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Puro Hidrógeno

por AAA

En pleno siglo XX, el hidrógeno (H) saltó al imaginario colectivo como el villano de la película, a razón de su aprovechamiento para exterminio masivo. Quedó literalmento nulo su uso para el diseño de vehículos de transporte que medían su rentabilidad ante las gasolinas y la electricidad, a principios de dicha centuria. De cara al presente y con prospectiva hacia el futuro, se le sigue estudiando para la generación de alternativas energéticas que permitan minimizar el cambio climático.

Esta es la historia que se desprende del Laboratorio Nacional en Tecnologías del Hidrógeno, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Azcapotzalco del IPN, donde el doctor Juan Manuel Sandoval Pineda persiste en mejorar los procesos de depuración de este elemento vital.

“Se descubren los procesos de producción del hidrógeno en Inglaterra. Se menciona en la literatura de un vehículo con un sistema de combustión por hidrógeno. El tiempo avanza y hacia 1966, por ejemplo, tenemos un auto completamente de hidrógeno, en cuanto a su funcionamiento, operación y movilidad. Pero siempre se le ha dado prioridad a los combustibles fósiles, a la economía del petróleo».

En el universo no existe un elemento químico tan ligero y abundante; está presente en la composición tanto del agua como del gas natural. Es un agente energético capaz de almacenar, transportar y liberar energía limpia.

«El hidrógeno es un elemento fundamental en la naturaleza. Nunca está solo; va a la par de otros elementos. En condiciones normales o ambientales, se encuentra en forma de gas. Sin embargo, dado que siempre está acompañado o en otros medios, su extracción es complicada. Se requieren procesos complejos, sobre todo el uso de energías para extraerlo en forma de gas».

La apuesta energética en el uso de los derivados de los hidrocarduros, más su aprovechamiento desmedido e irracional, propició que se mirara con otros ojos tanto al hidrógeno como a otras energías alternativas.

«Nuestro país es parte del Protocolo de Kioto, desde el 2005; también es parte del acuerdo de París, en el que se asume el compromiso de disminuir el cambio climático y la emisión de contaminantes a la atmósfera hacia el 2036. Entonces se ubica al hidrógeno como una alternativa excelente, viable dadas sus capacidades. Para nosotros significa la necesidad de formar recursos humanos con un óptimo perfil de investigación y desarrollo tecnológico para responder al reto».

Los autos de hidrógeno son vehículos eléctricos que utilizan una pila de combustible para generar electricidad a partir del hidrógeno; emiten vapor de agua como residuo. En este sentido, su operación es semejante a la de un auto eléctrico convencional, pero en lugar de recargarse en una toma de corriente, repostan hidrógeno en estaciones especializadas.

En todo el mundo se busca producir el hidrógeno más puro posible. Al quitarle las sustancias que se mezclan con éste, aumenta su eficiencia y calidad.

Además, se reduce el riesgo de explosiones e incendios espontáneos. Pero su producción, eficiente y rentable, representa varios retos tecnológicos. Los expertos del IPN cuentan con un método para obtenerlo, a partir del agua y con una pureza cercana a los estándares internacionales.

«Trabajamos con esta tecnología desde el 2011. Son catorce años. Hemos empezado a desarrollar prototipos iniciales básicos del laboratorio, aplicando métodos científicos completos. La ruta nos ha impuesto obstáculos, científicos y tecnológicos para su generación, incluso no reportados en la literatura especializada. Por fortuna, también ubicamos áreas de oportunidad a nuestro favor».

Se trata de una línea de investigación y experimentación que apela al mayor estándar de calidad.

«El nivel de desarrollo tecnológico es un parámetro que establece la NASA y ubica el estatus de un trabajo tecnológico especializado. Va del cero al nueve. En este momento nos encontramos en el nivel siete. Es decir, vamos en la vía de un producto robusto, seguro, perfectamente fundamentado desde su perfil científico».

Rompe los mitos sobre el uso del hidrógeno en la industria y el transporte, y acércate a la ciencia y tecnología que se realiza en México. Es la oportunidad que te brinda la serie Técnik con su nuevo episodio enfocado a Puro Hidrógeno.

Ficha Técnica: Serie Técnik, dirigida por AAA. Episodio Puro Hidrógeno; duración 24 minutos aproximadamente (3 bloques de contenido más 2 espacios intercorte); formato documental de ficción; grabación en ESIME Azcapotzalco. Calidad en HD, animaciones en 2D e IA. Tarjet: para todo público con énfasis en juventud en formación vocacional y universitaria. Coproducción Canal Once y la Coordinación de Imagen Institucional IPN. México 2025.

Sigue el sendero de las energías limpias en el universo del conocimiento en expansión:

Bioprótesis


por AAA

Para quienes dudan de que el enlace entre empresa, institución e investigación es campo minado, la trayectoria del ingeniero Luis Armando Bravo Castillo demuestra todo lo contrario. Nativo de las aulas de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas, UPIITA del IPN, su visión por engarzar biomecánica y salud, será una cadena que lo llevará al éxito.

Desde joven traía clavada la idea de innovar en el campo de las prótesis para miembros amputados; en un inicio, con radio de acción hacia el sector más desfavorecido de este país. De un plan de tesis, ya hacia el final de su licenciatura, esto escala hasta la fundación y desarrollo de una pequeña empresa que ahora cuenta con prótesis comerciales, con un funcionamiento automatizado y aprobado por los estándares médicos más rigurosos.

«Estudié medicina en el Instituto Politécnico Nacional, en la Escuela Superior de Medicina. Desde mis primeras prácticas profesionales, me tocó atender el caso de un joven que venía de electrocutarse. Después de las valoraciones, no pudimos salvar sus extremidades y terminó perdiendo los dos brazos, hasta el hombro y una pierna. Esto sembró un interés muy marcado por ver de qué manera, después del tratamiento médico, se le iba a ayudar a este joven para que pudiera lograr su independencia».

«Y, coyunturalmente, el IPN inaugura la nueva Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas, la UPIITA, con tres carreras —telemática, mecatrónica y biónica—. Definitivamente quedé convencido de que biónica me permitiría la fusión, el matrimonio, entre ciencia y medicina».

En México, de acuerdo a la Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo, se registraron 60.5 millones de personas económicamente activas, en el primer trimestre del 2025. Para solventar a un sector en riesgo de accidente y amputación, las prótesis son una innovación tecnológica y están diseñadas para adaptarse a la naturaleza del cuerpo.

Con la meta de avanzar con diseños propios, y su respectiva generación en prototipo, el ingeniero Luis Armando Bravo registra la firma Probionics con una generación comercial, mecánica y limitada. Esto queda ampliamente superado con la maduración de una firma capaz de proveer piezas automatizadas, con capacidad de movimientos precisos, ligeras y hasta resistentes al agua.

«El mercado de personas amputadas de brazo está conformado por personas jóvenes, en edad laboralmente activa y que precisamente tuvieron un accidente en el trabajo por lo que requieren la prótesis».

​Además de este sector prioritario, se suman los infantes con malformación congénita.

«Es por eso que decidimos hacer la escala de nuestro producto para aquellas niñas y niños que nacieron así. Estamos atentos de las familias que buscan una prótesis para ellos. Entonces ahora tenemos la única pieza en el mundo, a nivel pediátrico, resistente al agua. Imagínense su valor al darle la oportunidad al menor de lavarse su mano —agarrando con la prótesis una esponjita y poder frotar su mano biológica, por primera vez, para poder comer—».

Esta nueva generación de prótesis tiene el compromiso de mejorar la calidad de vida de la ciudadanía. Se trata de una aplicación tecnológica con alta responsabilidad social. Si deseas conocer más sobre esta área de innovación, en voz de su protagonista, la invitación queda abierta con el nuevo episodio de la serie Técnik, el universo del conocimiento en expansión, dedicado a Bioprótesis. ¡No te lo pierdas!

Ficha Técnica: Serie Técnik, dirigida por AAA. Episodio Bioprótesis; duración 24 minutos aproximadamente (3 bloques de contenido más 2 espacios intercorte); formato documental de ficción; grabación en Probionics. Calidad en HD, animaciones en 2D e IA. Tarjet: para todo público con énfasis en juventud en formación vocacional y universitaria. Coproducción Canal Once y la Coordinación de Imagen Institucional IPN. México 2025.

Este es tu pase bionico para “el universo del conocimiento en expansión”:


Los Semiconductores

por AAA

Los semiconductores son materiales que se diseñan en laboratorios especializados. En el mundo de la electrónica integran a los microchips o circuitos integrados. Son pequeños, baratos, duraderos y necesitan poca energía para funcionar. En el día a día están hiperactivos en los dispositivos móviles y las computadoras. Además, su horizonte es expansivo.

En el Laboratorio de Microtecnología y Sistemas Embebidos del Centro de Investigación en Computación, CIC, del Instituto Politécnico Nacional, IPN, el Doctor Miguel Ángel Alemán Arce es líder en su investigación y en el desarrollo experimental de biosensores.

“Para hablar de un semiconductor pensemos qué es primero un conductor: un conductor permite que fluya carga a través de él (por ejemplo, cuando conectamos nuestro teléfono móvil y queremos que se recargue la batería). Cuando hablamos de un no conductor, hablamos de algo totalmente diferente, un no conductor o un aislante; eso significa que éste no va a permitir que fluya esa carga, la retiene…»

«Entonces en un semiconductor encontramos algo intermedio entre estos dos materiales. ¿Qué significa?, que en su estado natural puede funcionar como no conductor y podemos modificar ciertas propiedades eléctricas para que éste se convierta en conductor«.

Los investigaciones del CIC se enfocan hacia la fabricación de dispositivos biológicos que detecten enfermedades en personas y en cultivos, como el jitomate y la papaya.

«El proyecto principal era diseñar y fabricar un microprocesador, mismo que es la parte central de cualquier dispositivo electrónico; este dispositivo nos va a ayudar a procesar las señales que se generan del biosensor; entonces realmente el biosensor es parte del sistema que va a componer el dispositivo electrónico más complejo. Estamos trabajando con sensores que puedan detectar la presencia de agentes patógenos—hablamos de enfermedades como virus o bacterias—…»

«Imagínense que pudiéramos descubrir el momento en el que cambia una célula, el momento en el que la célula se enferma, el momento en el que la célula muta, o en el momento en el que un virus entra al cuerpo. El virus sabemos que ronda en tamaño entre más o menos 20 nanómetros a 100 nanómetros. Imagínense que entra un virus y que pudiéramos detectarlo. Entonces podríamos registrar enfermedades que son muy invasivas, como el cáncer. ¿Sí?, de manera temprana, de tal manera que pudiéramos actuar rápidamente y aplicar el tratamiento adecuado para erradicarlo…”

¡Imaginemos el gran potencial de los semiconductores! La invitación del doctor Miguel Alemán Arce queda abierta para conocer más a detalle el tema de estreno de la serie Técnik, el universo del conocimiento en expansión, misma que expone contenidos en lengua náhuatl.

Ficha Técnica: Serie Técnik, episodio Semiconductores; duración 24 minutos aproximádamente (3 bloques de contenido más 2 espacios intercorte); formato documental de ficción; grabación en Foro Canal Once y Centro de Investigación en Computación IPN. Calidad en HD, animaciones en 2D e IA. Tarjet: para todo público con énfasis en juventud en formación vocacional y universitaria. Coproducción Canal Once y la Coordinación de Imagen Institucional IPN. México 2025.

Este es tu pasaporte para “el universo del conocimiento en expansión”: