Después de 7 años de ofrecer el Curso de "Introducción a los Sistemas de Información Geográfica" la Universidad del Valle abre por primera vez el Diplomado en Sistemas de Información Geográfica (SIG) y aplicaciones en conservación y medio ambiente, que permitirá al asistente acceder a un mayor número de temas, con más profundidad, y realizar una cantidad más significativa de actividades prácticas para la formación.
El objetivo del Diplomado en Sistemas de Información Geográfica (SIG) y aplicaciones en conservación y medio ambiente es capacitar a los participantes en el diseño e implementación de Sistemas de Información Geográfica como herramienta para el análisis de información, y como soporte a iniciativas de investigación, toma de decisiones, y a la planificación territorial, con un enfoque desde la ecología y la biología de la conservación.
Las clases teórico-prácticas del diplomado se realizarán de la siguiente manera: los días viernes se abordarán las temáticas teóricas y los sábados la práctica. Cada estudiante dispondrá de un equipo de cómputo con una licencia del programa ArcGis 10.5 y del respectivo material de apoyo para la realización de prácticas. Al finalizar el programa (semana 15), cada estudiante deberá presentar un seminario donde aborde una de las temáticas del curso y ponga en práctica lo aprendido durante el programa.
Fechas
Inscripciones hasta: septiembre 02 de 2019
Inicio*: septiembre 06 de 2019
Finalización: diciembre 14 de 2019
* El inicio del curso/diplomado está garantizado si se cumple con el número mínimo de inscritos.
Horarios
Intensidad: 105 horas
Horario: viernes de 6:00 p.m. a 9:00 p.m. y sábados de 8:00 a.m. a 12:00 m.
Certificado: de asistencia al cumplir al menos el 95% del programa.
Inversión: $ 2.000.000
Egresados de la Universidad del Valle tienen un descuento del 10 %
Para Inscripciones e información detallada visite http://ciencias.univalle.edu.co/extension
Investigadores de la Universidad del Valle y de Brasil reportan por primera vez el uso de un nuevo método para la detección de cáncer de próstata a través de nanopartículas magnéticas de ferritas de cobalto-zinc. La investigación fue realizada por el profesor Gustavo Zambrano y el pos-doctor Andrés Arias del Grupo de Películas Delgadas (GPD) del Departamento de Física de la Universidad del Valle, en colaboración con un grupo del Departamento de Química de la Universidad Federal de Sao Carlos-SP-Brasil y el Centro de Investigación de Oncología Molecular del Hospital de Cáncer de Barretos-SP Brasil.
Las nanopartículas de cobalto-zinc que fueron estudiadas presentan una respuesta magnética alta en comparación con las ferritas tradicionales, lo que representa una gran ventaja, pues podría explorarse como una herramienta para una separación más rápida y eficaz de biomoléculas, mostrando límites de detección 6 veces más bajos que el límite clínico (3.3 ng/mL) para las muestras obtenidas en individuos sanos.
Esto significa que el nuevo método desarrollado puede ser útil para la determinación precisa del biomarcador tumoral CYFRA 21-1, al proporcionar resultados en buena concordancia con los obtenidos mediante el uso del test ELISA. Por lo tanto, el dispositivo basado en las nanopartículas de cobalto-zinc (CoZnFeONP) se perfila como una herramienta altamente precisa y prometedora en el diagnóstico de pacientes con cáncer de próstata.
El novedoso ensayo presenta varias ventajas sobre los métodos tradicionales, tales como: una fácil eliminación del organismo, un límite de detección ultrabajo, (0.19 fg/mL), alta sensibilidad y precisión, reproducibilidad y bajo costo de implementación.
Fruto de estos estudios los investigadores han publicado recientemente en la revista Analytica Chimica Acta el artículo titulado “Novel enzyme-free immunomagnetic microfluidic device based on Co0.25Zn0.75Fe2O4 for cancer biomarker detection”, donde se reporta por primera vez el uso de un nuevo inmunoensayo microfluídico sin enzimas basado en nanopartículas magnéticas de ferritas de cobalto-zinc (CoZnFeONPs) para la detección ultrasensible y precisa de CYFRA 21-1 en muestras de suero de pacientes sanos y con cáncer de próstata.
Las propiedades magnéticas de las nanopartículas de CoZnFeONPs que sirvieron como base para el dispositivo diseñado, han sido sintetizadas y estudiadas ampliamente por el profesor Zambrano durante varios años a través de trabajos de maestría y doctorado de estudiantes y dos proyectos de investigación.
*pie de foto: Imagen de microscopia electrónica de transmisión (TEM) de las nanopartículas magnéticas de ferritas de cobalto-zinc (CoZnFeONPs)
Investigación realizada en Univalle confirma, por primera vez en Colombia, la presencia del parásito Angiostrongylus cantonensis, asociado al Caracol Gigante Africano.
El mito del caracol 'venenoso'
Con el tiempo, en cierto modo, nos acostumbramos a verlos en los parques, jardines y demás zonas verdes de la ciudad. Aparecen desde la noche hasta la madrugada, especialmente cuando hay lluvias, disfrutando de la frescura y la humedad de la tierra, alimentándose con hierbas, restos vegetales, excrementos y demás desperdicios que encuentran a su paso.
Su aparición en el país provocó una explosión de información al respecto, sin embargo, en los barrios todavía se escucha hablar sobre caracoles venenosos. Se trata de un mito popular nacido, tal vez, por una mala interpretación de las declaraciones de los funcionarios de las autoridades ambientales.
Si bien es cierto que el Caracol Gigante Africano (Lissachatina fulica) puede albergar parásitos, específicamente nematodos (gusanos cilíndricos no segmentados) del género Angyostrongylus (A. costarricense y A. cantonensis); esto no lo convierte en un animal venenoso per se, sino en un vector, es decir, el portador del agente infeccioso.
Estos nemátodos se alojan en los pulmones, tejido muscular y en las secreciones de baba del caracol, y cuando entran en contacto con las personas, a través de vía oral, pueden desencadenar enfermedades como la angiostrongiliasis abdominal o la meningitis eosinofílica, según la especie de nemátodo que se aloje en la persona.
Dato mascotas: Si bien los perros y gatos pueden verse afectados por A. costarricense, causándoles angiostrongiliasis, una vez infectados no podrían trasmitirlo a las personas. No obstante, es importante tener cuidado cuando las mascotas están en una zona verde donde hay presencia del Caracol.
Investigación hecha en Univalle
Una investigación realizada por docentes y estudiantes del Departamento de Biología de la Universidad del Valle*, y recientemente publicada en la revista Infectio (Vol. 23 #2 de 2019) de la Asociación Colombiana de Infectología confirmó, por primera vez, la presencia de Angiostrongylus cantonensis, parásito causante de la meningitis eosinofílica, en el tejido pulmonar de Caracoles Gigantes Africanos en Colombia, específicamente en el puerto de Buenaventura, Valle del Cauca.
*El equipo investigador estuvo conformado por el Dr. Alan Giraldo, docente de Zoología y líder del Grupo de Investigación en Ecología Animal; el Dr. Andrés Castillo, docente del área de Genética y miembro del Grupo de Investigación en Genética Molecular Humana; los estudiantes del programa de maestría en Ciencias Biología, Diego Fernando Córdoba y del programa de Biología Camilo Garzón, pertenecientes al Grupo Ecología Animal.
Los investigadores recolectaron 19 individuos de L. fulica en la ciudad de Buenaventura, extrajeron el tejido pulmonar y utilizaron dos métodos de análisis: identificación visual por observación histológica (análisis de los tejidos de los órganos a nivel microscópico) e identificación a través de PCR convencional y en tiempo real (análisis de ADN).
El estudio arrojó como resultado que la tasa de detección alcanzada a través de la técnica de identificación visual mediante análisis histológico fue del 89%, mientras que usando la técnica de PCR convencional fue del 95% y de PCR en tiempo real fue del 100%, siendo confirmanda la presencia de este nemátodo en todos los caracoles examinados.
El profesor Andrés Castillo señala que “Se utilizaron 3 métodos, porque queríamos evaluar la eficacia de una PCR convencional en comparación con una PCR en tiempo real, además de tener como referencia la técnica histológica, ya que está ultima requiere mayor cantidad de insumos”.
Riesgo y prevención
La alta tasa de reproducción de los Caracoles Gigantes Africanos en zonas urbanas, y su presencia en más del 70% del territorio nacional, pueden incrementar la probabilidad de exposición humana al parásito; es por ello que los investigadores sugieren a las autoridades que la meningitis eosinofílica sea considerada como una enfermedad emergente en el territorio nacional.
La meningitis eosinofílica es una enfermedad que produce la inflamación en la membrana que cubre el cerebro, con frecuencia está asociada a la presencia de ratones, pero en el país la meningitis suele ser atribuida a infecciones virales o bacterianas, sin asociarse a la presencia de A. cantonensis en relación con los Caracoles Gigantes Africanos, sin embargo, los resultados del estudio confirman la necesidad de que las entidades médicas estén alerta y preparadas para intervenir de manera oportuna en caso de que se llegue a desarrollar una “epidemia focal”.
El profesor Alan Giraldo manifiesta que existe una alta probabilidad de que en otras ciudades hay presencia de A. cantonensis y precisa que “La fase II de la investigación sería evaluar si lo que se encontró en estos 19 individuos de buenaventura es similar en otras localidades del Valle del Cauca o de País, ahí necesitamos una mayor muestra para construir un mapa de riesgo de exposición”.
Las precauciones frente a la presencia del Caracol en las diferentes zonas verdes son las recomendadas por la autoridad ambiental -CVC- y, en caso de tener que manipularlos para hacer control con cal, usar guantes, gafas de protección, tapaboca y seguir las indicaciones de la autoridad Ambiental.
Tomada del portal bluradio.com
Científicos de la Universidad del Valle ya dan de qué hablar a nivel nacional e internacional luego que empezaran a fabricar alimentos a base de insectos que ayudarían a la seguridad alimentaria mundial.
Se trata de un curioso club de ciencias de dicha institución en la ciudad de Palmira, donde participan once estudiantes de tres instituciones educativas vinculados al programa Ondas dirigido por Colciencias.
Lo que buscan estos estudiosos es generar en los jóvenes una cultura de la ciencia y motivar el pensamiento científico, además de cambiar la percepción de los jóvenes sobre el consumo de insectos.
Para esto, BLU Radio habló con Jader Martínez Girón, profesos de tecnología en alimentación de la Univalle quien explicó, entre otras cosas, los beneficios que hay al comer insectos.
“Estos animales son ricos en proteínas, lípidos, calcio, magnesio, selenio, zinc, fibra y ácidos grasos como el omega 3, 6, 9, además de bajos en colesterol”, indicó Martínez Girón.
“Esta sería la solución a, futuro, a los problemas de hambruna y malnutrición que padece el mundo”, agregó.
El profesor del Departamento de Química de la Universidad del Valle Jairo Quiroga Puello se posesionó como Académico Correspondiente de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales – ACCEFYN.
El profesor Quiroga es doctor en Ciencias-Química de la Universidad Estatal de Járkov, Ucrania y hace parte del Grupo de Investigación de Compuestos Heterocíclicos-GICH, clasificado A1 por Colciencias.
El acto se llevó a cabo en una sesión solemne realizada este viernes 19 de julio, a las 10:30 a.m., en el Auditorio Michel Valero de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la Universidad del Valle, Edificio E20, piso 2.
“Este es un reconocimiento que me alegra mucho, como exaltación a toda la labor investigativa que he realizado a lo largo de 25 años. Todo ese esfuerzo se ve reflejado en el honor que me hace la academia de nombrarme como miembro” manifestó el profesor Quiroga Puello.
En la ceremonia participaron el investigador Enrique Forero González, presidente de ACCEFYN; el profesor Jaime Cantera Kintz, vicerrector de investigaciones de la Universidad del Valle, así como otros académicos.
“Hay que reconocer que gran parte de lo que sucede hoy en día en materia de ciencia, tecnología, innovación y educación en el país es consecuencia de todo ese movimiento que se generó en el pasado, liderado por la Academia de Ciencias y que estuvo relacionado con lograr el reconocimiento de la sociedad colombiana en esta área. Ese liderazgo llevó a que este gobierno realizara esfuerzos por la ciencia y la tecnología” expresó el vicerrector Cantera Kintz.
Durante el acto de posesión Enrique Forero expresó “que tener un nuevo miembro es nuestra Academia es muy importante por muchas razones. No solo porque la academia se enriquece con las capacidades del nuevo miembro, sino porque una de sus prioridades es la regionalización de la ciencia”. Así mismo, manifestó que uno de los intereses de ACCEFYN es extender el cubrimiento de la academia a departamentos como Cauca y Nariño.
Así mismo, el presidente de ACCEFYN les recordó a los asistentes que los científicos David Wineland y Serge Haroche, ambos galardonados con el Premio Nobel de Física en 2012 por por sus métodos experimentales innovadores que permiten la medición y manipulación de sistemas cuánticos individuales, hacen parte de esta academia. Además señaló que Serge Haroche hace de la actual Comisión de Sabios que convocó el Gobierno nacional.
Según lo explicó Forero González, para que un investigador pueda ser elegido como ‘Miembro Correspondiente’ de ACCEFYN, se requiere que el candidato sea postulado por escrito por cinco miembros de la academia, acompañando a esta postulación con la hoja de vida académica del candidato y una copia de sus más importantes publicaciones científicas.
Esta documentación es evaluada por un comité de candidaturas, que analiza tres puntos para conceder el título al investigador: Haber dirigido o participado activamente de proyectos de investigación a lo largo de su carrera docente; que hayan publicado sobre su tema de investigación en reconocidos medios de divulgación científica y que hayan contribuido a la formación de nuevas generaciones de científicos.
Una vez cumplidos y evaluados estos requisitos, la candidatura del científico es sometida a votación entre los miembros de la academia, quienes son los encargados de dar el aval final.
Enrique Forero González explicó que para ser aceptados finalmente por ACCEFYN, los candidatos deben cumplir con dos requisitos adicionales: presentar un trabajo de investigación inédito para ser publicado en la revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, y presentar dicho trabajo en un acto público.
La ponencia que presentó el profesor Jairo Quiroga Puello se tituló “Aminopirazoles como bloque de construcción de compuestos heterocíclicos”.
“La ponencia es un resumen de mis actividades investigativas. Consiste en demostrar en cómo a partir de moléculas simples y sencillas, podemos construir una serie de estructuras de mayor complejidad y de gran importancia, porque muchas de ellas presentan actividad biológica: es decir, pueden resultar fundamentales para la creación de fármacos que contribuyan a combatir las diversas enfermedades” explicó el profesor Quiroga Puello.
La ACCEFYN reconoce a los científicos que se destacan por sus aportes a las Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ofrece apoyo y fomenta la investigación científica; contribuye a la divulgación y apropiación de la ciencia como elemento de cultura y desarrollo económico y social; y coopera en el mejoramiento de la enseñanza de esas ramas de la ciencia, en los distintos niveles de la educación.
Más de 16 docentes e investigadores de la Universidad son miembros de ACCEFYN, institución que durante sus 83 años de funcionamiento ha otorgado esta distinción a 235 científicos colombianos e internacionales.
Desde tiempos remotos la especie humana ha recurrido a las plantas con fines terapéuticos y medicinales. Este uso continuo a lo largo de la historia, sumado al auge actual de los productos naturales, ha derivado en la creencia generalizada de que éstos carecen de los efectos secundarios mayormente asociados a los fármacos tradicionales. Sin embargo, ésta no es una verdad absoluta. El aumento considerable del consumo de productos considerados naturales u homeopáticos ha traído consigo un incremento en los casos de intoxicación y problemas derivados por el consumo irresponsable de componentes, consecuencia de la presunción, tanto por personas del común como por médicos, del carácter inocuo de estas sustancias.
La historia de las hierbas con fines curativos es de larga data. Incluso desde civilizaciones tan antiguas como las mesopotámicas se tiene registro de un gran inventario herborístico para la cura de diferentes enfermedades identificadas por ellos. Además, culturas de Asia y Oceanía también tienen dentro de sus diferentes culturas diferentes plantas de renombrados efectos curativos. Sin embargo, es probable que al ser menor la población de consumidores, las personas intoxicadas fuesen menos y además, debido al desconocimiento de síntomas, las intoxicaciones fueran confundidas con síntomas de otra enfermedad.
En la actual cultura occidental, los productos de procedencia natural y homeopática han sido popularizados por las industrias farmacéuticas, que han encontrado un nicho en el mercado bajo la forma de suplementos dietéticos y nutricionales -en forma de tabletas, cápsulas o infusiones- y no en presentación de medicamentos a pesar de su pretendida acción terapéutica. Estos productos, obtenidos a través de extracción alcohólica, acetónica o acuosa y en ocasiones comercializadas sin manipulación partes de la planta, no necesitan un proceso riguroso de registro como el exigido para los fármacos.
A pesar de que muchos de estos productos contienen los mismos principios activos que varios medicamentos tradicionales, al ser presentados como suplementos no requieren procedimientos rigurosos como estudios preclínicos o ensayos clínicos posteriores para ser comercializados. Esta falta de rigurosidad para su registro está seguida, a su vez, por un acceso más fácil de los usuarios al no requerir una prescripción médica para su adquisición (incluso pueden comprarse por internet). Por otra parte, al tener un proceso de manipulación mucho más simple, se ahorran el costoso proceso de síntesis que precisan los medicamentos habituales, que aísla el componente activo y desecha otros que pueden ser tanto inocuos como perjudiciales para la salud.
El mecanismo por el cual los medicamentos herbales pueden provocar un daño aún se desconoce. Aparte de la posible toxicidad por idiosincrasia metabólica de metabolitos de distintas plantas o de una reacción de hipersensibilidad, la toxicidad de los productos de herboristería puede deberse a los siguientes factores:
A continuación te presentamos los efectos adversos que pueden presentar algunas plantas:
| Planta | Efecto(s) adverso(s) |
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Hierbas chinas -algunas de las cuales están en el te verde, rojo y negro y medicamentos homeopáticos para adelgazar-, valeriana, sen, muérdago, consuelda, heliótropo, aceite de poleo, aloe vera. |
Daño hepático. |
| Hierba de San Juan,ruda, naranja amarga. | Fotosensibilidad. |
| Ginkgo biloba, artemisa, hoja de salvia, ajenjo. | Neurotoxicidad. |
| Ephedra | Cardiotoxicidad. |
| Aristolochia -se usa como adelgazante, en las hierbas chinas-. | Daño renal. |
| Aristolochia, consuelda, hoja de tusilago. | Probablemente cancerígenas. |
| Cáscara sagrada, raíz de ruibarbo, hoja y fruto de sen. | Daño de la mucosa intestinal, riesgo de aumentar cáncer colorrectal. |
| Poleo, menta, perejil. | Inducción del aborto. |
| Regaliz, toronja. | Rabdomiólisis. |
| Ginseng
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Su uso excesivo (> 15 g/día) puede causar hipertensión, efectos estrogénicos, mamas hinchadas y dolorosas y hemorragia vaginal. Además, tiene diversos efectos secundarios como insomnio, nerviosismo, excitación, amenorrea, erupciones cutáneas, diarrea e hipertensión. A estos síntomas se les ha denominado “síndrome de abuso de ginseng”. No se recomienda durante embarazo y lactancia, o para mujeres que presentan riesgo o han padecido cánceres relacionados con estrógenos (mama, ovarios). |
| Ginkgo biloba | Los efectos adversos más comunes son problemas gastrointestinales, dolor de cabeza, mareos, palpitaciones, constipación, reacciones alérgicas cutáneas y sangrados. El consumo de semillas puede ser fatal, está asociado a convulsiones en niños. Altas dosis (> 600 mg/día) puede causar inquietud, diarrea, náusea, vómitos, pérdida de tono muscular y debilidad. |
| Equinácea | Reacciones alérgicas como asma, salpullidos, mialgia, náusea, urticaria, anafilaxis. No se recomienda el uso en personas con enfermedades sistémicas como lupus eritematoso, tuberculosis, esclerosis múltiple escleroderma, o individuos con alergias a la familia del girasol y al polen. |
| Ajo | Las mezclas de ajo picado y aceite dejadas a temperatura ambiente pueden causar intoxicación por clostridium botulinum, que produce una toxina en condiciones anaerobias y de baja acidez. En dosis elevadas, el ajo puede causar molestias gastrointestinales. |
| Manzanilla | Puede ocasionar dermatitis por contacto, anafilaxis, diarrea. Se recomienda precaución en asmáticos. Puede presentarse anafilaxis en personas sensibles a otros miembros de la familia compositae, ej. crisantemos. No se recomienda su uso en mujeres embarazadas o en lactancia, ni en niños menores de 2 años de edad o personas sensibles a la ambrosía, ya que la manzanilla es un potencial alergeno. Está contraindicado en personas con tratamiento anticoagulante. |
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Jengibre |
Las dosis altas (más de 6 gramos de polvo de jengibre desecado) aumentan la exfoliación de las células epiteliales del estómago con dolor gástrico y formación de úlcera. No es recomendable el uso a largo plazo durante el embarazo, ni en personas con cálculos biliares. Está contraindicado en personas con tratamiento anticoagulante. |
| Té verde | Puede causar náuseas si se toma con el estómago vacío. Interfiere con la absorción de hierro y puede interactuar negativamente con medicamentos que contengan cafeína. Está contraindicado en personas con tratamiento anticoagulante. |
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Valeriana |
En dosis elevadas (900 mg) puede causar mareos matutinos. No operar máquinas ni manejar mientras se esté tomando por sus efectos sedantes. |
| Yohimbina
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Dosis de 4 a 20 mg están asociadas a palpitaciones anormales, temblores e hipotensión. |
Recuerda avisar a tu médico si consumes alguna planta medicinal.
Dos egresados del Programa de Ingeniería Topográfica, David Montero y Mario Soto, quienes laboran actualmente en el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia – Cenicaña, ganaron una convocatoria mundial para participar en el Workshop Google Earth Engine 2019.
El Workshop Google Earth Engine 2019 incluye varias actividades tales como un congreso para presentar los nuevos desarrollos de la herramienta Google Earth Engine y un taller para trabajar nuevas aplicaciones.
La plataforma Google Earth Engine -GEE se puede utilizar para análisis científicos, a pequeña y gran escala y para la visualización de conjuntos de datos geoespaciales. Almacena, organiza y brinda acceso a una amplia variedad de imágenes satelitales y conjuntos de datos geoespaciales, y ofrece capacidades de análisis de datos ambientales a escala global.
Además de las herramientas y los poderes computacionales de la nube necesarios para analizar grandes conjuntos de datos, la plataforma GEE también ofrece interfaces de programa de aplicación (API) en JavaScript y Python.
Los dos ingenieros topográficos hacen parte del grupo de 350 seleccionados de todo el mundo que hicieron una aplicación en la que mostraron que manejan la herramienta. Este grupo fue seleccionado luego de una convocatoria en la que participaron 800 representantes de grupos de investigación de los cinco continentes.
Mario Soto hizo monitoreo de cuencas hidrográficas por medio de clasificación de coberturas, mientras que David Montero hizo un análisis multitemporal de índices de vegetación en lotes de caña de azúcar.
Durante su paso por el pregrado en la Universidad del Valle, los dos estudiantes hicieron sus respectivas tesis de grado con el profesor Fracisco Hernández de la Escuela de Ingeniería Civil y Geomática. David Moreno realizó su tesis sobre un modelo de evotranspiración para la caña de azúcar, mientras que Mario Soto se enfocó en las necesidades hídricas de un cultivo de papaya.
La impresora creada por el estudiante de la Sede Palmira, José Julián Botina, no necesita un computador para funcionar.
El estudiante de Tecnología en Mantenimiento de Sistemas Electromecánicos de la Sede Palmira, José Julián Botina, construyó una impresora 3D que puede hacer desde un elemento de joyería hasta prendas para vestir.
Esta impresora puede ser operada por cualquier persona y no requiere de un computador para realizar las impresiones, pues utiliza como materia prima ácido poliláctico, más conocido como PLA. Este material es un termoplástico biodegradable, hecho con base de recursos renovables como el almidón de maíz o la caña de azúcar.
El funcionamiento de la impresora 3D desarrollada por José Julián Botina consta de dos pasos: primero se guarda el diseño del objeto a realizar en la memoria del módulo principal de la impresora y de inmediato inicia el proceso en el que la impresora derrite el PLA para crear la pieza deseada.
“En diez años las impresoras 3D serán un electrodoméstico, se podrá comprar la pieza en internet, descargar el diseño e imprimirlo en su propia casa, usted mismo podrá hacer el marco de sus gafas”, indica el estudiante Botina.
La impresión 3D es uno de los desarrollos más importantes de la tecnología moderna. En la actualidad estas impresiones se emplean en el diseño industrial, creación de prótesis médicas, juguetes y ropa. Una de sus grandes ventajas es su capacidad de crear prototipos de manera rápida.
Durante los últimos años ha aumentado su aplicación en numerosos campos debido a que sus costos de operación y mantenimiento son relativamente bajos.
La egresada de Ingeniería de Materiales de la Universidad del Valle, Isabel Arango, quien hizo parte del Grupo de Investigación en Películas Delgadas del Departamento de Física trabaja con un equipo especializado en espintrónica, para el gigante tecnológico Intel.
Intel contrató con el centro NanoGUNE, de España, del cual hace parte Isabel Arango, para que con grupos científicos de EE UU y Francia desarrolle nuevas tecnologías para los microprocesadores.
La multinacional Intel, la mayor fabricante de circuitos integrados del mundo, contrató con el centro NanoGUNE –España, para adelantar un proyecto puntero que persigue desarrollar el dispositivo “MESO”, una nueva tecnología que facilitará los requerimientos de memoria, interconexiones y lógica de la computación del futuro.
NanoGUNE es un centro de investigación de primer nivel en nanociencia, ubicado en San Sebastián, en la comunidad Autónoma del País Vasco, cuenta con 10 grupos de investigación, 107 investigadores y 50 investigadores invitados de 27 países.
Uno de esos investigadores de NanoGUNE es la egresada del pregrado y la maestría de ingeniería de materiales de la Universidad del Valle Isabel Arango, quien realizó su tesis de grado bajo la tutoría de la profesora del Departamento de Física María Elena Gómez de Prieto. Además, trabajó durante tres años en el Sena y ganó la convocatoria de INTEL para desarrollar un nuevo material en el Centro NanoGUNE.
El instituto vasco trabajará para Intel hasta 2022, en colaboración con una universidad de EE UU y un centro de investigación francés, en el desarrollo de nuevas tecnologías que generen mayor eficiencia de los microprocesadores.
El proyecto prevé aplicar los atributos de la espintrónica, una rama de la física que explota una propiedad cuántica de los electrones (el espín).
Para producir los procesadores, los grandes fabricantes como Intel utilizan desde hace casi cuatro décadas una tecnología llamada CMOS. La estrategia empleada hasta hoy para mejorar progresivamente las prestaciones de estos chips ha sido miniaturizar cada vez más su elemento básico, que son los transistores. Se trata de la aplicación de la conocida como Ley de Moore, teorizada por uno de los fundadores de Intel, que supone que el número de transistores en un procesador se duplique cada dos años.
La tecnología CMOS “hasta el momento ha sido muy exitosa y ha funcionado bien”, dijo Félix Casanova, el investigador del centro NanoGUNE que lidera el equipo implicado en el proyecto de Intel. Pero ahora, asegura, “está llegando al límite”. y habrá un momento en el que si lo hacemos más pequeño dejará de funcionar porque perderemos el ‘control’ sobre los electrones. ¡No podremos hacer los transistores más pequeños!”, explica.
Uno de los problemas principales de los microprocesadores actuales es que, al ser muy pequeños, sus circuitos internos tienden a sobrecalentarse, lo que supone una mayor pérdida de energía, sostiene Casanova. Y este desperdicio, añade, es un problema cada vez más grande si se tiene en cuenta que la transmisión digital de datos podría representar el 20% del consumo mundial de electricidad para 2030, según calcula un estudio publicado en Challenges.
El otro gran inconveniente, agrega el investigador, es que la reducción del tamaño de los transistores ya está alcanzando las fronteras de la mecánica clásica. “Llega un momento en que la manera en la que los electrones se controlan dentro del transistor ya no funciona, porque empiezan a dominar las leyes de la cuántica”, explica.
A través de su programa de investigación Intel University Research, la multinacional estadounidense busca identificar nuevas tecnologías que permitan mejorar la eficiencia de los microprocesadores.
Una de las vías exploradas es la rama de la espintrónica, que aprovecha una propiedad peculiar de los electrones, llamada espín, no tomada en cuenta en la física clásica. Casanova explica que la explotación de esta característica en algunos materiales magnéticos permitiría diseñar chips en los que se incorporan tanto la unidad de almacenamiento de la información necesaria para la computación como la que ejecuta las operaciones lógicas.
De esta manera, el procesamiento sería más rápido que en la actualidad, ya que en las computadoras de hoy día las dos fases se cumplen en sitios distintos (el almacenamiento de la información, en la RAM o en el disco duro; las operaciones, en el microprocesador). “Intel calcula que así se obtendría un mejor rendimiento con menos energía, porque todo estaría en el mismo circuito”, explica Casanova.
Los materiales adecuados
Ahora el reto es identificar materiales que permitan aplicar esta tecnología, denominada MESO (acrónimo de Magnetoelectric Spin-Orbit), en un microprocesador real, porque los que existen actualmente “no son suficientemente buenos para ello”, asegura Casanova. Y esa es la misión actual de su equipo, formado por otras cinco personas de distintas nacionalidades, entre quienes se encuentra Isabel Arango.
Entre los materiales más prometedores, el investigador indica los aislantes topológicos, descubiertos recientemente. Estos elementos se comportan como conductores en la superficie y como aislantes en el interior.
Casanova, quien trabaja en el campo de la espintrónica desde hace una década, tuvo su primer contacto con INTEL durante un congreso celebrado en 2015 en Hong Kong.
Este mes, la multinacional formalizó la constitución de un consorcio que además integra a dos grupos de la Universidad de Berkeley y uno del centro francés CNRS/Thalès, fundado por el físico Albert Fert, premio Nobel en 2007 por sus descubrimientos en el campo de la espintrónica.
El proyecto terminará en 2022, y su objetivo “es conseguir en ese plazo un prototipo que funcione”, asegura el investigador, quien precisa que es muy difícil saber ahora cuándo esta nueva tecnología pueda estar lista para el mercado.
“En el futuro la computación necesitará una nueva tecnología revolucionaria para realizar un salto sustancial en términos de eficiencia energética” asegura en un vídeo grabado el pasado enero Ian Young, directivo de Intel encargado por la multinacional de la coordinación del consorcio. “Y nuestro trabajo junto al centro NanoGUNE puede jugar un papel importante en esta revolución”, añade. “Para nuestro grupo es una gran suerte y honor que un gigante como Intel crea que la investigación que estamos teniendo es interesante. De algún modo es una prueba de que la ciencia básica siempre puede ser útil para desarrollar una aplicación real”, concluye Casanova.
¿Qué es la lógica MESO?
Se han planteado varias alternativas para hacer frente al reto del límite físico de la tecnología CMOS y al del consumo energético, a la vez que se mejora la potencia de los ordenadores, teléfonos móviles, y demás gadgets tecnológicos. Una de las propuestas más maduras es la espintrónica, que cuenta con un gran potencial y está llamada a convertirse en una alternativa a la electrónica actual. “Los investigadores de Intel con los que colaboro han propuesto una lógica que permitiría mantener la Ley de Moore más allá del CMOS: la lógica MESO2”, apunta Casanova.
“La lógica MESO consta de dos partes. Una lee la información del bit magnético, en el que se pretende explotar un efecto cuántico muy singular denominado ‘acoplamiento espín-órbita’. La otra escribe el bit magnético a partir del efecto magnetoeléctrico de algunos materiales”, explica Casanova. “A nuestro equipo en NanoGUNE nos toca ahora encontrar los mejores materiales para que la señal que salga del bit magnético sea grande y el dispositivo sea factible tal y como está propuesto. El objetivo último del proyecto será el de integrar las dos partes en un dispositivo completo. “Las computadoras actuales tienen la memoria en un dispositivo (disco duro, RAM) y hacen las operaciones lógicas en otro (el microprocesador), por lo que se pierde tiempo y energía en transferir continuamente la información entre estos dos dispositivos. En un circuito MESO las dos partes están completamente integradas, y esto permitiría una gran mejora en el rendimiento”, destaca Casanova.
*Pie de foto: Grupo de investigadores de NanoGUNE que desarrolla el dispositivo MESO. Al centro Isabel Arango, a la Izquierda Felix Casanova
Con la participación de 160 jóvenes de Cali, Palmira y Cartago se dio inicio a la quinta versión de Clubes de Ciencia, en Cali, un proyecto liderado por jóvenes científicos de diferentes países y que, además de despertar el interés por la ciencia y la tecnología en estudiantes de educación secundaria, busca expandir el acceso a la educación científica para motivar a las nuevas generaciones de científicos.
A nivel nacional, más de 1500 jóvenes provenientes de diversas instituciones de educación media y secundaria, en conjunto con 12 universidades públicas y privadas jóvenes de más de 16 ciudades y municipios del país tuvieron la oportunidad de participar en sus versiones tecno-academias, Frontera y Región, que se realizan entre julio y octubre con el apoyo de múltiples aliados y actores a nivel nacional.
Este proyecto busca potenciar la educación en áreas de ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas (STEAM por su sigla en Inglés) en Colombia.
La Universidad del Valle, consciente de la importancia que reviste el aprendizaje científico en los jóvenes, ha participado en Clubes de Ciencia Colombia desde 2017, como una de las sedes aliadas, poniendo a disposición de los estudiantes sus laboratorios, salones, salas de cómputo y el campus en general, tanto en su sede principal, como en las regionales, con la participación de tutores nacionales.
En la sesión inaugural, en Cali, el Decano de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la Universidad del Valle Walter Torres Hernández, la directora de la Regional del Sena Valle del Cauca, Aura Elvira Narváez; la representante del programa ONDAS regional Valle Natalia Cantera y la representante de Clubes de Ciencia Stephanye Zarama Alvarado, dieron la bienvenida a los estudiantes y resaltaron la importancia de participar en este evento que año tras año crece como impulsores de la ciencia y la tecnología entre los jóvenes colombianos.
Un Club de Ciencia
Los Clubes de Ciencia son grupos de 20 estudiantes de bachillerato que, con el liderazgo de un tutor internacional y uno nacional, desarrollan un proyecto durante una semana intensiva de cursos y actividades alrededor de la ciencia.
Este año, Clubes de Ciencia hace presencia en Bogotá, Medellín, Bucaramanga, Cali, Palmira, Cartago, Manizales, Túquerres, Pereira, Neiva, Ibagué y Cúcuta. Con clubes especiales en Manaure, Oiba, Carcasí, Tumaco, Puerto Nariño, Puerto Carreño y Arauquita.
Los Clubes de Ciencia son cursos intensivos y gratuitos, dirigidos a jóvenes de secundaria provenientes en su mayoría de colegios públicos, quienes participan durante una semana en el desarrollo talleres y formación en ciencia y tecnología en temas diversos y relevantes como: nanotecnología, inteligencia artificial, ingeniería espacial, ciencias de la salud y otros, relacionados con múltiples disciplinas.
Los talleres son diseñados y dirigidos por investigadores vinculados a una gran variedad instituciones de alto nivel en investigación científica como Harvard, MIT, Columbia, Cornell, Stanford, UC Berkeley, McGill, la UNAM, la Universidad de Sao Paulo, entre otras. Nuestros educadores provienen de instituciones en toda la extensión del continente americano, de Canadá a Argentina, al igual que Europa, y hacen parte del equipo de instructores que de manera voluntaria aportan su conocimiento y experiencia.