8 retos en el camino hacia la Cuarta Revolución Industrial

Septiembre 10, 2020

Investigadores de EAFIT explican algunos desafíos que las tecnologías convergentes y las industrias 4.0 plantean al mundo empresarial, laboral y al sector educativo.

Una estudiante con unas gafas de realidad virtual y dos computadores en un escritorio.

La realidad aumentada es una de las tecnologías asociadas a industrias 4.0 cuando se integra al apoyo de sistemas productivos. Foto: Róbinson Henao

 

La pandemia del COVID-19 se convirtió también en una particular carrera de obstáculos en la que hay que sortear barreras y llegar rápido no a una, sino a múltiples metas. Las tecnologías asociadas a la Cuarta Revolución Industrial empezaron a ser adaptadas en la lucha contrarreloj para enfrentar al virus. En algunos casos y lugares del mundo, parece que como si de súbito se  hubiera cambiado de prueba y dado un salto largo al futuro.

“Partners HealthCare, una red de hospitales y médicos sin ánimo de lucro, ha creado una red basada en IA-19 COVID screener para identificar síntomas graves en pacientes. El modelo canadiense de Inteligencia Artificial BlueDot proporcionó un aviso el 31 de diciembre [de 2019] diciendo que el virus se extendería a nivel mundial. Se están utilizando cámaras de visión por computadores con Inteligencia Artificial (IA) para identificar si se respeta o no el distanciamiento social en sitios públicos y cámaras termográficas  basadas también en IA tienen como fin identificar personas enfermas mediante un escáner en espacios públicos”, relatan Landry Signé, Sanjeev Khagram y Julia Goldstein en un artículo publicado por Brookings Institution, organización con sede en Washington que debate sobre políticas tecnológicas.

Los nuevos dispositivos son muchos y van desde “cascos inteligentes” usados por autoridades en China para medir la temperatura de quienes estén a cinco metros alrededor (permite hacerlo con 200 personas en un par de minutos) hasta empresas que, utilizando nuevos materiales y nanotecnología, desarrollaron máscaras y tapabocas más segurosonsecuencias de su uso indiscriminado: la crisis del cambio climático.

Por supuesto, hay aplicativos en celulares, como CoronApp, del Gobierno Nacional de Colombia, que mediante big data “ayuda a detectar zonas afectadas y personas cercanas con diagnóstico positivo para COVID-19; facilita el monitoreo en tiempo real de datos recopilados por el Instituto Nacional de Salud para que puedan actuar rápido y dar apoyo en coordinación con las autoridades locales, departamentales y nacionales”.

Esta aplicación incorporó tecnologías de otras similares que fueron pioneras en el combate de la enfermedad, como las desarrolladas por los gobiernos de Singapur y Corea del Sur, asegura el gobierno colombiano.

En el otro lado del espectro, esta realidad mostró facetas complejas ya conocidas: la brecha entre quienes pueden acceder a estos desarrollos y quienes no, y álgidos debates relacionados con el tipo y uso de la información personal que se ingresa a determinados aplicativos.

Pero, más allá de la pandemia, ¿qué otros desafíos trae la implementación de las llamadas tecnologías convergentes y las asociadas a las industrias 4.0? La anterior edición de la Revista Universidad EAFIT presentó un dossier sobre este tema y en la presentación oficial de la publicación tres profesores de la Institución reflexionaron sobre estos asuntos. Aquí están algunas de sus conclusiones.

Nuevas competencias para el mundo del trabajo

“La reestructuración productiva que está basada en la interconexión va a producir una obsolescencia de las competencias laborales que tenemos para el mundo que estábamos manejando y que ahora nos exige otras compleamente nuevas”. La sentencia es de Jonny Orejuela Gómez, doctor en Psicología Social y jefe del Departamento de Psicología de EAFIT.

Para él, lo primero que hay que hacer es reconocer que habrá un proceso de reestructuración en un sector del mercado laboral:

“Va a haber un desempleo tecnológico que en toda revolución industrial aparece y que es derivado del cambio en la tecnología. Pero será transitorio, luego vendrá una recuperación con las nuevas ocupaciones que van a aparecer”.

Al alcance de pequeñas y medianas empresas

Grandes compañías que trabajan en Colombia ya están utilizando tecnologías asociadas a Industrias 4.0.

Para el profesor Mauricio Arroyave, jefe del Departamento de Ciencias Físicas de EAFIT, “el gran reto está en cómo hacer que la mediana y pequeña empresa colombiana logre acceder a estas plataformas tecnológicas y que mediante ellas entren en procesos de desarrollo más efecientes porque, obviamente, todo eso implica unos costos económicos”.

En particular, Arroyave se refiere a que cerca del 75% del sector productivo colombiano está constituido por este tipo de negocios y buena parte de ellos no tienen el conocimiento o los recursos para acceder a tales sistemas tecnológicos.

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Perfiles profesionales híbridos

La convergencia tecnológica está obligando también a buscar perfiles profesionales en los que igualmente exista convergencia no solo de saberes, sino también de habilidades y destrezas. “Este es un asunto para la educación superior –asegura el profesor Jonny Orejuela–: va a tener que comenzar a desarrollar perfiles híbridos en los que hacer una doble carrera vaya a ser algo menos aislado, menos residual, y comience a ser una situación más frecuente”.

Explica que hoy se presentan cruces entre áreas: “Ya tenemos trabajos en los que la Ingeniería de Diseño trabaja con la Psicología. Y estudiantes de Psicología que hacen doble carrera y se interesan por temas como ingeniería de materiales, pensando en asuntos que tienen que ver con su carrera de psicólogo al evaluar las posibilidades y riesgos que la ropa inteligente, aquella con sensores, tiene en la salud laboral”

Armonía en una triple condición: pensar, investigar y formar

En la línea anterior, los expertos advierten que el sistema universitario tendrá que hacer ajustes de fondo.

“La manera en que hemos concebido la universidad queda transformada. Pensemos que la actual democratización del conocimiento va a hacer que muchos de nuestros estudiantes vengan con conocimientos previos: ya comenzamos a tener alumnos que llegan de 20 años a iniciar su carrera, pero llevan cuatro años como desarrolladores de software”, afirma Jonny Orejuela.

“Una cosa es definir cómo debemos formar a las personas para su desempeño en su trabajo, en los sistemas productivos, y otra pensar cuál es el papel que tiene la universidad al seguir haciéndose preguntas y generando investigación con pertinencia”, plantea el profesor Arroyave.

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La gestión del cambio y del conocimiento

Para esto se requiere cultivar actitudes y comportamientos que se consideran fundamentales como la habilidad para trabajar en equipo, hacerlo de manera interdisciplinaria y con personas muy distintas a nosotros.

“Trabajar con otros distantes a nuestras disciplinas profesionales es una condición fundamental que no pasa simplemente juntando dos o más saberes ya que eso está mediado por personas –comenta el profesor Orejuela–. En ese nuevo entorno las capacidades, las habilidades duraderas como la empatía, la resolución de problemas o el trabajo en equipos copresenciales y virtuales son factores clave”.

La alfabetización y debates sobre la transformación digital

La revolución digital es un hecho y quedó evidenciada más aún luego de la emergencia generada por el COVID-19 cuando, en cuestión de días, las actividades laborales y educativas se volcaron a continuar de manera remota una vez los gobiernos declararon las medidas de cuarentena.

Pero las discusiones aún no son fuertes en la esfera pública. Para el profesor Mauricio Arroyave, la universidad como institución debe jugar un papel importante en mantener esa discusión: “¿De dónde más si no es de ellas desde donde pueden salir esas ideas? La universidad tiene que mantener ese papel respecto de la deliberación y el pensamientocrítico permanente en estos asuntos”.

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Superar las deficiencias estructurales en la educación

Las debilidades en la formación de las personas en áreas básicas como matemáticas, por problemas de calidad en la educación básica y secundaria, es un problema estructural que limita que haya suficiente capital humano dispuesto a la apropiación de tecnologías de estas áreas.

“Una de las grandes brechas que encontramos en el país haciendo el diagnóstico para la Misión de Sabios tiene que ver con las deficiencias que hay en la formación en las ciencias básicas, en matemáticas, física, biología, lógica…”, comenta con preocupación Mónica Álvarez, doctora en Física de Materiales y profesora del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de EAFIT.

Esa formación debe ir aparejada de lo que se conoce como habilidades duraderas porque “en este momento es imposible pensarlas separadas”.

¿Hacia dónde debería avanzar Colombia?

El camino a seguir no es fácil: “La curva de aprendizaje que tendría que hacer el país es fuerte si quiere entrar en las fronteras del conocimiento que están moviendo estas tecnologías”, asegura Mauricio Arroyave.

Para él, lo que Colombia tiene que hacer es identificar dónde están las oportunidades, dónde puede hacer aportes. Propone un par de líneas iniciales: potenciar las fortalezas y enfoques vocacionales que han sido naturales en las regiones, y descentralizar la investigación científica para que no siga concentrada en Bogotá, Medellín y Cali.

“Tener ese foco como país es importante porque en la tecnología la velocidad es impresionante –complementa la profesora Mónica Álvarez–. Si empezamos a apuntar para todos lados no vamos a llegar a ningún punto, debemos desde ya focalizarnos en nuestras fortalezas”.

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Autores

Juan Gonzalo Betancur

Editor Revista Universidad EAFIT.

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Convocatorias

Consulte información sobre las convocatorias ofrecidas por la Universidad EAFIT, y entidades externas, bajo las modalidades de becas, premios, concursos y proyectos cofinanciados, con el fin de apoyar la producción científica e investigativa de estudiantes y docentes.

Clasificaci​​ón de convocatorias

Becas y f​​ormación

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Pas​​a​​ntías

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Convocatorias Proyectos CTeI

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Convocatoria Proyectos Internos

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​Apoyo para participación en Ponencias, Redes y Pasantías

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Convocatorias Conjuntas

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Premios Profesores

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Convenios y Alianzas

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Estudiar el comportamiento para transformar la sociedad

Septiembre 10, 2020

Los Estudios del Comportamiento en EAFIT reúnen procesos de investigación alrededor de la conducta, el lenguaje y las decisiones públicas con el fin de comprender, explicar y agenciar el cambio social. 

¿Por qué hacemos lo que hacemos? Esa es una pregunta que a menudo nos resulta difícil de responder. Los Estudios del Comportamiento permiten construir criterios de respuesta e identificar alternativas para cambiar conductas que pueden hacernos daño. Se trata de indagar por la raíz comportamental y así descifrar causas de problemas colectivos.

Por ejemplo, el cambio social es un tema de interés público. Se suele decir que una auténtica transformación del comportamiento humano se realiza de manera gradual; sin embargo, la pandemia ha puesto en evidencia que la conducta puede cambiar abruptamente no solo por disposiciones gubernamentales, sino también por la reflexión posterior que se suscita en el interior de hogares, comunidades y empresas.

El año 2020 demuestra que la resistencia al cambio es superable de manera ágil y deliberada. En esencia, los Estudios del Comportamiento ayudan a poner en evidencia que no se decreta un cambio social, sino que somos las personas quienes lo hacemos. Al fin y al cabo, las decisiones que tomamos en el hogar terminan impactando decisiones colectivas de organizaciones, empresas y gobiernos.

La comprensión de las microdinámicas sociales y territoriales que afectan el comportamiento individual y colectivo aporta para transformar asuntos como la convivencia y la seguridad. Foto: Róbinson Henao.

 

Una mirada interdisciplinaria al comportamiento

Los procesos de toma de decisión, sean de índole individual o colectiva, privada o pública, operativa o estratégica, requieren ser estudiados desde la diversidad de lentes que ofrece el trabajo interdisciplinario para que, por ejemplo, se puedan construir vasos comunicantes entre los estudios de la mente, del lenguaje y de las políticas públicas para informar el proceso de construcción del problema, diseño, aplicación, adaptación y evaluación de una determinada intervención que se quiera hacer.

La  economía  del  comportamiento  ha  cobrado  una  creciente importancia en este siglo debido y ha logrado tender un puente con la innovación en las políticas públicas en ámbitos asociados a comportamiento fiscal, propensión al ahorro, hábitos saludables, menor desperdicio de agua o energía, entre otros. Sin embargo, el impacto en aspectos cotidianos de la conducta humana puede complementarse con las contribuciones provenientes de las ciencias de la  salud, las ciencias sociales y las ciencias de la administración.

Hacia esa dirección interdisciplinaria se encamina la nueva maestría en  Estudios del Comportamiento de EAFIT que busca aportar a la comprensión de situaciones problemáticas, al diseño de mejores intervenciones y a su  adecuada implementación.

Así como las políticas públicas ofrecen un campo para el desarrollo de conceptos, métodos y aplicaciones de la innovación fundamentados en la evidencia aportada por las ciencias del comportamiento, el campo  interdisciplinar de los Estudios del Comportamiento también permite  comprender las problemáticas a las que se enfrenta una familia en sus decisiones cotidianas alrededor de la vivienda, la alimentación, la salud y la educación de sus miembros. De igual modo, este espectro comportamental aloja las preocupaciones de empresas y organizaciones sociales acerca de planes estratégicos y operativos para relacionarse de manera efectiva con sus stakeholders e impactar positivamente a sus públicos.

Investigación desde la nueva maestría

El año 2020 comenzó con la buena nueva de la obtención del registro calificado para el programa de maestría en Estudios del Comportamiento, un logro que permite sintetizar esfuerzos académicos y administrativos para hacer realidad el propósito  de  orientar los procesos de generación y transmisión del conocimiento bajo la transferencia de proximidad, esto es, de convergencia entre investigación y docencia así como de pertinencia teórica y relevancia práctica.

Desde 2018, bajo el liderazgo de Jorge Giraldo, los profesores Júlder Gómez, Mariantonia Lemos y Adolfo Eslava, todos adscritos a la Escuela de Humanidades, nos dimos a la tarea de compartir y discutir hallazgos de nuestras investigaciones alrededor de  la  argumentación, los hábitos saludables y las políticas públicas, con el fin de identificar los insumos disponibles y deseados para proponer la estructura curricular del programa.

La maestría consolida un área de investigación interdisciplinaria en EAFIT en la que confluyen trabajos realizados en Humanidades, Psicología, Ciencias de la Administración, Ciencias Políticas, Mercadeo y Economía. En muchos  casos, las preguntas de investigación han estado relacionadas con la comprensión de la decisión y la acción.

El programa guarda relación directa con el mensaje principal del Informe sobre el desarrollo mundial 2015: mente, sociedad y conducta que plantea que podemos hacer más por entender y cambiar la conducta humana.

Por esta razón, el comportamiento y los procesos de toma de decisiones de los seres humanos son su objeto de estudio.

El propósito es dar cuenta de la importancia de las influencias psicológicas, sociales y culturales para el diseño, mejor informado, de intervenciones favorables a hogares, empresas, comunidades y gobiernos. Todo ello, en  concordancia con las ideas conductuales y sesgos o heurísticas, tomando en  cuenta contexto social, normas sociales y redes sociales.

Una docena de líderes participaron en el programa Estudios del Comportamiento, Empresa y Sociedad que ofreció EAFIT. Foto: Cortesía.

 

En 2019, la Editorial EAFIT publicó un par de textos producidos por investigadores de la Universidad en este campo de estudio: Experimentar para decidir y Lo mejor de las personas. El primero ofrece una mirada panorámica sobre algunas contribuciones al estudio del comportamiento de las personas para informar la toma de decisiones. El segundo aborda la cultura ciudadana como pretexto para identificar conexiones entre rasgos esenciales de los asuntos públicos.

Campos de acción

Esta maestría permite abordar el qué, para qué y cómo de las intervenciones sociales en diferentes espacios:

Hogares

Una comprensión de los parámetros culturales que rigen el comportamiento  social  en  ellos  podría  ayudar a reducir la carga del trabajo de la mujer en la casa y a comprender asuntos de la masculinidad que no riñen con el mantenimiento de la casa, la crianza de los hijos o los problemas escolares.

Empresas

Para entender los comportamientos que orientan a los clientes hacia el consumo (o no) de productos, a resolver problemas relativos a la velocidad de la entrega de lo mismos o a la utilización de servicios.

También, para conocer los múltiples factores que inciden en el trabajo grupal y cómo procesos administrativos más eficientes pueden ser posibles si se conocen a fondo las creencias, actitudes, valores y modos de pensar de los trabajadores.

Comunidades

La labor comunitaria se enriquece una vez se tengan claras las microdinámicas territoriales que afectan el comportamiento individual y colectivo, y se puedan utilizar a favor de la convivencia e, incluso, la seguridad.

Gobierno

Busca que el funcionario tome conciencia de la importancia de las decisiones basadas en evidencia para mejorar la implementación de políticas públicas en campos variados como la prevención en salud, recaudo tributario y la noción de lo público en la cultura ciudadana, entre muchos aspectos.

En conclusión, los Estudios del Comportamiento en EAFIT se consolidan como escenario de interacciones, entre aprendizaje y descubrimiento, entre teoría y aplicaciones, entre academia y sociedad, con el fin de vincular conocimiento con transformación social.

Comportamiento y toma de decisiones

Los responsables de las políticas públicas y las empresas impactamos de muchas maneras, para bien o para mal, la vida de las personas. Una de ellas, tal vez la menos discutida y apenas recientemente estudiada, es la influencia que tenemos en sus decisiones de salud, consumo, financieras y de interacción social. Las decisiones, consciente o inconscientemente, se diseñan, orientan y motivan... ¡O manipulan! Creemos que somos racionales, pero no es cierto del todo. Creemos en el libre albedrío, pero cada día una empresa de consumo, una plataforma de tecnología o un político buscan cambiar nuestras actuaciones sin que lo notemos. Por ello, comprender las lógicas y las influencias sociales y culturales que propician las decisiones y aprender a orientarlas desde una perspectiva ética, apoyados en las ciencias del comportamiento, será una herramienta crucial para generar verdaderas transformaciones sociales, ambientales, económicas y personales.

David Escobar Arango, director de Comfama y vicepresidente del Consejo Superior de EAFIT.

 

Autores

Adolfo Eslava Gómez

​Decano (e) de la Escuela de Humanidades.

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Niños y jóvenes viajan hacia sus proyectos de vida

Septiembre 10, 2020

Investigadores de EAFIT, expertos en Estudios del Comportamiento, participan en la conceptualización, sistematización y evaluación del programa Inspiración Comfama que ha logrado que miles de estudiantes de instituciones educativas se conecten con  sus pasiones y talentos. 

Laura López Alzate, Colaboradora.

Gabriel David Martínez Rojas nació en Venezuela, emigró de su país y hace 2 años vive con su madre en el municipio de Santa Fe de Antioquia.

Siempre llega 30 minutos antes del iniciar las actividades sobre comprensión del funcionamiento de motores eléctricos, circuitos y cómo podría integrarlos en dispositivos de su propia creación.

Además, tiene sesiones en las que también desarrolla habilidades como el conocimiento de sí mismo, pensamiento crítico y pensamiento creativo. Gabriel David dice que esta experiencia ha fortalecido su proyecto de vida y que por eso ya decidió estudiar algo relacionado con electrónica.

Este es uno de los casos vividos en Inspiración Comfama, un programa que invita a niños y jóvenes a hacer una exploración desde el gozo intelectual, mediante la conexión, la experiencia y la reflexión de diferentes mundos de la vida, el conocimiento y la realidad. A través del viaje por cuatro mundos –artes, ciencias, corporal  y vida en sociedad– niños y jóvenes del departamento de Antioquia han logrado explorar e interactuar con actividades, vivencias y expediciones que despiertan sus intereses particulares, habilidades, destrezas y gustos.

En ese recorrido descubren chispazos inspiradores para su desarrollo vital.

Para que esto sea significativo, las rutas del viaje son trazadas de acuerdo con las etapas de desarrollo del estudiante, entendiendo que para cada uno de los momentos existen habilidades, capacidades y destrezas a priorizar y que es crucial tocarlas para lograr inspirar y conectar correctamente con los talentos e inclinaciones individuales, por medio de actividades para la vida en diversos escenarios: Inspiración Experiencias y Jornada Escolar Complementaria. El sueño de Calle Restrepo se fue consolidando poco a poco como consecuencia del desarrollo del sector energético colombiano.

Sin embargo, desde la visión macroeconómica de Calle Restrepo en los años 70 al mundo actual se han producido grandes transformaciones. La primera y más visible es que ya existe conciencia de que las fuentes convencionales de energía no renovables, es decir, los combustibles fósiles, deben ser reemplazadas por la inminencia de su finitud y por las consecuencias de su uso indiscriminado: la crisis del cambio climático.

Se despiertan intereses, destrezas y gustos. Foto: Cortesía Comfama.

 

Tocando almas

Sofía y Marcela también hacen parte de Inspiración Comfama. Ellas se sienten felices porque han conocido a muchas personas, establecido nuevas amistades  y  descubierto aspectos sobre sí mismas que antes desconocían.

Hemos aprendido cosas que no conocíamos sobre talentos, cualidades y muchas más de nosotras y de los demás. Los niños hoy son adictos a los celulares, desconcentrándolos del estudio y otras obligaciones. Inspiración convierte el tiempo dedicado al celular por actividades que realmente aportan y necesarias para nuestras vidas

En Comfama, a los  casos de éxito del programa los conocen como “milagros” y aplican para aquellos estudiantes, grupo de alumnos o situaciones en las que se ha logrado una conexión especial con algún talento o pasión que antes los chicos no reconocían, bien porque no habían tenido la oportunidad de explorarlo o porque no tuvieron antes experiencias similares.Uno de esos casos es el de una niña de 12 años, Samanta, quien al presenciar la puesta en escena de un grupo de bailarines del Ballet Folclórico de Antioquia confirmó su deseo por ser bailarina y en este momento hace parte del elenco infantil de esa agrupación. Y así hay muchos.

La Universidad EAFIT participa en esta iniciativa por medio de la Escuela de Verano y la Universidad de los Niños como uno de los 49 aliados para llegar a las instituciones educativas. Pero no solo eso: un equipo de investigadores en Estudios del Comportamiento, que hace parte de las escuelas de Humanidades y de Economía y Finanzas, realiza el proceso de conceptualización, sistematización y evaluación mixta (con métodos cualitativos y cuantitativos) que permitirá medir su impacto.

“Este programa busca, con metodologías alternativas, trascender las aulas de clase y brindar a niños y jóvenes espacios o procesos donde puedan acercarse al conocimiento de una forma divertida, procurando la inclusión de momentos de exploración y descubrimiento en los que, además, se les brindan oportunidades para que se acerquen a sus talentos y pasiones”, explica Susana Berrío Montoya, investigadora de EAFIT que participa en la documentación y evaluación del programa.

“Este programa permite que los jóvenes vean un futuro posible para ellos y mirar cómo se inspiran en otras personas para crear un proyecto propio de vida”. Johana González, coordinadora académica de la Escuela de Verano.

Experiencias que transforman vidas

Cada línea de la iniciativa tiene un propósito para la formación de los estudiantes. Inspiración Experiencias busca despertar, por medio de vivencias significativas que van de dos a cuatro horas, los gustos, pasiones, intereses y talentos en niños, niñas y jóvenes para mostrarles un abanico de oportunidades que les permita idearse un posible horizonte o proyecto de vida.

Esta línea llegó a 349.245 estudiantes en el año 2019. Uno de ellos, Santiago, expresó: “Soy beneficiario de Inspiración Comfama con una beca de la Corporación Te Creo. Estoy estudiando teatro y he aprendido mucho. Este trimestre vimos el módulo de expresión corporal y he tenido un aprendizaje que me ha servido mucho para abrir nuevas puertas en mi vida y ver el teatro de forma distinta. Me encuentro muy agradecido porque las experiencias me han servido en la cotidianidad para expresarme en exposiciones y hablar sin sentir miedo ante el público. Adicional, fortalece mucho mi personalidad y forma de ser. ¡Simplemente aprendes a ser tú mismo y a mostrar lo que eres!".

Complemento de la actividad académica

En la otra del  programa,  Jornada Escolar Complementaria, se realizaron en 2019 procesos en las nueve subregiones de Antioquia durante el calendario escolar, con una intensidad de 4 horas a la semana. Las actividades contribuyeron al desarrollo integral, físico, cognitivo y emocional, lo que permitió la incorporación a otros entornos de aprendizaje más allá del sistema escolar, fortaleciendo capacidades y habilidades para la vida. Esta línea impactó a 12.786 estudiantes en ese año.

Brayan, un joven de 16 años del municipio de Amalfi, hizo parte del área de baloncesto. El chico asegura que el programa dinamizó su vida porque siente que gracias a él se abrió a ser una mejor persona: “En algunas ocasiones no trataba bien a las demás personas, esto es algo que he venido corrigiendo y me alegra. Me he sentido muy bien y feliz de participar y ser parte de este proceso”.

La Jornada Escolar Complementaria desarrolla temas de robótica, laboratorios de ciencia, tecnologías de la información y las comunicaciones, matemáticas, museos, teatro, danza, música, literatura, comprensión de roles, proyecto de vida, recorridos de ciudad y cultura, meditación y deportes.

Según Verónica Ferrer, coordinadora de Inspiración Comfama, el programa reconoce a la familia como el núcleo que da lugar al suelo y al horizonte, a las formas del afecto y del lenguaje, a la mediación en aquel viaje del sujeto con el mundo. Bajo esta reflexión, comenta que se tienen como mínimo dos encuentros de articulación con las familias de los estudiantes, con el propósito de estimular el desarrollo de habilidades para la vida tanto de padres como de hijos.

Habilidades para trabajar con otros

De acuerdo con Johana Macías González, coordinadora académica de Escuela de Verano de EAFIT y vinculada al proyecto desde el área académica, el programa Jornada Escolar Complementaria está dividido en módulos en los que se desarrollan habilidades para la vida.

Comfama trabaja lo anterior bajo el concepto de “mundos”. EAFIT participó en 2019 en el mundo Vida en Sociedad, en el cual por medio de actividades se les mostró a los chicos la manera en que tienen habilidades para trabajar con los otros y construir su proyecto de vida.

Allí se tocaron temas de liderazgo, finanzas personales y negociaciones internacionales, en los cuales aprendieron asuntos como la comunicación asertiva y la expresión corporal.

Con respecto a esta experiencia, Daniela, estudiante del grado 11 en la Institución Educativa José Antonio Galán, manifestó que “realmente ofrecen satisfacción todas las actividades que se presentan, sobre todo el hecho de unirnos como personas, aun siendo tímidos".

Desde el gozo intelectual, se inspira una exploración con la experiencia y reflexión sobre la vida, conocimiento y realidad. Foto: Róbinson Henao.

“Nos preparan para estar listos cuando se nos atraviesen oportunidades que podemos perder por timidez. Nos muestran que podemos enriquecer a los demás y  ser útiles para la humanidad, apropiando conceptos para la vida y dejando los temores, haciendo que seamos nosotros mismos, beneficiando a todos y abriendo nuevos caminos”.

Con los niños de tercero hasta quinto grado se trabajó con  la  metodología  de  Encuentro  con  la  Pregunta  desarrollada en la Universidad de los Niños. Según Erika Sarmiento, coordinadora logística del proyecto por parte de EAFIT, consiste en tomar una pregunta base, por ejemplo ¿por qué se crearon las monedas y los billetes?, y a partir de allí hacer talleres durante dos meses.

La excusa es la pregunta, pero se profundiza en temas de habilidades para la vida. “Miramos cómo hacer para que trabajen en equipo, que sean más críticos y que desde pequeños empiecen a entrar en el mundo de las ciencias y el arte”, afirmó Erika Sarmiento.

“Tuvimos muchos chicos que nunca tuvieron como proyecto de vida verse en la academia o aspirar a hacer una carrera universitaria por sus condiciones económicas. Pero ellos, a partir de este trabajo, se proyectaban con mayor claridad e información para la toma de decisiones”, complementó Johana Macías.

Unión de voluntades y conocimientos

Los aliados del programa identificaron como muy exitoso el que sus contenidos se hayan podido articular con ejercicios de investigación que se llevan a cabo en las instituciones educativas.

Además, que se haya generado en los estudiantes la curiosidad y las ganas por explorar el territorio o cuidar el ambiente.Finalmente,  se  reconoció  como  otro factor exitoso el desarrollo de relaciones  más  estrechas  entre  los  participantes,  por  medio  de  la  sensibilidad  y  la  inclusión.  Fue  así  como estudiantes con necesidades educativas  especiales  pudieron  tomar  parte  sin  ningún  problema.

Esto se evidenció en que de 1026 estudiantes que se graduaron el año pasado en la Universidad EAFIT por haber participado en este programa, 11 eran sordos.De acuerdo con Verónica Ferrer, Inspiración  Comfama  se  encuentra  en  evaluación  y  seguimiento para continuar transformándose como un programa que se reinventa.

 

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Agendas de conocimiento que trazan la ruta del descubrimiento y la creación

Septiembre 10, 2020

Bienvenidos a la edición 175 de la Revista Universidad EAFIT, con la cual invitamos a continuar sembrando interacciones entre disciplinas, grupos de investigación e investigadores, con el fin de generar nuevo conocimiento que transforme y aporte al enriquecimiento de la ciencia, al bienestar humano y a la sostenibilidad del planeta.

Mucho antes de que la pandemia del COVID-19 sacudiera los pilares del crecimiento económico, los sistemas de salud y el relacionamiento social, el mundo ya estaba teniendo un nuevo rostro. Así se advertía en los estudios más serios de los expertos en prospectiva y, ante todo, se veía en la avasallante realidad cotidiana.

En ese contexto de transformaciones y nuevos retos, la Vicerrectoría de Descubrimiento y Creación de la Universidad EAFIT inició el proceso de consolidación del Sistema de Descubrimiento y Creación, y la construcción colectiva de las Agendas de Conocimiento, que presentamos a lo largo de la edición 175 de la Revista Universidad EAFIT.

El punto de partida de este proceso ha sido nuestra sólida capacidad instalada, representada en un capital humano de excelencia, una cultura del conocimiento, una infraestructura de primer nivel y una producción académica que ha venido creciendo de manera importante en los últimos años.

En definitiva, es el fruto del desarrollo institucional edificado por generaciones de eafitenses durante los 60 años de vida de la Universidad, efeméride que conmemoramos en este año 2020.

La Universidad comprende el descubrimiento y la creación como uno de sus ejes misionales para concretar su Propósito superior: inspiramos vidas e irradiamos  conocimiento para forjar humanidad y sociedad. Para la generación de nuevo conocimiento convergen el Sistema de Descubrimiento y Creación, el Sistema de Aprendizaje y el Sistema de Innovación en un ecosistema de conocimiento que se encuentra en permanente evolución.

Postulados centrales

El Sistema de Descubrimiento y Creación, y las Agendas de Conocimiento de la Universidad parten de una concepción rizomática que tiene estas características:

El reconocimiento de la trayectoria de los grupos de investigación y de los investigadores.

La promoción de investigaciones interdisciplinarias que trasciendan a lo transdisciplinar.

El fortalecimiento de los procesos de investigación y creación que han generado los diferentes actores del Sistema.

La valoración de las diferentes formas de acceder al conocimiento que tiene cada disciplina.

En el Sistema de Descubrimiento y Creación se  establecen y organizan las interacciones entre los actores que intervienen en la actividad investigativa y de creación de la Universidad, para contribuir al cumplimiento del Propósito superior y de los objetivos estratégicos del Itinerario EAFIT 2030.

Además, se presentan 13 Agendas de Conocimiento que son un mecanismo de articulación y promoción de la convergencia entre investigadores y grupos de investigación y permiten generar nuevo conocimiento para conectar el descubrimiento y la creación con los principales retos, fenómenos y desafíos de la sociedad y, a su vez, priorizar y orientar la agenda de investigación de la Universidad

Tanto el Sistema como las Agendas parten de una concepción rizomática que tiene las siguientes  características: el reconocimiento de la trayectoria de los grupos de investigación y de los investigadores, la promoción de investigaciones interdisciplinarias que trasciendan a lo transdisciplinar, el fortalecimiento de los procesos de investigación y creación que han generado los diferentes actores del Sistema, y la valoración de las diferentes formas de acceder al conocimiento que tiene cada disciplina.

En particular, para la construcción de las Agendas de Conocimiento se consideraron las capacidades y fortalezas de la Universidad, el proyecto de vida de cada investigador, el hábitat del que hace parte, el entorno social, y la trayectoria de los investigadores y de los grupos de investigación.

Así mismo, por medio de un trabajo de vigilancia tecnológica, se identificaron tendencias en la generación de nuevo conocimiento y desarrollo tecnológico con mayor alcance en los ámbitos internacional, nacional, regional y local, a partir de las que se definieron convergencias y se identificaron unas temáticas que se agruparon y dieron lugar a las 13 Agendas de Conocimiento de EAFIT.

Es importante anotar que estas parten y se nutren de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, de la Misión Internacional de Sabios realizada en el país durante el año 2019 y de las agendas del G8, que congrega a diferentes universidades de Medellín.

Estas tendencias fueron el insumo principal para los talleres presenciales realizados con los investigadores de la Universidad en noviembre y diciembre de 2019, así como en abril de 2020 en modalidad remota.

Este ejercicio de construcción colectiva de las Agendas será permanente, con el fin de convertir a la Universidad en un referente que impacte a la sociedad. Presentamos, entonces, 9 Agendas que responden a tendencias internacionales y nacionales, y 4 apuestas institucionales de la Universidad.

La presentación se hizo en el III Encuentro de Investigadores de la Institución a comienzos de 2020. Foto: Róbinson Henao.

Finalmente, tanto el Sistema como las Agendas se enmarcan en una ética del conocimiento porque, como lo ha reiterado la Universidad, “nuestra acción científica, educativa y cultural está inspirada en un profundo sentido ético, como un modo coherente de orientar las actividades en beneficio de la humanidad y de sus múltiples maneras de habitar e interactuar con el mundo y la naturaleza”.

Bienvenidos a estas páginas con las que queremos reiterar nuestra invitación  a continuar sembrando interacciones entre disciplinas, grupos de investigación e investigadores, para generar nuevo conocimiento que transforme y aporte al enriquecimiento de la ciencia, al bienestar humano y a la sostenibilidad del planeta. 

En este nuevo número encontrarán insumos para la reflexión sobre las nuevas  realidades que vive el mundo y muchas de las soluciones que, como Universidad, brindamos a la sociedad en estos tiempos que requieren respuestas ágiles, reflexivas, críticas y con sentido de autocorrección para proponer un nuevo horizonte en el marco de la incertidumbre.

Agendas que responden a tendencias nacionales e internacionales

1. Agrotech: transformación, mercado y producción

2. Ambiente, biodiversidad y recursos naturales

3.Creación, cultura y arte

4. Ciudades inteligentes

5. Energías sostenibles

6. Estado, construcción pacífica, convivencia y posacuerdos

7. Ciencias del comportamiento y cambio social

8. Salud

9. Tecnologías convergentes (nano, bio, info y cogno) e industria 4.0

Agendas que son apuestas institucionales

10. Ciencias básicas

11. Ciencias del aprendizaje

12. Estudios de gestión, organizaciones, mercados, individuos y entornos

13. Estudios económicos y empresariales

En consonancia con el dinamismo del conocimiento, en un futuro se pueden formular nuevas Agendas.

Autores

Mauricio Perfetti del Corral

Vicerrector Descubrimiento y Creación.

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El reto de las energías renovables no convencionales

Septiembre 10, 2020

Entre la amenaza que supone el cambio climático, la necesidad de reemplazar fuentes energéticas que se agotan y la prioridad de encontrar energías más baratas, se abren camino las energías renovables no convencionales.

Dos hombres subiendose a la nueva flota de buses de Medellín.

La penetración cada vez mayor de vehículos eléctricos –como este de la nueva flota de buses de Medellín– augura un crecimiento alto en el sector de las fuentes no convencionales de energía en los próximos años. Foto Róbinson Henao

 

En los años 70 se hizo popular la sentencia del entonces gerente de las Empresas Públicas de Medellín (EPM), Diego Calle Restrepo: “Antioquia tiene que exportar aguaceros”. Se refería al notable potencial hídrico del departamento para la generación de energía eléctrica, según el desaparecido dirigente, mayor que su capacidad de producir café o de extraer oro, las dos más importantes rentas que tenía la región por entonces.

Eran épocas durante las cuales el mundo se dedicaba a quemar combustibles fósiles poco consciente de que se estaba dejando una huella de contaminación que los hacía no solo más ineficientes, sino más costosos en cuanto al saldo ambiental.

El sueño de Calle Restrepo se fue consolidando poco a poco como consecuencia del desarrollo del sector energético colombiano. Sin embargo, desde la visión macroeconómica de Calle Restrepo en los años 70 al mundo actual se han producido grandes transformaciones. La primera y más visible es que ya existe conciencia de que las fuentes convencionales de energía no renovables, es decir, los combustibles fósiles, deben ser reemplazadas por la inminencia de su finitud y por las consecuencias de su uso indiscriminado: la crisis del cambio climático.

La conciencia de estas urgencias y de las necesidades todavía sin resolver llevaron a que en el documento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, suscrito por Naciones Unidas como continuación de los Objetivos del Milenio, se incluyera el de “garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos”.

Viejas tecnologías, nuevos desarrollos

Hasta hace relativamente poco, el problema de la energía se centró en las fuentes de generación y muy poco en el punto final, la manera de consumirla o en las formas de almacenarla.

Eso privilegió el desarrollo de energías en dos campos: las renovables y las no renovables. En las primeras, la generación hídrica fue considerada –todavía lo es– como una de las más amigables con el planeta (aunque sus detractores señalan que los megaproyectos tienen una alta incidencia en el ambiente porque alteran ecosistemas en los lugares donde se construyen).

En las segundas, las no renovables, además de los desarrollos tecnológicos (los motores de combustión interna), las decisiones políticas asociadas con su explotación determinaron que fueran las preferidas para el consumo de grandes sectores en todas las sociedades, las más y las menos desarrolladas.

Pero dos circunstancias empezaron a cambiar las prioridades: el aumento en la conciencia de las sociedades por mitigar y evitar el deterioro ambiental, y el desarrollo de nuevas tecnologías que llevaron a priorizar el estudio de energías renovables no convencionales: la luz del Sol, el viento y las biomasas.

Crecimiento exponencial

El uso de la energía solar, sin embargo, no es nuevo. La naturaleza misma es la principal usufructuaria de esta fuente y el hombre la ha usado, aunque de manera artesanal, indirecta y no sistemáticamente.

Las preocupaciones sociales por las fuentes de energía y la escasez de los recursos presionaron lo suficiente como para que la búsqueda de fuentes no convencionales de energía y de fuentes no convencionales de energías renovables se convirtiera en tema prioritario en las agendas gubernamentales y en las búsquedas y desarrollos científicos y tecnológicos.

El profesor John Jairo García Rendón, del Departamento de Economía de EAFIT, recuerda, por ejemplo, que la Agencia Internacional de Energía estima que para el año 2050, la mitad de la energía disponible del mundo sea de fuentes no convencionales renovables y señala que ellas se convertirán en la cuarta revolución industrial del sector energético.

Por su parte, el investigador Ricardo Mejía González, del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto de EAFIT, invitado por el programa de televisión Campus Global –también de la Universidad– señala, citando un informe del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos, que la demanda de energía proveniente de fuentes no convencionales renovables creció 3.3 % entre 2017 y 2018. Y dice que se calcula que ese porcentaje crecerá en forma exponencial porque sectores como la movilidad ya tienen tecnologías de más amplio uso: los avances en investigación en este campo han permitido incorporar tecnologías a precios competitivos para el mercado.

Así mismo, la zona común europea, explica el profesor García Rendón, puso en marcha el plan 20-20-20, consistente en aumentar 20 % la eficiencia energética (que es la relación entre la energía aprovechada y la total utilizada en cualquier proceso de la cadena energética), llegar a generar el 20 % de la demanda de no convencionales renovables y reducir las emisiones de CO2 en 20 %.

La meta se trazó en 2009 para cumplirse en 2020, pero se alcanzó en 2016 con lo cual se redefinieron nuevos alcances: reducir las emisiones de CO2 al 40 %, aumentar la eficiencia energética al 32 % y utilizar fuentes no convencionales de energías renovables para el 32 % de la demanda, en un plazo límite del año 2030.

Energética 2030

Sin embargo, los costos de las tecnologías, las tasas de transferencias tecnológicas, el valor de las inversiones y las necesarias –pero demoradas– decisiones políticas hicieron que esos planes en Colombia apenas empezaran a configurarse a mediados de esta década.

La Ley 1715 de 2014 empezó a abrir el camino con incentivos tributarios para las empresas que invirtieran en el sector de las no convencionales y de las no convencionales renovables. Eso implicaba proyectos nuevos de generación y autoconsumo utilizando esos recursos.

Sin embargo, el desarrollo de proyectos y productos de energía a partir de no convencionales renovables se concentró, en especial, en universidades y centros de investigación hasta 2018 cuando se formalizó el grupo Energética 2030 en el que participan las universidades EAFIT, Nacional de Colombia-Sede Medellín, Pontificia Bolivariana, EIA (antes Escuela de Ingeniería de Antioquia), de Sucre, Francisco de Paula Santander, Corporación Universitaria del Caribe y UniGuajira con las compañías ISA, Internexa, XM y Convel.

Dos hidroeléctricas de gran tamaño en un lago en medio de la naturaleza.

La decisión de construir hidroeléctricas de gran tamaño es cada vez más compleja, en gran medida por los impactos ambientales, la oposición de las comunidades y los problemas de orden público. Foto Róbinson Henao

 

El objetivo de Energética 2030 es, según sus socios, darle al sector eléctrico “confiabilidad y sostenibilidad social, económica y ambiental en el horizonte del año 2030, al igual que la creación de nuevas redes de conocimiento, capacidades académicas y empresariales”.

Se trata de un programa de diez proyectos: demandas (sobre los mercados); construcción sostenible; movilidad; biomasa; energía solar y eólica; política, regulación y mercados; escenarios; micro redes; centro gestor y cocreación.

Energética 2030 pretende responder, entre varias preguntas, dos que son fundamentales en el área de las fuentes no convencionales de energía renovable: ¿cuál será el porcentaje de penetración de las renovables? y ¿dónde se ubicarán los proyectos eólicos y solares? Uno de los retos que deberá enfrentar Energética no es la generación de energía eólica o solar, sino su calidad.

En octubre de 2019 se realizó un workshop de la alianza en el que se dejó claro que “el mayor avance está en que nos hemos apropiado de la problemática energética de una manera integral que va desde aspectos económicos y tecnológicos hasta sociales y humanos; y todo eso lo hemos puesto a dialogar”.

La mirada a mitad de siglo

La transición energética es una urgencia en el mundo por asuntos como la protección ambiental, la sostenibilidad y la necesidad de mitigar los efectos del cambio climático. Foto Róbinson Henao

 

Sin embargo, el Gobierno Nacional presentó, también en 2019, el Plan Energético Nacional (PEN) 2050 que define como un “modelo sostenible que garantice nuestra transición energética-transformación energética (sic)”, el quinto de cuyos objetivos es alcanzar la “eficiencia energética como pilar fundamental de crecimiento económico y de bienestar de la población”.

La Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) reporta en su boletín estadístico más reciente (2018) que para 2017 se hallaban registrados 470 proyectos de generación de energía, con una capacidad total de 14.062,28 megavatios (MW). De ellos, 11 pertenecen a generación de biomasa con un potencial de 35.5 MW, 17 son para aprovechamiento eólico con un potencial de generación de 2.285 MW y 325 son de energía solar, con 3.729 MW.

El Plan Energetico Nacional de la UPME comienza por advertir que las “incertidumbres críticas mundiales” del sector eléctrico en 2019 era el crecimiento de la economía, las avances en almacenamiento de energía, los precios de los commodities del sector y la creciente digitalización, al tiempo que las acciones prioritarias eran el crecimiento económico de China, la evolución de los precios de la economía, los subsidios al consumo de energía, la eficiencia energética y las fuentes de energía renovables.

En el caso colombiano, el escenario de las incertidumbres críticas son los riesgos climáticos extremos, la corrupción, los precios de los commodities, los precios de la energía eléctrica y las políticas del gobierno de los Estados Unidos.

Por su parte, las acciones prioritarias en Colombia se deberían centrar en los procesos de digitalización, la energía de fuentes renovables y la eficiencia energética. Sobre esas bases se debería considerar el planteamiento del Plan Energético Nacional.

Pero las proyecciones de la UPME contenidas en el PEN estiman que para el año 2030 y logrando una reducción del 30 % en generación con combustibles fósiles, la energía eólica aportará el 13 % del potencial y la solar el 2 %.

Para el gobierno colombiano, el desarrollo del sector se centrará en tres tendencias que definirán el futuro de los sistemas eléctricos: electrificación, descentralización y digitalización.

En el caso de la electrificación se incluye vehículos eléctricos, carga inteligente, bombas de calor y recarga en hogares, es decir, construcción sostenible (ver recuadro); la descentralización comprende eficiencia energética, energía solar, almacenamiento distribuido, microrredes y respuesta a la demanda en tiempo real, en tanto que dentro de la digitalización se busca superar los medidores tradicionales con el uso de infraestructura de medición avanzada.

Pese a los retos que imponen las exigencias de un mundo cambiante en tecnologías y recursos, Colombia sigue ocupando uno de los primeros lugares en la matriz de energías amigables, gracias al hecho de privilegiar en las fuentes hídricas la mayor parte de su oferta de generación.

Los avances en energías no convencionales para la movilidad han permitido incorporar tecnologías a precios competitivos para el mercado.

LivingLabs, el espacio donde EAFIT prueba el ladrillo solar

La Universidad EAFIT adelanta desde 2013 el desarrollo del ladrillo solar, una innovación dentro del campo de las construcciones sostenbles.

Se trata de la adaptación de celdas solares en una unidad estructural similar a un ladrillo de construcción que se ubica en un muro o fachada para captar en forma directa la energía solar.

En el mundo de las fuentes no convencionales de energías renovables, las construcciones sostenibles son una respuesta al uso eficiente de la energía y están cambiando la perspectiva de dónde y cómo se puede hacer un uso más racional del recurso energético.

José Ignacio Marulanda Bernal, doctor en Ingeniería Eléctrica y docente investigador del Departamento de Ciencias Físicas de EAFIT, es el líder de la investigación en el desarrollo del ladrillo solar:

Desde su presentación en 2017, ¿qué avances registra el ladrillo solar?

“En marzo de 2017 el ladrillo solar fue presentado como innovación en el programa Leaders in Innovation Fellowship, patrocinado por el Newton Fund y administrado por la Royal Academy of Engineering, del Reino Unido, donde salió favorecido con una de las becas para un programa de entrenamiento en Londres, alrededor del modelo de negocio para este producto tecnológico. En este programa se definió que el licenciamiento es la opción más viable para este producto.

Hoy tenemos un acuerdo de licenciamiento con la empresa Tecnología Renovable y Sostenible (Terso) para el escalamiento productivo y la comercialización del ladrillo solar.

EAFIT, en alianza con otras siete universidades del país y varias empresas, obtuvo una de las plazas en la convocatoria Colombia Científica (Colciencias-Banco Mundial) con el programa de investigación Estrategia de transformación del sector energético colombiano en el horizonte 2030, uno de cuyos proyectos, Construcción energéticamente sostenible, tiene como objetivo el rediseño del ladrillo solar, a manera de iteración de la versión de 2016 instalada en la Casa Solar, construida en la sede EAFIT Llanogrande.

El objetivo es el diseño y la construcción de tres LivingLabs, uno en cada piso térmico del territorio nacional y en los que se incorporará la nueva versión del ladrillo solar”.

Pared con ladrillos solares y un hombre parado cercar a la pared.

El ladrillo solar permite suministrar iluminación y energía a edificaciones a bajo costo. Foto Róbinson Henao

 

¿Existe mejor disposición del mercado, tanto de los constructores como de los generadores de energía, para aceptar innovaciones como el ladrillo solar?

“Cada vez toma más fuerza el tema de las energías renovables y alternativas. El tema de sostenibilidad ha abierto las puertas a nuevas técnicas de construcción y la integración de nuevas tecnologías entre las que se cuentan las energías alternativas (solar, eólica, térmica, etc).

La Ley 1715 del 2014 reglamenta los incentivos para quienes quieran adoptar este tipo de energías, beneficiando a la cadena de valor de estas tecnologías.

Por otro lado, hoy existen disciplinas conocidas como BIPV (Building Integrated PhotoVoltaics, Fotovoltaica Integrada a la Construcción) y BAPV (Building Adapted PhotoVoltaics, Fotovoltaica Adaptada a la Construcción) que buscan integrar sistemas de construcción tradicional con nuevas formas de generación de energía fotovoltaica. El ladrillo solar corresponde al tipo BIPV”.

En términos de la relación costo-beneficio, tanto para el constructor como para el usuario final, ¿el ladrillo solar representa una opción viable, en especial para la vivienda de interés social y para la vivienda de interés prioritario donde los costos de energía eléctrica son más sensibles?

“La relación costo-beneficio de esta y de otras innovaciones se favorece en la medida en que se lleve a cabo un escalamiento productivo efectivo que reduzca los costos de fabricación y viabilice la comercialización, por ejemplo, de tecnologías de generación fotovoltaica.

Por otro lado, con el ejercicio de optimización en la generación de energía del ladrillo solar, el objetivo es mostrar la eficiencia del sistema y de esa forma favorecer la relación costo-beneficio, haciendo que pueda ser adoptada por diseñadores, constructores y empresas del Estado para incorporar la tecnología en programas de vivienda de interés social y vivienda de interés prioritario”.

Los mercados de la construcción de vivienda nueva y el de energía, ¿están preparados para recibir una innovación de estas características?

“Podríamos decir que el mundo se ha abierto mucho a la innovación y, en especial en las nuevas generaciones, cada vez se tiene menos “temor” de las nuevas tecnologías.

Sin embargo, en nuestro medio convergen diversos intereses económicos y políticos que pueden llegar a obstaculizar la adopción de alternativas energéticas. De cualquier forma, en la medida en que lleguen más indicadores y tendencias globales de soluciones innovadoras se irá migrando hacia nuevas tecnologías y opciones de generación energética”.

El ladrillo tiene un acuerdo de licenciamiento con una empresa para su escalamiento productivo y comercialización.

Autores

Octavio Gómez V.

Colaborador.

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Transformación de usos del suelo, más devastadora que el cambio climático.

Septiembre 10, 2020

Reemplazar bosques y vegetación por una producción agrícola desmedida, ganadería extensiva o minería–legal e ilegal– , entre otras actividades, está llevando a la naturaleza al límite.

El dato revelado hace meses no puede convertirse en uno más: un millón de especies animales y vegetales del mundo están en riesgo de extinción. ¡Un millón de especies –así como lo leyó– una cifra nunca vista en la historia de la humanidad!

Tal pérdida de biodiversidad, tanto en el mundo como en Colombia, se debe principalmente a un factor: la conversión en el uso del suelo. Este fenómeno ocurre porque más de una tercera parte de la superficie terrestre del planeta y casi el 75 % de los recursos de agua dulce se dedican a la producción agrícola o ganadera.

Estos alarmantes datos fueron revelados recientemente en el Informe de Evaluación Global de la Plataforma Intergubernamental sobre Diversidad Biológica y Servicios Ecosistémicos (IPBES, por sus siglas en inglés).

En dicho estudio, el panel de más de 350 investigadores de 50 países ubica al uso del suelo como la causa de mayor impacto sobre la naturaleza, seguido de la explotación directa de los ecosistemas, el cambio climático, la contaminación y las especies exóticas invasoras.

“Que esté en tercer lugar el cambio climático, sobre el que hay tanto revuelo y es un concepto que ha permeado a la sociedad, tiene todo el sentido: en gran medida, la pérdida de cobertura vegetal en los bosques y otro tipo de ecosistemas y elementos del paisaje está directamente relacionada con ese cambio en los usos del suelo; entonces es una con secuencia de ello”, enfatiza el profesor Juan Fernando Díaz Nieto, del Departamento de Ciencias Biológicas.

En dicho estudio, el panel de más de 350 investigadores de 50 países, al citar las cinco causas que tienen mayor impacto sobre la naturaleza, ubica el cambio en el uso del suelo en primer lugar. Después sitúan a la explotación directa  de los ecosistemas, el cambio climático, la contaminación y las especies exóticas invasoras.

“Que esté en tercer lugar el cambio climático, sobre el que hay tanto revuelo y es un concepto que ha permeado a la sociedad, tiene todo el sentido: en gran medida, la pérdida de cobertura vegetal en los bosques y otro tipo de ecosistemas y elementos del paisaje está directamente relacionada con ese cambio en los usos del suelo; entonces es una con secuencia de ello”, enfatiza el profesor Juan Fernando Díaz Nieto, del Departamento de Ciencias Biológicas de EAFIT.

La sustitución de bosques y praderas por tierras para cultivar, el desvío y almacenamiento de agua dulce en represas y la pérdida de manglares y de arrecifes de coral, la sobrepesca y la deforestación, causada primordialmente por la ganadería extensiva, son algunos de los fenómenos que sobresalen en esa metamorfosis que amenaza con cambiar la faz del planeta tal y como lo hemos conocido.

Nicolás Pinel, también profesor del Departamento de Ciencias Biológicas de EAFIT, explica que la tala de árboles para la creación de pastizales representa una de las actividades por fuera de las políticas del Estado que son utilizadas para acaparar tierras.

Y que esa práctica lleva al deterioro de los ecosistemas locales y regionales: “La pérdida de bosques disminuye la retención de agua en el suelo, altera los patrones de lluvia y aumenta la erosión, lo que puede afectar no solo el ecosistema talado, sino los ecosistemas acuáticos o bien por pérdida de humedad, o por sedimentación de los ríos, ciénagas y costas”.

Al año siguiente se registraron los primeros tres grupos en Colciencias y ese ente cofinanció el primer proyecto de investigación al Grupo Ciencias del Mar, al tiempo que se constituyó el primer proyecto en la triada Universidad-Empresa-Estado.

¿El crecimiento en la demanda de recursos es por satisfacer necesidades fundamentales o se derivan de un consumismo frívolo y despilfarrador?”, pregunta Nicolás Pinel, profesor de EAFIT

Inicios de la interconectividad

Con un sector en franco crecimiento como el agropecuario, en el que se cifran esperanzas para ayudar a la producción de alimentos y aportar a la seguridad alimentaria del mundo, se buscan alternativas para mantener esa tendencia sin ejercer una presión tan alta sobre los recursos naturales, como la degradación de suelos y la pérdida de cobertura forestal.

Ante este panorama es necesario planificar ese crecimiento integrando sinergias entre la agricultura con la producción pecuaria.

Además, implementar estrategias tecnológicas para hacer una intensificación sostenible de la producción y evitar la deforestación, y ampliación de la frontera ganadera, como propone la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

El organismo promueve la siembra directa de cultivos en pastos degradados y la implementación de sistemas que integran áreas agrícolas con la ganadería y los bosques, como opciones para recuperar áreas que se han desgastado.

Organizaciones como la FAO piden practicar una ganadería sostenible
Foto: Róbinson Henao

Esta última alternativa es conocida como “silvopastura” y su objetivo es poner en práctica una ganadería sostenible, evitando la deforestación y reduciendo las emisiones a la atmósfera. Aunque el Panel Intergubernamental del Cambio Climático no se opone al consumo de carnes rojas y otros productos originados en la ganadería, aconseja cambiar los hábitos de consumo poniendo en práctica un régimen alimentario basado en alimentos de origen vegetal, como cereales secundarios, legumbres, frutas y verduras.

No obstante, es clave tener en cuenta que el principal cultivo responsable por la pérdida del bosque del Amazonas es la soya, que si bien se utiliza en gran medida para producir pienso para alimentar a los animales, también es una de las fuentes de proteína vegetal en las dietas vegetarianas procesadas.

Según un informe de Greenpeace de junio de 2019, en Brasil la producción de soya es cuatro veces mayor a la de hace dos décadas, gracias a la introducción de semillas genéticamente modificadas. El Panel indica que si la elección de las personas incluye productos de procedencia animal, recomienda que sean generados de manera sostenible, en montajes ganaderos con bajas emisiones de efecto invernadero.

Sin embargo, el profesor Nicolás Pinel recuerda que la idea de sostenibilidad va más allá de la baja emisión de gases de efecto invernadero y pone sobre la mesa otras prácticas como la producción integrada o agricultura integrada, que busca el uso al máximo de los mecanismos de regulación naturales, para asegurar a largo plazo un proceso agrícola sostenible.

La agricultura regenerativa es otro de los sistemas sustentables. Este se basa en hacer una gestión integral de la tierra al formar suelos de alta calidad, retener el agua lluvia, mejorar el ciclo del agua y aumentar la biodiversidad.

 

Hacia dónde va la investigación

Hacer seguimiento a los diferentes estudios académicos, programas, informes y demás iniciativas en el campo de la biodiversidad es fundamental para informarse y divulgar, desde diferentes plataformas, cuáles son las tendencias que marcarán la pauta en los próximos años.

El profesor Juan Fernando Díaz explica que en su ejercicio profesional se enfoca en el descubrimiento de la biodiversidad del planeta y sus posibles beneficios para la humanidad.

Asegura que, aunque se han descrito cerca de 1,6 millones de especies (eucariotas y microorganismos), estas son apenas cifras irrisorias frente a la biodiversidad que se estima en el planeta, calculada, por lo menos, en 8,7 millones de eucariotas y entre uno y seis billones de microorganismos. Su estudio y seguimiento es esencial para conocer el potencial de aspectos positivos para los seres vivos de la Tierra.

El académico también sugiere estar al tanto de los siguientes informes del IPBES, que incluyen evaluaciones regionales que abarcan las Américas, Asia y el Pacífico, África, Europa y Asia Central, donde se consignan los grandes descubrimientos de biodiversidad.

En la era del big data, otro elemento novedoso para rastrear es el de la biología computacional o ciencia de datos para biólogos, como fuente de herramientas y analíticas para el hallazgo de patrones y conocimientos que facilitan la toma de decisiones basados en hechos.

Investigar con un enfoque en el estudio de procedimientos informáticos en grandes colecciones de datos biológicos tendrá gran utilidad para solucionar problemas en áreas como agricultura, medicina y medio ambiente.

En EAFIT ya se viene utilizando la experimentación con base en conocimiento aplicado de la biología computacional. Por ejemplo, los desarrollos biotecnológicos en el sector agrícola, para mejorar cultivos de maíz, café o higuerilla.

La práctica de desecar caños y ciénagas para crear nuevas áreas de siembra tiene alto impacto en los ecosistemas

Foto: Róbinson Henao

Consciencia en disminuir el consumo

El consumo creciente, la demanda de energía, tierra y agua para alcanzar el nivel de vida actual agotan la naturaleza.

Esta exigencia ha generado una presión extrema sobre la fuente, lo que ha producido un cambio en el planeta que es conocido como la Gran Aceleración, como explica el informe Planeta Vivo, de la organización WWF (en inglés, World Wildlife Fund).

La ventana de oportunidad para actuar se cierra y por ello urge que todos los habitantes en todos los continentes adquieran consciencia de la realidad e implementen conductas opuestas a las que atentan contra la integridad del medio ambiente.

“Vivir una vida consciente es clave para esto –manifiesta el profesor Pinel–. Soy de la opinión de que el daño que hacemos no lo hacemos con intención. Precisamente ese es el problema, que muchas de las decisiones que tomamos día a día carecen de intención y de consciencia, y de estas se deriva un despilfarro de recursos naturales”.

Biodiversidad en Colombia: bajo amenaza

En Colombia las selvas, sabanas, humedales y páramos cubrían el territorio, un paisaje que ha sido reemplazado por potreros, cultivos, asentamientos humanos y obras de infraestructura, como lo menciona el trabajo De la abundancia a la escasez: la transformación de ecosistemas en Colombia, del biólogo Germán Márquez.

La vocación en el uso del suelo en el país es subutilizada, según informa el Instituto Geográfico Agustín Codazzi, pues de 13.2 % de la superficie que se puede cultivar, solo se aprovecha un 4.7 %, mientras que el 37 % de la tierra se encuentra sobreutilizada, es decir, se le hace un uso desmedido, como indica la Unidad de Planeación Rural Agropecuaria (UPRA).

Esta entidad realizó en 2016 el panel ¿Cómo aplicar el concepto de equidad de la distribución de la tierra en Colombia?, para explorar posibilidades de avance en torno a la equidad en la distribución rural, teniendo en cuenta que una constante en el uso ineficiente del suelo se originó por los patrones de alta concentración de la tierra, debido a estructuras heredadas de tiempos coloniales y al conflicto armado.

“La expansión de la frontera agrícola por acciones legales e ilegales, las plantaciones gigantescas para palma, la ganadería –que es nefasta en la transformación de los ecosistemas–, la minería legal e ilegal, es un fenómeno que impacta al país”, reflexiona Juan Fernando Díaz.

Como menciona Marco Lambertini, director de WWF International, “en los años venideros necesitamos urgentemente hacer la transición hacia una sociedad que neutralice las emisiones de carbono y frene y anule la pérdida de la naturaleza mediante la financiación verde y el vuelco hacia la energía limpia y la producción de alimentos ambientalmente amigables”.

Que el tema de la naturaleza y el uso del suelo sea tratado cada vez más es un aspecto beneficioso para dar marcha a un cambio real. En esto insiste el profesor Nicolás Pinel: “Que exista la conversación es un buen punto de partida. Que cada nueva generación parezca estar adoptando más valores ambientales que la anterior es una buena señal”.

En el mismo sentido, el profesor Juan Fernando Díaz concluye: “Se necesita que la gente no solo hable de eso, sino que lo lleve a la práctica. Necesitamos que lo interioricen más, que conozcan la biodiversidad y su entorno. Eso es fundamental en esta discusión”.

Autores

Óscar Correa Caicedo

Colaborador.

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Premios profesores

​El Comité de Desarrollo Profesoral lanzará anu​​​almente la convocatoria compartiendo con las Escuelas una guía orientadora que incluirá los criterios a tener en cuenta para la postulación y evaluación de los profeso​​res a los diferentes premios. Estos criterios no son exhaustivos y podrán complementarse con otras consideraciones relevantes.​

Categorías

    Categoría excelencia docente de planta y de cátedra (1 por escuela).

    Categoría excepcional innovación educativa (1).​

    Categoría conexión con empresas (1).

    Categoría conexión con sistemas públicos (1).

    Categoría emprendimientos de alto impacto (1).​

    1. Carreras de excelen​​​cia en ciencia, tecnología e innovación:
      Categoría excepcional vida y obra en ciencia, tecnología e innovación (1).
      Categoría carrera destacada en ciencia, tecnología e innovación (1).
      Categoría carrera temprana en ciencia, tecnología e innovación (1).
    2. Proyectos de ciencia, tecnología e innovación de mayor impacto del año: 
      Categoría proyecto de investigación (1).
      Categoría excepcional proyecto de investigación-creación (1).
      Categoría proyecto con enfoque de apropiación social del conocimiento (1).​

    Importante: Las postulaciones presentadas bajo la modalidad Proyectos de Ciencia, Tecnología e Innovación de Mayor Impacto del Año serán remitidas a pares evaluadores externos para su evaluación. Posteriormente, la Vicerrectoría presentará los resultados de este proceso al Comité de Desarrollo Profesoral, quien será el encargado de evaluarlas y seleccionarlas.

    Fechas importantes

    Apertura​ de convocatoria: 6 de diciembre de 2024​​.

    Postulación de candidatos en las escuelas: A partir del 6 de diciembre de 2024.

    Postulación de candidatos ante las escuelas (solo aplica para categorías del Premio de CTeI): 31 de enero de 2025.​

    Envío de candidatos por premio de cada escuela: Hasta el 12 de febrero de 2025.

    Otorgamiento de premios en evento público: 15 de mayo de 2025.

    Sismología al alcance cotidiano de los ingenieros

    Enero 26, 2022

    Investigadores de la Escuela de Ingeniería crearon una guía para que sus colegas puedan hacer estudios comprensibles y ajustados a sus necesidades al realizar el diseño estructural de una edificación ante amenazas sísmicas. Este modelo conceptual es un aporte a la forma de comprender el problema y de abordarlo.

    Un lunes de sus vacaciones de enero, María del Rosario Álvarez tuvo el sueño más movido de su vida. Estaba acostada en la cama de sus padres cuando la tierra comenzó a vibrar con tanta fuerza que la arrojó al suelo. Su padre, desde el primer piso, le gritaba que bajara para salir de casa. Ella se resistió hasta que el susto, las vibraciones, o una mezcla de ambas, la tiraron por las escaleras.

    Ya en la calle, pudo ver desde lo alto de un mirador la larga silueta de su ciudad inundada con una capa gruesa de polvo que crecía y se curvaba con la caída de cada pared, casa o edificio: “El centro de Pereira se estaba cayendo por manzanas completas”, recuerda.

    Y se siguió cayendo con cada réplica que precedió al sismo de la 1:19 p. m. del 25 de enero de 1999, día y hora en que un terremoto con epicentro en el departamento del Quindío afectó a todo el Eje Cafetero, esa región agrícola y turística ubicada en el centro de Colombia.

    El resto de la tarde y la noche se dedicó a navegar con su familia por el caos de una ciudad con pocos o nulos servicios funcionando, incluso los de emergencia, porque hasta los bomberos quedaron damnificados.

    Las secuelas de los daños se extendieron por meses y años y dejaron, según el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (Dane), 1185 muertos, 8536 heridos, 35972 viviendas totalmente destruidas o inhabitables, 6408 fincas cafeteras afectadas y 2.7 billones de pesos en pérdidas en la región, cerca del 2.2 % del PIB de Colombia en el año 1998.

    Mientras tanto, a más de 200 kilómetros, el profesor Juan Diego Jaramillo se llevaba las manos a la cabeza por las magnitudes que registraban sus equipos. Poco tiempo antes había participado, como docente del Departamento de Ingeniería Civil de EAFIT, en la instalación de cerca de 20 estaciones para monitorear la actividad sísmica en otra ciudad colombiana.

    Actualmente, este conjunto de equipos conforma la Red Acelerográfica que administra el Sistema de Alertas Tempranas de Medellín y el Valle de Aburrá (Siata).
    Sin esconder la pasión que le despierta el tema, Jaramillo cuenta que esos datos fueron el comienzo de varias investigaciones.

    “Esa fue de las primeras ocasiones en que registramos, al mismo tiempo, un sismo en varios puntos de la ciudad. ¡Es impresionante! En algunas zonas la intensidad era 3 veces mayor que en otras, aunque la distancia entre ellas era de apenas cuatro cuadras. ¿Cómo son posibles esas diferencias en un sismo que ocurrió a 200 kilómetros? Entenderlo era y es importante porque así podemos predecir impactos significativos. Y si podemos predecirlo, podemos diseñar pensando en lo que va a venir”.

    En la década 1990 se hizo la primera microzonificación sísmica de Medellín, liderada por el profesor Juan Diego Jaramillo de EAFIT. Foto: Pixabay.

     

    ¿Terremotos, temblores o sismos?

    En el argot técnico se suele utilizar el término “sismo”, mientras que en el lenguaje cotidiano “terremoto” (cuando causa grandes daños) o “temblor” (cuando no hay mayores pérdidas). Lo cierto es que dan cuenta del mismo fenómeno.

    ¿Por qué ocurren? Primero, hay que tener en cuenta que la Tierra está compuesta por capas, como las cebollas.

    La geología moderna propone que, en términos generales, son tres: el núcleo, el manto y la corteza terrestre. La capa externa de esta cebolla está formada por la corteza y por el segmento superior del manto terrestre.

    Lejos de ser una sola pieza, esta última sección está conmpuesta de fragmentos llamados placas tectónicas.

    Algunas son gigantes y soportan continentes y océanos, como la placa Euroasiática; otras son más pequeñas, como la placa de Cocos (ubicada en el océano Pacífico frente a la costa occidental de Centroamérica y con un área aproximada a 3/4 partes del tamaño de México).

    Sin embargo, todas tienen algo en común: están constantemente en movimiento. Esos movimientos, que a veces son de apenas algunos centímetros por año, crean grandes presiones, en especial en los puntos que entran en contacto: las fallas.

    Si las placas estuvieran lubricadas y fueran lisas, se deslizarían con facilidad entre ellas. Sin embargo, son rugosas y tienden a atascarse, aun cuando permanecen
    en movimiento. Entonces comienzan a acumular energía en procesos que pueden durar décadas o cientos de años, incluso más tiempo.

    Cuando la fuerza acumulada supera la fricción que las mantiene atascadas, los bordes se despegan y deslizan con violencia, entonces la energía acumulada por tanto tiempo se irradia en todas direcciones a través de ondas sísmicas.

    Estas ondas se desplazan por la tierra y al llegar a la superficie mueven todo lo que esté sobre ella: nosotros, nuestras casas, empresas, puentes, calles y edificios. A esto es lo que llamamos “sismo”.

    “Nuestra propuesta es inusual porque hoy nadie le apuesta a investigar con base en la conceptualización. Es como si alguien hubiera dicho que es tan complicado que es mejor entregarle el  problema a una máquina”. Juan Diego Jaramillo, profesor de la Escuela de Ingeniería, experto en amenaza y riesgo sísmico.

    Hacer accesible el conocimiento

    Esas ondas no se distribuyen de manera homogénea, como lo explica Juan Carlos Vergara Gallego, estudiante del doctorado en Ingeniería de EAFIT: “No siempre son uniformes porque en el camino se van a encontrar con obstáculos que las deforman. Esos obstáculos son la topografía –valles, montañas, depresiones, etc.–. La pregunta es: ¿cómo considerar la topografía? Esa inquietud existe hace más de 50 años”.

    En la actualidad, los ingenieros cuentan con muchas herramientas para responder esta inquietud. La primera son las normas de sismorresistencia que, como explica el profesor Juan Diego Jaramillo –doctor en Estructuras, experto en amenaza y riesgo sísmico–, son indicaciones muy generales sobre cómo construir en determinadas circunstancias.

    “Son muy similares en todos los países porque están en constante actualización; en el caso de Colombia, cada diez años. Las normas generalizan los requerimientos de diseño y construcción dependiendo de factores como el terreno y el tipo de suelo. Con ellas cubrimos muchos casos, pero otros se nos quedan chicos porque, hay que decirlo, nos falta conocimiento”.

    Otras herramientas, mucho más precisas, son los métodos computacionales y los registros en los sitios en los que se piensa construir. Sin embargo, estas opciones presentan dos problemas: “Primero, es difícil y costoso conseguir esta información; segundo, es inmanejable porque requiere de unos recursos computacionales muy complejos y conocimientos que no están al alcance de cualquier persona”, señala Vergara.

    ¿Cómo hacer entonces accesible este conocimiento al diseño cotidiano de estructuras? Esta es la pregunta que han enfrentado cinco investigadores de la Universidad EAFIT por varios años. El equipo está compuesto por tres estudiantes del doctorado en Ingeniería: Juan Carlos Vergara Gallego, César Augusto Sierra Álvarez y Mario Andrés Sáenz Castillo; y dos docentes e investigadores: Juan Diego Jaramillo Fernández y Juan David Gómez Cataño. Juntos, han desarrollado un enfoque original para abordar este problema y han publicado una serie de artículos con gran impacto académico y práctico.

    Estudios más rápidos y comprensibles

    Según el profesor Juan David Gómez, el interés por una sismología al alcance cotidiano comenzó con la primera microzonificación sísmica de Medellín, liderada por el profesor Juan Diego Jaramillo en la década de 1990.

    “En ese momento surgieron las primeras preguntas que posteriormente se convirtieron en proyectos de investigación propios y de varios estudiantes de maestría y doctorado que nos han acompañado en el grupo de investigación
    de Mecánica Aplicada”, señala Gómez.

    Con el tiempo, las preguntas e inquietudes maduraron y derivaron, por convicción del equipo, en soluciones prácticas y al alcance del ejercicio cotidiano del ingeniero.

    En síntesis, el equipo de investigadores propone una guía para que, a la hora de realizar el diseño estructural de una edificación, los ingenieros sepan qué tipo de modelo computacional requieren.

    Esto les permite realizar un estudio comprensible y ajustado a sus necesidades y posibilidades, como correr las simulaciones en un computador de escritorio y no en un centro de computación científica.

    “Sí vamos a necesitar hacer un modelado computacional, pero uno pequeño”, asegura Jaramillo. Según el investigador, el alcance de estos modelos se ve reflejado en sus dos componentes esenciales.

    Por un lado, la resolución, que corresponde al nivel de detalle y que ayuda a definir si es necesario tener en cuenta cada piedra de un terreno, o si se puede optar por una alternativa más general. Y el tamaño, que implica reconocer qué tanto espacio se debe modelar para estudiar cómo se mueve el terreno sobre el cual se va a construir.

     

    Vista de la ciudad desde la montaña

    Muchas zonas geográficas, aunque parecen áreas homogéneas, presentan una gran diversidad en su topografía.

    Sobre estos dos componentes, la resolución y el tamaño, el grupo de investigación publicó dos artículos en las reconocidas revistas Journal of Earthquake Engineering y Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Recientemente publicaron un tercer artículo que incluso propone una estrategia para evitar la realización de un modelado computacional cuando se cumplen dos condiciones: la edificación está ubicada en una zona plana y se encuentra cerca de un accidente topográfico.

    Según Jaramillo, esta alternativa fue probada con modelos de gran escala en el Centro de Computación Científica Apolo, de la Universidad EAFIT, y los resultados fueron más que satisfactorios: “Encontramos que, pese a su simplicidad, es increíblemente preciso”...

    Investigar desde el concepto

    “Para la ingeniería, la optimización es fundamental”, afirma Jaramillo emocionado al resaltar la simplicidad y elegancia de la propuesta a la que han llegado. Su entusiasmo parte de lo que considera es un principio básico de su labor: “Si los recursos fueran gratis, no existiría la ingeniería.

    Por ejemplo, en la construcción de una estructura es tan problemático el exceso como el defecto”. Más allá del tema, se trata de una postura crítica frente al
    abordaje de las investigaciones.

    Según Juan David Gómez, “hoy en día es muy fuerte la tentación del uso irracional de las simulaciones computacionales”. Y complementa Jaramillo explicando que hoy se dedica poco tiempo a la comprensión de los problemas: “Conversando con mis colegas y amigos latinoamericanos, consideramos que ahí tenemos un potencial enorme porque compensamos la falta de herramientas tratando de entender el fenómeno.

    Nuestra propuesta es inusual porque hoy nadie le apuesta a investigar con base en la conceptualización. Es como si alguien hubiera dicho que es tan complicado que es mejor entregarle el problema a una máquina, como si se hubiera abandonado la capacidad de entender”.

    Perspectivas a futuro

    Si algo parece estar claro en el grupo de investigadores son los enormes retos que aún tiene la investigación en la ingeniería sísmica. Por ejemplo, el profesor Jaramillo señala la necesidad de ampliar el número de variables que se tienen en cuenta: “El estudio del tipo de suelo está acoplado con el de la topografía y hoy los estudiamos de manera aislada, pero los dos se afectan. Estudiarlos juntos es un reto de aquí a la Luna porque en una simulación se pueden encontrar respuestas satisfactorias para casos concretos, pero otra cosa es partir el problema en variables y entender qué pasa ahí adentro”.

    En este punto coincide César Augusto Sierra, estudiante del doctorado en Ingeniería de EAFIT, quien añade: “También tenemos que pasar de modelos en dos dimensiones a tres dimensiones”.

    Lo cierto es que la seguridad de las estructuras diseñadas por el hombre y la comprensión de la forma como interactúan con los movimientos sísmicos seguirá dependiendo de estudios como los desarrollados por el grupo de investigación de Mecánica Aplicada de EAFIT.

    ​¿Terremotos, temblores o sismos?

    “Nuestros avances conceptuales han partido de conversaciones. Discutimos, interpretamos resultados de simulaciones, analizamos de manera individual los hallazgos y tomamos decisiones. No hemos formulado etapas, hemos tratado de responder preguntas que nos han llevado a inquietudes de mayor alcance.

    En nuestro caso particular, el camino inició con el estudio de la respuesta dinámica de geometrías muy simples, un tema que hace más o menos 30 años había explorado desde las matemáticas el profesor Francisco Sánchez-Sesma de la Universidad Nacional Autónoma de México.

    Nosotros utilizamos simulaciones numéricas de esos problemas para tratar de entenderlas, pero a través de la Ingeniería. Estos ejercicios nos llevaron a realizar proyectos de ingeniería sísmica y diseño de materiales.

    Así llegamos a las preguntas que planteamos en los artículos que publicamos recientemente y que también están en las tesis de doctorado de nuestros estudiantes:

    El efecto de la rugosidad del accidente topográfico (la resolución).

    El efecto del tamaño del accidente topográfico (el tamaño).

    La posibilidad de hacer predicciones mediante una expresión ingenieril que, hasta el momento, no existe”.

    Juan David Gómez Cataño, profesor e investigador de la Universidad EAFIT.

     

    Autores

    Andrés Felipe Giraldo

    Colaborador Revista Universidad EAFIT.

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    Nuevo dispositivo para cierre de cirugías de abdomen

    Septiembre 10, 2020

    La idea de un cirujano de emplear un elemento común en los hospitales para solucionar un problema quirúrgico se convirtió en un adelanto en el campo de la cirugía abdominal: un dispositivo biomédico para mejorar las condiciones de pacientes de trauma abdominal severo. 

    Cuando trabajaba en el hospital San Juan de Dios de La Ceja, un municipio ubicado en la región oriente del departamento de Antioquia, el cirujano Salín Pereira Warr no durmió una noche pensando en la forma de ayudar a uno de sus pacientes que estaba en graves condiciones debido a una peritonitis por perforación intestinal.

    En la mañana siguiente y con las ideas claras, plasmó en un papel la solución que planeó esa madrugada para la cirugía que debía hacerle a aquel hombre.

    Durante la intervención sorprendió a los miembros de su equipo al emplear la técnica que había planeado y diseñado unas horas antes: con las mangueras que se usan para suministrar medicamento vía endovenosa mediante goteo, creó una especie de corset con el que pudo hacerle un cierre temporal a quien tenía en la mesa de cirugía. Gracias a esta idea, el paciente logró recuperarse en pocos días, pues la abertura abdominal se cerró de manera satisfactoria.

    Semanas más tarde empleó la misma técnica en el Hospital Pablo Tobón Uribe, en Medellín, en un paciente infantil en condiciones graves. El resultado también fue exitoso y se dio más rápido de lo esperado.

    Sobre este caso el cirujano cuenta: “Un colega me dijo que este era un caso complejo y difícil, le expliqué la técnica que hice, me llevó, vimos el paciente, hicimos la técnica y al paciente lo logramos cerrar. Lo que no se había hecho en un mes, lo hicimos en siete días y logramos cerrarle el abdomen”.

    Este hecho despertó la curiosidad de sus colegas y estudiantes en el hospital, quienes bajo su instrucción replicaron la técnica en ocho pacientes más con resultados igualmente positivos.

    El éxito de estas intervenciones motivó a Salín Pereira a enviar un artículo sobre su técnica a la revista Hernia, la publicación científica más importante del mundo sobre pared abdominal. El texto fue publicado y su avance dado a conocer a nivel mundial.

    Al saberse en el Hospital Pablo Tobón Uribe, de Medellín, que esta técnica estaba ayudando a los pacientes y era de bajo costo, el doctor Salín, mediante el jefe de cirugía de la institución, conoció sobre la alianza Simdesign que desarrollaban el hospital y las universidades CES y EAFIT para el desarrollo de soluciones biomédicas, mediante la aplicación del conocimiento especializado de los investigadores de cada institución.

    Con su técnica simple pero efectiva, Salín Pereira acudió a Simdesign en busca de mejorar su idea. El resultado, un equipo de profesionales conformado por ingenieros de diseño de producto e ingenieros biomédicos tomó su inquietud y creó un sistema de cierre abdominal con los mismos principios, pero con un nuevo diseño y materiales más avanzados.

    El nuevo dispositivo

    Con la idea de Salín Pereira, la alianza Simdesign comenzó el proyecto Desarrollo de dispositivo para abdomen abierto como tratamiento para la rehabilitación de pacientes víctimas de trauma severo ocasionado por accidentes o violencia y otras afecciones, con el objetivo de crear un método mejorado para el cierre de la abertura posterior a las cirugías de abdomen abierto, de forma gradual, mínimamente invasivo, competitivo desde el punto de vista económico y que disminuyera riesgos de complicación.

    Cerrar la abertura abdominal después de una cirugía suele ser un procedimiento complicado, pues hay factores que influyen como la presión intraabdominal y la tensión externa que ejercen los músculos de esta parte del cuerpo. El cierre debe hacerse de manera progresiva y rápida (de 4 a 5 días) para evitar complicaciones como infecciones y evisceración

    El dispositivo creado a partir de la técnica consiste en un sistema de broches compuesto por dos bandas flexibles hechas del material TPE que se suturan a ambos lados de la abertura abdominal en la fascia (sistema de tejido conectivo que envuelve todos los órganos).

    A lo largo de estas bandas hay una serie de cabezas redondeadas dispuestas una tras otra con unos centímetros de espacio entre ellas. La otra parte del dispositivo consiste en tubos flexibles de silicona que se cruzan en forma de S entre las cabezas y se pueden soltar o tensionar, según la necesidad del paciente.

    El dispositivo consiste en un sistema de broches compuesto por dos bandas flexibles que se suturan a ambos lados de la abertura abdominal y que se cierran con tubos de silicona. Foto: Róbinson Henao.

     

    Menos dolor, menos tiempo y menos dinero

    Manuela Sierra, estudiante de la Maestría en Ingeniería, y el ingeniero Iván Montoya, investigadores participantes del proyecto, sostienen que el equipo empleó la metodología Biodesign de la Universidad de Stanford, que contempla varias fases: entrevista de expertos, revisión de opciones similares en el mercado, establecimiento de especificaciones a partir de la información obtenida, y análisis y comparación con otros métodos utilizados para el mismo fin para encontrar las mejores prácticas para diseñar el dispositivo.

    En palabras de los investigadores, los pasos que el equipo siguió fueron: “Entrevistamos expertos, visitamos pacientes, hicimos una revisión de bibliografía y qué era lo que había en el mercado [...] Después establecimos las especificaciones que queríamos: que no perforara los intestinos, que mantuviera una presión estable, que el cierre fuera gradual y fácil de instalar. Luego establecimos qué productos similares había en otras industrias y teniendo todo esto empezamos a diseñar”.

    Lograr este diseño fue posible luego de aprender de los cirujanos sobre cierre abdominal y las implicaciones de una abertura en el torso humano. Aprendiendo sobre las técnicas quirúrgicas y proponiendo ideas a partir de las necesidades planteadas por el problema, pudieron encontrar los materiales adecuados y acercarse a las mejores formas para implementar en el proyecto.

    Cerca de 60 prototipos fueron creados por los investigadores, gracias al uso de las tecnologías de modelado e impresión 3D. Todos los modelos fueron evaluados por 24 profesionales del CES y el Hospital Pablo Tobón Uribe hasta llegar a la versión final.

    Para Salín Pereira, esta solución puede representar un avance significativo frente a las otras técnicas existentes en el mercado actual, pues permite realizar estos procedimientos con mucho menos dolor para los pacientes, en un tiempo más corto y con costos más bajos.

    Menos dolor, menos tiempo y menos dinero

    Dentro del proceso de diseño del dispositivo, uno de los pasos más importantes era pensar una forma de probar las condiciones reales a las que estaría sometido, pero por la imposibilidad de realizar pruebas directamente sobre humanos en esta etapa, el equipo de Simdesign vio la necesidad de crear un simulador que represente de la forma más fiel posible las características de la anatomía del abdomen de un ser humano.

    Para Juan Felipe Isaza, integrante del Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) de la Universidad EAFIT y líder del proyecto, el simulador de cierre de abdomen fue un producto muy importante en el proceso, pues su uso les permitió entender algunas de las variables de la anatomía del abdomen humano, tales como la presión abdominal, las capas de la pared abdominal y los tejidos de la zona intestinal.

    Todos estos aspectos debieron ser replicados de manera fiel para que el dispositivo pudiera ser probado con precisión.

    El simulador consiste en un dispositivo que emula un torso humano, compuesto por una zona rígida que simula los huesos del tronco, un abdomen con la cavidad abdominal abierta compuesto por los intestinos y las cuatro capas que conforman la pared abdominal de un ser humano.

    Este sistema contiene una bolsa conectada a un insuflador (sistema electrónico) que cumple la función de bomba que inyecta aire para inflar el abdomen y recrear los diferentes niveles de presión abdominal. En medio del torso se encuentra la abertura que permite simular el cierre mediante el dispositivo.

    En la creación de este simulador intervinieron ingenieros de diseño, ingenieros mecánicos, ingenieros biomédicos y cirujanos.

    Este equipo interdisciplinario se encargó de dibujar, modelar y prototipar los diferentes conceptos de diseño, la programación y control del sistema del insuflador, además de validar y hacer las pruebas mecánicas de los materiales y procesos de fabricación usados.

    Y también, las pruebas de usuario, que fueron realizadas por 24 cirujanos con diferentes niveles de experticia, pertenecientes al Hospital Pablo Tobón Uribe y a la Clínica CES.

    Sobre la novedad de esta propuesta, el investigador Felipe Isaza sostuvo: “Como el simulador no existía, se puede convertir en un producto patentable y también se puede convertir en una herramienta o un instrumento de entrenamiento. De hecho, ya estamos en la etapa final del proyecto y los dispositivos que se crearon para el cierre del abdomen fueron probados en el simulador”.

    Los resultados de las pruebas en el simulador fueron en su mayoría exitosos, de acuerdo con los ensayos realizados por cirujanos y médicos del CES y del Hospital Pablo Tobón Uribe, en los que simularon la cirugía del abdomen humano abierto que debía ser cerrado utilizando el dispositivo creado por el equipo.

    Aneurisma y psicología, un cruce inédito

    Un aneurisma cerebral es una dilatación anormal de un sector del sistema vascular cerebral (encargado de la irrigación de la sangre) que cuando se rompe y causa una hemorragia tiene una tasa de mortalidad de hasta el 50 %. Sin embargo, gracias al desarrollo de las herramientas de imágenes diagnósticas es cada vez más probable detectarlos antes de su ruptura.

    Según Mariantonia Lemos, profesora del Departamento de Psicología de la Universidad EAFIT e investigadora principal del proyecto Protocolo multidisciplinario de manejo de pacientes con aneurisma cerebral no roto, en menos del 1 % de los casos diagnosticados de aneurisma cerebral no roto (ACNR) estos se rompen.

    Hacer intervenciones quirúrgicas puede tener consecuencias potencialmente fatales, además de dejar severas secuelas en los pacientes, pues la morbilidad asociada a esta intervención es del 10 % al 14 %.

    Debido a que era importante concientizar a los pacientes de ACNR de no intervenir quirúrgicamente el aneurisma y darles a conocer todo lo que puede pasar en el proceso, la investigadora Mariantonia y el Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) crearon el proyecto con el fin de diseñar un protocolo de manejo para estos pacientes con componentes de seguimiento clínico, hemodinámico y psicológico.

    El protocolo inicia con la decisión entre el médico y el paciente de realizar una cirugía o hacer seguimiento sin intervención quirúrgica. En el último caso, el manejo incluye monitoreos mediante técnicas diagnósticas avanzadas.

    Del mismo modo, se le da al paciente un  acompañamiento psicológico para el manejo de síntomas emocionales (estrés, ansiedad, depresión, etc.) y para el control de los hábitos de vida saludables, como dejar de fumar y realizar actividades dirigidas a disminuir la hipertensión arterial.

    Desde el punto de vista psicológico, el protocolo incluyó un proceso psicoterapéutico cognitivo conductual, así como un taller orientado a la promoción de hábitos de vida saludables.

    Los resultados mostraron que los pacientes que aprendían técnicas para el manejo de la depresión en la terapia disminuían los síntomas depresivos. Los resultados de los análisis clínicos y hemodinámicos también ayudaron a determinar si hubo cambios en los pacientes a nivel del aneurisma.

     

    Autores

    Jorge Mario Restrepo Álvarez

    Colaborador.

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