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Investigación y Vinculación
2019-06-07
Nuevos caminos de la ingeniería
Académicos de la Universidad de Cardiff comparten en la FI sus más recientes líneas de investigación.
Por: Marlene Flores García
Fotografía: Jorge Estrada Ortíz
Comunicafi
Doctor Agustín Valera-Medina

Invitados por la Secretaría de Posgrado e Investigación de nuestra Facultad, los doctores Agustín Valera y Chris Chang, de la Universidad de Cardiff, Reino Unido, impartieron conferencias, el pasado 7 de junio en el Auditorio Raúl J. Marsal.

El papel del amoniaco como vector energético del futuro fue el tema abordado por el doctor Agustín Valera-Medina. Este trabajo surge a partir del combustible de hidrógeno, una opción para reducir el uso de combustibles fósiles; sin embargo, su método de extracción estándar desafortunadamente tiene como resultado gases de efecto invernadero, que contribuyen al calentamiento global. Además de que su inestabilidad dificulta el manejo, por lo que, a nivel global, todavía es comercialmente inviable.

En este escenario, el amoniaco se presenta como una alternativa, ya que es una molécula con la que estamos altamente familiarizados, fácil de manipular, económicamente más ventajosa y se le puede dar otros usos, como fertilizante, por ejemplo. Tras algunos cálculos, se concluyó que con la tecnología disponible, en ciertas regiones ya es posible hacer las primeras pruebas. Esto despertó el interés de la industria y de la academia: los retos por resolver son mejorar los costos y la eficiencia, lidiar con el factor de toxicidad y con el nitrógeno ligado al amoniaco, trabajar en la aceptación pública y llevar el proyecto a una escala comercial.

El equipo de investigación en que participa el doctor Valera se ha enfocado a encontrar la mezcla perfecta y a mejorar los sistemas de combustión, sopesando elementos como la temperatura del aire, la presión y la importancia de otros radicales. A partir de sus análisis, algunos de los resultados más consistentes arrojaron que, para una mejor eficiencia, sería conveniente emplear un sistema humidificado de dos etapas de combustión. Aunque aún hay mucho por resolver, se ha dado un paso: que el ciclo sea lo suficientemente rentable para hacerlo comercial.

El área de trabajo que abre el uso del amoniaco para la recuperación de hidrógeno va desde el diseño de turbinas hasta la psicología relacionada con la percepción pública, por lo que el ponente hizo una invitación a todos los alumnos de la UNAM a participar de esta investigación.

Ingeniería para la detección temprana del cáncer

En un contexto en que el cáncer es un problema global, la prevención y detección temprana son una necesidad urgente. De acuerdo con las estadísticas, en el Reino Unido los tipos más frecuentes de cáncer son el de colón, recto, ovarios y pulmón; mientras que en México, el de mama, próstata y colón. Sin embargo, las herramientas actuales tienen numerosas limitaciones en términos de tamaño o son tremendamente invasivas, la biopsia, por ejemplo.

Desde la acústica y los microfluidos, la ingeniería podría aportar un nuevo enfoque que dé pie a una solución en forma de biopsias líquidas. En el caso específico del cáncer, los tumores liberan células muy particulares al torrente sanguíneo. Al hacer un análisis, buscar estos biomarcadores en específico podría revelar la información molecular necesaria para asegurar la detección de 5 a 2 meses antes que con otros métodos.

Utilizando distintos tipos de ondas producidas por un transductor desde dos puntos opuestos, se hace pasar el fluido entre ellos: las partículas se comportan de manera que trazan trayectorias que posibilitan identificar el tipo al que pertenecen, separando las células cancerosas de las normales por los patrones de movimiento que trazan. Además, se puede controlar su velocidad de migración, de modo que al salir del canal se les obliga a moverse hacia cierto lado.

Para llegar a este punto, el equipo del doctor Chang se ha ayudado de la dinámica de fluidos, modelado de fluidos acústicos, distribución de presión y de simulaciones. Uno de los principales obstáculos con los que han tenido que lidiar es la poca nitidez que se tiene al observar partículas tan pequeñas a través del microscopio. Aún les quedan muchas variables por estudiar que podrían tener un impacto en la separación de las células, como el ancho y distribución de los canales, o el número y tamaño de los transductores.

Los académicos invitaron a los jóvenes ingenieros de la FI a participar del amplio programa de intercambio e investigación de la Universidad de Cardiff, ya que les interesa ampliar sus proyectos con enfoques novedosos que puedan llevar la tecnología a dar el siguiente paso.