Textiles Nanointeligentes

Textiles Nanointeligentes

Por: Lina Marcela Gallego - Diáspora de Científicos e Investigadores Colombianos
marzo 14, 2014
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Textiles Nanointeligentes

Se necesita de un genio sobresaliente y una imaginación desbordante para poder concebir no solamente fenómenos que ocurren en la nanoescala, sino además para trasladar este conocimiento en aplicaciones novedosas y de una utilidad que impacten profundamente la cotidianidad. Juan Hinestroza es un ejemplo único de talento, inteligencia y originalidad, quien a través de su laboratorio de Nanotecnología de Textiles en la Universidad de Cornell en Estados Unidos, está revolucionando los conceptos sobre fibras sintéticas diseñadas a nivel nanoscópico y cómo éstas pueden interactuar con materiales de origen natural para crear una nueva clase de textiles “inteligentes” capaces de sensar el medio ambiente y de generar respuestas programadas ante diferentes estímulos, abriendo así la puerta a todo un mundo de posibilidades de aplicación en una gran variedad de ámbitos, desde los más técnicos como el de hospitales y laboratorios, hasta los más cotidianos como los trenes, la tienda donde compras tu hamburguesa o la ropa misma que llevas puesta.

En esta ocasión la Diáspora les trae la primera parte de una apasionante entrevista con el profesor Hinestroza, quien en su visita al NanoTech 2014 en la ciudad de Tokio, conversó con nosotros acerca de sus investigaciones, de sus logros, de su visión profunda sobre la realidad de la ciencia y la innovación en Colombia y en el mundo, y sobre el rol fundamental de la divulgación científica en la formación integral de la sociedad.

¿En qué consiste la investigación en nanotecnología de textiles que se desarrolla en tu laboratorio?

(J.H.) Nosotros trabajamos en la interfase entre materiales naturales (por ejemplo una fibra de algodón) y materiales sintéticos (nanocapas de óxidos de metales o nanopartículas de metales). Estoy muy interesado en entender cómo interactúan esos materiales; la mitad de las personas de mi laboratorio son del grupo “Fiberscience” (ciencias de las fibras) y la otra mitad son del grupo “Apparel Design” (diseño de textiles), y es a través de esa comunicación con los diseñadores que hemos podido hacer un salto translacional de materiales a nanoescala en fibras hacia materiales fácilmente identificables por cada uno de nosotros, como los textiles o los papeles que se usan cada día.

Si voy por ejemplo a un colegio y empiezo hablar con los niños del efecto plasmónico o de enlaces iónicos, probablemente me ponen atención 10 milisegundos, si estoy de buenas, pero si les cuento de un vestido en que los colores del vestido son hechos con nanopartículas, que los colores del vestido se hacen con manipulación de la luz solar, y les muestro la foto de la diseñadora que tiene 18 años, probablemente tenga un mejor chance de comunicarles a ellos lo que quiero hacer. Mi pasión es conocer ese nuevo mundo de la interfase entre algo natural y algo sintético, pero al mismo tiempo tengo una gran pasión por enseñar ciencia a no científicos. Yo creo que los científicos hacemos un trabajo muy malo en comunicar al público general lo que hacemos, y a veces se nos olvida que ellos son los que están pagando por nuestro salario y por nuestra investigación a través de sus impuestos.

Cuando yo estaba pequeño, en Bucaramanga, veía un programa que se llamaba Cosmos, y al final del programa aparecía: profesor Carl Sagan, Cornell University. Y recuerdo que de pequeño decía: algún día voy a ir a visitar esa universidad, y cuando Cornell me hizo mi oferta yo fui a ver la oficina del profesor Sagan que había muerto un par de años antes, porque fue una gran inspiración para mí. Habían muy pocos programas como ese, que enseñaran ciencia sin el envoltorio técnico; si puedes explicar algo de manera fácil es porque realmente entiendes el fenómeno, por eso trabajo mucho con niños y con adultos mayores, que a veces se comportan igual. Trato de comprender la interface entre materiales naturales y artificiales, y trato también de comunicar esos fenómenos que pasan a la nanoescala, a través de aplicaciones que se puedan ver día a día, por ejemplo en ropa que cambia de color, ropa que no se mancha, filtros para virus, para insecticidas, etc. entonces esas aplicaciones vienen después del conocimiento básico.

¿Esos son los proyectos en los que ustedes están trabajando ahora?

(J.H.) Trabajamos en la parte básica, en entender esas interrelaciones. En Estados Unidos no hacemos mucha ciencia aplicada, como en otros países donde todo tiene que tener una aplicación. En mi caso soy muy afortunado porque puedo explorar fenómenos sin tener que preocuparme de que haya una aplicación o no, y lo que he encontrado es que al final siempre encuentras la aplicación. Si empiezas con la aplicación desde el principio, tal vez estás cerrando otras posibilidades que no te imaginabas, por ejemplo como cuando empezamos a trabajar con nanopartículas de plata hace siete años y encontramos que podíamos eliminar bacterias gram positivas y gram negativas y crear superficies cargadas electrostáticamente, nunca nos imaginamos que podían haber aplicaciones por ejemplo en los recubrimientos de los manubrios del metro de Tokio, o en las cocinas de Burger King. Si solamente piensas en la aplicación, es muy difícil trasladar esa aplicación a otro campo inimaginado.

Entonces consideras que esa facilidad que brinda Estados Unidos para permitir investigaciones en ciencias básicas sin buscar como fin último la aplicación concreta, es lo que te ha favorecido para realizar avances y descubrimientos en tus investigaciones?

(J.H.) Si, ha sido un ambiente muy protegido, y me ha permitido crecer en él, y si miras la mayoría de las cosas que tenemos hoy en día, todas nacieron de la ciencia básica; nadie se iba a imaginar que mandar un mensaje de una universidad a otra a través de una red se iba a convertir en lo que tenemos hoy como la internet, o que los zapatos tenis que usamos son hechos con polímeros desarrollados en el proyecto Manhattan. Estoy convencido de que si sabes lo pequeño, si sabes lo básico, lo puedes transferir a aplicaciones específicas. Y lo veo con mis estudiantes, mis estudiantes trabajan en su PhD es en ciencia de fibras, y al mismo tiempo que tengo estudiantes que entienden esas interfaces de fibras y materiales artificiales -que van por ejemplo a Nike a trabajar en interfaces de zapatos-, tengo también un estudiante del mismo grupo que va a trabajar a L’Oreal en teñido de pelo, otra que se va Australia a trabajar en lana, porque conocen esas interfaces en detalle. Yo soy un gran creyente en el potencial de la ciencia básica, en inversiones en ciencia básica, porque no son recompensas que vienen inmediatamente, pero que al final llegan con una tasa de retorno mucho más alta que en algo aplicado. Todo lo que hacemos aplicado, está basado en algo básico, y si solamente nos enfocamos en la parte aplicada, algún día se nos va acabar todo el fundamento básico que tenemos.

¿Consideras que este tipo de pensamiento ha influido en la velocidad a la que se mueve la investigación en nanotecnología en Colombia? Porque esto tiene mucho que ver con las políticas de ciencia y tecnología del país y están enfocadas en este momento en generación de productos concretos, de patentes, de aplicaciones puntuales… ¿Cómo crees que ese tipo de políticas afecta el progreso de la nanotecnología en Colombia?

(J.H.) No tengo una respuesta exacta, yo trabajo con tres grupos en Colombia, Universidad de los Andes, Universidad Industrial De Santander y Universidad Nacional, con los tres grupos hemos publicado en Journals, y con estos grupos hemos sacado patentes de conocimiento básico. Cada país tiene una realidad económica diferente, entonces es difícil evaluar con los mismos criterios que se evalúan en un país más desarrollado que un país en vías de desarrollo. En países como los nuestros, estamos en una etapa en la que es importante que la parte educativa y la investigación, ayuden a impulsar algunos proyectos macro del país en áreas de minería, en las áreas ambientales o material cultural.

Podíamos hacer igualmente buena ciencia en aspectos muy básicos de la física y entender bosones, pero realmente donde tenemos potencial es en los materiales naturales, en la parte energética y en la parte de biomateriales, es donde yo le veo mayor potencial. Es difícil evaluarlo, es un problema muy difícil porque en Colombia es complicado generar espacios de comunicación franca entre el aparato productivo y el aparato intelectual, hay demasiada desconfianza entre los actores.

Yo hace un par de años tuve la oportunidad de trabajar con dos compañías colombianas, que fueron a mi laboratorio y en su momento les decía: lo que ustedes quieren que yo haga lo puede hacer un químico de la UIS o un químico de La Nacional, pero ellos no entendían eso, no lo sabían. Me pareció muy extraño, preferían venir a Cornell, así que lo que hice fue involucrar a grupos de Universidades en Colombia en esos proyectos, y después de que vieron los resultados, se dieron cuenta del potencial que hay en la academia colombiana. Esto fue muy diciente para mí porque mostró que tal vez tenemos unas barreras de comunicación entre los estamentos políticos, industriales y académicos que necesitan ser derribadas.

¿Tienes alguna idea de cuál podría ser una posible solución para esto, para acercar estos entes?

(J.H.) No es un problema único de Colombia, yo he visto problemas similares en Tailandia, en Indonesia, en Brasil, en países del este de Europa también, donde la urgencia de crear soluciones de corto plazo con alto retorno de alguna manera te enceguece para ver el valor de los proyectos a largo plazo y de desarrollo básico. Si piensas en la parte política que es tal vez la que decide los presupuestos de los centros de investigación, tu vez que los horizontes de tiempo de los estamentos políticos son de 4 ó 6 años, entonces cuando tienes horizontes de tiempo en ciencia de 20 ó 25 años que son proyectos grandes, no hay compatibilidad, en otras palabras, ¿para qué apoyas un proyecto que no te va ayudar a tu re-elección de 6 años o 4 años? Así que no es un problema colombiano solamente, yo lo he visto en otros países, la idea es que tengas a alguien que pueda ver más allá de su nariz y más allá de su interés propio, y pueda entender que esas cosas funcionan en espacios de tiempo mucho más largos, pero tienes que empezar en algún momento, porque si empiezas de nuevo cada 4 años, no vas a llegar a ningún lado.

Es que ese es precisamente el problema, que son políticas muy amañadas a las necesidades de los políticos de turno…

(J.H.) Esos son procesos que los ves en muchas partes del mundo, no somos los únicos inventándonos eso… Cuando viajo y doy charlas en universidades, y uno puede darse cuenta del futuro de ese país con las preguntas que te hacen los estudiantes: ¿cuál es la aplicación?, ¿cómo se vende?, ¿qué vas hacer con eso?, que son preguntas normales de su ambiente, pero no por ejemplo del conocimiento básico, no pueden ver más allá de sus horizontes de tiempo. Si algún día un país decide que vamos a tener un plan macro de 25 o 30 años y todo el mundo se va a mover en ese plan, independiente de quién está en el poder, le veo solución. Así que soluciones las hay, yo viví en Corea, y en los años 60s era un país más pobre que Colombia, destruido por la guerra; hubo políticas nacionales para invertir en ciencia y en educación, sin tener muchos recursos, así que inicialmente se enviaron algunas personas afuera a formarse y regresaron, y ahora las Universidades Coreanas compiten con nosotros (en Estados Unidos) de tú a tú.

O sea que consideras que la confianza y la apuesta por esos cerebros, esos investigadores que salieron, por traerlos e incluirlos en la maquinaria de producción del país, todo eso fue esencial y crees que podría potencialmente traer los mismos resultados en el caso de Colombia?

(J.H.) El poder de las ideas y de creación de conocimiento, es tan valioso como el carbón o el petróleo. Más valiosos ¿no?, porque el carbón y el petróleo se acaban, pero lo que haces con una persona educada y preparada, es como un árbol que empieza a generar nuevos frutos, nuevos muchachos, nuevos investigadores y el ciclo continúa, pero si tienes un árbol y le cortas las hojas cada cuatro años, o el tronco, y siembras otros árboles, los otros arbolitos van a ser pequeños en vez de crear un árbol grande que le de sombra a todos. Estamos hablando entonces de horizontes diferentes, tal vez políticas de largo plazo crearían más beneficio también a largo plazo, en donde no sea el interés personal o de grupo sino de país, lo que prime.

Yo lo he visto en países que se han encaminado en esa dirección, y he visto otros países que no, que no lo hacen, y es ahí cuando vemos las comparaciones entre teléfonos SONY o teléfonos de LG, carros Hyundai o Toyota o Ford… En algunos países, a pesar de que su dinero y sus recursos, van a seguir dependiendo del poder intelectual de otros países, y eso en mi opinión es muy similar a un proceso de esclavitud mental…Porque cuando tienes esclavitud física, por ejemplo cuando eres una colonia, puedes hacer una guerra, puedes hacer una rebelión y quedar libre… así fueron las historias de nuestros países en Latinoamérica. Pero cuando tienes esclavitud intelectual, es muy difícil porque la mayoría de veces no entiendes que eres esclavo, crees que eres libre pero en realidad dependes completa e intelectualmente de otros, y esos son procesos mucho más difíciles de solucionar, pero hay soluciones, hay países que lo han logrado, hay países que compiten con otros países más grandes, basados en conocimiento.

Yo soy optimista, una de las ventajas de haber viajado tanto es que puedes ver a veces cómo las cosas cambian para bien, y en otras partes cómo cambian para mal por pequeñas decisiones. Tenemos países muy poderosos, con muchísima riqueza, por ejemplo como Rusia que depende tecnológicamente de otros países y en otros países como Corea o Japón que no hay recursos, no hay petróleo, no hay carbón, pero hay intelecto, entonces esa idea de tener a las personas educadas y la educación como un recurso del país, paga. En Estados Unidos, después de la segunda guerra mundial, todo el aparato intelectual que se dedicó al proyecto Manhattan, toda esa infraestructura se convirtió en la Fundación Nacional de Ciencia que ha generado muchísima inversión en el área. Esa infraestructura ha sido capaz de atraer los mejores talentos del resto del mundo y he ahí el otro proyecto que paga, y es el de trabajar también con todo el mundo, no puedes ser el mejor del mundo sino trabajas con él…Por eso ves estudiantes Colombianos en Japón, en Finlandia, en Suecia, en todas partes y en las mejores Universidades, porque esas Universidades, que son líderes en el mundo, abren ese tipo de espacios y son recompensadas.

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Entrevista:
Lina Marcela Gallego, PhD, International Graduate School of Bioscience and Biotecnology, Tokyo Institute of Technology
Fotografía y Edición:
Lina Marcela Acevedo Rúa: MSc (C) Ciencias Básicas Biomédicas UdeA”- “Auxiliar Biobanco IPS Universitaria UdeA

Juan Esteban Vásquez: International Development Engineering, Tokyo Institute of Technology

Lina Marcela Gallego, PhD, International Graduate School of Bioscience and Biotecnology, Tokyo Institute of Technology

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