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Categoría: Tecnología

Érika González

Puebla, Pue, 19 de enero 2016.- (aguzados.com).- Roberto Álvarez Zavala, técnico académico del Laboratorio de Materiales y académico de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), diseñó un instrumento capaz de concentrar la radiación solar en un haz de luz manipulable, que puede ser transportado a cualquier punto que se desee.

El dispositivo está integrado por un colimador solar compuesto por un conjunto de superficies parabólicas que se encargan de reflejar la luz del sol en una coreografía geométrica, cuyo resultado final es luz comprimida. “Se denomina colimar al efecto de cambiar el área de corte transversal de un haz de luz para obtener un haz de las mismas características, solo que de diferente área transversal”, explicó Álvarez Zavala.

El objetivo es obtener un haz de luz solar de una centésima parte de su área transversal inicial y, por consiguiente, con una densidad energética cien veces mayor. “Colimar un metro cuadrado de luz representa aprovechar más de mil watts de energía, suficientes para iluminar varios metros cuadrados en una casa o hacer funcionar un horno de microondas, a través de un espacio de diez por diez centímetros”.

Una vez que el haz se encuentra concentrado, pasa por un tubo de aluminio para que la luz pueda circular y ser enviada a cualquier punto que se necesite, como se hace con el agua potable.

“Un tubo de luz común ilumina un espacio como máximo en proporción directa a su área, pero si se logra colimar un haz de energía solar, los tubos serían diez veces más potentes”, aseguró.

Energía sustentable y económica

De acuerdo con el investigador, una de las ventajas de utilizar esta herramienta es que los habitantes de una vivienda tendrían a su alcance una fuente de iluminación de calidad, que puede ser utilizada en grandes espacios, sin la necesidad de usar energía eléctrica, lo que a su vez representaría un ahorro económico.

Otro beneficio es que el dispositivo contribuye a reducir el consumo de hidrocarburos y, en consecuencia, las emisiones de dióxido de carbono al ser utilizado como fuente de calor en una estufa solar, que no requiere de combustibles para cocinar.

Las estufas solares deben estar en espacios abiertos y expuestas al sol para funcionar. Sin embargo, con la ayuda del concentrador o colimador será posible que este tipo de estufas esté en el interior de la casa, pues la radiación del sol sería tomada desde la azotea y enviada directamente a la cocina a través de los tubos de luz hacia una parrilla. Esto significaría un menor consumo de gas y electricidad.

Aún hay más, pues las ventajas de este aparato no se limitan solo a aspectos energéticos y económicos, ya que de acuerdo con diversos estudios “la iluminación solar en espacios interiores tiene beneficios psicológicos en las personas; por ejemplo, los estudiantes tendrían un mejor rendimiento escolar y las personas estarían menos propensas a presentar cuadros de depresión”.

Álvarez Zavala, egresado de la licenciatura en Física por la BUAP, concibió este sistema desde que era estudiante, con el fin de resolver el problema ambiental que representan las emisiones de dióxido de carbono, lo que le tomó un año de trabajo e investigación hasta encontrar los mecanismos necesarios para su funcionamiento.

El uso de energía solar para iluminar interiores no es un tema nuevo y si bien colimar es un proceso rutinario en los laboratorios, a la fecha no se había desarrollado un dispositivo que uniera estos dos elementos, lo que dio como resultado un método innovador, cuyo número de solicitud de registro de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) en el área de energía sustentable es MX/a/2012/011271.

¡Más luz!

La radiación solar se define como el flujo de energía que recibimos del sol en forma de ondas electromagnéticas que permite la transferencia de energía solar a la superficie terrestre. Estas ondas electromagnéticas son de diferentes frecuencias y aproximadamente la mitad de las que recibimos están entre los rangos de longitud de onda de 0.4 micrómetros (μm) y 0.7 μm, y pueden ser detectadas por el ojo humano, constituyendo lo que conocemos como luz visible. De la otra mitad, la mayoría se sitúa en la parte infrarroja del espectro y una pequeña parte en la ultravioleta.

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Israel Pérez Valencia

Querétaro, Qro, 15 de enero 2016.- (aguzados.com).- El Centro de Alta Tecnología (CAT), perteneciente a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) campus Juriquilla, Querétaro, desarrolla proyectos cuyo principal objetivo es responder, con innovación tecnológica, a las necesidades emergentes de diferentes sectores económicos y sociales.

Una de las áreas del CAT más involucrada en esta dinámica es la de Diseño de Máquinas y Productos Innovadores, a cargo del profesor investigador en ingeniería mecánica Marcelo López Parra, quien dio a conocer que en estos años han desarrollado una importante cantidad de proyectos divididos en tres grandes áreas: alimentos, con el impulso de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa); industria automotriz, y diseño de sistemas de empaque innovadores para productos alimenticios.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, López Parra destacó los últimos proyectos que han desarrollado en los que se involucra el trabajo de investigadores, profesores y alumnos, tanto del Centro de Diseño del campus Ciudad Universitaria (CU) de la UNAM como del CAT de Juriquilla, lo que, dijo, les ha abierto las puertas a muchos estudiantes a instituciones y centros de investigación en el extranjero.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): Hablando del área de alimentos, ¿cuáles son los proyectos que se están desarrollando actualmente en el CAT de Juriquilla?

Marcelo López Parra (MLP): Tenemos dos proyectos que tienen que ver con ganadería y apicultura. Desarrollamos un arete mexicano innovador —que ya está en trámite de patente—para la identificación de ganado, ya sean caprinos, porcinos o bovinos. Este dispositivo se coloca en la oreja del animal para identificarlo y genera una trazabilidad a lo largo de su crecimiento. El proyecto se originó debido a que esta tecnología está, en 90 por ciento, controlada por una empresa francesa y que acapara el mercado mundial.

Hace dos años, por iniciativa de Sagarpa, se nos encargó el diseño y construcción de este prototipo y tener una producción de ocho millones de aretes anuales. Estos dispositivos son inyectados de polímeros y hay dos tecnologías que se pueden insertar en ellos, que son el código de barras o una tecnología de radiofrecuencia para la identificación (RFID, por sus siglas en inglés).

El mérito tecnológico en el desarrollo de este arete consistió en encontrar un diseño mecánico innovador de un “macho” y una “hembra”, que deben trabar al momento en que se inserta el arete en la oreja del animal; la idea es que este dispositivo no pueda ser desprendido o violado y que resista las condiciones de intemperie, radiación o el maltrato. Uno de los objetivos fue manufacturar el arete de manera económica, de tal forma que pudiéramos satisfacer las necesidades del mercado en México.

AIC: ¿Cómo puede este proyecto competir con el modelo francés que mencionaba?

MLP: Primero debemos identificar que la compañía francesa tiene acaparado el mercado mundial porque posee la tecnología y está constantemente investigando. Ellos desarrollan y patentan para que nadie pueda copiarlos; y a pesar de que adquirir estos productos representa problemas de mantenimiento, servicio o actualización, sigue habiendo una dependencia tremenda.

Este es un ejemplo claro de cómo desarrollando tecnología aquí en México podemos tener nuestro ganado bien identificado y con toda la trazabilidad, costos y distribución competitiva; y si aparecen nuevos retos o dificultades, se resuelven más rápido porque ya se construyó toda la base técnica y científica, y no se depende de compañías del extranjero.

AIC: ¿Cuál es el otro proyecto que está desarrollando el CAT en esta área?

MLP: Dentro de lo que es la apicultura, desarrollamos una colmena para producción de miel con materiales alternativos. Todavía está en la fase de prototipo, estamos probando materiales diferentes a la madera, que es la que normalmente se utiliza. La idea es muy parecida al arete, lograr el diseño y construcción de una colmena económica funcional que beneficie a las más de 150 mil familias que actualmente viven de la producción de miel en todo el país.

Es probable que esta colmena se diseñe con materiales como polipropileno o polietileno. El objetivo es tener algo que compita con la madera, no nada más en costo y en manufactura, sino en la parte de producción, que las abejas puedan producir la miel sin ningún problema.

Este proyecto es muy interesante y se suma a otro que es el diseño de trampas para el escarabajo de colmena (Aethina tumida). Este insecto ataca a las abejas e impide la producción de miel. Ya tenemos algunos prototipos con la idea de incorporarlos al diseño de la colmena y tener una manufacturabilidad y distribución para todo el país.

AIC: Respecto al área automotriz que había mencionado, ¿qué proyectos se están desarrollando en este Centro de Alta Tecnología?

MLP: Primero hay que considerar el contexto. La industria automotriz ha crecido muchísimo en este país. México está ensamblando un automóvil, camioneta o camión cada 10 segundos; eso trae una derrama económica y la gran necesidad, no solo de autopartes, mano de obra o ingeniería sino también de investigación para poder satisfacer a estas grandes armadoras que, si bien son extranjeras, vienen a invertir al país y representan una gran oportunidad de colaboración entre empresarios y universidades para incentivar la innovación de los fabricantes mexicanos.

El proyecto en el que estamos trabajando actualmente, a petición de la Ford Motor Company de Cuautitlán, Estado de México, es el diseño y desarrollo de un banco de pruebas para certificar la vida de las carrocerías de automóviles y camionetas. La idea de este proyecto consiste en abrir y cerrar las puertas de un automóvil o camioneta durante 80 mil ciclos dentro de una cámara ambiental, con una temperatura que varía de los 100 hasta los -40 grados centígrados, con el objetivo de observar posibles fallas, defectos, roturas o mal funcionamiento de las bisagras, las manijas de resortes en ventanas, los seguros y los mecanismos para subir y bajar los cristales.

Se trata de una prueba destructiva a través de cuatro servomotores eléctricos que se instalaron en el banco de pruebas y una estructura modular flexible, que nos permite meter cualquier tamaño de vehículo y poder programar, a través de una computadora, ciclos de prueba para determinar la vida de las puertas y de los elementos que la componen.

AIC: ¿Las pruebas las realizaron en las instalaciones del CAT?

MLP: Hay varias etapas. Las pruebas se hacen aquí en el laboratorio del CAT, se realizan para determinar y proporcionar evidencia cuantitativa de que el banco está cumpliendo con los requerimientos respecto a la especificación de diseño en términos de velocidades, aceleración y número de ciclos que puede hacer. Después viene una segunda fase de pruebas en la planta de producción, donde se hacen pruebas a carrocerías de vehículos que van a salir en dos o tres años y los nuevos modelos que vienen al mercado.

AIC: Y en lo referente al empaque de alimentos, ¿qué proyectos está realizando este centro de diseño tecnológico?

MLP: Para nosotros, esta área de diseño y desarrollo de máquinas para la industria del empaque de alimentos es un sector importantísimo; el reto es integrar en nuestros proyectos todo lo relacionado con el medio ambiente y sustentabilidad en los sistemas de empaque, materiales, películas y contenedores que pueden ser reciclables, ecológicos o que utilicen materiales que no dañen el medio ambiente para preservar alimentos.

Por ejemplo, en el caso de los quesos, se utilizan tradicionalmente películas de aluminio que crean una barrera o sello hermético para impedir la entrada de oxígeno o humedad, y con esto mantener las propiedades del producto. Actualmente estamos trabajando en bancos de pruebas para determinar las propiedades mecánicas de adhesión, unión y doblado de nuevas películas sintéticas para empacar alimentos y reemplazar el aluminio.

El problema de inicio es que toda la capacidad instalada de máquinas de empaque a alta velocidad está hecha para la temperatura, presión y fuerza que requiere una película o una envoltura con aluminio; si lo eliminamos, cambian todas estas condiciones, por lo que hay que desarrollar también toda la tecnología y diseño para poder empacar con nuevos materiales. Ahí entra la parte de diseño de máquinas que nos permitan pegar, doblar, sellar y unir estos nuevos materiales que proponemos.

AIC: Con los proyectos que nos comparte conviene preguntar: ¿está nuestro país en un nivel que le permita competir en lo que se refiere al desarrollo tecnológico?

MLP: Hace unos días estuvo aquí una delegación del Reino Unido, vinieron como ocho o nueve universidades en búsqueda de lo que más tiene México, que es talento joven. La creatividad es el insumo número uno para la innovación. En nuestro país hay jóvenes muy talentosos que enriquecen el capital humano de cualquier empresa, la pregunta es ¿qué nos falta?

Cuando veo a nuestros estudiantes de la UNAM trabajando en equipos de diseño que hacemos con la Universidad de Múnich en Alemania o la Universidad de Stanford en Estados Unidos, aplicando los conocimientos, metodología y todo lo que han aprendido aquí, me queda claro que la diferencia no está en los estudiantes sino en el convencimiento por parte de las empresas para apostarle a la ciencia y la tecnología.

Creo que en México nos faltan empresarios que crean que la tecnología y la ciencia son herramientas de negocio, es algo que se nota mucho en Europa y Estados Unidos. Ellos se acercan a las universidades y centros de investigación para innovar; ven con otros ojos a laboratorios como este y eso es una gran diferencia, porque incentivan y meten recursos a la parte de la innovación, eso es algo que falta mucho en nuestro país.

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Categoría: Tecnología

Érika González

Tehuacán, Pue, 15 de enero 2016.- (aguzados.com).- En la Universidad Tecnológica de Tehuacán, un equipo de estudiantes desarrolló un dispositivo incubador híbrido para aves de corral que, mediante radiación solar indirecta y aire caliente, estabiliza la temperatura y reduce 50 por ciento el consumo de energía eléctrica.

Dulce Alejandra Serrano Cruz, estudiante de la carrera de Energías Renovables, Diana Olivares Barbosa y Jesús Castillo Campos, ambos estudiantes de Ingeniería en Mecatrónica y el maestro Carlos Alberto Daza Merino, profesor de tiempo completo del área de Mecatrónica y asesor del proyecto, diseñaron y construyeron esta innovación, que tiene aplicaciones directas para la industria avícola.

Jesús Castillo Campos explicó que el dispositivo que desarrollaron incorpora un colector solar parabólico de aire continuo que, adaptado a una incubadora para aves de corral, reemplaza parte del calor que reciben los embriones por radiación solar indirecta como fuente calórica.

Con este sistema se obtiene una temperatura más estable que oscila entre 35 y 40 grados Celsius, con un porcentaje de humedad del aire de entrada en un rango de 60 a 80 por ciento, así como la reducción del consumo energético durante un tiempo de nueve a 10 horas diarias, dependiendo la época del año.

“Durante el día se mantiene la temperatura con el calentador solar y durante la noche con bombillas ya que todo el día los huevos tienen que tener la misma temperatura. El periodo de incubación es de 21 días”, refiere Diana Olivares.

Sistema de incubación

En México, la avicultura es la principal industria en la transformación de proteína vegetal en proteína animal. Este país es el cuarto productor de pollo en el mundo y el sexto, en huevo.

La importancia del sector avícola en México radica en el papel estratégico que juega en la nutrición de la población. Los productos avícolas están presentes en la mayoría de los hogares ya que son nutritivos, versátiles y tienen precios relativamente bajos.

En la región de Tehuacán, Puebla, 65 por ciento de las empresas se dedican a la crianza de aves de corral para comercializar, 25 por ciento son productores de aves de corral, de los cuales la mayoría de ellos son pequeños productores que utilizan el producto para la venta o consumo personal. El sector avícola juega un papel importante, ya que seis de cada 10 personas incluyen en su dieta productos avícolas, por lo que se ha buscado aumentar y mejorar la producción de aves de corral por medio de la incubación artificial, la cual tiene una gran ventaja sobre la incubación natural.

Equipo de jóvenes investigadores

Dulce Alejandra Serrano Cruz, de 24 años, se encargó del diseño y desarrollo de la interfaz gráfica mediante GUIDE de Matlab y Labview, del cálculo y selección de los sistemas fotovoltaicos tipo isla, así como del diseño de calentadores solares de aire continuo y estudio de calidad y ahorro de energía.

Diana Olivares Barbosa, de 21 años, diseñó y desarrolló la interfaz gráfica mediante GUIDE de Matlab y Labview, se encargó de la impresión de placa electrónica con Altium Designer, del diseño de los dispositivos mecánicos con CATIA y de la simulación en software de dinámica de fluidos con SolidWorks.

Por su parte, Pedro de Jesús Castillo Campos desarrolló la interfaz gráfica mediante GUIDE de Matlab y Labview, trabajó con Diana en la impresión de la placa electrónica con Altium Designer, de la simulación en software de circuitos con PROTEUS y de la programación de microcontroladores arduino y microchip.

Carlos Alberto Daza Merino, ingeniero electromecánico y maestro en Ingeniería Electrónica, se dio a la tarea de asesorar y encauzar este proyecto.

Reconocimientos

Durante el Cuarto Encuentro de Jóvenes Investigadores de Puebla que organizó la Secretaría de Educación Pública (SEP) a través del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla (Concytep), en coordinación con el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), este proyecto quedó entre los tres primeros lugares dentro de la categoría “Medio ambiente, tecnología ambiental, energía y desarrollo sustentable”.

Además, su valiosa participación en la ExpoCiencias Regional 2015 - con sede en el Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Norte de Puebla (ITSSNP) - les dio el pase directo a la ExpoCiencias Nacional que se llevó a cabo del 6 al 9 de diciembre en el Centro de Exposiciones ExpoTampico en Tampico, Tamaulipas.

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Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coah, 15 de enero 2016.- (aguzados.com).- La Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec), Unidad Saltillo, lanzó el proyecto Desarrollo de materiales fosforescentes para la detección de huellas dactilares y aplicaciones en criminalística, que permitirá a los equipos de investigación forense del país el análisis de escenas sin necesidad de emplear equipos de iluminación especial.

“El objetivo de los materiales luminiscentes para detección de huellas dactilares es encontrar compuestos base novedosos, alternativos a los polvos comerciales que ya se encuentran en el mercado, que sean de bajo costo y que sirvan para superficies de contraste fluorescente, porosas o en las cuales los materiales actuales no se puedan adherir a la superficie de forma fácil. Estas nuevas composiciones pueden tener aplicaciones directas en criminalística y análisis forense, con la diferencia que estos materiales fosforescentes solo requieren de luz blanca o ultravioleta para excitarse, y en la oscuridad no necesitan lámparas adicionales”, explicó el doctor Carlos Eduardo Rodríguez García, profesor investigador de tiempo completo de dicha facultad.

De acuerdo con la información técnica de la investigación, “este proyecto tiene la finalidad de sintetizar y caracterizar materiales de polvos fosforescentes basados en óxidos metálicos dopados con tierras raras, los cuales tienen la propiedad de emitir fosforescencia hasta por horas en la oscuridad. Las etapas del proyecto son dos: 1) Planeación y síntesis por métodos húmedos de los óxidos fosforescentes; y 2) En una segunda etapa se implementan los materiales obtenidos en forma de polvos de tamaño nanométrico (1-100 nm) para la evaluación en distintas superficies como la madera, PVC, superficies metálicas, etcétera”.

Respecto a la innovación y ventaja que presenta el proyecto, la información técnica detalla: “Recientes investigaciones han colocado a los MF (materiales fosforescentes) como potenciadores de la emisión luminiscente en la detección de huellas dactilares latentes en la oscuridad. No obstante, no se han investigado de forma sistemática la utilización de los siguientes materiales fosforescentes eficientes: SrAl2O4: Eu2+ (europio), Dy3+ (disprosio)  y el  Sr4Al14O25: Eu2+, Dy3+ para la detección de huellas dactilares latentes.

Estos materiales se denominan aluminatos de estroncio, o también óxidos de estroncio y aluminio, y presentan una intensa emisión fosforescente verde o verde-azul en la oscuridad. Esta emisión en la oscuridad puede resolver el problema de contraste que presentan los polvos fluorescentes utilizados para revelar huellas en superficies de colores fluorescentes. Además, debido a que los aluminatos de estroncio son altamente estables química y térmicamente, podrían preservar la huella hasta por años”.

¿Quieres colaborar en la investigación?

En la segunda etapa de la investigación está contemplado colaborar con las agencias de seguridad pública como la Procuraduría General de Justicia del estado de Coahuila. Al respecto, Rodríguez García explicó: “Vamos a producir estos materiales de diferentes composiciones y los proporcionaremos a las autoridades para su aplicación en campo como prueba experimental, cuando ellos tengan algún problema específico con alguna superficie donde los polvos actuales no logren revelar la huella. El Departamento de Servicios Periciales utiliza polvos de materiales comprados en el extranjero, mucho más caros que lo que nos costaría producirlos aquí. Sin embargo, estos no logran revelar huellas muy envejecidas o cuando en casos donde las superficies son fluorescentes a la vez; con esto podríamos resolver sus problemas de evidencias en superficies complejas y los altos costos del material”.

El doctor Rodríguez García hace la invitación abierta a estudiantes que deseen colaborar en el proyecto: “Se busca involucrar estudiantes en algún tema de tesis y que vayan a campo. El proyecto y la procuraduría necesita gente, físicos, ingenieros, químicos, matemáticos que se involucren en el análisis estadístico, adquisición de imágenes de huellas, pruebas sobre superficies y en la innovación de materiales para resolver problemas específicos de campo”.

Si desea mayor información o está interesado en participar en el proyecto, puede comunicarse a la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Uadec a los teléfonos (01 844) 414 4739 y 414 8869 o al correo Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. con el doctor Carlos Eduardo Rodríguez García.

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