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Patentes: una clara evidencia del desarrollo científico y tecnológico de EAFIT

Diversos proyectos de la Universidad EAFIT siguen demostrando su compromiso con los desafíos del entorno



Agencia de noticias EAFIT



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26 de enero de 2022 | REVISTA UNIVERSIDAD EAFIT - PATENTES

Los peces inspiraron a investigadores para crear un blindaje

Inspirados en la naturaleza y con el fin de alcanzar una mayor protección, flexibilidad y resistencia contra cargas explosivas de alta energía, investigadores de EAFIT y de la empresa Tecnologías Marte crearon un novedoso material sintético que se asemeja a las escamas de los peces.

Aplicaciones en productos industriales como chalecos antibalas y trajes antiexplosivos, el caso de unas plantillas para botas que absorben la energía de las minas antipersona, así como equipamiento deportivo que requiera de implementos de seguridad con estas características son algunas de las potencialidades de esta tecnología desarrollada por la spin off, un avance que es producto del asocio entre la Universidad y la empresa privada.

"Entendiendo cómo funcionan y qué beneficios tienen nos dimos cuenta de que las escamas son un sistema, una especie de grabado si se quiere en la piel del animal, que tiene la configuración de un material compuesto y que permite la protección contra el ataque de depredadores. Al estudiar esto, empezamos a trabajar en busca de materiales sintéticos que se parecieran a lo que fueran las escamas, buscando flexibilidad y disminución de peso en sistemas de protección balística", explica Alexander Ossa, doctor en Materiales Compuestos Particulados y coordinador del Grupo de Investigación en Materiales de Ingeniería de EAFIT.

El proceso comenzó desde el año 2011 cuando el grupo de investigación y Tecnologías Marte se encontraron trabajando de forma independiente en el diseño de subsistemas de blindaje, coincidiendo en convocatorias científicas para el desarrollo de nuevos dispositivos con este enfoque.

"Vimos que había sinergia porque estábamos en el desarrollo de materiales nuevos, muy enfocados a cargas de alta potencia en munición. Nosotros en ese momento estábamos diseñando lo que sería el desarrollo nacional de los pisos para el helicóptero Arpía y él estaba trabajando en biomimética, en absorber los impactos de explosiones", recuerda Javier Mauricio Betancur, gerente de Tecnologías Marte.

Así lucen los prototipos de los chalecos. Foto: Róbinson Henao

Desde este momento, los inventores se conectaron y empezaron a buscar la financiación de un proyecto que tenía el objetivo de desarrollar blindajes biomiméticos, algo finalmente aprobado por Colciencias (actualmente Ministerio de Ciencias, Tecnología e Innovación).

"La invención es muy buena porque permite hacer varias cosas. Si se compara con blindajes del mismo nivel con un impacto de la misma fuerza, podemos bajar al mismo tiempo el peso del blindaje y la fuerza que llega al cuerpo
de la persona. Hemos visto que tiene aplicaciones en blindajes de vehículos y puede tener, incluso, aplicaciones en absorción de impactos de otro tipo, no solo disparos. En teoría, esto lo podríamos usar hasta para deportes extremos
o motocicletas".

Así lo destaca Javier Mauricio, quien señala que luego de recibir la patente la empresa continúa el proceso habitual de certificación y manufactura para comercializar los productos.

Basado en la bioinspiración

“Esta patente nos parece muy interesante por su concepto de bioinspiración y por cómo los investigadores tomaron los patrones y la inteligencia de la naturaleza para diseñar elementos de protección para hacer blindajes de todo tipo: chalecos, plantillas, insertos, placas para vehículos o helicópteros. Dada su versatilidad, desempeño y bajo peso es una tecnología con gran potencial”, afirma Sara Hernández Hernández, jefa de Transferencia de Tecnología y Conocimiento en Innovación EAFIT.

Con este dispositivo contra impactos, una de las posibles aplicaciones es el diseño de chalecos antibalas biomiméticos, que han evidenciado ser un sistema de protección no tan rígido como otros existentes en el mercado, es decir, con menor peso, mucho más flexible y cómodo para los usuarios, manteniendo a su vez un nivel alto de protección a impactos balísticos y antiexplosivos.

"Consiste en un material compuesto que es polimérico con unos grabados superficiales. Estos grabados se hacen dependiendo de la zona en la que se quiere que haya mayor flexibilidad. Este sistema de material lo hemos ensayado en chalecos antibalas y también desarrollamos unas plantillas antiexplosivos para minas antipersona. También está pensado para ser utilizado, por ejemplo, en puertas de blindaje de vehículos", comenta Alexander Ossa, profesor del Departamento de Ingeniería de Producción de EAFIT, quien se ha especializado en biomimética y en observar las ventajas evolutivas de la naturaleza para diseñar nuevos productos.

Una de las investigadoras que participó de este avance, la doctora en Ingeniería Susana Estrada, quien en el momento del desarrollo era estudiante de la maestría en Ingeniería de la Universidad, destaca las características de este dispositivo de protección que combina la rigidez de las fibras sintéticas con la flexibilidad apropiada de otros materiales naturales.

"Es muy bueno que proyectos que se hacen en laboratorio tengan realmente un impacto sobre la industria. Es un material que, en comparación con el material sin grabar, es más resistente y flexible, lo que es maravilloso para aplicaciones básicamente de impacto pero que requieren de movimiento, como los chalecos antibalas o chaquetas de motociclistas, e incluso otros elementos deportivos", resalta Susana Estrada, experta en ciencia de los materiales y biomimética, quien se vinculó al grupo de investigación en Materiales de Ingeniería para trabajar en el proyecto de Protección Antiexplosivos Biomimética (PANEB), como parte
de la convocatoria promovida por la Gobernación de Antioquia en 2011, llamada Por una Antioquia sin MAP –Minas antipersona–.



La invención tiene aplicaciones en chalecos antibalas y trajes antiexplosivos, así como para equipamiento deportivo que  requiera de implementos de seguridad con estas características como, por ejemplo, el motociclismo.






Biopesticida para el control biológico de plagas de banano

Un nuevo biopesticida que puede emplearse para el control de algunos hongos y bacterias patógenos de las plantas de banano, que mejora la producción en este cultivo en la agroindustria, fue patentado por investigadores del grupo de investigación en Ciencias Biológicas y Bioprocesos (Cibiop) de EAFIT y de la
Asociación de Bananeros de Colombia (Augura) a través del Centro de Investigaciones del Banano (Cenibanano).

La patente de invención es un pesticida que tiene como ingrediente activo la cepa bacteriana bacillus subtilis EA-CB0015 y sus metabolitos o compuestos químicos que resultan de su metabolismo, lo que difiere del estado de la técnica más cercana y es susceptible de aplicación industrial.

Este desarrollo biotecnológico podría favorecer a algunos agricultores, en particular aquellos que cultivan banano ya que es donde más estudios han adelantado como parte de la alianza entre EAFIT y Augura. También podría emplearse en otros cultivos, aunque se necesitarían más evaluaciones que respalden su eficacia.

"Si se logra comercializar y poder llevar el pesticida a los agricultores sería una alternativa entre las ya existentes para el control de algunas enfermedades. Se estaría aportando un ingrediente activo adicional, de mucha utilidad, porque podría emplearse en ocasiones donde algunas moléculas químicas no son permitidas o se tienen altas presiones de patógenos resistentes", explica la investigadora Sandra Mosquera.

Ella explica que si bien el desarrollo del producto terminó, aún trabajan en la caracterización de la cepa bacteriana y tratan de producirla a mayores escalas para su evaluación en otros cultivos.

"Esta patente, en este momento, nos permite entrar en mejores conversaciones con posibles licenciatarios de la tecnología porque está más protegida", indica Valeska Villegas Escobar, doctora en biología e investigadora del Departamento de Ciencias Biológicas de EAFIT y del grupo de investigación Cibiop.

En el desarrollo de este tipo de proyectos, de acuerdo con Adriana García Grasso, directora de Innovación EAFIT. dependencia que acompaña la transferencia de conocimiento y tecnologías al mercado, se conjugan las capacidades de investigación y formación de la Institución con la experiencia en el cultivo agrícola de Augura. "La articulación de la industria con la Universidad ha sido uno de los factores que ha permitido potenciar el desarrollo de esta y otras tecnologías al servicio de la agricultura", dice Adriana García.

El proceso investigativo se origina en 2008 como parte de un proyecto financiado por Colciencias, actualmente Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (Minciencias), que surgió de la necesidad del sector bananero por reemplazar los fungicidas químicos empleados habitualmente en los cultivos agrícolas.

Colombia terminó el año 2020 con un total de 51.454 hectáreas sembradas de banano. El 69% de las exportaciones de la fruta son a países de la Unión Europea, 16 % a Estados Unidos y 15% al Reino Unido

Foto: Pixabay

"En esta colaboración Augura fue clave pues propone y da un conocimiento muy puntual acerca del cultivo de banano. La Universidad ayuda en la búsqueda de alternativas para la solución. Esta dinámica de identificación del problema y de ayudar a su solución es fundamental, pues la investigación que se desarrolla en la Universidad debe estar enfocada en solucionar problemas reales de los diferentes sectores productivos del país", dice Sandra Mosquera. La investigadora, actualmente, integra dos proyectos de investigación en la Universidad, uno en aguacate con colaboración de Cartama y otro en cacao. Ambos se desarrollan con
hongos fitopatógenos de estos cultivos.


Una alianza fructífera

Desde 2008, las instituciones a través de sus grupos de investigación y laboratorios, como el Centro de Investigaciones del Banano (Cenibanano), trabajan en el desarrollo de nuevos productos biológicos a partir de microorganismos de la biodiversidad nativa colombiana. Su propósito es com batir los principales patógenos que afectan a los cultivos cumpliendo con la normatividad internacional respecto al uso de productos químicos.

"Ha sido un trabajo constante en el tiempo. Augura siempre ha planteado la necesidad de desarrollar esos productos para su gremio y lo visualizaron desde hace más de una década. Hoy en día se dan cuenta de la importancia que tiene esto bajo la presión internacional en cuanto a la regulación de muchos pesticidas químicos que van a salir del mercado", indica Valeska Villegas.

Esta alianza tiene antecedentes de registro de propiedad intelectual por el desarrollo de nuevos antibióticos para combatir patógenos como el moko (Ralstonia solanacearum), una bacteria considerada problema fitopatológico en las regiones productoras de banano en Urabá y Magdalena.

Así mismo, en 2019 ambas entidades recibieron patente por la invención del Proceso para incrementar la producción de biomasa y esporas de bacterias promotoras del crecimiento vegetal del género Bacillus -Bioestimulante. Este bioestimulante, que se aplica a cultivos agrícolas y estimula la producción de banano, ya había obtenido en 2017 el registro de invención por parte de la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos.

"Ha sido un trabajo de investigación e innovación de largo aliento que nos ha dejado muchos aprendizajes, no solo desde la perspectiva de propiedad intelectual, también desde el punto de vista de transferencia de tecnología y conocimiento, con la búsqueda y gestión de potenciales licenciatarios que sean los aliados para la producción y comercialización de este nuevo biopesticida", comenta Adriana García.

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