En este episodio de Buenas Nuevas de la Ciencia, descubriremos cómo la ciencia aprovecha recursos naturales para desarrollar soluciones innovadoras. Conoceremos una tecnología que utiliza la luz solar para transformar residuos plásticos en combustible y visitaremos la Escuela Superior de Ciudad Sahagún de la UAEH, donde se investiga el aprovechamiento de la energía solar para refrigerar alimentos. Además, exploraremos un desarrollo de la UNAM que utiliza una proteína del maíz para administrar medicamentos contra la presión arterial alta. Tres investigaciones que demuestran cómo la ciencia puede transformar recursos cotidianos en nuevas oportunidades para mejorar nuestra calidad de vida y cuidar el planeta.
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Categoría
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AprendizajeTranscripción
00:14Una producción de Suma TV, UAEH.
00:48Suma TV, UAEH.
01:22Suma TV, UAEH.
01:28Conoceremos una investigación que explora cómo aprovechar la energía solar para refrigerar alimentos.
01:33Y desde la UNAM, investigadores desarrollan un parche con una proteína del maíz para administrar medicamentos contra la presión alta.
01:41¿Cómo funciona y qué ventajas podría ofrecer?
01:44Comenzamos con Buenas Nuevas de la Ciencia.
01:56Hola, soy Armando y estás en Suma TV 13.1.
02:00Hoy descubriremos cómo la ciencia encuentra nuevas posibilidades en recursos tan cotidianos como la luz del sol,
02:06los residuos plásticos y hasta el maíz.
02:09Desde la Escuela Superior de Ciudad Sagún, nuestro corresponsal nos acercará a una propuesta de la UAEH que explora alternativas
02:16para refrigerar alimentos utilizando energía solar.
02:19Además, viajaremos hasta la UNAM para conocer una innovación que podría cambiar la manera en la que se administran algunos
02:26medicamentos contra la hipertensión.
02:29Acompáñanos en nuestro Facebook Live, síguenos en nuestras redes sociales,
02:33comparte tus comentarios y descubre con nosotros las buenas nuevas que nos trae la ciencia.
02:38Comenzamos con nuestra nota internacional.
02:40Cada año se generan enormes cantidades de residuos plásticos.
02:44Aunque algunos pueden reciclarse, otros resultan difíciles de recuperar y terminan acumulándose en el ambiente.
02:50Pero, ¿y si pudiéramos utilizar la energía del sol para transformarlos en sustancias que vuelvan a ser útiles?
02:56En Reino Unido, investigadores de la Universidad de Cambridge desarrollan una tecnología que aprovecha la luz solar
03:03para impulsar reacciones químicas capaces de transformar residuos plásticos.
03:07El proceso se basa en la fotocatálisis, una técnica en la que un material llamado fotocatalizador absorbe luz y favorece
03:15determinadas reacciones químicas.
03:18En lugar de utilizar la luz solar únicamente para generar electricidad,
03:22esta tecnología busca aprovecharla directamente para descomponer plásticos.
03:26El equipo ha trabajado en el desarrollo de sistemas que permitan llevar este tipo de procesos más allá de las
03:32pruebas iniciales de laboratorio
03:34y entonces evaluar su funcionamiento a mayor escala.
03:38Esta investigación abre posibilidades para recuperar recursos de materiales que normalmente desechamos.
03:44Aunque todavía es necesario continuar evaluando su eficiencia y aplicación industrial.
03:48Una buena nueva que nos muestra cómo la energía del sol también puede ayudar a encontrar nuevas formas de aprovechar
03:55nuestros residuos.
03:56Ahora vamos a nuestra máxima casa de estudios.
03:59Todos los días utilizamos refrigeradores para conservar alimentos,
04:02pero pocas veces pensamos en la cantidad de energía que necesitan para funcionar.
04:07¿Sería posible aprovechar la luz del sol para alimentar estos equipos?
04:11En la Escuela Superior de Ciudad Sagún de la UAH,
04:15el doctor José Luis Rodríguez Muñoz desarrolla investigaciones relacionadas con el aprovechamiento de la energía solar
04:20y los sistemas de refrigeración.
04:23Su trabajo explora el comportamiento energético de estos equipos
04:26y las posibilidades de utilizar fuentes renovables para su funcionamiento.
04:31Nuestro corresponsal, Farid, visitó la Escuela Superior de Ciudad Sagún
04:35para conocer esta investigación y las aplicaciones que podría tener.
04:39¡Vamos a verlo!
04:40Muchas gracias Armando. Hola amigos de Buenas Nuevas de la Ciencia.
04:44Me encuentro en la Escuela Superior de Ciudad Sagún
04:46y estamos aquí para conocer una investigación bastante interesante.
04:49¿Alguna vez habían pensado que se podía utilizar la energía solar para alimentar un refrigerador?
04:54Eso es algo que podría ser muy impresionante de ver, así que acompáñenme.
04:58Bueno, realmente el proyecto surge de la problemática ambiental en la cual estamos viviendo.
05:06Tenemos escasez de fuentes de energía
05:09y entonces la manera convencional de alimentar este tipo de sistemas,
05:16más este tipo de refrigeradores es simplemente llegamos, conectamos nuestro dispositivo,
05:21nuestro sistema a la energía eléctrica
05:23y de esta manera podemos conservar nuestros alimentos.
05:28Es la forma tradicional, la forma más cómoda de poder preservar nuestros alimentos.
05:35Sin embargo, esto conlleva a generar elementos o emisiones de gases de efecto invernadero
05:47que de alguna manera o otra contribuyen al calentamiento global
05:51aunado a que existen comunidades, zonas marginales
05:57en los cuales no se cuenta con el suministro de energía eléctrica
06:01y qué bien que poder llevar o poder implementar este tipo de sistemas
06:09para el uso eficiente, el uso adecuado en la conservación de alimentos
06:17y que de alguna manera o otra les contribuya para que ellos mantengan en condiciones adecuadas
06:28o preserven sus dichos alimentos.
06:31Pues prácticamente radica en un concepto principal.
06:36Los refrigeradores por compresión de vapor, como su nombre lo dice,
06:42trabajan u operan a través de un compresor mecánico.
06:47Este compresor mecánico, si ustedes han o nosotros hemos revisado en nuestra casa,
06:53en la parte posterior de nuestro refrigerador hay un componente que al conectar
06:58nuestro refrigerador a la energía eléctrica empieza a hacer un ruido así particular.
07:10Este compresor es el que se encarga propiamente de incrementar la presión en el sistema
07:17y generar de alguna manera u otra el frío.
07:20Pero bueno, específicamente cuál es la diferencia
07:23en que este compresor mecánico en el sistema de compresión de vapor
07:27se sustituye por un compresor químico en el sistema de absorción.
07:32¿Cuál es la ventaja?
07:34Que en el sistema por absorción no necesitamos componentes móviles,
07:39no necesitamos propiamente del consumo de energía eléctrica
07:44como comúnmente lo hacemos con el sistema de compresión de vapor,
07:49sino que podemos auxiliarnos de fuentes alternativas de energía.
07:55¿Qué quiere decir?
07:56Que podríamos utilizar energía residual de otros procesos para su alimentación.
08:03Realmente se hace el estudio precisamente para identificar las horas
08:08que se puede aprovechar la energía solar.
08:10En México se tiene identificado que en promedio se puede aprovechar
08:15al máximo entre 5 a 6 horas efectivas de sol o de luz solar.
08:20Entonces, en base a eso se determina a ver cuánto es el consumo de energía
08:26que requiere el sistema por el número de horas que va a estar trabajando
08:30entre el número de horas que se puede aprovechar de luz solar
08:36y con eso determinas cuánto es tu sistema que requieres para su correcto funcionamiento.
08:43Entonces, eso aparte de que tiene o disponemos precisamente de un banco de baterías,
08:54ese banco de baterías lo que hace es disponer de la energía para esos periodos de inactividad
09:01o que no hay energía solar y a través de ese banco de baterías
09:07podamos mantener en funcionamiento nuestro sistema, nuestro refrigerador.
09:14Dentro del sistema utiliza una mezcla que es amoníaco-agua.
09:21El amoníaco es un refrigerante natural que no contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero
09:27en comparación con los equipos de compresión de vapor o compresión mecánico
09:33que utilizamos convencionalmente en casa, donde estos utilizan en su mayoría refrigerantes
09:40que tienen un alto impacto hacia el medio ambiente.
09:45Claro, ya en la actualidad existen ciertas normativas, ciertas regulaciones internacionales
09:51que apuntan hacia la reducción de este tipo de refrigerantes.
09:55Sin embargo, en la actualidad todavía hay mucho que estudiar, hay mucho que indagar,
10:04pero esas son algunas de las ventajas que podemos destacar.
10:08Yo creo que en muchos proyectos que salen o que se generan, como el que ahorita estamos comentando,
10:20va ligado también directamente hacia la aportación que otras entes puedan suministrar
10:29hacia las personas, sobre todo que carecen de estos recursos.
10:34Si estamos hablando de personas que carecen de electricidad y están viviendo en lugares
10:42muy alejados de la sociedad, propiamente no van a tener recursos para poder solventar el gasto de esta tecnología.
10:53Entonces, se requiere de apoyo, si quieres verlo gubernamental, estatal,
11:00de tal manera de que la inversión que ellos hagan sea accesible, sea cómoda
11:09y que el cambio hacia la energía solar pueda ser de alguna manera otra vista como una alternativa viable.
11:22Aquí si observamos, hay varios colores que están fluctuando.
11:28Esto nos indica cómo se está moviendo la temperatura y cómo se está moviendo la presión en nuestro refrigerador.
11:37¿Para qué nos sirve conocer eso?
11:40En todas las pruebas experimentales que se realizan con equipos de refrigeración,
11:45siempre necesitamos alcanzar una condición de estabilidad.
11:49¿Qué es una condición de estabilidad?
11:50Cuando el refrigerador prácticamente se mantiene a una temperatura.
11:55O sea, no hay variaciones de temperatura y entonces ahora sí nosotros podemos tomar esta información,
12:01estos datos de presión y temperatura, presión, temperatura y flujo.
12:04Y no solo aquí termina nuestro proceso.
12:08Tenemos que llevarlo a un software que se llama Engineering Equation Solver,
12:15procesar la información y decirle al software,
12:18¿sabes qué? Tengo estas condiciones.
12:20Ahora calcula, por favor, las propiedades de esta sustancia, de este refrigerante.
12:26Entalpía, entropía, temperatura de saturación, etcétera, etcétera.
12:32Entonces, con ello nosotros hacemos un balance de energía.
12:36El sistema como tal no nos muestra el balance de energía,
12:41pero nosotros como ingenieros mecánicos tenemos que realizar ese diseño,
12:48tenemos que proponer ese diseño de tal manera de que podamos determinar el rendimiento del sistema
12:54bajo las diferentes condiciones que estamos trabajando.
13:00Aquí es donde están conectados todas estas líneas son nuestros instrumentos de medición.
13:12Estas líneas van directamente a nuestro sistema.
13:18Si observamos, estas líneas que se ven grises, tal vez un poco blancas a lo lejos,
13:26son las que alimentan directamente nuestros sensores de presión o nuestros sensores de temperatura.
13:34Aquí está nuestro condensador, lo que decíamos.
13:38Este condensador es el que se encarga de liberar el calor del sistema.
13:46El compresor eleva la presión.
13:48Entonces, al elevar la presión, se eleva también la temperatura.
13:54Entonces, necesitamos compensar de alguna manera u otra ese incremento de temperatura y ese incremento de presión.
14:02¿Cómo lo hacemos?
14:03A través de este condensador.
14:06O sea, del compresor, que dijimos que es el más ruidoso de todos, va hacia el condensador.
14:12Desde una zona de baja temperatura, que es la del congelador o la del refrigerador, pasa hacia el compresor.
14:21El compresor eleva la presión, eleva la temperatura, envía el refrigerante hacia el condensador.
14:29En el condensador liberamos calor hasta algo que se conoce como condición de saturación.
14:35¿Qué quiere decir con condición de saturación?
14:38En el compresor vamos a tener vapor en condiciones de sobrecalentamiento.
14:45Y luego pasa al condensador, libera calor y de pasar de vapor o de gas, ahora nos vamos hasta la
14:56región del líquido.
14:57O sea, el refrigerante se transforma de gas a líquido y ese líquido a su vez pasa por una válvula
15:05de expansión,
15:06que es esta que tenemos acá de este lado.
15:07Realmente tenemos dos válvulas de expansión.
15:11¿Por qué dos válvulas de expansión?
15:14Porque una se va hacia el congelador y la otra se va hacia el refrigerador.
15:22En pocas palabras, el refrigerante que sale del compresor, todo el refrigerante llega al condensador
15:29y pasa por este indicador de flujo.
15:33O sea, quiere decir que ahí tenemos toda la masa de refrigerante.
15:36Cuando llega a estas válvulas, lo que hace es, a ver, dime tu sistema qué quieres.
15:44¿Quieres que trabaje nada más con congelador o quieres que trabaje con refrigerador o quieres que trabaje con ambos?
15:52Si quieres que trabaje con un componente, entonces el refrigerante va a pasar hacia una válvula o va a pasar
16:00hacia otra válvula.
16:01Todo el refrigerante.
16:02Pero si queremos que trabajen ambos sistemas, quiere decir que una parte se va a ir hacia una válvula
16:10y otra parte del refrigerante se va a ir hacia otra válvula.
16:14Pero eso físicamente no se puede medir.
16:20Tenemos que hacer análisis energético y determinar cuánta cantidad del total que tenemos en el sistema se va hacia una
16:29cámara y cuánto se va hacia la otra cámara.
16:33Adolfo, para terminar, dime, ¿cómo invitarías a más jóvenes a que se cerquen a la parte de la ciencia y
16:39a estudiar justo lo que tú estás estudiando en esos momentos?
16:42Bueno, más que nada es la facilidad o la motivación de querer lograr algo diferente a lo que ya está
16:51hecho.
16:52No sé, realizar mejoras, proponer algo nuevo, algo diferente a lo que ya está establecido.
16:58Creo que debemos de tomar riesgos a veces.
17:01Entonces creo que la ingeniería mecánica propone muchos desafíos.
17:05Es a veces complicada, pero realmente muy satisfactoria.
17:11Deja muchos conocimientos, muchas experiencias.
17:14Creo que eso es algo fundamental que nos puede ayudar a nosotros como estudiantes que vamos forjando nuestro futuro
17:22para algún día llegar a ser un profesional, un ingeniero mecánico.
17:26Que nazca en ellos una vocación científica.
17:30La facilidad o la oportunidad para desarrollar proyectos que contribuyan hacia la sociedad,
17:39que contribuyan hacia la comunidad, que contribuyan hacia la solución de problemas que presentan las empresas
17:48y que yo creo que a través de estos dispositivos, a través de estos componentes,
17:56pues pueden obtener los conocimientos y experiencias para poderlas aplicar en un futuro en el campo laboral.
18:02Amigos de Buenas Nuevas de la Ciencia, sin duda fue una experiencia maravillosa el estar aquí.
18:07Aprendí muchísimo y nos damos cuenta de que en nuestra universidad hay personas que son capaces de hacer
18:11grandes aportes hacia nuestra sociedad.
18:14Desde la Escuela Superior de Ciudad Según, reportó Farid. Volvemos contigo, Armando.
18:18La investigación que acabamos de conocer nos muestra cómo la ingeniería puede explorar nuevas alternativas
18:23para aprovechar la energía y atender necesidades de nuestra vida cotidiana.
18:28Ahora vamos a la Ciudad de México.
18:30La hipertensión arterial es una enfermedad que requiere seguimiento médico y, en muchos casos,
18:35medicamentos para mantener la presión sanguínea bajo control.
18:39Generalmente, estos tratamientos se administran mediante tabletas.
18:42Pero investigadores de la Universidad Nacional de la Autónoma de México están explorando
18:47otra posibilidad, utilizar la dermis como vía de administración.
18:51En la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, desarrollaron dos sistemas que incorporan medicamentos
18:57antihipertensivos, un parche transdérmico y un dispositivo de microagujas.
19:02La intención es buscar formas de administración más cómodas para los pacientes sin perderle vista
19:08la eficacia del tratamiento.
19:09De esta manera, pues nosotros tratamos de mejorar propiamente la calidad de vida del paciente,
19:16haciendo formas farmacéuticas más cómodas, pero igual de eficientes, porque ese es el punto.
19:23De forma tal que pensamos, como bien te decía, mi laboratorio es de sistemas transdérmicos,
19:29generar dos sistemas transdérmicos diferentes.
19:31Y generamos un parche transdérmico y un arreglo de microagujas como tal,
19:38ambos cargados con este tipo de antihipertensivos.
19:42Uno de los sistemas es un parche diseñado para liberar el medicamento a través de la piel.
19:47El otro utiliza microagujas, estructuras diminutas que permiten atravesar la barrera más superficial
19:52de la piel para facilitar el paso del fármaco.
19:56Pero ¿cómo funcionan estas agujas y qué las hace diferentes de las que conocemos?
20:00Bueno, retomando que mencionaste las microagujas, pues bueno, estos son sistemas o arreglos
20:05que cuentan con agujas muy pequeñitas del orden de los micrómetros,
20:10generalmente dos, tres micras de tamaño,
20:15que lo que pretenden es hacer microabraciones o microlaceraciones de tamaño pequeñito
20:21en la capa superficial de la piel, que es precisamente la capa que hace que muy pocas sustancias
20:27o prácticamente nada la atraviese, que es la principal barrera.
20:31Entonces, al hacer esas microabraciones, lo que pretendemos es que el fármaco difunda a través de ellas
20:37para llegar a lo que es la segunda capa de la piel, que es la dermis, que es la altamente
20:41vascularizada.
20:42Entonces, para que el fármaco llegue a torrente sanguíneo, se ha absorbido y se distribuya lo tanto del cuerpo,
20:49creciendo el efecto que podría ser, por ejemplo, con una vía oral, las tabletas, los propiedades que conocemos.
20:56La piel funciona como una barrera protectora que impide el paso de muchas sustancias.
21:00Estas microagujas buscan abrir vías microscópicas para que el medicamento pueda atravesarla
21:05y alcanzar las capas donde puede absorberse.
21:08Pero hay otro elemento interesante en esta investigación.
21:11Uno de los materiales utilizados proviene del maíz.
21:15Se trata de la ceína, una proteína que puede emplearse para elaborar estructuras capaces de incorporar medicamentos.
21:21Esa fue la intención.
21:23La ceína es un biopolímero, es decir, que se obtiene de algún ser vivo.
21:29En este caso, pues sería del maíz propiamente, de su tratamiento para tratar diferentes proteínas.
21:36Y pues de esta forma obtenemos ese polímero que podemos utilizar nosotros como soporte
21:42y que además aquí en México pues es abundante, ¿no?
21:45Entonces, ¿por qué no aprovecha precisamente las bondades que nos puede, además de como alimento,
21:51pues también utilizarlo como un excipiente para generar formas farmacéuticas nuevas, ¿no?
21:56Así, una proteína que se obtiene de uno de los cultivos más representativos de nuestro país
22:01encuentra una posible aplicación en el desarrollo de nuevos sistemas farmacéuticos.
22:06El equipo ha realizado pruebas para estudiar el comportamiento de estos dispositivos
22:11y evaluar su capacidad para administrar medicamentos.
22:14Entre ellas se encuentran ensayos con modelos animales de hipertensión,
22:17una etapa necesaria para reunir evidencias sobre su funcionamiento.
22:21Se aplicaron ambos parches a los que se les generó hipertensión en un modelo de rata,
22:27usamos ratas, y demostrando que sí muestran eficacia, ¿no?
22:32Con esa intención, pues bueno, ya hubo un acercamiento con lo que es el área de patentamiento de la universidad
22:41y con la intención de proteger ambos desarrollos.
22:45Actualmente ya nos reunimos con ellos.
22:47Pues viene todo el proceso de redacción de la patente y para poder ingresarlo al INTI, ¿no?
22:56Los resultados son prometedores, pero todavía se trata de una investigación en desarrollo.
23:00Antes de que estos sistemas puedan utilizarse en personas,
23:03será necesario continuar con las evaluaciones de seguridad, eficacia
23:08y los procedimientos regulatorios correspondientes.
23:11Por ahora, el equipo también trabaja en el proceso para proteger sus desarrollos mediante una patente.
23:16Esta investigación reúne conocimientos de farmacia, ciencia de materiales y tecnología
23:22para explorar nuevas formas de administrar medicamentos.
23:25Y nos muestra que un recurso tan familiar como el maíz
23:29puede tener aplicaciones que van mucho más allá de nuestra alimentación.
23:33Agradecemos a los investigadores de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la UNAM
23:38por compartirnos su trabajo.
23:40Hoy conocimos una tecnología que utiliza la luz solar para transformar residuos plásticos.
23:45Una investigación de la UEH que estudia cómo aprovechar esta energía para refrigerar alimentos.
23:51Y un desarrollo de la UNAM que utiliza una proteína del maíz para administrar medicamentos contra la hipertensión.
23:57Tres historias que nos muestran cómo la ciencia puede encontrar nuevas aplicaciones
24:02para recursos que forman parte de nuestra vida cotidiana.
24:05Gracias a nuestros invitados y al equipo de la Escuela Superior de Ciudad Sagún
24:09por acompañarnos en esta edición.
24:11¿Cuál de estas investigaciones te sorprendió más?
24:14Escríbenos en nuestras redes sociales y comparte las buenas nuevas.
24:18Soy Armando y esto fue Buenas Nuevas de la Ciencia por Suma TV 13.1.
24:23Porque mientras haya ciencia, siempre habrá buenas nuevas para compartir.
24:27¡Hasta la próxima!
24:29¡Hasta la próxima!
24:57¡Hasta la próxima!
24:59¡Hasta la próxima!
24:59Gracias por ver el video.