Materiales del MIT que transforman industrias y dan forma al futuro | Tec Review

2022-08-26 17:32:26 By : Ms. Bella Xiao

Vladimir Bulovic, director del MIT.nano, repasa los descubrimientos de siete investigadores, surgidos del MIT, que están teniendo impacto en millones de personas.

Las startups son los lugares ideales para poner en marcha nuevas tecnologías, dice el director del MIT.nano. (Foto: Jesús Alejandro Salazar Villa)

Una tecnología nueva puede impactar profundamente en diferentes industrias: por ejemplo, la nanotecnología de la fricción estática de una superficie ha servido para que no quede una sola gota de catsup o de pasta de dientes en el recipiente, pero también ha ayudado a mejorar hasta en 15% la eficiencia de las turbinas en las centrales eléctricas y reducir el uso de pesticidas en cultivos.

En el Massachusetts Institute of Technology (MIT) se ha logrado manipular la materia a escala nanométrica , dando como resultado tecnologías benéficas para la humanidad, asegura Vladimir Bulovic, director del MIT.nano.

El experto indica que el camino para que una idea genial llegue a las manos de millones de personas toma al menos 10 años y considera que las pequeñas startups son ideales para hacer crecer esas invenciones hasta convertirse en industrias dominantes.

Vladimir Bulovic, director del MIT.nano, recalca la importancia de apoyar a los investigadores ya que son jóvenes emprendedores que necesitan guía y reconocimiento por parte de la industria.  (Foto: Jesús Alejandro Salazar Villa)

“Podemos inventar muchas cosas geniales pero no son realmente prácticas hasta que un millón de personas las tienen en sus manos. Y el proceso hasta que eso sucede toma al menos 10 años, nunca se ha hecho en menos tiempo”, explica el ingeniero eléctrico e informático.

La mejor forma para que la academia influya en la industria es tener una relación perfecta de compañerismo en donde se comprenda la importancia de una tecnología, se haga crecer y se satisfagan las necesidades de muchos.

El camino para innovar, de acuerdo a este ingeniero, son las pequeñas startups; estos espacios son ideales para que las ideas evolucionen y, eventualmente, se conviertan en industrias dominantes.

Además, considera que las personas más indicadas para echar a andar estas ideas son los investigadores postdoctorales: “aquellos que inventan la tecnología, son quienes comprenden mejor el potencial del invento”.  Este tipo de investigadores son jóvenes emprendedores que necesitan apoyo, guía y reconocimiento por parte de la industria.

Durante la su conferencia magistral “ Future of Advanced Materials to Achieve Sustainability ”, en la presentación oficial del Instituto de Materiales Avanzados para la Manufactura Sostenible del Tec de Monterrey, Bulovic hizo un repaso de algunas startups que han salido del MIT y que modificarán radicalmente a las industrias.

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La empresa LiquiGlide, creada por el profesor Kripa Varanasi, permite estrujar hasta la última gota de la salsa catsup o de la pasta de dientes gracias a la comprensión de la fricción estática de una superficie y su aplicación en una nanotecnología que crea superficies resbaladizas.

Podría quedar como una cuestión anecdótica si no fuera porque esta misma tecnología puede mejorar la eficiencia de las turbinas en las centrales eléctricas entre un 10 y 15%, gracias a que reduce la fricción entre las moléculas de agua y las palas de la propia turbina.

Esta misma tecnología ahora se aplica en la agricultura para reducir radicalmente el uso de pesticidas. (Se estima que al año mueren 200,000 personas debido a la contaminación del suelo y mantos acuíferos con este químico. De 50 veces que se fumiga a una planta con pesticida, 49 de ellas contamina a la Tierra).

El profesor Varanasi, a través de la compañía AG Zen, ofrece una solución a este problema. Su tecnología controla la fricción a nanoescala logrando las gotas con el químico se queden en la superficie de la hoja. En el laboratorio han logrado reducir 10 veces la fumigación.

Una gran ventaja de que al fin se haya entendido y controlado el mundo a nanoescala (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro) es que ahora podemos juntar materiales y luego separarlos como si fueran piezas de LEGO, y esto es especialmente importante con el uso de polímeros.

El profesor Jeremiah Johnson desarrolló un nuevo método para producir plásticos termoestables, de uso en autopartes y accesorios eléctricos, que permite que se descompongan más fácilmente después de su uso.

Agregó sencillos aditivos a nanoescala al plástico tradicional, que no comprometen sus propiedades mecánicas, para que cuando sea necesario reciclarlos se puedan separar de manera eficiente y sin destinar demasiada energía en el proceso.

Otro ejemplo es el del profesor Michael Strano quien logró polimerizar un material en dos dimensiones de forma simultánea. 

Con este avance se logra un compuesto extremadamente fuerte (más que el acero) y súper ligero pues usa estructuras de carbono como soporte. 

Se puede utilizar en revestimientos duraderos de autopartes, en teléfonos celulares, como material de construcción de puentes y otras estructuras.

El profesor Yoel Fink se propuso fabricar el mejor bisturí quirúrgico que haya sido inventado hasta ahora y creó la startup OmniGuide Surgical en el camino.

Utiliza fibras nanoestructuradas para guiar los láseres de dióxido de carbono (CO2). Con este material ha logrado guiar la luz de una forma tan precisa, que al cortar la piel se puede elegir qué tan profundo y con cuánta intensidad. Además,  cuando el láser de CO2 corta la piel no sangra porque el calor del CO2 provoca la coagulación de la sangre. 

Con este avance se podrán remover tumores de un pulmón de un paciente sin inundar los pulmones de sangre. Hasta el momento se ha utilizado en más de 23,000 procedimientos quirúrgicos.

Este mismo instrumento se ha utilizado experimentalmente con modelos animales. La profesora Pollina Anikeeva conecta la fibra en la espina dorsal de un ratón paralizado y hace que se muevan sus piernas con luz resplandeciente. 

Estas fibras nanoestructuradas pueden ayudarnos a interactuar mejor con el cerebro humano y tratar parálisis y daños cerebrales.

Otro avance que puede ser de gran beneficio para la conservación de alimentos es el emprendimiento del profesor Benedetto Marelli, quien logró aislar la proteína de la seda para utilizarla como recubrimiento comestible que conserva carnes, frutas y verduras.

Su compañía Mori Inc. extrae la proteína de la seda natural con agua y sal para crear una capa protectora que retrasa el deterioro de los alimentos al disminuir la deshidratación, la oxidación y el crecimiento microbiano.

“La seda puede ser una alternativa a los microplásticos, de los que tanto estamos preocupados. De nuevo, una idea muy simple que fue desarrollada por la startup , Mori Inc. y que está avanzando a zancadas en nuevas industrias con esta nueva idea”, indica Bulovic.

En experimentos se ha observado que los plátanos con proteína de la seda tienen menos deterioro después de nueve días que los que no tienen esa cobertura. 

El etileno es una hormona presente en frutas y verduras que funciona como un mensajero entre las plantas que les indica cuándo es el momento de madurar.

Esto es un problema para los productores que almacenan sus frutos en una caja esperando a ser vendidos, porque una sola manzana que comience a emitir etileno puede provocar la maduración del resto y cambiar su tonalidad de verde a roja, o el plátano de verde a amarillo y luego café.

El profesor Tim Swager ha logrado detener el deterioro de las cosechas, que en Estados Unidos representan 15% de la producción de vegetales, con la invención de unos nanotubos de carbón que utilizan electrodos de oro para identificar tempranamente el etileno.

Creó la compañía C2 SENSE para ofrecer este dispositivo que pesa menos de un gramo, es extremadamente económico, barato de producir e impacta positivamente en millones de productores.

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