El funcionamiento de los sistemas de ventilación es uno de los aspectos clave  para mantener la continuidad operacional en la minería pues suministran aire fresco, controlan el polvo y ayudan a expulsar la contaminación aérea en las faenas subterráneas.

En ese contexto, la Usach ejecuta el proyecto “Smart device de inteligencia computacional para predicción de fallas en ventiladores principales en minería subterránea”, liderado por el Dr. Sebastián Pérez Cortés, académico del Departamento de Ingeniería en Minas, con amplia experiencia en modelación y simulación de este tipo de procesos.

La investigación es financiada por ANID y cuenta con la colaboración de la Minera HMC Faena Tambo de Oro, dedicada a la extracción de mineral en la Región de Coquimbo  y  HCA Minería, especialista en soluciones de drenaje y ventilación. Además es apoyada por la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación, a través de su Dirección de Gestión Tecnológica, y por la Facultad de Ingeniería.

Tal como explicó el Dr. Sebastián Pérez lo que se busca es “desarrollar un sistema predictivo preciso para monitorear en tiempo real, el correcto funcionamiento de los ventiladores y anticipar sus posibles fallas, de modo que se puede intervenir antes que se generen”. 

Agregó que “estos son equipos críticos que al quedarse sin funcionamiento, paralizan la operación y se arriesga la salud de quienes trabajan en la mina. Una forma de enfrentar ese problema es utilizando un sistema back up. Es decir, si falla un ventilador se tiene uno de reemplazo, lo cual conlleva un mayor gasto”.

En la investigación trabajan Francisco Cubillos, director alterno del proyecto y profesor del Departamento de Ingeniería en Química y Bioprocesos; Michael Miranda, jefe de carrera de Ingeniería Civil en Mecatrónica; Gonzalo Acuña, investigador del Departamento de Ingeniería en Informática; y Juan Pablo Hurtado, experto en ventilación del Departamento de Ingeniería en Minas, entre otros.

Trabajo conjunto con la industria minera

En la actualidad, el proyecto ahonda en el levantamiento de datos. En el caso de la minera HMC Faena Tambo de Oro, el Dr. Pérez destacó que comenzaron a implementar ventiladores “con sistema Scada para medir signos vitales en los equipos, que facilitan un volumen de data reciente y entrega  la oportunidad de contar con acceso a la faena y usarla como un laboratorio de pruebas para nuestra investigación”.

La multinacional HCA, representante en Chile de la marca Howden, también ha aportado información relacionada con las condiciones operacionales de sus equipos.

Una vez ejecutada la recopilación, selección y tabulación de la data, el siguiente paso será “procesarla, a través de distintos algoritmos y modelos para identificar aquellas variables que nos puedan entregar una predicción más precisa del comportamiento futuro de los ventiladores”, acotó.

Asimismo, existe el desafío tecnológico de desarrollar un prototipo funcional y generar las predicciones mediante inteligencia computacional.

El Dr. Sebastián Pérez espera que se generen así nuevas oportunidades para la industria minera como mejoras en las mantenciones y continuidad operacional, impactando en la calidad y en los flujos de aire para trabajar de forma segura y eficiente en una mina subterránea.

Siete películas en funciones de lunes a domingo de 11 a 18 horas, talleres para niñas y niños, rincón infantil y food trucks ofrecerá Planetario Usach todos los días desde el 01 de julio.

La programación especial de vacaciones de invierno se extenderá hasta el 16 de julio con entretención y divulgación científica para todas las edades.

Una de las novedades de esta temporada es el estreno de "Una de piratas", la película más exitosa del Planetario de Buenos Aires, con la voz de la actriz chilena Antonia Santa María.

Esta fantástica historia narra las aventuras espaciales de un pirata que, cansado de recorrer los mares del planeta Tierra, se anima a viajar por el Universo y a bordo de su pequeño barco de papel descubre planetas, estrellas, cúmulos, constelaciones y otras maravillas del cielo.

El Gran Capitán es un pirata que le teme a la oscuridad, por eso, se traslada  eternamente por los océanos buscando la luz del Sol, huyendo de la noche, hasta que un buen día decide viajar por el Universo en busca de los astros más lejanos y luminosos. Así comienza una verdadera travesía por el espacio.

Las entradas online para las actividades de estas vacaciones de invierno se adquieren en www.planetariochile.cl

En nuestro país la producción, demanda y exportación de productos agrícolas orgánicos ha  experimentado un crecimiento sostenido en el último tiempo, proyectándose que esta tendencia seguiría en alza.

Muestra de lo anterior, es que en 2020 el mercado de productos orgánicos, como frutas y hortalizas, generó ventas sobre los US $311 millones y exportaciones a 50 países, de acuerdo al informe “Agricultura Orgánica: Información actualizada del sector” de ODEPA. Asimismo, se espera que en los próximos cinco años las ventas superen los US $150 mil millones.

En ese contexto, uno de los grandes desafíos para la industria agrícola orgánica es mantener los niveles de producción de manera sostenible, previniendo y combatiendo las plagas que dañan los cultivos.
El azufre elemental y fungicidas en base a extractos de toronja están entre los métodos más utilizados contra las infecciones que dañan los árboles frutales, plantas u hortalizas, aunque hoy se hace necesario diversificar la oferta de agentes naturales de control biológico.

Esa fue la problemática que abordó un equipo de investigación de la Usach, que estuvo integrado por las investigadoras de la Facultad de Química y Biología, Dra. Milena Cotoras Tadic y Dra. Leonora Mendoza Espínola. Se sumaron al proyecto, el Dr. Rubén Bustos Cerda, investigador de la Facultad de Ingeniería, y los estudiantes, Alejandro Grancelli Olivera y Diego Godoy Pedraza.

Como resultado del trabajo conjunto, se formuló un fungicida del tipo emulsificado o microencapsulado que comprende extractos de orujo de uva o pomasa para controlar específicamente la infección causada por el hongo fitopatógeno Botrytis cinerea en plantas, partes de plantas o sus frutos, que  produce la “Pudrición gris”, enfermedad que se presenta en las etapas de pre y postcosecha de los productos agrícolas.

Al respecto, la Dra. Milena Cotoras explicó que el fungicida desarrollado “es de origen natural y posee la capacidad de inhibir el crecimiento y su propagación, además de proteger de la infección al tejido vegetal. Esta solución puede ser aplicada por aspersión como suspensión acuosa sobre la superficie de las hojas, así como en los frutos”.

Enfatizó que esta invención creada en la Usach, busca aportar a la industria agrícola en general, “con un biocida inocuo y efectivo para proteger las especies vegetales, asegurando el manejo seguro de la producción de frutas y hortalizas. Al mismo tiempo, entregamos al mercado otra alternativa de un agente natural para el control biológico del hongo Botrytis cinerea”.

En la actualidad, esta tecnología se encuentra con patente concedida en Chile, trámite que fue apoyado por la Dirección de Gestión Tecnológica de la Vicerrectoría de Investigación, Innovación y Creación.
Conoce más de las distintas tecnologías desarrolladas en nuestra Universidad, accediendo a la página web de la DGT 
 

El Departamento de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia de la Universidad de Santiago de Chile inauguró su taller: “Cultura Entretenida en Realidad Virtual”, programa de experiencia inmersiva dirigido a la comunidad estudiantil para acompañar sus “primeros pasos” en el metaverso.

Durante la sesión inaugural, las y los asistentes pudieron adentrarse en experiencias inmersivas a través de visores Oculus 2, disponibles en siete estaciones interactivas, guiadas por  tutoras y tutores de PAIEP.

La actividad estuvo encabezada por la Dra. Laura Almendares Calderón, vicerrectora Académica, quien destacó que el proyecto es una apuesta que contribuirá a un aprendizaje más efectivo, motivador y significativo para los estudiantes abriendo nuevas posibilidades en la forma en que adquieren conocimientos y habilidades.

“Como Universidad de Santiago, estamos muy interesados en enriquecer la formación de nuestro estudiantado, poniendo a disposición todas las herramientas necesarias para fortalecer su proceso educativo. A este primer paso, esperamos sumar la creación de juegos en realidad virtual aplicados a la educación”, indicó la autoridad.

Cálculo y Realidad Virtual

La Mg. Myriam Vera Fuentes, jefa del Departamento de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia, invitó a la comunidad estudiantil Usach a participar de esta experiencia: “Este es el primer paso para que puedan conocer y explorar todas las oportunidades que ofrece el uso del dispositivo Oculus 2. Actualmente, nos encontramos trabajando en un juego de realidad virtual para Cálculo III, que permitirá a las y los estudiantes vivir la experiencia de estar sumergidos en el espacio tridimensional IR3”, destacó.

Las tutoras y  los tutores invitan a los integrantes de nuestra comunidad estudiantil que deseen participar en  “Cultura Entretenida en Realidad Virtual”,  acercarse a la sala 13 de PAIEP cada miércoles de 12:00 a 14:00 horas. La actividad no requiere inscripción previa.

Planetario Usach invita a una charla de divulgación científica de forma gratuita, junto con su clásico show de constelaciones, el martes 6 de junio a las 19:00 horas. En esta ocasión, el invitado será Felipe Asenjo, doctor en Ciencias con mención en Física de la Universidad de Chile, con postdoctorados en Umeå Universitet y The Institute for Fusion Studies en The University of Texas at Austin.

La actividad se titula "Agujeros negros: ¿Qué son, qué tamaño tienen y qué pasa si caes a uno?" y abordará las principales preguntas que rodean a estos fascinantes objetos del Universo.

“En esta charla contaremos todo lo que siempre has querido saber. Por ejemplo, que los agujeros negros existen en el centro de las galaxias, incluida la nuestra; que algunos son inimaginablemente grandes, y que la razón por la que nada puede escapar de ellos no se debe solamente a la atracción gravitacional”, adelantó el Dr. Asenjo, añadiendo que se trata de un fenómeno natural de una belleza y extrañeza sobrecogedora, “que esperamos que disfruten en todo su esplendor el próximo martes”.

La charla se cerrará con el tradicional show de constelaciones a cargo del clásico proyector óptico Carl Zeiss, que tiene la capacidad de mostrar cinco mil estrellas.

Este robot mecánico de 160 lentes, hecho por la mejor industria de óptica alemana, es el mismo equipo que tienen los planetarios de Nueva York, Chicago y Buenos Aires.
 

Una unión virtuosa entre química y óptica cuántica, generada entre un equipo chileno liderado por el investigador del Instituto Milenio de Investigación en Óptica, MIRO, y académico de la Universidad de Santiago de Chile, Felipe Herrera, junto al laboratorio del investigador Markus Raschke, en la Universidad de Colorado Boulder, dio origen a la reciente publicación “Antenna-coupled infrared nano-spectroscopy of intra-molecular vibrational interaction” (Espectroscopía infrarroja de la interacción intramolecular en una nanoantena) en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), una de las revistas científicas de mayor impacto mundial, y donde, entre otros avances, se han dado a conocer resultados como la estructura en hélice del ADN humano en 1953.

En este caso, se trata de un descubrimiento que por primera vez prueba y describe un mecanismo para manipular la transferencia de energía dentro de una molécula en un polímero. “Esto es algo a lo que uno generalmente no tiene acceso porque las moléculas hacen lo que la naturaleza les obliga a hacer, tienen una estructura electrónica establecida y son muy difíciles de manipular”, explicó el investigador MIRO Dr. Felipe Herrera.

No oculta su entusiasmo cuando dice que “logramos demostrar que utilizando efectos de coherencia entra la radiación y la materia en un complejo de renio carbonilo, que se utiliza para fotocatálisis,  es posible manipular la dinámica intrínseca de sus vibraciones. Encontramos una manera de hacerlo, la describimos usando teoría cuántica, en una versión simplificada, y fuimos capaces de describir las modificaciones de las tasas de transferencia entre sus modos vibracionales. Además, pudimos describir cuantitativamente el resultado y eso es un gran logro porque estos sistemas son difíciles de modelar”.

Historia del proceso

Si bien esta investigación tardó un año en obtener resultados, su origen se remonta al 2020, cuando ambos equipos de investigación se preguntaron si podían llevar supuestos de la óptica cuántica para controlar la interacción de la radiación y la materia en estructuras fotónicas, a escalas nanométricas, usando luz infrarroja, que es el régimen en el cual la radiación electromagnética puede interactuar de manera más eficiente con las moléculas.

Después de dos años  confirmaron que es posible describir estados de coherencia cuántica en sistemas nanofotónicos a temperatura ambiente. “Fue un descubrimiento para nosotros como teóricos, ver que era bastante viable describir estos sistemas usando teoría de óptica cuántica convencional, que se inventó para átomos, y utilizarla para describir polímeros con estructuras nanofotónicas a temperatura ambiente”, explicó el Dr. Herrera.

Luego decidieron ir un paso más allá y ver qué posibilidades había de controlar esto usando pulsos de láser ultracortos, de picosegundos, de cientos de femtosegundos, pulsos débiles e intensos y distintas combinaciones de pulsos clásicos en sistemas que pueden permitir la existencia de coherencia cuántica. Así, los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder, Sandeep Sharma y Markus B. Raschke, junto al académico de la Usach, Felipe Herrera se embarcaron en un nuevo proyecto.

Para diseñar los dispositivos que entran en resonancia con los campos electromagnéticos en frecuencias específicas, se unieron con la investigadora Hatice Altug y Aurelian John-Herpin del Instituto de Bioingeniería de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne, en Suiza, quienes hicieron las muestras para las mediciones.  Luego Roland Wilcken y Jun Nishida, de la Universidad de Colorado Boulder, hicieron las mediciones en laboratorio y los investigadores de MIRO Felipe Herrera y Johan Triana culminaron el proceso con un modelo teórico que describe el sistema y los resultados experimentales.

Al interior de la molécula

“Imagina que tienes una guitarra y que dependiendo de cómo la tocas obtienes diferentes notas”, relata el Dr. Felipe Herrera. Para el investigador posdoctoral Usach-MIRO, Johan Triana, la transferencia de energía dentro de la molécula sería como tocar una conexión nerviosa y sentir el pulso en otra parte del cuerpo, pero en este caso, “la molécula pasa de tocar una nota con un instrumento a tocar otra, lo que se traduce en que la molécula cambia su forma de vibrar”.

Para detectar estas vibraciones intramoleculares se usó espectroscopia unidimensional (1D), otro elemento novedoso, pues comúnmente los experimentos para medir la transferencia energética a nivel molecular usan espectroscopía bidimensional (2D) por medio del método “bombeo-prueba”, que utiliza dos pulsos de láser (uno para inyectar energía en la molécula y otro para captar dónde quedó la señal).

En este caso el equipo de investigación logró obtener señales de la transferencia de energía con un solo pulso de láser a través de la creación de un campo electromagnético cuantizado alrededor del dispositivo que interacciona con el polímero. Allí el campo eléctrico se activa, se emiten fotones y se registra la señal. Esto permite trabajar con conjuntos de moléculas más pequeños y bajar el número de cientos de miles a solo miles de moléculas. 

Desde lo teórico, el Dr. Johan Triana explicó que “lo novedoso se encuentra en que se redujo el número de aproximaciones necesarias para describir cómo se modifican los tiempos de vida de las coherencias a nivel vibracional cuando el sistema molecular se encuentra acoplado a un campo electromagnético  alrededor de una nano antena, además de cómo influyen otros modos de vibración en estos tiempos de vida”. 

A futuro, el equipo espera continuar aplicando esta técnica en otro tipo de sistemas. En ese sentido, el Dr. Herrera destacó que  “este modelo es bastante preciso y la comparación de resultados de nuestro método con experimentos más sofisticados realizados en años anteriores es perfecta, lo que también tuvo un impacto en los revisores de la revista,  porque básicamente estamos inventando una nueva forma de aprender sobre estos materiales”.

La Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) dio a conocer los resultados del Concurso IDeA I+D 2023, en el cual nueve proyectos de la Usach obtuvieron financiamiento en la convocatoria, lo que representa un incremento de un 80% respecto de la adjudicación del año anterior, en la que cinco propuestas recibieron fondos.

Las propuestas ganadoras corresponden al 32% de las que fueron postuladas y en conjunto, ejecutarán un presupuesto total de 2.750 millones en un plazo de dos años, en donde también se suma el apoyo de 16 empresas e instituciones asociadas.

Dichos proyectos provienen de las facultades de Ingeniería (4), Química y Biología (3);  Ciencia (1) y Arquitectura y Ambiente Construido (1), cuyos desarrollos tecnológicos tienen como foco impulsar innovadoras soluciones en áreas como el cambio climático, la alimentación, la seguridad hídrica, las energías renovables y la electromovilidad.

El vicerrector de Investigación, Innovación y Creación (Vriic), Dr. Jorge Pavez Irrazabal, dijo que “estos resultados nos alegran muchísimo por nuestra Institución y las investigadoras y los investigadores responsables, a quienes felicitamos. Refuerza y refleja también el empeño e interés que nuestra Universidad estratégicamente se plantea para aportar al país desde el conocimiento científico y tecnológico, mediante la ejecución de proyectos I+D aplicada que buscan impactar positivamente en el desarrollo social, económico y ambiental de la sociedad. En ese sentido, nuestro compromiso es seguir respaldando y fortaleciendo el quehacer de toda la comunidad investigadora”.

Cabe destacar que la Vriic, a través de su Dirección de Gestión Tecnológica (DGT), acompaña permanentemente a las investigadoras e investigadores en el levantamiento de financiamiento y en la postulación a fondos concursables. “También brindamos apoyo durante la ejecución de sus proyectos, así como en la protección de la propiedad intelectual de los resultados de investigación y en su transferencia hacia el sector productivo y social”, explicó su director Rodrigo Morgado Contardo.

Asimismo, relevó el trabajo mancomunado entre la Dirección de Gestión Tecnológica, las facultades y los centros de investigación, que este año permitió aumentar la postulación de 18 a 28 proyectos respecto a la versión anterior y por lo tanto, subir la cantidad de adjudicaciones”.

El concurso IDeA I+D 2023 busca cofinanciar proyectos de I+D aplicada con un fuerte componente científico, para que desarrollen tecnologías que puedan convertirse en nuevos productos, procesos o servicios, con una razonable probabilidad  de generación de impactos productivos, económicos y sociales.

Proyectos Usach que recibieron financiamiento:

1- Resonador acústico de plástico reciclado para espacios de trabajo
Facultad de Arquitectura y Ambiente Construido. Laboratorio LEMA
Director: Hugo Pérez Herrera

2- Herramienta biotecnológica polifuncional para la adaptación al cambio climático
Facultad de Química y Biología
Directora:Claudia Ortiz Calderón

3-  Elaboración de whiskey a base de recursos nacionales y un modelo circular sustentable
Facultad de Química y Biología
Director: Francisco Cubillos Riffo

4-Development of functional extruded micro diets for yellowtail kingfish (Seriola lalandi) juveniles based on nutritionally modulated insect meal by agroaquaculture by-products
Facultad de Química y Biología
Director: Rodrigo Vidal Soto

5-  Desarrollo de un dispositivo portátil para la detección/identificación de fungicidas: control de calidad por medio de la generación de una huella óptica
Facultad de Ciencia. Centro Cedenna
Directora: Dora Altbir

6- Propuesta tecnológica de paisajes depuradores para la recuperación de aguas residuales en espacios rurales y urbanos, con generación de subproductos con valor agregado
Facultad de Ingeniería
Directora: Cristina Villamar

7-Inercia sintética de turbinas eólica para sistema eléctricos con alta penetración de energías renovables
Facultad de Ingeniería
Director: Héctor Chávez

8-Diseño y desarrollo de nuevo cargador rápido transformeless para vehículos eléctricos con capacidad vehicle-to-everything
Facultad de Ingeniería
Director: Matías Diaz Diaz

9- Herramienta de apoyo a la toma de decisiones en patología digital de cáncer próstata basada en Inteligencia Artificial
Facultad de Ingeniería
Directora: Violeta Chang Camacho