Desde los Centros de Investigación Conacyt para el mundo: nuevos materiales y desarrollos tecnológicos

En aras de fomentar el desarrollo de la tecnología e innovación en favor de la sociedad, así como potenciar las probabilidades de colaboración entre México y otros países, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) continúa su participación en la feria más importante en lo que se refiere a desarrollo tecnológico, industria e innovación: Hannover Messe 2018.

En ese marco, el Sistema de Centros de Investigación Conacyt comparte en el pabellón del Consejo algunos de sus proyectos más destacados. Para el caso de nuevos materiales y nuevos desarrollos tecnológicos, participan el Centro de Investigación y Asistencia en Diseño Tecnológico de Jalisco (CIATEJ), el Centro de Investigación en Óptica (CIO), el Centro de Investigación en Química Aplicada CIQA, el Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas (CIATEC), el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, y el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV).

Simulador de tracto digestivo (CIATEJ)

En palabras del Dr. Inocencio Higuera, Director General del CIATEJ, el prototipo que presentan en Hannover tiene una proyección mundial, con aplicaciones tanto en Europa como en el hemisferio occidental.

Se trata de un simulador de tracto digestivo humano, el cual se adapta a las condiciones fisiológicas de una persona o de una población en específico. La Dra. Marisela González Ávila, responsable del proyecto, explica que permite simular el tracto digestivo de niños, adolescentes, mujeres embarazadas, personas con diabetes, etcétera. No es el único en el mundo, pero sí es el único en el proceso que desarrolla.

Utilizando una muestra de microbiota nativa, es decir, que proviene de las personas cuyo tracto digestivo se va a simular, el sistema permite evaluar el paso de un alimento o un medicamento por el sistema digestivo de la persona, sin riesgo para su salud y sin implicaciones éticas. Con este instrumento se puede simular el estómago de una persona con alguna enfermedad, por ejemplo, y se puede probar cómo le vendría a su cuerpo ingerir ciertos alimentos o medicamentos.

Detector de pie Diabético (CIO)

Alrededor de 50% de las personas que padecen diabetes, en algún momento, van a tener problema de pie diabético. Uno de cada cuarenta pacientes lamentablemente requerirá de una amputación. El Dr. Enrique Castro Camus, Investigador Titular B del CIO, presenta en Hannover Messe la tecnología MMAT, desarrollada para detección temprana del pie diabético.

El pie diabético es un deterioro en los pies, que ocurre como consecuencia de la diabetes, y se desarrolla a lo largo de los primeros 10-15 años de evolución de la enfermedad. Se trata de un problema tan grande, que es la segunda causa de amputaciones en el mundo y en México, solamente después de los accidentes traumáticos.

El sistema MMAT permite detectar, en etapas tempranas, el deterioro en los pies a través de un estudio de imagen. Es un sistema cuantitativo, pues ofrece una medida del grado de deterioro, dato que no pueden dar otros sistemas en el mundo. Este prototipo, ya en su tercera versión, está en proceso de convertirse en un equipo con todas las licencias adecuadas de las agencias de salud, en México y en otros países, para después ser comercializado.

El sistema hace una imagen que permite determinar el nivel de hidratación en la piel del pie, utilizando terahertz, un tipo de luz que es totalmente inofensiva y segura para el paciente. Esta es una de las primeras aplicaciones que se le da a este tipo de luz, que hace 20 años ni siquiera podía detectarse.

Los vasos sanguíneos del pie se deterioran por el exceso de azúcar en la sangre, lo cual ocasiona que no se irrigue bien el pie y eso tiene tres consecuencias: deterioro neurológico, es decir, se pierde la sensibilidad; se deshidrata la piel y se vuelve más frágil; y la zona se inmunodeprime, es decir, no es capaz de luchar contra las infecciones. El mapeo que hace el sistema MMAT permite prevenir el deterioro de los pies, atender a tiempo y eliminar la probabilidad de una amputación.

Materiales inteligentes basados en polímeros (CIQA)

El Dr. Oliverio Santiago Rodríguez, Director General CIQA, comparte que en el CIQA se han desarrollado materiales inteligentes basados en polímeros; esos polímeros tienen incorporados en su estructura materiales nanométricos que le confieren a ese tejido ciertas propiedades.

En CIQA se ha desarrollado la tecnología para producir las nanopartículas y el mecanismo para dispersar esas nanopartículas en una matriz polimérica. El punto crítico de esta tecnología es cómo dispersar las nanopartículas en una matriz polimérica. El fin último de estas partículas dispersadas en polímeros es producir fibras textiles, que le confiera al textil y después, a alguna prenda, alguna propiedad específica. Por ejemplo, nanopartículas metálicas que le otorgan al tejido y a la tela propiedades antimicrobianas. También puede ser multifuncional: un tejido antimicrobiano a la vez puede ser luminiscente.

Actualmente se llevan a cabo pruebas pre clínicas en tejidos que pueden utilizarse en batas de laboratorio, con protección antimicrobiana. Otra aplicación de esta tecnología es para recubrimientos tipo pintura con propiedad antimicrobiana (para paredes de hospitales, por ejemplo).

En el futuro, estos textiles tendrán aplicación en la industria militar, médica y deportiva. Tras 4 años de trabajo, hay 12 solicitudes de patentes alrededor de esta tecnología (algunas ya otorgadas).

¿Por qué participar en la feria de Hannover Messe? “Tenemos las capacidades técnicas, científicas, humanas y de infraestructura para hacer este tipo de desarrollos. El desarrollo y la formación de recursos humanos es muy importante”, recalcó el doctor Oliverio Santiago.

Ciathule, caucho obtenido de la llanta reciclada (CIATEC)

Por tratarse de un material reticulado, el reciclado del caucho es muy difícil de llevar a cabo. Sin embargo, en el CIATEC han desarrollado un proceso para llevarlo a cabo, bajo la batuta del Dr. Roberto Zitzumbo Guzmán, Investigador del área de materiales de este Centro.

Ciathule es caucho obtenido de llanta reciclada, pre formulado, listo para transformarse en artículos de caucho vulcanizado. Lo han utilizado y probado en suelas para calzado, pero también puede usarse en otros productos como tapetes, o falderas para tracto camiones. Tiene el potencial para utilizarse en la fabricación de artículos más complicados, como llantas de motocicleta y carretilla, incluso en llantas de automóvil.

En el proceso de extracción del caucho de una llanta usada, se utilizan máquinas que las trituran, y separan las fibras, metales y el caucho molido. Los metales y las fibras pueden reciclarse. Sin embargo, el reciclado del caucho es muy difícil. En el CIATEC lo procesan y lo transforman en un producto terminado. Esto ofrece un gran beneficio para el ambiente, por el potencial que tiene la llanta de ser incendiada (lo cual genera grandes cantidades de contaminación), por la cantidad de años que tarda en degradarse, o bien, por ser foco de infección al convertirse en hogar de mosquitos y roedores, que son portadores del dengue o rabia. La llanta usada es un material que se encuentra en grandes cantidades, sin utilizarse, a pesar de que es muy caro, por lo que representa un gran potencial de desarrollo económico para las industrias.

El Dr. Sergio Alonso Romero, Coordinador de investigación en CIATEC, agregó que Ciathule conlleva un proceso innovador; no hay en el mundo nadie más que tenga la tecnología para reciclar 100% de una llanta. Es una tecnología que debería tener el primer mundo; estamos aquí para buscar clientes potenciales de esta tecnología.

Programa de vigilancia materno fetal (CIDESI)

Según estadísticas de la Secretaría de Salud del estado de Querétaro, cuatro de cada 10 mujeres tienen un embarazo de alto riesgo. El programa de vigilancia materno fetal fue desarrollado por el CIDESI en colaboración con la Secretaría de Salud del estado de Querétaro. Facilita el monitoreo y vigilancia oportuna de bebés con sufrimiento fetal.

Se trata de un equipo médico portátil, un monitor fetal remoto que, a través de una central de monitoreo obstétrico, da seguimiento a las madres (pacientes) conectadas en campo, es decir, desde su casa.

¿Quién recibe un equipo de monitoreo? Un ginecólogo del sector salud debe valorar a la paciente, para determinar si necesita el monitor (si su embarazo es de alto riesgo). La madre recibe entrenamiento para aprender a utilizar el monitor desde casa. El propósito es salvar la vida del bebé, y de forma oportuna atender a la mamá.

La técnica para transmisión y medición es única en el mundo. El monitor fetal mide la frecuencia cardíaca del bebé y la actividad uterina. El estudio dura alrededor de 10-12 minutos, y el especialista determina si la madre debe hacerse uno, dos o tres estudios al día. Además de la información que muestra la central de monitoreo, el médico de cada paciente recibe esta información en una APP (aplicación) instalada en su teléfono celular; si hay alguna anomalía se determina, en tiempo real, que es necesaria la atención oportuna.

Se activa entonces una alerta para que la ambulancia vaya por la paciente, y que en el hospital esté preparado el quirófano para dar la atención requerida. La paciente tiene también la APP en su dispositivo móvil, por lo que se sabe su geo referencia.

Por otra parte, los datos que guarda el monitoreo se comparten con neurólogos para que éstos los revisen y puedan determinar qué alteraciones neuromotoras ocurren durante el sufrimiento fetal. En Querétaro se han salvado ya 50 vidas, con solo 10 equipos. Se van a instalar 120 equipos más, y la meta es llegar a 500 en todo el estado.

“Estar aquí es importante porque queremos que el aparato trascienda fronteras y que el impacto se escuche a nivel mundial”, enfatizó el M. en C. Sadot Arciniega Montiel. Director de Sistemas Microelectrónicos del CIDESI.

Refrigerador magnético (CIMAV)

La refrigeración magnética es algo novedoso a nivel mundial; está en desarrollo y en el CIMAV están buscando fuentes de energía diferentes a las tradicionales como ésta.

El Dr. Juan Méndez Nonell, Director General del CIMAV, explica que se utilizan materiales magneto-calóricos para que, sometidos a un campo magnético, tiendan a orientarse los átomos de manera que genere calor y, a través de un intercambio calórico generar frío o una baja de temperatura. La ventaja es que se trata de una energía limpia, que no genera gases ni contaminación es menos ruidosa y menos costosa.

Podrá contar con aplicaciones para la industria y para el uso doméstico. Aún no se aplica en ningún país, hay prototipos, pero el material todavía está en desarrollo. En el CIMAV, el proyecto del refrigerador magnético inició hace cuatro años. Este prototipo fue desarrollado en conjunto con una empresa high tech de Chihuahua, cuyo fuerte es la parte electrónica y, en el CIMAV, desarrollan los materiales magneto-calóricos (así como distintas maneras de fabricarlos).

“Por tratarse de una tecnología moderna, en sus primeras etapas de desarrollo, es importante que nosotros como país y como centros de investigación tengamos presencia en este tipo de nichos, que seguramente se van a venir desarrollando en los años próximos”, expresó el Dr. Méndez Nonell. Los especialistas que están trabajando en este proyecto son liderados por el Dr. José Matutes Aquino, científico reconocido en el mundo, en el área de magnetismo.

Para finalizar, Méndez Nonell recalcó: “En el CIMAV generamos conocimiento de frontera, de primer nivel, competitivo con cualquier parte del mundo, en el área de materiales, pero al mismo tiempo desarrollamos investigación aplicada. Tenemos una fuerte vinculación con el sector productivo del área aeronáutica, automotriz, electrónica, energía, y nuestros investigadores están muy vinculados con el sector industrial”.

Consulta todas las actividades en el pabellón del Conacyt durante la feria Hannover Messe, del 23 al 27 de abril:

https://www.conacyt.gob.mx/components/com_rseventspro/assets/images/files/ACTIVIDADES_EN_STAND_DEL_CONACYT-HANNOVER.pdf

Fuente: CONACYT.