La Academia Sueca de Ciencia señaló que el premio se otorgaba a estos tres investigadores “por las contribuciones innovadoras a nuestra comprensión de los sistemas físicos complejos”.
En los países en desarrollo como México, la leña es una de las fuentes tradicionales de energía más usadas para cocinar y calentar agua o habitaciones por su bajo costo y fácil acceso. Pero la recolección y quema de esta biomasa afecta los ecosistemas y la salud respiratoria. Por ello, un equipo de científicos propone procesar y aprovechar en forma de pellets otro tipo de biomasa constituida por los residuos sólidos derivados de la producción industrial de aceite de palma. Esta alternativa puede reducir hasta en 88 y 71 por ciento, respectivamente, las emisiones de partículas suspendidas y de hidrocarburos policíclicos aromáticos en comparación con la combustión de leña. Además, ayuda al cuidado ambiental al evitar la deforestación y usar los residuos de palma que, al ser considerados como desechos, generalmente son quemados al aire libre o se acumulan en el agua o los suelos. El grupo de expertos, asesorado por el investigador José Antonio Azamar Barrios, del Departamento de Física Aplicada del Cinvestav Unidad Mérida, se dio a la tarea de valorar el potencial bioenergético de este tipo de residuos, formados por la cascarilla, la fibra y los racimos sin fruto de la palma, en diversas localidades de Tabasco, con lo que publicaron un trabajo en la revista Biomass and Bioenergy. “Dada la expansión de la industria productora de aceite de palma, vimos una gran oportunidad para aprovechar los residuos, de manera que en vez de terminar en el suelo o generando emisiones, pudieran utilizarse como materia prima para obtener un biocombustible sólido”, explica Liliana Pampillón González, integrante del equipo y graduada del Cinvestav. El cultivo de palma en México, al pasar de más de 3 mil hectáreas cultivadas en 1995 a 96 mil 657 en 2017, según datos de la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural. Este aumento es paralelo a la expansión de la agroindustria del aceite y otros derivados para fines cosméticos, con 17 plantas de extracción operando en el país. La mayoría se concentra en los estados del sureste. Los científicos aplicaron un modelo que toma en cuenta diversas variables como el volumen de desechos y su composición para calcular cuánta de esta biomasa sí es aprovechable. Una vez ubicadas las regiones donde se generan mayor volumen de residuos, los científicos recolectaron muestras y les aplicaron diversas herramientas de análisis como espectroscopía y valor calorimétrico para conocer su composición y calcular su potencial bioenergético. Luego evaluaron qué tecnologías y procesos serían más apropiados para transformarlos en un recurso utilizable, considerando criterios de sustentabilidad económica, social, técnica y ambiental. Encontraron que el valor calorífico de este tipo de residuos -que oscila entre 16 y 17 Megajoules por kilogramo- resulta similar al de algunos combustibles convencionales como los derivados del petróleo. “Esto le da un valor agregado al emplearlo como biocombustible por su gran potencial para producir energía”, afirma Liliana Pampillón. Los científicos cruzaron estos datos con valores como el índice de biomasa en diversas regiones del estado para calcular su potencial total (no incluye costos de recolección). A partir de una cantidad estimada en 33 mil 416 toneladas de biomasa al año, Tabasco podría generar unos 156 mil Megawatts/hora de energía en el mismo periodo, un monto que equivale aproximadamente a la cuarta parte de la demanda de una ciudad pequeña. Otra opción viable tanto en términos económicos como técnicos y ambientales sería usar bacterias (digestión anaeróbica) para liberar la energía de este tipo de biomasa, afirma la profesora e investigadora de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. “Este proyecto va de la mano con aspectos ambientales: atendemos el manejo adecuado de estos residuos y buscamos beneficio para las comunidades más vulnerables”, concluye Liliana Pampillón González.
La compañía estadounidense Saildrone y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE.UU. publicaron el primer video captado por un vehículo de superficie no tripulado del interior del huracán Sam a su paso por el Atlántico, que ahora se ha debilitado a una tormenta de categoría 2.
La formación de cráteres, tras el impacto de meteoritos en planetas y satélites naturales, es una de las áreas en las que Felipe Pacheco Vázquez, graduado del Cinvestav en 2011, ha aportado nuevo conocimiento e impulsado la formación de estudiantes; labor que fue reconocida recientemente con uno de los Premios de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias 2021. La materia granulada está compuesta por partículas sólidas de diversos tamaños, es el caso de la arena de las playas, pero también se puede encontrar en los asteroides, al tratarse de un conglomerado de granos, o en las superficies de planetas y lunas, explicó Pacheco Vázquez, quien actualmente es investigador del Instituto de Física de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP). La colisión de un meteorito sobre un planeta u otro cuerpo celeste, cuya superficie está cubierta por arena, genera un cráter y, en algunos de ellos, como en el llamado Tycho de la Luna, se han identificado un conjunto de líneas delgadas (sistemas de rayos) saliendo del punto de impacto. Al respecto de este tema, Pacheco Vázquez ha reportado en publicaciones científicas que los sistemas de rayos, de los cuales no se entendía del todo su proceso de formación, pueden resultar del impacto de un proyectil no esférico. Las pruebas experimentales mostraron que los proyectiles esféricos generan una cortina uniforme de material alrededor del cráter; en cambio cuando los objetos que se impactan son amorfos y con curvaturas marcadas, se presentan sistemas de rayos; esto podría explicar lo observado en el cráter Tycho de la Luna, dijo Pacheco Vázquez, quien fue reconocido en el área de ciencias exactas. Además, ha identificado que conforme la energía del impacto aumenta (relacionada con la velocidad y el tamaño del proyectil), los cráteres se ven más circulares, independientemente de si el objeto que colisionó no es esférico, como es el caso de los asteroides. Para estudiar la morfología de cráteres, ya sean sencillos, dobles o con sistemas de rayos, el investigador utiliza materiales granulares como la arena a fin de lanzar proyectiles, con distinta geometría y a diferentes alturas, mientras una cámara de alta velocidad graba lo ocurrido tras el impacto para su posterior análisis. Desde el doctorado en el Departamento de Física Aplicada del Cinvestav Unidad Mérida, Pacheco Vázquez enfocó su trabajo de investigación en la materia granular y la formación de cráteres de impacto. Este interés lo llevó, en 2014, a conformar el Laboratorio de Materiales Granulares en el Instituto de Física de la BUAP, del que se han graduado 10 estudiantes y conseguido colaboraciones con grupos de investigación en México y otros países, entre ellos Francia, Estados Unidos, Japón y Bélgica. Si bien, el grupo de investigación que Pacheco Vázquez encabeza se ha destacado por sus estudios de la formación de cráteres en otros planetas y lunas, su trabajo acerca de materiales granulares también tiene un enfoque aplicado. Un ejemplo de lo anterior es el estudio de la interacción de un jet de granos con un medio líquido y cómo se generan burbujas que llegan a durar meses, lo cual puede ser deseado en ciertos escenarios industriales, como en el de la elaboración de cerveza. Otro es la caracterización de las propiedades y el análisis de la dinámica de los granos de café, tema en el que el investigador trabaja actualmente con miras a hacer más eficiente el manejo de este cultivo. Aunque la comunidad científica lleva décadas estudiando la materia granular, quedan algunas preguntas abiertas, ya que no existen ecuaciones generales para describir su comportamiento en una variedad de escenarios. Por lo cual, “el premio con el que recién fui reconocido es una motivación para seguir realizando trabajo científico de calidad y aportar conocimiento útil en lo que se refiere al manejo de los materiales granulares en la industria o saber cómo trasladarse en la superficie de Marte, que está cubierta de arena”, dijo el investigador. Los Premios de Investigación para científicos jóvenes de la Academia Mexicana de Ciencias fueron instituidos en el año 1961. A la fecha más de 200 investigadores han sido reconocidos en las áreas de ciencias exactas, naturales, sociales, humanidades, ingeniería y tecnología, dentro de los cuales figuran 33 investigadores del Cinvestav.
En un nuevo edificio de cinco niveles, con una superficie de 5,400 metros cuadrados construidos y ubicado en la Unidad Sur del Cinvestav, fue inaugurado el Centro de Investigación sobre el Envejecimiento (CIE), que tiene el objetivo de impulsar la generación de conocimiento de vanguardia en gerociencia. La ceremonia inaugural fue presidida por la Jefa de Gobierno de la Ciudad de México, Claudia Sheinbaum Pardo, el Director General del Cinvestav, José Mustre de León, y José Alejandro Díaz Méndez, titular de la Unidad de Articulación Sectorial y Regional del Conacyt, en representación de su directora, María Elena Álvarez-Buylla, entre otros representantes de la comunidad científica y universitaria del país. En su oportunidad, la Jefa de Gobierno de la Ciudad de México destacó que una característica fundamental de este nuevo Centro es la promoción de proyectos científicos colaborativos y no individualizados; es un proyecto de innovación científica con una nueva forma de trabajar, porque la investigación en ciencia es fundamental y también es fundamental que se traduzca en mejor calidad de vida: “Este proyecto va a generar soberanía en nuestro país, en términos de investigación, pero también en una vida saludable para los adultos mayores”, aseguró. José Mustre de León, Director General del Cinvestav, destacó que este Centro marca un hito para la institución que dirige, al ser la primera vez que Cinvestav contará con un espacio donde participen investigadores provenientes de otras instituciones para trabajar en forma conjunta, y esa es una forma paradigmática de trabajar en el desarrollo de la ciencia en los años próximos. Mustre de León sostuvo que la inauguración del CIE representa la fase inicial de construcción y pronto se estarán incorporando los investigadores, pero la etapa más importante está por venir, porque pronto se van a generar los primeros resultados con el trabajo científico que se realizará en este nuevo centro de investigación; también recordó que René Drucker Colín fue el principal promotor de la iniciativa y Cinvestav fue el proponente del proyecto. Por su parte, José Alejandro Díaz Méndez manifestó que este Centro representa la articulación virtuosa de la comunidad científica y el gobierno en aras de generar soluciones de incidencia social basadas en ciencia y tecnología en áreas prioritarias para el bienestar social. El CIE es resultado de la colaboración entre el Cinvestav, el Conacyt y la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación del Gobierno de la Ciudad de México, instituciones que auspiciaron el proyecto. La nueva entidad científica contará con 25 laboratorios dedicados al estudio del proceso del envejecimiento humano desde diversas perspectivas; 15 se dedicarán a la investigación en biología celular y molecular; cinco realizarán ciencia traslacional y cinco emprenderán estudios relacionados sobre este fenómeno y la sociedad, así como para realizar trabajos teóricos sobre el tema. El CIE pretende convertirse en un modelo de referencia en investigación biomédica integrada y multidisciplinaria con un claro impacto en la salud humana, mediante la interconexión entre la investigación científica básica, la medicina traslacional y el desarrollo tecnológico, explicó Ricardo Félix Grijalva, responsable técnico del proyecto. Además, el CIE enfocará sus esfuerzos de investigación en la gerociencia, que busca comprender por qué el envejecimiento puede conducir a la enfermedad y al declive funcional. Su equipo científico estará compuesto por profesionales con un interés principal en gerociencia, pero también incluirá expertos en otras áreas, como la medicina traslacional (que implica la transición de la investigación básica en aplicaciones clínicas) y regenerativa, así como de las patologías ligadas a la edad.
El Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), como parte del Consejo de Cuenca de la Península de Yucatán impulsa proyectos como la generación de un atlas de humedales del sur-sureste, entre otros enfocados a la conservación de la cuenca, dio a conocer el Dr. José Adán Caballero Vázquez, investigador de la Unidad de Ciencias del Agua del CICY y representante del sector investigación de este Consejo. El investigador expuso que es prioritario promover acciones para atender la creciente demanda de agua para la península de Yucatán, esto derivado del crecimiento urbano que se pronostica para 2030, esto durante la plática “Ciencia para la conservación de la Cuenca de la Península de Yucatán” que realizó el CICY como parte del ciclo de divulgación Ciencia en pro de la sociedad. Durante su exposición indicó que los principales problemas que enfrenta el acuífero de la península de Yucatán es la vulnerabilidad que presenta a la contaminación por, principalmente, el sistema de fosas sépticas que se usan en la región, las plantas de tratamiento insuficientes y la generación de aguas residuales que no son tratadas. En este sentido planteó que el CICY, a través de su Unidad de Ciencias del Agua, realiza trabajos que aportan a esta problemática; “En la Unidad realizamos proyectos para entender al acuífero, además estudios sobre la calidad del agua y hemos participado desde 2018 en el Grupo Especializado de Trabajo en humedales (GETHUM); detalló que el CICY participa actualmente en el proyecto de investigación, junto con el ECOSUR, para el establecimiento de Atlas de humedales del sur-sureste y sus amenazas. Finalmente indicó que otras acciones necesarias son: Conservar las cuencas y acuíferos; fortalecer el desarrollo regional; preservar la calidad del agua en cauces y acuíferos y playas; sanear todas las aguas residuales; promover el acceso adecuado de toda la población a los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento, bajo un marco de desarrollo urbano ordenado y sustentable; fomentar una cultura de prevención; además de evaluar los efectos del cambio climático y plantear medidas de adaptación; propiciar la gestión integrada de los recursos hídricos, para mejorar la gobernabilidad regional; y programar y procurar el financiamiento suficiente. Es importante mencionar que el Consejo de Cuenca de la Península de Yucatán es una instancia donde se coordinan, planean y programan acciones para lograr la seguridad y sustentabilidad hídrica en la región, donde además del CICY, participan otras instituciones públicas, privadas y universidades (Divulgación / JCDO).
Desde mediados del siglo pasado el uso de robots en las líneas de producción cambió la productividad en diferentes sectores industriales y, de acuerdo con la consultora The Boston Consulting Group, el uso de estas máquinas podría disminuir 16 por ciento los costos de la industria manufacturera en los próximos cuatro años. Por ello, Ismael López Juárez, adscrito al Cinvestav Unidad Saltillo, se ha enfocado en los últimos años al estudio de sistemas inteligentes para adaptarlos a los robots del sector industrial. Uno de sus últimos estudios fue publicado en la revista Mathematics, donde se da cuenta de la adaptación de inteligencia artificial a una estación de soldadura robotizada, aunque la aplicación puede emplearse en otro tipo de dispositivos. Se trata de un sistema de reconocimiento multivariante de patrones en las líneas de producción; es decir que, en caso de la variación en algún parámetro durante la realización de tareas, el robot identifica la posible causa del desperfecto y se adapta para realizar correctamente su labor. Por ejemplo, en el caso del robot donde se hizo las pruebas (soldador) se colocó una cámara para identificar si el cordón (unión) de soldadura varía debido a un desperfecto tanto en el sistema de posicionamiento como en el propio robot y, de ser así, tratar de corregirlo. El sistema de inteligencia artificial está basado en un patrón estadístico multivariante caracterizado por su distancia de Mahalanobis, el cual ayuda a determinar la similitud entre otras variables empleando Máquinas de Soporte Vectorial (SVM, por sus siglas en inglés). En este caso, gracias al uso de procesamiento de imágenes, lo que se determina son los parámetros geométricos del cordón de soldadura y se establece si es necesario continuar con el proceso o realizar las adaptaciones correspondientes. “Toda la programación la realizamos en una computadora conectada al controlador del robot y, dependiendo de los parámetros que arrojan las imágenes obtenidas con la cámara, es posible identificar y corregir las fallas. Por ejemplo, si el sistema de posicionamiento por donde pasan las piezas a soldar presenta desgaste, es posible que se ralentice y el cordón de soldadura se haga más grueso. En ese caso el sistema identifica la posible falla y de forma automática corrige el grosor del cordón, al tiempo que se indica el tipo de desperfecto”, explica López Juárez. Las pruebas de este sistema se realizaron en el laboratorio del Cinvestav Unidad Saltillo, donde se cuenta con un robot similar a los empleados en las empresas de manufactura. Allí, el grupo de investigación simuló posibles fallas que ocurren en las líneas de producción, como variación en la velocidad del sistema de posicionamiento, variación de corriente y voltaje en la fuente de alimentación o de la velocidad del propio robot, así como también, alteraciones en la propia antorcha del robot, y otras descomposturas típicas que reportan las empresas. La intención es que el sistema tuviera cuanta información sea necesaria para tenerlo como parámetros de fallas, a fin de que cuando se presente alguna de ellas las identifique y realice los ajustes convenientes. En las pruebas realizadas en laboratorio, este sistema de inteligencia artificial ha demostrado identificar de manera correcta la causa raíz de las fallas en un 88 por ciento, lo que significa una alta eficiencia en cuanto a su certeza. De acuerdo con Ismael López Juárez, actualmente existen paquetes computacionales para el control estadístico del proceso que emplean las empresas manufactureras, los cuales se usan en el control de calidad. Sin embargo, en su mayoría solo analizan una variable, a diferencia del sistema desarrollado por el Cinvestav, en conjunto con los institutos tecnológicos de Celaya y Saltillo, que consideran múltiples variables. “A nivel mundial no existe un paquete computacional que pudiera monitorear de forma multivariada y determinar las causas raíz de las fallas en las líneas de producción, al ser un proceso demasiado complejo. Por ello, estamos en pláticas con una empresa para saber si funciona de la misma forma en condiciones completamente reales y, de tener buenos resultados, podamos transferir la tecnología”, refirió el investigador del Cinvestav.
De acuerdo al Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía en México, la prevalencia de demencia es del ocho por ciento en adultos mayores; es decir, un millón 209 mil personas padecen algún tipo de demencia y la enfermedad de Alzheimer es la más común. De estas personas, dos de cada tres mujeres presentan mayor riesgo durante la transición a la menopausia. Ante este escenario Claudia Pérez Cruz, investigadora del Departamento de Farmacología del Cinvestav, emprendió una investigación con el objetivo de determinar la relación que puede existir entre la microbiota intestinal y el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer en mujeres. “Queremos establecer si existe una relación entre la microbiota intestinal y las hormonas sexuales femeninas, como el extradiol, con el objetivo de mostrar si la microbiota, al modular los niveles de estrógenos, pudiera tener un impacto en el inicio del alzheimer en mujeres”, explicó la investigadora. Se sabe que en el alzhéimer hay una alteración en la composición de la microbiota intestinal (disbiosis), pero no se ha demostrado qué alteraciones se presentan específicamente en las mujeres, entonces el proyecto pretende realizar estudios clínicos y determinar la composición de la microbiota; además, con análisis preclínicos se evaluará el efecto de un antibiótico o un tratamiento contra la disbiosis con el objetivo de demostrar la relación intestino-cerebro y mejorar la salud de los pacientes con esta condición. El alzhéimer empieza dos o tres décadas antes de presentar un daño cognitivo y en ese tiempo se ven desordenes periféricos: inflamación de bajo grado, desórdenes intestinales y alteraciones en el metabolismo de glucosa o colesterol y esto repercute en el cerebro; se piensa que existe una barrera impermeable entre el cerebro y la periferia, pero no es así, porque factores como la alimentación pueden afectar el paso de sustancias además de afectar la función cognitiva, con una comunicación bidireccional en las personas. Entre los factores de riesgo para desarrollar alzheimer se encuentran las alteraciones metabólicas ligadas a la dieta como obesidad o diabetes; si se consumen alimentos altos en grasas y azucares saturadas es probable padecer estas condiciones en la vida media (40-50 años), y el desarrollo posterior de demencia; quiere decir que una dieta no sana, sí daña el cerebro y su función. “En el laboratorio observamos, en un modelo de animal transgénico para alzheimer, que dietas con alto contenido de fibra y de antioxidantes pueden ayudar a prevenir el desarrollo de esta patología”, sostuvo Claudia Pérez. La incidencia del alzheimer en mujeres inicia después de la menopausia, entre los 55 y 65 años, en hombres es a los 65, una diferencia sustancial relacionada con esa transición; el declive en los niveles hormonales se encuentra relacionado con el deterioro de las funciones cognitivas. No se ha demostrado si hay una comunicación entre la microbiota, la liberación de hormonas sexuales, en particular estrógeno, y el cerebro, por ello también se busca determinar si existe un eje estroboloma (intestino-cerebro), y establecer si realmente la modulación de la microbiota puede aumentar los niveles de estrógeno y modificar la función en ese órgano, alterado en pacientes con alzhéimer. El estudio busca analizar la relación de la microbiota y el cerebro en mujeres, porque en el proceso de envejecimiento en hombres intervienen y disminuyen otras hormonas, como la testosterona, además, no presentan una afectación tan pronunciada en el momento de bajar sus niveles; el proyecto tiene su base en trabajos preliminares, realizados por Pérez Cruz, que al modular la microbiota intestinal aplicando una dieta determinada en un modelo animal, se observó una mejoría significativa en algunos signos característicos del alzhéimer a nivel de memoria e inflamación. “En general los estudios sobre alzheimer casi no distinguen entre sexos a pesar de que las mujeres son más vulnerables, dos tercios son femeninos, su incidencia en ellas es más alta pero no se ha analizado la causa, entonces se debe voltear a ver este fenómeno con el fin de abatir la mayor incidencia en mujeres, particularmente en México”, aseguró Claudia Pérez Cruz. De acuerdo con la investigadora, la microbiota son todos los microorganismos relacionados directamente con el hospedero, en humanos pueden ser virus, bacterias, protozoarios u hongos que se encuentran en su interior o en cualquier superficie; la de tipo intestinal se refiere a microorganismos que viven dentro de ese órgano, la mayoría son bacterias y se calcula que, en un adulto de 70 kilos, dos corresponden a ella. Con probióticos se puede fomentar que comunidades de bacterias puedan crecer para favorecer la salud, en cambio algunos antibióticos provocan resistencia bacteriana; lo importante es que al ser un ente biológico se puede modular su viabilidad, normar o incrementar con diferentes estrategias y la microbiota intestinal se puede modular con la dieta.
Con el fin de reducir el consumo de energía eléctrica en el sector público en Yucatán y transitar paulatinamente a que los edificios públicos estatales sean cero carbono, el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) participó en la elaboración de la Norma Técnica 31/20 Eficiencia energética en los edificios públicos del Gobierno del Estado de Yucatán, que tiene por objeto establecer las bases, normas técnicas y disposiciones generales que deberán observarse para lograr la eficiencia energética en los edificios públicos. El Dr. Luis Carlos Ordóñez López, investigador de la Unidad de Energía Renovable del CICY e integrante del Consejo Estatal de Energía Renovable de Yucatán, consideró que este paso es muy importante para trabajar en las áreas de oportunidades en la consolidación de las energías renovables en Yucatán, esto durante el Ciclo de divulgación: La ciencia en pro de la sociedad, promovido por el CICY. El investigador detalló que este Consejo tiene como objeto coordinar, fomentar y recomendar acciones que contribuyan a la transición de un modelo energético sustentable ambiental, social y económicamente para Yucatán. En este sentido, explicó que el CICY ha participado en este Consejo aportando en las actividades de investigación y docencia en materia de Energía Renovable, además de diversas actividades orientadas a la consolidación de la Norma Técnica 31/20 Eficiencia energética en los edificios públicos del Gobierno del Estado de Yucatán. El Dr. Ordóñez López dio a concocer que a nivel estatal una de las áreas de oportunidad más amplia es la del transporte, ya que es la que mayor emisiones de CO2 produce, favoreciendo el calentamiento global. Asimismo, indicó que el alumbrado público y la reducción de consumo energético en edificios públicos son otras áreas de oportunidad para la entidad. Por último, indicó que promover la eficiencia energética en Yucatán sería viable impulsando alternativas de movilidad urbana como las ciclopistas o el transporte eléctrico; o implementando alumbrado público solar; “La eficiencia energética tienen un impacto positivo en el ámbito social, económico y ambiental”, acotó. En la creación de la Norma técnica 31/20 participaron además del CICY, otras instituciones públicas, universidades, organismos y asociaciones civiles. El CICY colaboró en la asesoría científica
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