El telescopio mexicano que localizará los fenómenos astrofísicos más energéticos del universo

El Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) desarrolló un proyecto de seis telescopios llamado DDOTI que será capaz de detectar destellos de rayos gamma, ondas gravitacionales y exoplanetas. Con motivo de la aparición de la primera luz en las observaciones astronómicas con el telescopio, los investigadores involucrados en el desarrollo de DDOTI presentaron los avances y el funcionamiento del telescopio instalado en el Observatorio Astronómico Nacional ubicado en San Pedro Mártir.

El Observatorio Astronómico Nacional (OAN) en San Pedro Mártir es uno de los pocos sitios privilegiados para la óptima observación astronómica en el mundo. La Sierra de San Pedro Mártir, en el estado de Baja California, posee condiciones naturales que permiten la plena contemplación del cosmos en el visible y el cercano infrarrojo.

Desde los años 60, el Instituto de Astronomía (IA-UNAM) opera y desarrolla el OAN en San Pedro Mártir. En 1979, el instituto inauguró uno de sus grandes telescopios con una apertura de 2.1 metros y desde entonces se han desarrollado numerosos telescopios de nueva tecnología. El reciente progreso que logró el IA-UNAM requiere inversión y tecnología para impulsar el desarrollo de proyectos astronómicos en San Pedro Mártir para continuar con el alto impacto de la astronomía mexicana a nivel mundial, además de permitir el acceso a las nuevas generaciones de astrónomos en México a la infraestructura de innovación.

Jesús González González, director del IA-UNAMSan Pedro Mártir es una locación que permite a México ser protagonista en el perfeccionamiento de la ciencia astronómica, es por ello que ha sido finalista para albergar grandes proyectos internacionales como LSST, CTA y TMT.

Es el último sitio de excelencia para la observación óptico-infrarroja en ser aprovechado para asegurar la calidad en cuanto a transparencia del cielo, porcentaje de noches despejadas y estabilidad de la imagen a través de la turbulencia. San Pedro Mártir, zona relativamente seca, tiene las condiciones naturales para potenciar los efectos de la atmósfera como los ciclos oscuros del clima, la cantidad de vapor de agua y la absorción misma de los componentes de la atmósfera.

Para el director del IA-UNAM, Jesús González González, es de suma importancia potenciar los múltiples y probados beneficios de los desarrollos astronómicos en la formación de recursos humanos en ciencia básica y aplicada, así como en la derrama e industria tecnológica del país que lleve a México a una mayor independencia y fortaleza. Es necesario el desarrollo en cuanto a infraestructura, accesibilidad, protección y desarrollo de nuevos proyectos con socios estratégicos nacionales e internacionales para propiciar el progreso científico para la astrofísica observacional mexicana.

¿Qué es DDOTI?

DDOTI, por sus siglas en inglés, significa Deca-Degree Optical Transient Imager. En español, el telescopio para transitorios ópticos de una decena de grados es el nuevo proyecto instalado en el OAN en San Pedro Mártir. 

Este conjunto de seis telescopios será capaz de localizar con alta precisión los fenómenos astrofísicos más energéticos del universo como son las explosiones de supernova, colisiones de agujeros negros o la fusión de estrellas de neutrones cuyas contrapartes en luz visible podrán ser detectadas y estudiadas con los telescopios que conforman el proyecto.

“En la astronomía, un desarrollo te lleva a otro, entonces DDOTI surge a partir de una colaboración que tuvimos para hacer una nueva cámara y robotizar un telescopio antiguo. La idea tiene aproximadamente tres años, combinando desarrollos comerciales como los tubos para los telescopios. No tuvimos que desarrollar cada uno sino el concepto que es lo que lo hace diferente. Combinar estos objetos desarrollados por la industria nos sirve para atacar tres temas fundamentales en astronomía hoy en día, que son los destellos de rayos gamma, el seguimiento y detección de las contrapartes electromagnéticas de las ondas gravitacionales y la búsqueda cercada de exoplanetas”, comentó Jesús González.

El telescopio es robótico y toma sus propias decisiones. Responde automáticamente a las alertas de satélites y de experimentos de ondas gravitacionales. También es remoto y se puede operar en vivo desde el IA-UNAM. Actualmente DDOTI cuenta con solo dos telescopios. Al término de este año estarán listos los otros cuatro telescopios direccionales; sin embargo, en el IA-UNAM ya empezaron a hacer ciencia poniendo a punto el sistema de respuesta, de control de telescopio y de apuntado que respondió mostrando la primera luz detectada en lo que va de su funcionamiento.

Los primeros dos telescopios de DDOTI fueron capaces de detectar la primera imagen de luz que muestra las galaxias que conforman el Cúmulo de Virgo.

El proyecto DDOTI, con sus seis telescopios, tuvo un costo total de 6.3 millones de pesos. El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) aportó aproximadamente 60 por ciento del costo total, mientras que la UNAM colaboró con 20 por ciento y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés) con el otro 20 por ciento, contribuyendo con los cuatro telescopios direccionales que estarán montados al 100 por ciento a principios de 2018.

Algunos de los investigadores del Instituto de Astronomía encargados del proyecto son Jesús González González, doctor en física y director del  IA-UNAM; Yilen Gómez Maqueo, investigadora y doctora en física; William Lee Alardín, doctor en física y coordinador de Investigación Científica de la UNAM, y Alan Watson Forster, doctor en astronomía e investigador titular del IA-UNAM.

Detección de destellos de rayos gamma

Alan Watson Forster, investigador en el Instituto de Astronomía, explicó que los rayos gamma son las explosiones más brillantes del universo. Estos fenómenos pueden ocurrir cuando una estrella muere en una supernova. Después de que este acontecimiento sucede, se puede observar la contraparte de la explosión en luz visible con DDOTI.

Alan Watson Forster.Los rayos gamma emitidos por dichas explosiones han sido detectados por dos satélites de la NASA: Fermi y Swift. Los dos detectan alrededor de 100 destellos por año y cuentan con un telescopio de rayos X para determinar la posición del destello. En el Observatorio Astronómico Nacional, llevan cinco años estudiando las explosiones con el telescopio de 1.5 metros.

“Aquí es donde entra DDOTI que va a rastrear un área de 10 grados buscando una fuente nueva que suba y baje el brío relacionado con los rayos X que detectan los destellos de rayos gamma. Una vez que lo localicemos, lo vamos a estudiar con los telescopios que también usamos con los destellos de Swift y Fermi y este será un gran avance para el campo de destellos de rayos gamma. Vamos a tener muchos datos y de mayor calidad. DDOTI tiene una característica que es única, tiene un amplio campo de visión que es 120 veces más grande que el tamaño de la luna”, ratificó Alan Watson Forster. 

Detección de ondas gravitacionales

El investigador del IA-UNAM, William Lee Alardín, explicó que las ondas gravitacionales son perturbaciones u “olas” que suceden en el espacio-tiempo y son producidas por el movimiento de grandes cantidades de materia a velocidades muy elevadas. Son una predicción de la teoría general de la relatividad publicada por Albert Einstein en 1915 pero no se habían observado sus consecuencias hasta hace poco más de un año.

Primera Luz galaxias que conforman el Cúmulo de Virgo.Una fuente típica de estas perturbaciones puede ser la órbita mutua de parejas de materia como dos estrellas de neutrones, dos agujeros negros, o bien uno de cada uno. Conforme se van acercando, giran cada vez más rápido hasta que se funden en un solo objeto y se crea lo que se conoce como el horizonte común de eventos; esto sucede cuando se da la mayor intensidad de emisión de ondas gravitacionales, se convierte en una sola materia y la emisión de ondas gravitacionales prácticamente desaparece.

Las ondas gravitacionales fueron detectadas directamente por primera vez por un experimento en el observatorio LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) en septiembre de 2015 y desde entonces han ocurrido varios eventos como son fusiones de agujeros negros supermasivos, cada uno con alrededor de 30 veces la masa del sol, que producen un temblor en el espacio-tiempo que se propaga a la velocidad de la luz y que estos detectores pueden observar.

Anteriormente, se había examinado el efecto que las ondas tienen sobre ciertos sistemas pero no se habían detectado las ondas, ya que para detectarlas hacen falta telescopios muy especiales tales como los que componen a DDOTI.

“Uno esperaría que esta emisión en ondas gravitacionales también va a producir luz en infrarrojo, en rayos gamma o visible o en alguna otra longitud de onda que se pueda observar con telescopios convencionales. Si se logra hacer esa correlación, entonces se puede aprender muchísimo más sobre la fuente. Las ondas gravitacionales son una manera completamente distinta de observar el universo que lo que hemos tenido hasta el año pasado. Todos los tipos de luz distinta, la luz visible, la radiación infrarroja, las ondas de radio, los rayos X, los rayos gamma, todas son ventanas distintas de un mismo espectro: radiación electromagnética. Las ondas gravitacionales no son una nueva ventana en ese mismo espectro, son otro espectro completamente distinto que da información complementaria. Entonces tiene un valor muy interesante”, manifestó William Lee Alardín. 

El telescopio trata de abarcar la mayor parte de la superficie de la caja de error para detectar si hubo un cambio y determinar dónde fue. Cuando estén los seis telescopios de DDOTI, se podrá abarcar cinco coberturas de campo lo más profundas posible. Se podrá hacer esta misma cobertura y después hacer el procesamiento de los datos para determinar dónde fue la emisión visible de esta fuente.

Detección de exoplanetas

Yilen Gómez Maqueo.Otra característica de DDOTI será la detección de exoplanetas y jupiteres calientes. Un exoplaneta, afirma la investigadora Yilen Gómez Maqueo, es un planeta que está alrededor de otra estrella ubicada más allá del sol.

Un júpiter caliente es un exoplaneta que tiene aproximadamente la misma masa que el planeta Júpiter y que puede tener menores o hasta dos veces más el tamaño de este planeta tardando de uno a diez días en dar la vuelta a su estrella. Son planetas gaseosos que no existen en nuestro sistema solar y que deben estudiarse en el exterior y alrededor de las otras estrellas.

“Necesitamos estudiarlos más. De todos los exoplanetas que se conocen, más de dos mil que han sido confirmados, solamente hay algunos cientos de ellos que son jupiteres calientes. Entonces, todavía tenemos que explorar cómo se formaron y cómo es que llegan tan cerca de su estrella. Sabemos que se tienen que formar más alejados ya que cerca de su estrella está demasiado caliente el ambiente y además tenemos que poder explicar cómo es que llegan a tener tamaños tan variados”, confirmó Yilen Gómez Maqueo.

Finalmente, ¿cómo los detectará DDOTI? Va a medir la luz de todas las estrellas que están en su amplio campo de visión y observará cómo se mueve o cómo eclipsa un exoplaneta a su estrella y localizará una caída en la cantidad de luz que se detecta.

Aunado a la complejidad de los retos de DDOTI, los seis telescopios también se enfocarán en tres proyectos más de astrofísica de vanguardia: 1) la detección de exoplanetas de tipo joviano que se encuentren muy cerca de su estrella, liderado por Yilen Gómez Maqueo y Mauricio Reyes; 2) la generación de un censo cosmológico de núcleos activos de galaxias asociados a la presencia de agujeros negros supermasivos en sus centros galácticos, liderado por el doctor Nathaniel Butler, de la Universidad Estatal de Arizona; y 3) la detección y confirmación de estrellas recién nacidas muy cercanas a nuestro sistema planetario, todas ellas en la Vía Láctea, por el doctor Carlos Román, astrónomo del IA-UNAM. 

Fuente: Conacyt 

La fórmula del éxito: biodiesel de bajo costo

Moisés Flores Andrew ha creado en tres años la primera planta de producción y comercialización de biodiesel en Puebla, apoyado primero en su curiosidad, emprendimiento y, finalmente, en el método de transesterificación, un proceso ya existente que consiste en separar el glicerol de los aceites y sustituirlo por un alcohol mediante la acción de un catalizador.

Moisés Flores, quien estudió mecatrónica en la Facultad de Electrónica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), vende diariamente unos siete mil litros de biocombustible hecho a base del aceite que desechan los restaurantes y comercios que manejan frituras, compitiendo de manera incipiente con grandes empresas como Petróleos Mexicanos (Pemex).

Su planta está instalada cerca de la zona industrial del parque Finsa, a la salida de Puebla con dirección a la Ciudad de México, un lugar en el que ya opera una maquinaria más grande, de la línea Solben y manufactura mexicana, con la que puede producir hasta 10 mil litros diarios de biodiesel.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Moisés Flores recordó que su inquietud inició hace cuatro años, pero la venta como tal la concretó desde hace tres años. Todo empezó cuando escuchó sobre la reforma energética y los nuevos lineamientos para comercializar con energías, su curiosidad lo llevó a investigar más, llamando su atención la generación y venta de biocombustibles.

Dedicado junto con su padre al negocio de reciclaje de algunos desechos industriales como cartón, plástico y fierro, Moisés Flores se dio a la tarea de investigar con sus compañeros y en la biblioteca de la universidad acerca de los procesos para crear biocombustible.

De manera autodidacta creó su primer reactor con un par de tinacos y otros aditamentos, logrando producir 400 litros y comenzar sus primeras ventas. Posteriormente, creó otra máquina para generar mil 500 litros, hasta obtener ahora, gracias a créditos e inversiones privadas, una maquinaria de línea Solben de manufactura nacional, creada por el ingeniero químico Daniel Gómez Íñiguez.

“Fabriqué mi primer reactor pequeño para producir 400 litros diarios, lo hice yo a partir de lo que aprendí en la escuela y lo que investigué en Internet. Empecé a buscar clientes hasta que logré comercializar y ahora llegamos a esta planta de 10 mil litros diarios”, relata Moisés Flores.

Los componentes químicos

Para obtener biodiesel, Moisés Flores recurrió a un proceso conocido como transesterificación y para llevarlo a cabo es necesario verificar el grado de humedad y acidez de los aceites que se utilizan, para determinar así la cantidad de catalizador que se ocupará para lograr las reacciones químicas que faciliten el proceso de creación del biodiesel.

“Nosotros consideramos que un aceite ideal para combustible debe estar por el rango de acidez entre el dos y cinco por ciento, y de humedad debe tener máximo uno por ciento para tener un estándar adecuado de calidad”.

Señaló que en el caso de los aceites que desechan los establecimientos de comida, y que son la base para crear biodiesel, en su mayoría tienen parecida su composición química porque en promedio todos pasan el mismo tiempo en la freidora.

Otros de los componentes usados para este procedimiento son los catalizadores, que en este caso son la sal y el alcohol. Moisés Flores Andrew utiliza alcohol con una pureza de 99.9 por ciento, lo que implica que no debe traer agua para la completa atracción de este compuesto. Se trata de un alcohol especial de grado industrial que se consigue con permisos, siendo el principal proveedor Pemex, aunque Moisés lo compra con distribuidores de Monterrey.

Otro de los compuestos empleados es la sal catalizadora que debe también contar con una alta pureza, de 99 por ciento. Indicó que en el caso de la sal es muy fácil que esta absorba la humedad del medio ambiente y se endurezca y quede inutilizable, por eso se guarda en bolsas herméticas, además de que no se compra en grandes cantidades para evitar su posible descomposición.

“También el alcohol jala muy fácilmente la humedad del ambiente sin que se vea y si los utilizas provocan una mala reacción química, por eso hay que ser cuidadosos con el almacenamiento y utilización de estos compuestos”.

La fórmula del éxito

Moisés Flores explicó que el proceso consiste en elevar las temperaturas a 80 grados para eliminar la humedad que podría haber en el aceite recolectado, a esta temperatura el aceite se vuelve más líquido y se hace más fácil su manipulación para filtrarlo y limpiarlo. Una vez realizado este procedimiento, se manda a un mezclador especial donde se añade el alcohol y se coloca la mezcla a 60 grados de temperatura, porque a 68 y 70 grados se evaporaría el alcohol.

“Lo mezclamos durante una hora y ahí se produce precisamente la reacción de transesterificación. Posteriormente, esta mezcla se deja reposar durante una hora para después ser enviada a una máquina centrífuga para que mediante esta acción separe lo que consideramos el desperdicio o glicerol, dando lugar a la primera etapa del biodiesel casi acabado”.

Una vez que se separan ambos compuestos, se vuelve a introducir la primera muestra de biodiesel a la mezcladora para realizar una segunda transesterificación.

“Es como si se tratara de una ecuación, es decir, aceite más catalizador igual a biodiesel y glicerina. Entonces estos compuestos están en constante equilibrio, ya que el catalizador de pronto se quiere convertir en glicerina y de pronto en biodiesel. Para evitar esto y lograr que el equilibrio de estos compuestos se modifique, se saca la glicerina para que solo quede biodiesel”.

La extracción de glicerina se realiza de forma mecánica a través de una de las válvulas de los reactores; una vez afuera, este desecho es ocupado por los ladrilleros de la zona para sus calderas, lo que también evita que utilicen la quema de llantas, cartón y otros contaminantes.

Una vez realizado este procedimiento químico, explica Moisés Flores, se deja de nuevo reposar por una hora la mezcla para separar de nuevo el alcohol de la glicerina que pudiera quedar. Se pasa por la fuerza centrífuga para posteriormente realizar un lavado en seco y dejar el biodiesel en condiciones óptimas de uso.

“Se pasa por un pulidor de dos micrones, lo centrifugamos de nuevo y ya sale un biodiesel de alta calidad sin ocupar una sola gota de agua porque se utiliza una técnica de lavado en seco”.

Los clientes, el mayor reto

Moisés Flores, quien no ha cumplido aún los 30 años, reconoce que los procesos químicos para hacer biodiesel los aprendió de forma autodidacta, enfrentándose a dudas y errores que resolvió solo con la práctica constante.

Moisés Flores Andrew.“Investigué mucho en las bibliotecas de la universidad y otro tanto en Internet, más o menos durante año y medio, la verdad es que hay mucha información al respecto y también hay muchos emprendedores de otros países con blogs a los que también les escribí para que me asesoraran, porque aunque conozcas las fórmulas químicas y las apliques, al final la experiencia es determinante para saber si tu producto es idóneo o tiene las características que debe”.

No obstante, uno de los mayores desafíos de Moisés Flores y su socio mayoritario, su padre, fue la propia comercialización y la reticencia que encontraron en las personas para conocer su producto, a pesar de ser ecológico y más barato que el de Pemex.

“No esperábamos que fuera tan difícil la parte de la comercialización, tocamos muchas puertas para que la gente empezara a confiar en nosotros porque el mayor problema es que temían que se les fueran a descomponer los camiones y con el robo de hidrocarburos también llegaron a cuestionarnos si no era robado, la ventaja es que nuestro combustible es muy distinto al de Pemex, no hay forma de compararlo, físicamente es distinto, así que iniciamos regalando litros para atraer clientes, ahora ya son tres años comercializándolo con las mismas flotillas de transportistas que nos compraron al inicio”.

La certificación y el crecimiento a futuro

La empresa de Moisés Flores, de nombre Smart Recycling, cuenta con los permisos por parte de la Secretaría de Energía para la producción, venta y transportación de biocombustible. Asimismo, para certificar la calidad de su producto, realizan pruebas aleatorias mensualmente para validar los requerimientos de calidad del biocombustible.

Los valores que se miden son viscosidad, densidad y pH, además de partes por millón de glicerina y algunos residuos como glicerina o catalizadores que deben quedar en un rango muy bajo, aproximadamente 0.01 por ciento.

Moisés Flores aclaró que su propia empresa tiene el equipo para medir el pH; mientras la densidad la calculan con una fórmula matemática y solo la viscosidad es analizada en un laboratorio.

En cuanto a su cartera de clientes, asciende a 30 empresas y particulares que manejan flotillas de camiones a diesel. El proyecto a corto plazo es abrir estaciones de abastecimiento y dos plantas más, una en Guanajuato y otra en Campeche, donde ya tienen avanzadas negociaciones con productores de aceite de palma para que pueda ser utilizado como materia prima, a un costo más económico y con una calidad de pureza en el producto final más elevada.

Actualmente, con mil litros de aceite reciclado, a un costo de ocho pesos por litro, Moisés Flores puede producir 920 litros de biodiesel, que ofrece a un costo de 15.30 pesos el litro ya facturado, buscando siempre estar como mínimo un peso por abajo del costo por litro que oferta Pemex.

Fuente: Conacyt
Foto: Conacyt

Drones para el cuidado ambiental

El posgrado en ingeniería ambiental del Instituto Tecnológico de Boca del Río (Itboca) —que pertenece al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)— tiene por propósito ser agente de cambio en su entidad, al solucionar problemas ambientales que afectan el entorno. Bajo esta premisa, investigadores trabajan en el monitoreo de playas a través de drones y el escaneo de imágenes mediante un software especializado, para conocer la cantidad de plásticos desechados.

Se trata de un proyecto en colaboración con el Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología (Microna) de la Universidad Veracruzana y el Instituto Tecnológico de Boca del Río. Por medio del uso de drones, podrán cuantificar y clasificar la basura depositada en estas zonas, evitando el riesgo a la salud del monitoreo manual, además de optimizar tiempos. Otro de los proyectos contempla la medición de dióxido de carbono (CO2) en playas del estado, a través de estos dispositivos.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, la doctora Fabiola Lango Reynoso, especialista en oceanología biológica y responsable de la maestría en ingeniería ambiental del Itboca, expresó que en la región no existe un uso adecuado de la basura, por lo que el sistema de monitoreo propuesto es una excelente opción para clasificarla.

La maestría en ingeniería ambiental es un programa de estudios adscrito al Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC), en donde participan 60 alumnos beneficiados con becas del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y 10 docentes, tres de ellos integrantes del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

El problema con los desechos

La zona contemplada para el monitoreo mediante drones y manejo de residuos sólidos corresponde a las playas de Veracruz, Boca del Río y Antón Lizardo.

Los drones son equipos de operación remota que, de acuerdo con la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), en territorio nacional pueden volar a una altura máxima de 122 metros y en una línea visual no mayor a 457 del operador.

Su dinámica de uso facilita  la exploración y análisis de grandes extensiones, que va desde espacios terrestres hasta marítimos.

“La caracterización de los desechos la hacemos de dos modos: una mediante el proceso típico en donde se traza un cuadrante en la playa, en donde se seleccionan residuos y se colocan en una bolsa de polietileno, para posteriormente llevarlos al laboratorio para hacer un conteo y pesaje de ellos”, precisó Alexis López Hernández, alumno encargado del proyecto.

Alexis López, responsable del proyecto “Identificación de residuos de PET en las playas de mayor afluencia en Veracruz”, es alumno de la maestría en ingeniería ambiental y becario Conacyt. Mencionó que la dinámica que propone acelera el proceso de identificación de residuos, además de disminuir las horas de trabajo de las personas que se dedican a ello y aminorar los peligros a los que se exponen.

De acuerdo con la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat), 90 por ciento de la basura que flota en el mar es material plástico de diversos tipos. Por otro lado, México es líder mundial en reciclaje de PET (politereftalato de etileno), al recuperar 60.3 por ciento de los envases que se consumen, motivo por el cual posee la planta de reciclado de PET más grande del mundo.

Innovación para el entorno

El proyecto para la identificación de residuos en las playas veracruzanas a través de drones está en manos del ingeniero Alexis López Hernández, en colaboración con el ingeniero Alan Córdoba Hernández, bajo la dirección de los doctores María del Refugio Castañeda Chávez y Agustín Herrera Mayor, y la asesoría de la doctora Fabiola Lango Reynoso.

La doctora Fabiola Lango, responsable del posgrado en ingeniería ambiental del Itboca, indicó que el proyecto surgió por la preocupación en cuanto al manejo de residuos sólidos de las playas en el estado de Veracruz, pues se trata de una actividad que comúnmente es peligrosa y demorada. La dinámica de identificación de residuos mediante drones permitirá el reciclaje y uso alterno de la basura. Mencionó que ejemplo de ello es el traslado de las algas marinas al basurero, que llegan a alcanzar hasta 160 toneladas, lo cual provoca malos olores. De ser identificadas anteriormente y calcular su peso, podrían ser utilizadas como composta.

De esta forma, el proceso propuesto por los investigadores para el tratamiento de los desechos podría favorecer otros municipios, incluso a la industria hotelera, para saber cómo tratar su basura.

Agregó que la maestría en ingeniería ambiental tiene el propósito de solucionar problemas ambientales que aquejan el entorno, con base en el conocimiento científico y en vinculación con la parte tecnológica.

Después de capturar las imágenes mediante el dron, son procesadas por un analizador que identifica y cuantifica los residuos de PET. Se trata del software Matlab, en el cual los investigadores desarrollaron algoritmos que permiten identificar desechos de PET y próximamente de poliestireno expandido (EPS o unicel).

“Primero realizamos un estudio de los tipos de PET más utilizados en la zona, para crear los algoritmos requeridos de identificación de cada producto e ingresarlos en el software. Posteriormente, el software identifica y cuantifica los residuos de las fotografías capturadas por el dron”, puntualizó Alexis López.

El analizador puede identificar las variedades del PET, desde la botella completa o cortada, la tapa y las variedades en color. Otro de los puntos que puede identificar el software es el peso aproximado de los desechos.

Fuente: Conacyt

Fenómenos que se presentan en la Tierra durante los eclipses

Desde tiempos antiguos, los eclipses han estado rodeados de mitos y supersticiones. Desde los chinos, que creían que durante los eclipses solares el sol era devorado por un dragón, hasta los mayas que creían que al desaparecer el sol, criaturas malignas surgían de la oscuridad.

La palabra eclipse viene del griego ekleipsis,que significa desaparición, y hoy en día sabemos que los eclipses se producen cuando un cuerpo celeste se interpone entre otros dos, proyectando una sombra.

En el caso de los eclipses solares, la luna se interpone entre la estrella de nuestro sistema solar y la Tierra, proyectando una sombra en la superficie terrestre. Cabe destacar que existen tres tipos diferentes de eclipses solares: totales, anulares y parciales.

Los eclipses totales y anulares son los más espectaculares, ya que desde nuestra perspectiva en la Tierra se puede apreciar que la luna llena y el sol tienen prácticamente el mismo tamaño, provocando que al paso de la luna entre la Tierra y el sol, este último sea cubierto casi por completo.

José Ramón Valdés, doctor en astrofísica y actual investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), explicó en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt algunos de los fenómenos que se presentan en la Tierra durante los eclipses.

La razón por la que los eclipses solares son apreciados de distintas maneras en diferentes puntos geográficos se debe a la franja de totalidad, que es una banda a lo largo del globo terrestre en la que se puede observar el fenómeno astronómico en su forma total, y fuera de esa zona, se aprecia de forma parcial.

¿Durante un eclipse pesamos menos?

Desde días pasados uno puede encontrar en redes sociales publicaciones que aseguran que el 21 de agosto todas las personas pesaremos menos. Esto tiene algo de cierto, pues la acción gravitacional que se produce cuando se alinean la luna y el sol ocasiona una pequeña alteración en la gravedad terrestre.

“Cuando se produce un eclipse, el sol y la luna están alineados, por lo que la acción gravitacional de estos dos cuerpos se suma, contrarrestando un poco la acción gravitacional que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos que están sobre ella”, explicó el investigador.

Si bien la acción gravitacional de nuestro planeta sufre cambios, estos efectos son prácticamente imperceptibles para el ser humano. El 21 de agosto sí pesaremos menos, pero el peso restado será el equivalente al de una cucharada de azúcar.

Esta alineación entre nuestra estrella y el satélite natural de la Tierra también influye en los mares, ocasionando mareas ligeramente superiores a las habituales, pero sin llegar a provocar cambios catastróficos.

Beneficios

En los lugares donde el eclipse puede apreciarse en su totalidad, la naturaleza reaccionará a causa de la falta de luz, presentando una oportunidad única para los investigadores que estudian el comportamiento de flora y fauna durante los casi tres minutos que durará el fenómeno.

Por otra parte, también se presentan condiciones favorables para el estudio de las capas superiores de la atmósfera del sol.

“Recordemos que cuando vemos el sol, lo que observamos es la capa más interna de la atmósfera del sol, la fotósfera. Por encima de ella hay otras dos capas, la cromósfera y la corona solar, capas que no se pueden ver ya que su densidad es muy baja (…) Es como si pusiéramos un cerillo delante de una fogata”, puntualizó el doctor Valdés.

Durante el eclipse total de sol, la luna cubre completamente la fotósfera, haciendo que la cromósfera y la corona solar puedan ser observadas. Esta oportunidad es aprovechada para estudiar más a fondo estas capas, pues hay fenómenos que requieren explicación.

Las cuestiones de las que se quiere saber más sobre el sol, es el porqué de las altas temperaturas de la cromósfera y la corona solar, que pueden llegar a tener temperaturas de aproximadamente un millón de grados Celsius, mientras que su superficie alcanza apenas seis mil grados.

Para resolver la incógnita, se planea estudiar la distribución de los electrones en la cromósfera y en la corona solar, de manera que sea posible realizar modelos que ayuden a explicar sus altas temperaturas, además de estudiar la estructura del campo magnético presente en las capas mencionadas.

Fuente: Conacyt

Desarrollan celdas solares de silicio cristalino

El mundo se enfrenta a grandes retos ante el cambio climático, por lo que es necesario buscar modos de producir energía por vías ecológicamente amigables, como la energía solar.

Actualmente, en laboratorios del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) se ha logrado desarrollar celdas solares de silicio cristalino con una eficiencia de 15.7 por ciento.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor en ciencias en electrónica Mario Moreno declaró que el proyecto, iniciado en el año 2012, surgió gracias a la iniciativa de un grupo de investigadores de realizar un proyecto para el desarrollo de tecnología nacional de celdas solares utilizando silicio cristalino.

¿Por qué usar silicio cristalino?

En palabras del doctor Moreno, “es de relativa alta eficiencia, la eficiencia récord de una celda solar de silicio cristalino puede llegar hasta 25 por ciento, además de que son muy durables si están bien construidas, llegando a tener un tiempo de vida de 25 años”.

El INAOE cuenta con dos laboratorios que, complementando sus capacidades, se utilizan para desarrollar sensores nanoestructurados para detectar radiación, dispositivos semiconductores y celdas solares.

El primero es el Laboratorio de Microelectrónica, que tiene la capacidad de procesar obleas de silicio de dos pulgadas, además de fabricar dispositivos con dimensiones mínimas de 10 micrómetros.

El segundo es el Laboratorio de Innovación en Sistemas Micro-Electromecánicos (LI-MEMS), con una extensión de 800 metros cuadrados, en donde hay cuartos limpios de clase 100 y 1000, utilizado para procesar obleas de silicio de cuatro pulgadas y dispositivos con dimensiones mínimas de hasta ocho mil nanómetros.

Además, con el apoyo a la investigación de Ciencia Básica SEP-Conacyt, fue posible la adquisición de un simulador solar tipo ABA de cuatro pulgadas y se equipó una estación destinada a la caracterización de celdas solares. Con este equipo se puede caracterizar el desempeño de las celdas, pues provee el mismo espectro de radiación que proviene del sol después de pasar por la atmósfera terrestre.

En los últimos cuatro años, el doctor Moreno y su equipo han obtenido resultados cada vez mejores en la eficiencia de las celdas solares. Las primeras celdas solares, desarrolladas en el verano de 2013, no superaban cuatro por ciento de eficiencia, mientras que para finales del año 2016 y gracias a que los procesos de fabricación se han optimizado, se han logrado alcanzar eficiencias superiores a 15 por ciento en celdas de un centímetro cuadrado.

Fuente: Conacyt

Jaliscienses imprimen prótesis en 3D

Un grupo de estudiantes y profesores del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), campus Guadalajara, desarrolla prótesis utilizando tecnologías de impresión aditiva, a favor de personas de bajos recursos.

El ingeniero Santiago de Colsa Ailloud, uno de los líderes del proyecto titulado Enable Tec, compartió en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt que esta iniciativa se enfoca en utilizar esta tecnología en beneficio de personas que requieran una prótesis funcional de extremidades superiores debido a accidentes o malformaciones congénitas que los hayan privado total o parcialmente de una de sus manos.

“Enabling the future surgió en Estados Unidos con una persona que quería darle solución a un niño que había nacido sin dedos, por lo que diseñó e imprimió una mano en una impresora 3D y de ahí empezó a ayudar a su comunidad, especialmente a niños que necesitaran una mano”, comentó el ingeniero.

Asimismo, acotó que las prótesis funcionales tienen un costo superior a los 300 dólares, mientras que la opción que ellos ofrecen cuesta aproximadamente 50 dólares.

El movimiento Enabling the future ha crecido desde sus inicios en 2011 para contar actualmente con más de siete mil miembros a nivel mundial, habiendo beneficiado a más de dos mil personas en más de 45 países.

El equipo del ITESM campus Guadalajara ha logrado impactar en la vida de seis personas de la región, quienes han recibido una prótesis personalizada a bajo costo. De igual forma, están en constante colaboración con instituciones como el Sistema para el Desarrollo Integral de la Familia (DIF) y el Teletón.

“En 2015, el proyecto recibió 122 mil pesos como parte del Reto Emprendedor dentro del nuevo proyecto educativo del Tec de Monterrey; con ese recurso compramos impresoras y el material para poder empezar a ayudar a nuestra comunidad aquí en México”, señaló el ingeniero.

De Colsa Ailloud señaló que los diseños que actualmente utilizan son open source, por lo cual lo pueden descargar fácilmente y modificarlo a las necesidades del usuario, para luego imprimirlo. Sin embargo, el ingeniero no descartó que en un futuro los diseños puedan ser elaborados por el equipo de Guadalajara, por lo que estudiantes de diseño industrial e ingeniería en mecatrónica han colaborado con el grupo.

Expectativas a futuro

Ejemplos de los trabajos que ha hecho el equipo de Enable Tec se presentaron en el marco de la octava edición de Campus Party, en el estand del Tecnológico de Monterrey.

Las prótesis son elaboradas con filamento de ácido poliláctico, mejor conocido como PLA, que es uno de los materiales más populares para la impresión en tercera dimensión. Actualmente, Enable Tec solo realiza prótesis de miembro superior, ya que el material no es lo suficientemente resistente para ser utilizado en la elaboración de extremidades inferiores.

En un futuro, el grupo buscará implementar otro tipo de tecnologías para dotar las prótesis de bajo costo con otras funciones, como tener movilidad bioeléctrica.

El ing. Santiago de Colsa Ailloud y la estudiante Priscila Itzayana Medina Martínez, participantes de Enable TEC.
El ingeniero también señaló que el recurso con el que cuentan actualmente les permitirá beneficiar con prótesis a cerca de 12 personas al terminar el año. Aunado a ello, pronto comenzarán una campaña para recaudar fondos y poder continuar con su labor y mejorar los entregables con piezas extra.

Herramienta para los alumnos

Acorde con lo dicho por De Colsa Ailloud, el proyecto surgió de las aulas en 2015, como parte de la clase de biomecánica. “Lo ideal era que los alumnos comenzaran a conocer toda la estructura biomecánica de una prótesis, aunque fuera básica, y poder ayudar”, dijo.

La alumna de segundo semestre de ingeniería biomédica Priscila Itzayana Medina Martínez forma parte del equipo de Enable Tec. Ella aseguró que además de la labor filantrópica que rige este movimiento, participar le ha significado mucho aprendizaje en distintas áreas.

“Me complementa en cómo se trabaja la parte de biomecánica, me va a ayudar en próximos semestres de la carrera. Además estoy aprendiendo de las necesidades que hay en la población y cómo se puede ayudar utilizando materiales y tecnologías que están a nuestra disposición”, comentó la estudiante.

“No es solamente hacer una prótesis. Es conocer la historia de esa persona, bajar el diseño, elegir colores, tomar medidas… es un proceso. Como personas nos ayuda a crecer; ayudar es una de las mejores cosas”, afirmó.

Actualmente, colaboran en el proyecto siete alumnos de ingeniería en biomédica del Tec de Monterrey, así como un laboratorista y dos profesores asesores.

Fuente: Conacyt