Mes: mayo 2022

Con magnetismo y nanotecnología, un grupo de estudiantes de la licenciatura en Química de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la UNAM, liderados por la doctora Yolanda Vargas, han logrado patentar un desarrollo que permite descontaminar el agua e, incluso, recuperar materiales que la contaminan como el petróleo. Este trabajo permitiría, además, reducir los costos ambientales de los derrames en el mar. Esta es la historia.

• En la FES Cuautitlán, Yolanda Marina Vargas Rodríguez lidera el grupo de investigadores que desarrolla esta innovación

• Rescata el hidrocarburo de derrames en plataformas y barcos; en 2021 logró una patente por esta tecnología

A partir del desarrollo de nanotubos de un mineral de arcilla, llamado haloisita, y de un mineral que genera magnetismo, de nombre magnetita, investigadores de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán, encabezados por Yolanda Marina Vargas Rodríguez, logran adsorber contaminantes del agua.

Entre ellos bacterias, sustancias radiactivas, virus, parásitos, fertilizantes, pesticidas, fármacos, nitratos, fosfatos, plásticos y desechos fecales. En ocasiones, es difícil detectarlos porque estos elementos no siempre tiñen el líquido.

Vargas Rodríguez, responsable del Laboratorio 11 “Nanomateriales y Catálisis”, de la Unidad de Investigación Multidisciplinaria (UIM), de esa entidad académica, tiene la responsabilidad de contribuir a reducir la polución de cuerpos de agua.

Hace más de ocho años inició el desarrollo de diversas estrategias. Al principio empleó nanotubos de haloisita(NTHs) para atraer y retener sustancias dañinas de las residuales, los cuales llevan a cabo este proceso de manera natural.

Este proyecto surgió con la idea de aplicarse en la industria textil, como un filtro para limpiar las grandes cantidades del líquido. “Se coloca directamente en la cisterna y luego se recupera debajo de ella”, explicó. Por sus características, esta tecnología también puede beneficiar a las industrias farmacoquímicas y a los hospitales, pues ya se encuentra lista para su uso inmediato.

Con el objetivo de explotar las bondades de este mineral, recientemente la universitaria orientó este desarrollo a la recuperación de petróleo del mar: derrames de las plataformas, de los barcos o de algún accidente, entre otros. Luego de una investigación exhaustiva, descubrió que lo más adecuado para ello es emplear materiales magnéticos, con la idea de hacer componentes más benignos, como la magnetita que no contamina. De este modo, decidió agregarla a los nanotubos de haloisita, porque se adiciona a la mancha de petróleo y lo recupera.

La universitaria explicó que existen tres opciones para rescatar los hidrocarburos: usar tensoactivos (un detergente que se disuelve, pero quedan burbujas en el mar); quemarlo (provocaría mayor contaminación ambiental por las partículas de CO2, azufre, etcétera); y, la más viable, la recuperación magnética.

Con ese propósito ideó un soporte para la magnetita, pues no quería mezclarla con los nanotubos de haloisita debido a que ambos adsorben; sin embargo, al jalarla de los nanotubos se quedaría en el agua, contaminando. Por eso, creó un nanocomposito (material con propiedades singulares) y lo evaluaron con los diferentes tipos de petróleo que hay en el país.

Lo agregó como polvo, formó un ferrofluido y luego aplicó el campo magnético. El resultado fue que con los hidrocarburos más viscosos (los más difíciles de recuperar) funcionó mejor, “permite recoger la mancha, el petróleo se extiende mucho, la va recogiendo y la podemos ir desplazando hacia donde lo vamos a recuperar”, explicó la académica.

En un inicio, evaluó la magnetita con nanotubos de carbono, pero su síntesis resultó compleja y cara; en contraste, con la haloisita se redujeron los costos, pues ambos son naturales. La magnetita es un material superparamagnético, lo que significa que una vez que se le quita el imán deja de ser magnético y, gracias a esta característica, se puede recuperar el combustible.

Cabe destacar que cuando este se recobra se puede reutilizar, ya que se emplea poco material magnético y, aunque queden algunos residuos, permanecen en los asfaltenos (compuestos químicos orgánicos del hidrocarburo crudo), lo cual le genera modificaciones. Por tanto, es factible procesarlo o destilarlo.

Esta línea de investigación fue desarrollada para beneficiar al medio ambiente y dar solución a algunos de los problemas que se presentan con los derrames marítimos del carburante. En la actualidad, lo común es agregar tensoactivos, que permanecen y repercuten en la cadena alimentaria, pues los peces lo ingieren y después llega al consumo humano.

También, perjudica o acaba con la vida de los animales que se zambullen o salen a la superficie, porque se les adhiere y obstruye sus vías respiratorias. Además, también puede causar daños irreversibles en la flora y fauna.

Debido a los importantes alcances de este proyecto, la académica trabajó por cuatro años para obtener la patente, que logró en 2021 y quedó registrada con el nombre de “Nanocomposito magnético, su proceso de síntesis y proceso de recuperación de petróleo o aceites de cuerpo de agua usando dicho nanocomposito”.

En esta línea de investigación también colaboran Adolfo Obaya Valdivia y Guadalupe Iveth Vargas Rodríguez, académicos de la FES Cuautitlán; José Álvaro Chávez Carvayar, del Instituto de Investigaciones en Materiales; y además cuentan con el apoyo del Instituto de Física de la Universidad Nacional.

En 1990, el pintor canadiense Arnold Belkin, junto con un grupo de mujeres estudiantes, creó “Inventando el futuro”, un mural que plasma la importancia de la ciencia y la ingeniería en México.

Un recorrido visual que va desde la pirámide de Teotihuacán hasta las invenciones futurísticas, y que también sirve de inspiración para quienes visitan la biblioteca Enzo Levi en el Posgrado de Ingeniería de la UNAM.

En 1990, con el patrocinio de la Sociedad de Exalumnos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional (en particular de la Generación 1954), así como de la Asociación de Ingenieros Universitarios Mecánicos Electricistas y del Colegio de Ingenieros Civiles de México, AC, el artista plástico mexicano de origen canadiense Arnold Belkin pintó su mural Inventando el futuro en uno de los muros interiores de la Biblioteca Enzo Levi, de la División de Estudios de Posgrado de la mencionada instancia académica, en Ciudad Universitaria.

“Inventando el futuro corresponde a la última etapa de la producción de Belkin, quien dos años más tarde moriría en Ciudad de México y, si no me falla la memoria, es el antepenúltimo gran mural de alrededor de 30 que hizo”, dice Luis Vargas Santiago, del Instituto de Investigaciones Estéticas.

De acuerdo con el especialista, la idea de los patrocinadores era regalarle a su facultad un mural que resaltara el papel que ha tenido la ingeniería en la historia de la humanidad.

“Se llama Inventando el futuro porque muestra la capacidad visionaria de la ingeniería para mejorar las condiciones de vida de las personas”, agrega.

Con base en alegorías

Elaborado con base en alegorías, este mural tiene dos niveles: uno superior y otro inferior, en los cuales se registran cuatro grandes momentos de la historia marcados por figuras que representan los cuatro elementos de la naturaleza: la tierra, el fuego, el agua y el aire.

“En primer lugar, como representante de la tierra, hay un agrimensor viendo a través de su herramienta cómo se pueden trazar caminos; después, como representante del fuego, un Prometeo; a continuación, como representante del agua, una especie de androide abriendo, delante de unas tuberías, una válvula de lo que parece una presa hidráulica, y, finalmente, como representante del aire, un personaje alado conectado a una serie de invenciones satelitales”, señala.

Un segundo nivel de información se asocia a momentos históricos en los que la ingeniería ha contribuido definitoriamente para que la humanidad avance.

“En éste se aprecian la estructura de la Pirámide del Sol, en Teotihuacan, que nos recuerda la importancia de la ingeniería para las civilizaciones mesoamericanas; una representación del Palacio de Minería, que es donde surgió la primera escuela de ingeniería de la UNAM, vinculada a la explotación de minas; el Puente Tampico, construido en 1988; y los proyectos de los satélites Morelos, que México lanzó al espacio en 1985. Por supuesto, cada una de estas obras y de estos proyectos se relaciona con los mismos elementos: la pirámide del Sol, con la tierra; el Palacio de Minería, con el fuego; el Puente Tampico, con el agua; y los satélites Morelos, con el aire”, apunta Vargas Santiago.

Un tercer nivel de información tiene que ver con los seres humanos que hacen posible o, bien, operan estos inventos tecnológicos de la ingeniería.

“En este nivel se observan dos personas usando computadoras, otra controlando un circuito eléctrico, otra más impartiendo una cátedra (en referencia a las labores de la Facultad de Ingeniería), una mujer (la única) manipulando los controles de una grúa, un individuo frente a un mapa, otro con un teléfono, otro más operando un satélite en un monitor, un estudiante tomando clases y, por último, alguien con una antena. Sin duda, el elemento que más se conecta con el público es el estudiante que toma clases, pues el mural se localiza en una biblioteca y ésta es visitada, sobre todo, por estudiantes… En pocas palabras, la temática de este mural aborda los cuatro elementos de la naturaleza y los avances más notables de la ingeniería en sus ramas mecánica, hidráulica, civil y eléctrica”, afirma Vargas Santiago.

Superficies heladas

A partir de su práctica pedagógica en el Taller de Perfeccionamiento y Producción de Mural, que fundó en la década de los 80 del siglo pasado en la Escuela Nacional de Artes Plásticas (ENAP) de la Universidad Nacional, hoy Facultad de Artes y Diseño, Belkin se convirtió en el último gran innovador o, si se quiere, en el refundador del muralismo (en la década de los 50 había sido ayudante de David Alfaro Siqueiros).

“En esa época empezó a pensar en cómo se podía rescatar y reinventar el muralismo cuando éste estaba llegando quizá a su ocaso o ya no era un arte con la fuerza necesaria para representar la historia y la política que tuvo en la posrevolución”, comenta el investigador universitario.

En dicho taller, donde llegó a ser uno de los profesores más populares y carismáticos de la ENAP, Belkin creó un método pedagógico y un modelo para pintar murales con relativa rapidez y a un bajo costo.

Un producto de este modelo es Inventando el futuro. El artista plástico nacido en Calgary, Canadá, en 1930, lo concluyó en sólo seis meses, con la colaboración de cuatro de sus alumnas: Maribel Avilés, Leonora González, Susanne Junge y Patricia Quijano, quien posteriormente sería su última pareja y esposa.

“En su elaboración, Belkin usó pintura sintética de resina, la famosa politec, que aplicó con diferentes técnicas, pero sobre todo con un aerógrafo. Por eso, es que vemos superficies tan heladas… Un aspecto interesante de Inventando el futuro es que pertenece a la etapa en la que Belkin comenzó a ser más optimista con respecto a lo que la ciencia, la tecnología y la cultura podían hacer por la humanidad. Es un mural que refleja colores mucho más intensos, alegres. Además, llama la atención que lo haya realizado en una universidad pública, donde se construyen los proyectos de renovación en términos de infraestructura y tecnología para el país. Creo que por ahí iba un poco la apuesta de Belkin”, indica Vargas Santiago.

Pintado en un muro falso de triplay de cedro, cubierto con sellador acrílico y montado en un bastidor de madera, este mural de 42 metros cuadrados fue inaugurado el 14 de septiembre de 1990, con la presencia de José Sarukhán Kermez, entonces rector de la Universidad Nacional Autónoma de México.