Alumnos Garza Comunican
Trabaja UAEH en obtención de oro a partir de chatarra

Imagina obtener oro, sí ese metal precioso, de la chatarra que hay en los desechos de dispositivos electrónicos como computadoras, celulares, etcétera; crear una pintura que aminore los efectos de los terremotos y que se denominan metamateriales, o desarrollar hueso a partir de materiales sintéticos.

Lo que parecía ficción hoy podría ser realidad gracias a las investigaciones que un grupo de científicos realiza en los laboratorios de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH).

En el Área Académica de Ciencias de la Tierra de la máxima casa de estudios de la entidad desarrollan materiales capaces de satisfacer nuevas necesidades tecnológicas o sociales y que estos, además, sean amigables con el ambiente.

“Nosotros trabajamos con materiales avanzados, con el propósito de obtener otros con propiedades mejoradas a las que ya existen, que contribuyan a una mejor calidad de vida y a una mejor sociedad”, explica en entrevista Ventura Rodríguez Lugo, líder del Cuerpo Académico de Materiales Avanzados.

El doctor Ventura junto con los integrantes del Cuerpo Académico de Materiales Avanzados de esta Universidad y de investigadores de otras instituciones como el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), así como el doctor Demetrio Mendoza Anaya, Raúl Pérez Hernández y Jesús Ángel Arenas Alatorre de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), han colaborado en el desarrollo de diferentes materiales con propiedades mejoradas o de comparación con los que ya existen.

Un ejemplo es la aplicación de síntesis de biomateriales como la hidroxiapatita, principal componente del tejido óseo, y gracias a sus características como el tamaño de partícula del orden de nanómetros es posible su uso en aplicaciones como sensores de radiación por sus propiedades termoluminiscentes que, básicamente, consiste en excitar un material previamente irradiado con temperatura provocando la emisión de luz mediante un fotón.

El dopaje de la hidroxiapatita con elementos como el hierro o el disprosio permite que estos materiales puedan ser empleados como transportadores de fármacos como consecuencia de las propiedades magnéticas que adquieren. Asimismo, se está realizando la síntesis de puntos cuánticos de carbón y germanio, síntesis de nanoestructuras de óxido de zinc para aplicaciones antibacteriales, así como para su aplicación en catálisis en donde esta última aplicación está orientada a la generación de celdas de combustible.

Estos y otros desarrollos de avanzada se gestan en los laboratorios de la máxima casa de estudios.

Actualmente Ventura Rodríguez investiga acerca de la síntesis de materiales híbridos para lograr mayor resistencia y durabilidad de ciertas superficies, tomando como base el “Azul Maya”, el cual es considerado el primer híbrido en América Latina y es el material que usó la antigua civilización Maya.

Ventura Rodríguez Lugo, líder del Cuerpo Académico de Materiales Avanzados.

De esta forma, se utiliza la arcilla denominada como paligorskita, que es un inorgánico como base, y combinándola con pigmentos obtenidos principalmente de plantas de algunos insectos es posible obtener otros colores cuyas característica generen propiedades como una mayor resistencia a diferentes medios, como los ácidos clorhídrico, fluorhídrico, a altas temperaturas, al ambiente y al tiempo, mismo que es posible usar como es el caso de los diferentes murales prehispánicos en los que aun es posible observar este color y que han sobrevivido a más de 500 años.

Asimismo, se desarrollan materiales mediante métodos con un impacto al medio ambiente a través de química verde, que permite la síntesis de materiales mediante el uso de extractos obtenidos a partir de plantas, el cual favorecen la reducción y la obtención de nano estructuras que podrán ser utilizadas en la industria automotriz, aeronáutica, electrónica, médica, entre otras.

Pero el trabajo que lleva a cabo la UAEH en esta rama del conocimiento no es aislado. El grupo de científicos colabora con el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, la UNAM, el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), la Universidad Tecnológica de Tecámac, entre otras, y con sus pares académicos de las escuelas superiores de la UAEH en Apan y Tepeji.

En el Área Académica de Ciencias de la Tierra buscan, entre otras cosas, mejorar procesos de obtención de materiales para reducir costos de insumos industriales en el mercado.

El doctor Ventura Rodríguez, quien se encuentra en el nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SIN) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), afirma que es importante la inversión en infraestructura.

Aunque existe la capacidad en los estudiantes es necesario que exista mayor interés por los diferentes órdenes de gobierno y el sector público para incrementar los recursos destinados a investigación, ya que en la actualidad no se destina ni el 0.5% del PIB, y sin apoyo no es posible hacer ciencia, el cual ha sido un factor fundamental en el desarrollo social como se ha demostrado en los países desarrollados que invierten más de un 3% del PIB.

Objetivo

La prioridad de los materiales avanzados es buscar la mejora de sus propiedades para su aplicación, con el propósito de abordar tres áreas de interés nacional, como lo es el medio ambiente, la energía y la salud.

Actualmente el Área Académica cuenta con dos líneas de investigación:

1. Diseño, síntesis y caracterización de materiales avanzados orgánicos e inorgánicos
2. Procesamiento de minerales para la aplicación de materiales avanzados

“Estamos convencidos de que la ciencia, la tecnología y la innovación son factores fundamentales para el desarrollo económico y social de un país. En la actualidad es uno de los propósitos que sigue el gobierno, sin embargo, aún no hay el apoyo necesario”, afirma el doctor Ventura.

¿A dónde lleva la ciencia de los materiales?

Nos permite pasar de la ficción a la realidad. En los años de 1970 había una serie que se llamaba “El hombre nuclear”, trataba de una persona a la cual le colocaban diversas prótesis por un accidente, y claro está era ficción. En el 2001 un electricista tuvo un accidente y le amputaron sus extremidades; le colocaron prótesis y se le consideró el primer hombre biónico. Lo que antes era ficción, hoy es realidad.

“De eso se encarga esta área académica, de resolver nuevas necesidades tecnológicas y sociales mediante el desarrollo de materiales que contribuyan a mejorar la calidad de vida de las personas, a través de la mejora de las características y propiedades de los materiales. Aquí trabajamos con distintos tipos de sistemas que son estudiados y se les busca una aplicación en distintas industrias”, externa el investigador.”

El área está trabajando con el hierro, por ejemplo, que puede ser un secuestrador de células cancerosas. “En química verde estamos buscando la síntesis de un sistema de óxido de zinc con plata con características antibacteriales”, apuntó.

En un estudio con cacao, agrega, se pretende implementarlo para la obtención de magnetita, que puede ser un transportador de fármacos, así como nuevos materiales aplicados a la odontología.

“Estamos buscando además la recuperación de metales preciosos provenientes de chatarra electrónica, ya que se puede obtener una mayor cantidad de oro de una tonelada de chatarra que de una tonelada obtenida de una mina”, advierte Ventura Rodríguez Lugo entrevistado en sus laboratorios de Ciudad del Conocimiento de la UAEH.

En la larga lista de proyectos se encuentra también uno en el que están buscando establecer un modelo del transporte de calor en nano-alambres de Silicio, con el propósito de contribuir principalmente a la electrónica en la construcción de nano-circuitos.

El estudio de materiales ha hecho que la humanidad avance, impulsar este tipo de estudio es invertir en el futuro. En México hay un rezago respecto al apoyo económico pese a que la capacidad humana existe, pero se requiere de un enfoque en el que quede claro que la ciencia es el pilar para el desarrollo de nuestra sociedad y de nuestro país.

Dictamen histórico

La Cámara de Diputados del Congreso de la Unión aprobó hacia finales de 2019, con 430 votos a favor y ninguno en contra, distintas reformas al artículo 9 bis de la Ley de Ciencia y Tecnología para que el presupuesto que sea destinado a esa materia no pueda ser menor al aprobado en el año fiscal anterior, ello en tanto no sea alcanzada la meta del uno por ciento del Producto Interno Bruto (PIB).

El dictamen protege al sector al evitar que sufra recortes en los subsecuentes ejercicios fiscales.

Al fundamentar el dictamen, la presidenta de la Comisión de Ciencia, Tecnología e Innovación en la Cámara de Diputados, Marivel Solís Barrera, refirió que la legislación en la materia establece en dicho artículo que el monto anual que el Estado-federación, entidades y municipios destinen a esas actividades no podrá ser menor al uno por ciento del PIB.

En la actualidad, el financiamiento para ese sector ha sido insuficiente, porque en los últimos años la inversión ha oscilado entre el 0.42 y 0.55 puntos porcentuales del PIB.

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El objetivo principal del Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales consiste en desarrollar investigación dentro de diversas áreas del conocimiento de las geociencias y los materiales, enfocada principalmente a la solución de problemas que se suscitan en el sector industrial y social.

Contacto:
Dr. Màrius Ramírez Cardona
Jefe del área académica de ciencias de la tierra y materiales
Tel. (771) 7172000 ext. 2280, 2270
Correo: mariusr@uaeh.edu.mx