Jose Darío Perea Ospina ha liderado proyectos en los que niños de Cali, el Departamento de Santander, las comunidades Wayú y, recientemente, de Filipinas, envían celdas solares al espacio.

Perea Ospina es físico y magíster en física de la Universidad del Valle y doctor (PhD) en Ciencias de Materiales de la Universidad de Erlangen-Núrembergm - FAU, en Alemania. Actualmente es investigador de la Universidad de Toronto -Canadá, donde realiza su estancia posdoctoral, bajo la tutoría del científico Alán Aspuru-Guzik.

El emprendimiento social se convirtió en uno de los derroteros de su carrera, pues además de ser un investigador destacado a nivel internacional, ha buscado impactar en la vida de las personas, manteniendo un compromiso social.

En este propósito coincide y trabaja con varios colegas colombianos que también han llegado a las instituciones de investigación y formación más prestigiosas del mundo; como la egresada del programa de Ingeniería de Materiales Diana Carolina Gasca y el de Química de la Universidad del Valle Alejandro Perdomo, quienes, entre los tantos logros con los que cuentan en su joven trayectoria, han trabajado con el proyecto Cubes in Space, de la NASA.

Hasta ahora, los beneficiarios han sido niños, que hoy pueden decir orgullosos que han lanzado un objeto al espacio o que hacen parte de un proyecto de la NASA.

“Con los niños se han enviado 5 celdas solares orgánicas al espacio, con un globo aerostático y un cohete, que fue a la termosfera y estratosfera.

Más allá de hacer investigación, trabajar en temas de frontera y tener un modelo aplicativo, también le cambia la perspectiva y la vida a las personas. Para esto, este equipo ha trabajado con clubes para niños de Cali, Oiba -Santander y miembros de comunidades Wayú. Actualmente el equipo es finalista del concurso ‘Titanes Caracol’.

Este mismo club fue repetido en Filipinas, gracias a la Universidad de Toronto, en asocio con National Geographic”, señala Jose Darío.

El camino para llegar a ser seleccionado y liderar equipos de trabajo en instituciones como el Instituto Tecnológico de Massachusetts - MIT; Harvard, la FAU o la Universidad de Toronto, no fue sencillo, pero la persistencia lo llevó hasta allí.

En el 2010, dos años después de haberse titulado como físico en Univalle, Jose Darío terminó la maestría en Física teórica y trabajaba con el profesor Nelson Porras. Al año siguiente recibió la buena noticia de que había sido admitido en la Universidad de Oxford para hacer su doctorado, pero no logró hacer realidad ese anhelo porque la VISA le fue negada.

“Una de las razones fue porque no tenía el examen de inglés. Si tuviera la oportunidad de volver a empezar todo, una de las cosas que haría sería estudiar inglés, sobre todo para esos exámenes”, cuenta Perea Osorio.

En sus años de estudiante en la Universidad del Valle, Jose Darío tenía dos grandes pasiones, una era la física, por lo que se ganó la confianza del profesor Nelson Porras para trabajar con él en estudios de pozos cuánticos acoplados en presencia de campos magnéticos.

Su segunda pasión es el violín. Incluso después de graduarse de Univalle y emplearse como profesor hora cátedra en universidades como la del Valle, Autónoma de Occidente, San Buenaventura y Católica, Jose Darío seguía disfrutando de rozar las cuerdas frente al público en un restaurante todos los viernes y sábados.

Así transcurrió el tiempo entre el 2010 y el 2014, aplicando a muchas universidades en el mundo, hasta que finalmente fue admitido en la Universidad de Erlangen-Núrembergm - FAU.

Las cartas de recomendación de los profesores Pedro Prieto y Nelson Molina lo llevaron hasta esta universidad alemana, donde empezó a trabajar con Christhop J. Brabec en celdas solares.

Jose Darío había esperado y buscado nuevas oportunidades durante seis años para alcanzar el sueño de hacer su doctorado en el exterior. Desde entonces se prometió ayudar a todos los investigadores colombianos que le fuera posible, el requisito era cumplir con el perfil necesario para alcanzar la meta que él tanto anhelaba en esos años de espera.

Su equipo de colegas ha logrado ayudar a cerca de 12 jóvenes investigadores colombianos, que ahora hacen su doctorado en universidades como Princeton; Georgia Institute of Technology u Oxford.

El profesor Christhop J. Brabe visitó Cali en el 2016 y planeó junto a su estudiante de doctorado, Jose Darío, un Congreso para el año siguiente, así como propiciar nuevos intercambios de estudiantes.

Querían que estos jóvenes se enteraran de la investigación que ellos estaban desarrollando en Alemania y a la vez hacer un panorama general del estudio de las celdas solares fotovoltaicas, tema de la tesis doctoral de Perea.

Gracias a su amigo Alejandro Perdomo, Perea contacto a Alán Aspuru-Guzik, su actual jefe en la Universidad de Toronto, quien en ese entonces era profesor de Harvard, y lo llamó a trabajar en colaboración en esta universidad de los Estados Unidos.

“Recuerdo que le había dicho al profesor Christhop que tenía la intención de enviar celdas solares al espacio y a él le cayó muy en gracia, creía que nadie iba a enviar nunca una celda orgánica porque la eficiencia y resistencia no compiten todavía con los paneles de silicio. Sin embargo, dos años después enviamos celdas solares al espacio con Cubes In Space de la NASA.

De hecho, ahora Crhisthop J. Brabe tiene una línea de trabajo, dentro de la FAU, en la que hacen investigación en el espacio exterior. Acaban de recibir dinero de la agencia espacial europea, lo que ha sido un gran éxito”, relata Jose Darío.

En el 2018, Jose Darío Perea fue invitado a un club de ciencias en Cali, parte de los Clubes de Ciencia Colombia que se hicieron gracias una alianza con el SENA y Colciencias. Allí enseñó a fabricar celdas solares orgánicas a niños de Cali y Caicedonia.

“Sabíamos cuál era el panorama general y diseñamos un club que no se había hecho antes, eso nos llevó a tocar las puertas de Cubes In Space de la NASA y así logramos enviar celdas al espacio”, dijo Perea refiriéndose a las celdas hechas por estos niños.

A inicios del 2019, Jose Darío Perea obtuvo su título de doctor, PhD de la FAU. Le ofrecieron una plaza en el MIT y además tenía una oferta para quedarse en Alemania y otra, para irse a la Universidad de Toronto.

Escogió el MIT, donde trabajó nuevamente con niños, en este caso de una comunidad Wayú, que también elaboraron celdas que luego fueron enviadas al espacio para hacer testeo; después continuó su carrera en la Universidad de Toronto.

Aprendizaje de Máquina y Alto Rendimiento, futuro de la investigación

Temas tan diversos como la automatización de celdas solares, la mejora en la pintura de automóviles hechos en India y la búsqueda de medicamentos efectivos para el tratamiento del cáncer, hacen parte de los proyectos en los que este joven científico participa actualmente.

Jose Darío Perea recomienda a quienes desean incursionar, aprovechar la cantidad de oportunidades que hay para trabajar en robots, aprendizaje de máquinas y alto rendimiento; este último utiliza altos índices de reproducibilidad.

Perea Osorio ha sido precursor en la automatización en celdas solares orgánicas y de perovskitas, un proyecto de aprendizaje de máquina y alto rendimiento para la fabricación de fotovoltaicos.

“En este caso, estamos trabajando en los tipos de fundamento, en la escogencia de los materiales base que se llaman los aceptadores y donadores, algo que está en moda y que es presente y futuro de casi todos los sistemas orgánicos por los índices de reproducibilidad y la eficiencia en el uso de los materiales, pues a mano se gastan muchos más y el método no es muy preciso. La reproducibilidad de los materiales orgánicos es muy inestable, aún teniendo la misma línea”.

El MIT, la Universidad de Toronto, la FAU y Harvard están utilizando inteligencia artificial, robótica plus y aprendizaje de máquina para el mejoramiento de estas celdas y el de los dispositivos. José Darío afirma que igualmente buscan evitar, indirectamente, la “prueba y error”, pues también para eso se hace teoría.

“Entonces tenemos alta reproducibilidad y alta idea de lo que podemos hacer en un futuro. Lo que hacemos es trabajar con procesos y al final hacer dispositivos en energía solar”, señala el doctor en Ciencias de Materiales.

Por otra parte, José Dario Perea lidera el equipo de la Universidad de Toronto que trabaja en un proyecto financiado por Tata Steel, la compañía más grande de la India y una de las más ricas del mundo, en el que se desarrolla un sistema de recubrimiento listo para pintar sobre acero, con el fin de mejorar el proceso de pintura de los carros. La Universidad de Cambridge también está asociada a esta investigación.

Cuando regresó a Toronto, su jefe, Alán Aspuru-Guzik lo comisionó para trabajar en este nuevo tema, en el que podía aplicar toda la experiencia en investigación teórica en cálculo de primeros principios y en aprendizaje de máquina, que hasta ahora había enfocado en energía solar.

“Tata Steel busca que la pintura de su línea de carros sea más resistente a la salinidad y a los impactos por choque, por eso la empresa tiene claro que quiere hacer puertas muy finas, como las de los Mercedes Benz o BMW, pero muchísimo más baratas”, afirma Jose Darío.

Pese a que podía asumir este nuevo reto desde Toronto, para Jose Darío era importante viajar hasta la India, conocer a sus pares allá, tener un intercambio más humanizado y aprender de esta cultura. Por esto logró establecer buenas relaciones con sus colegas en este país de Asia, lo que permitió que, a pesar de que el proyecto se ha retrasado más de 8 meses por causa de la pandemia y se han hecho muy pocos experimentos, Tata Steel no bloqueara el financiamiento de esta iniciativa a la Universidad de Toronto.

Perea Osorio también decidió participar en un estudio que combina el aprendizaje de máquina y el crecimiento de microfluídos organoides del cáncer para el descubrimiento de drogas efectivas para el tratamiento de esta enfermedad. Allí trabaja con un oncólogo en la mezcla de dos medicamentos.

Innovación +social

Asociado con su compañero Camilo Luna, José Darío Perea Osorio se ha propuesto traer al país lo que él llama “las celdas solares del futuro”, una tecnología innovadora en cuya producción viene trabajando desde su doctorado y que es aplicable en la industria y la investigación.

Este proyecto ha tenido acercamientos con el Gobierno Nacional, empresas privadas como la EPSA y con la Universidad del Pacífico. “Siento que podríamos ser el país número uno en este tipo de tecnología. Podríamos venderle al mundo estas ventanas fotovoltaicas”, expone Perea.

Perea y Luna trajeron sus paneles solares y crearon “Sunmer Solutions – Innovación + social”, compañía con la que buscan crear estos artefactos en Colombia, aprovechando que este es un país rico en los materiales base para fabricar los fotovoltaicos.

José Darío Perea fue el invitado más reciente a CONEXIÓN U, una charla informal, con tintes académicos, que recorre la historia de vida de egresados destacados de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, actualiza al público sobre trabajos y aplicaciones en campos específicos de la ciencia y genera información sobre oportunidades laborales, convocatorias, aplicaciones y cómo acceder a ellas.

Usted puede acceder a la conferencia completa de José Darío Perea y de otros egresados destacados en el canal de Youtube de Comunicaciones de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de Univalle.