de París, un tratado internacional que busca combatir el cambio climático y limitar el aumento del calentamiento global para mantenerlo entre 1,5°C hasta máximo 2°C por encima de los niveles que se reportaban a mediados del siglo XX.

La principal herramienta con la que cuentan los países para lograr este resultado es la transición energética, que según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), consiste en un cambio gradual y constante del uso de la energía a nivel mundial, pasando de las fuentes fósiles a un sistema que genere cero emisiones de carbono en el 2050.

Pero ¿cómo hacer esto? ¡Innovando!

Y es que es tan importante la innovación para la transición energética que el objetivo 7 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) que busca garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna, tiene como una de sus metas para 2030, aumentar la cooperación internacional para facilitar el acceso a la investigación y las tecnologías relativas a la energía limpia.

Dada la relevancia del tema, muchos investigadores de la Universidad EAFIT vienen trabajando desde la investigación fundamental y aplicada en el desarrollo de tecnologías para fuentes de energía como la eólica, la solar, la fotovoltaica, la geotérmica, la bioenergía o el hidrógeno.

Interesados en el hidrógeno, cuya característica es que tiene un potencial muy alto de generación de energía y que en su proceso de combustión no genera gases de efecto invernadero, el profesor Edgar Alexander Ossa Henao del área de Industria, Materiales y Energía de EAFIT y su equipo de trabajo analizaron cómo funciona la energía en los seres vivos, generada a partir de la mitocondria, por lo que se le conoce como “la central eléctrica de la célula”.  

A partir de este estudio desarrollaron unos electrodos que son un par de piezas metálicas claves en la fabricación de los equipos electrolizadores para producir el hidrógeno. En este momento están en el proceso de fabricar un prototipo completo del electrolizador utilizando electrodos con materiales más económicos y abundantes que el platino, el cual es inclusive más costoso que el oro. Con esto esperan medir las eficiencias reales de generación de hidrógeno y saber el costo de 1 kg usando este sistema, pues conocen que más o menos el 40% del valor total está asociado con el uso de los electrolizadores. A hoy 1 kg de hidrógeno está entre 10 y 14 dólares, pero la meta para 2030 es que cueste 1 dólar.

El profesor ha buscado el acompañamiento de la Oficina de Transferencia para continuar madurando este desarrollo a nivel técnico y financiero, vinculando al sector público y privado, dado que este son el tipo de innovaciones que tienen el potencial de generar un cambio profundo en busca del bienestar común.

Aun así, Alexander es consciente de que no hay un sustituto único para las energías fósiles porque todas las energías alternativas tienen sus pro y contra, por lo cual, la suma de todas ellas tiene que llevarnos a un consumo mínimo de no renovables. Para él, la transición energética representa una visión ambiciosa y compleja de lograr en países como el nuestro, en donde productos como el carbón o el petróleo no se van a eliminar del todo puesto que nuestra sociedad está consumiendo cada vez más energía y considera en ese sentido que otro de los grandes retos es llegar a hacer un uso más racional de esta.

En EAFIT esta apuesta es muy importante, lo que se ha reflejado no solo en la adecuación de su campus para que cada vez se haga un uso más consciente de la energía y que esta provenga de fuentes renovables, sino también, desarrollando nuevas soluciones entre las que se destacan el Ladrillo Solar que aprovecha las superficies verticales para la generación de energía en los edificios y Serena, una embarcación que utiliza energía solar, entre otras.

En conclusión, la transición energética deja en evidencia que como especie estamos en evolución constante y que innovaciones como el uso del petróleo que nos dio el impulso para tener la sociedad moderna e interconectada que conocemos hoy en día, ha creado nuevos desafíos que nos implican seguir generando soluciones cada vez más amigables con el medio ambiente, efectivas y de fácil acceso, retos que solo pueden ser abordados con nuestras mejores herramientas: la investigación, el desarrollo y la innovación. 

Todos los días tomamos decisiones. Algunas las resolvemos fácilmente y sin muchos rodeos, pero otras requieren que analicemos en detalle los posibles escenarios y qué puede resultar más beneficioso. Para ello, podemos recurrir a amigos o familiares, redes sociales o motores de búsqueda que nos permitan conocer otras experiencias y puntos de vista.

Imaginemos una compañía que está a punto de lanzar un nuevo producto y quiere prever cómo le irá en el mercado. ¿De qué forma podría hacer este análisis? La respuesta está en los datos.

Actualmente, se estima que el 90 % de los datos en el mundo se han creado en los últimos dos años, y se espera que esta cantidad crezca un 40 % cada año. Aunque se habla mucho del valor de los datos, tener una compilación de ellos no es una gran hazaña. Lo realmente importante es convertirlos en información útil y conocimiento para tomar mejores decisiones.

Este tema no es nuevo, pero sí reciente. De acuerdo con el investigador eafitense Andrés Ramírez Hassan, desde hace más de un cuarto de siglo se comenzó a hablar de “ciencia de datos”, un tema crucial en el contexto de la revolución computacional y de almacenamiento de información.

Para algunos, fue el estadístico estadounidense John W. Tukey quien abrió el camino al hablar en los años 60 sobre el análisis de datos como una ciencia experimental, sin embargo, no fue hasta 1974 cuando el científico danés Peter Naur mencionó por primera vez el concepto de data science, dando lugar a posteriores investigaciones.

El propósito de este campo de estudio es que los actores involucrados puedan aprovechar al máximo los datos en el proceso de toma de decisiones, reduciendo la incertidumbre y logrando que las organizaciones mejoren la eficiencia operativa, la personalización de productos y servicios, y la innovación.

Para que los datos puedan ser explotados de manera efectiva, es fundamental organizarlos en formatos estructurados que faciliten su estudio. Gracias a la analítica de datos, se pueden responder preguntas como: ¿qué pasó?, ¿qué va a pasar? y ¿qué se debe hacer ahora?, permitiendo anticipar resultados e identificar las mejores opciones.

De datos a decisiones inteligentes

El procesamiento y la interpretación de datos en los negocios es de gran utilidad para predecir tendencias en el mercado, desarrollar estrategias más efectivas, optimizar procesos y tomar decisiones informadas, mejorando así la posibilidad de éxito y haciendo viable una gestión más inteligente. A pesar de esto, solo el 54 % de las compañías usan la analítica para obtener una ventaja competitiva, y uno de cada dos líderes empresariales no tiene acceso a los datos que necesita.

En este panorama nace BeSmarter (BEyond Stats and Maths: Apps to Revolutionary and Thoughtful Entrepreneur Recommendations), una idea que se materializó en EAFIT con los expertos Andrés Ramírez Hassan, Mateo Graciano y Daniel Londoño Cano. Esta iniciativa diseña y desarrolla interfaces gráficas de usuarios (IGU) en ciencias de datos y analítica, adaptadas a las necesidades de sus clientes, facilitando la ejecución de consultas, visualización e interpretación de resultados.

Para Daniel, se trata de transformar datos en información valiosa, implementando técnicas de vanguardia y comunicando los resultados de manera intuitiva y práctica para facilitar la toma de decisiones. El equipo de BeSmarter tiene la capacidad de comprender un negocio desde una mirada crítica, no solo desde la consultoría, sino también mediante el desarrollo de ciencia y tecnología, lo que se traduce en un servicio significativo y efectivo.

El diferencial de BeSmarter, según Andrés, no se limita a entregar un reporte estático de análisis numéricos y probabilísticos. Al desarrollar interfaces gráficas, permiten a las personas continuar sus análisis de manera independiente, con la capacidad de diseñar nuevas metodologías según sea necesario.

BeSmarter se distingue por su experiencia en múltiples sectores, creando soluciones innovadoras. En el sector público, diseñaron una IGU para la Alcaldía de Sabaneta, capaz de predecir incidentes de seguridad espaciotemporales y analizar las políticas de intervención. En el ámbito de la salud, desarrollaron una IGU para el análisis de riesgos financieros y, en colaboración con el Centro de Estudios Urbanos y Ambientales (Urbam) de EAFIT, crearon una IGU para analizar la capacidad de soporte de territorios, fundamental para la planeación estratégica y la sostenibilidad futura.

En un proyecto reciente, georreferenciaron a los clientes de una compañía, lo que ayudó a mejorar la capacidad de predecir comportamientos a futuro, identificar nuevas áreas con alta probabilidad de éxito y descubrir insights que impulsaron el crecimiento del negocio.

El Valor de la Información para el Futuro

La información es una mina de oro que muchas organizaciones aún no han explotado adecuadamente, por ello, el compromiso de BeSmarter es hacer que el proceso de extracción y uso de datos sea amigable para el usuario final, eliminando la necesidad de habilidades especializadas en matemáticas, áreas computacionales o de programación. Ellos se encargan del trabajo técnico, facilitando que sus clientes se enfoquen en lo que realmente importa: tomar decisiones que maximicen el valor a partir de sus desarrollos.

Si una organización busca innovar y comprender a fondo su negocio, es el momento de establecer alianzas que permitan utilizar los datos de manera estratégica, relevante y pertinente. La invitación es transformar los datos en acciones para mejorar el rendimiento, obtener ventaja competitiva y descubrir oportunidades que aún no han sido exploradas.