Visita del Dr. Peter Wilson de WMG (University of Warwick – UK)

En el periodo comprendido del 15 al 20 de julio de 2019, tuvimos la visita del Dr. Peter Wilson, investigador del Warwick Manufacturing Group (The University of Warwick), grupo con el que este cuerpo académico ha mantenido contacto desde el apoyo ofrecido por la Cátedra Itinerante México-Reino Unido.

La visita fue financiada por el programa Global Challenges Research Fund (GCRF), que tiene como objetivo apoyar la investigación de vanguardia que aborde problemas que enfrentan los países en desarrollo. El proyecto propuesto trata sobre el desarrollo de materiales compuestos utilizando diferentes matrices poliméricas y dos tipos de fibra: de carbono y de agave. Dicho sistema se encuentra dentro de clasificación de materiales sustentables, una de las principales líneas de investigación del WMG desarrollados por el área de materiales y manufactura, que además toma en cuenta la experiencia que tiene nuestro grupo de investigación desarrollando compositos de fibra de agave (el primer artículo del PIP sobre este tema fue publicado hace más de 10 años).

La semana inició con una reunión entre el Dr. Wilson y el grupo de estudiantes del Programa Delfín 2019 que trabaja bajo la supervisión del Dr. Erick Omar Cisneros López (recientemente contratado por el Dpto. de Física del CUCEI e incorporado al Cuerpo Académico de PIP) y el Dr. Pedro Ortega Gudiño, para mostrar el avance en el desarrollo de prototipos de estos compositos híbridos. El principal objetivo de esta reunión era planificar los experimentos que se harían a partir de esa semana y definir las acciones por realizar los meses venideros.

Se aprovechó la visita del Dr. Wilson para que tuviera oportunidad de dialogar con otros miembros de nuestro Cuerpo Académico, para explorar otros temas de investigación que se pudieran realizar entre el WMG y el PIP. Es así que platicó con el Dr. César Gómez (de reciente incorporación al PIP), el Dr. Rubén González (con el que tuvo oportunidad de conocer el edificio al que se mudará nuestro principal laboratorio), el Dr. Milton Vázquez, la Dra. Alejandra Pérez, así como con el Dr. Luis Carlos Rosales y el Dr. Jorge Robledo, ambos profesores asociados al PIP. También tuvo oportunidad de escuchar presentaciones de los alumnos de posgrados que actualmente son dirigidos por la Dra. Alejandra Pérez y/o el Dr. Jorge Robledo, lo cuales causaron grata impresión con nuestro invitado por el nivel académico y técnico mostrado.

Como parte de su visita el Dr. Wilson impartió el Seminario “Recycling of polymer composites“, que está disponible en nuestra página en FB:

Justo a partir de la información compartida por el Dr. Wilson, nació el interés de discutir la posibilidad de utilizar el refuerzo de fibra de carbono en el proyecto desarrollado por el Mtro. Martín Esteban González López, alumno del Doctorado en Ciencias en Ingeniería Química para la adsorción de metales para el tratamiento de aguas.

El antecedente que dio origen a la colaboración entre el WMG y el PIP es el programa de Cátedra Itinerante México-Reino Unido, del cual fue beneficiado en su última convocatoria el Dr. Martín Arellano, miembro del PIP y actual Jefe del Departamento de Ing. Química de CUCEI.

Es así que fue notificado el Mtro. Miguel Ángel Sigala, ex-Coordinador General de Cooperación e Internacionalización de la visita del Dr. Peter Wilson, ya que este tipo de colaboraciones son las que sembró la Cátedra Itinerante UK-MX. A su vez, el Mtro. Sigala amablemente notificó al Dr. Carlos Iván Moreno, Coordinador General Académico de la Universidad de Guadalajara, a quien llamó su atención que se tratara de un especialista en materiales sustentables. En ese sentido, ante el interés de la actual administración universitaria sobre temas ambientales y de combate al cambio climático, abrió un espacio en su agenda para recibir al Dr. Wilson en su oficina.

Se tocaron los temas del financiamiento del proyecto, los entregables a corto plazo y las nuevas posibilidades de colaboración que podrían establecerse entre el WMG y la Universidad de Guadalajara. Agradecemos la disposición y el apoyo brindado por el Dr. Carlos Iván Moreno y del Mtro. Miguel Ángel Sigala para fortalecer nuestras redes académicas.

Finalmente, el cierre de la visita incluyó trabajo de laboratorio, además de la gestión para la adquisición de materias primas y la planeación de la visita del Dr. Erick Cisneros a la University of Warwick para el próximo mes de agosto, ambas financiadas por nuestra contraparte británica.

Como actividad extra académica realizamos junto con el Dr. Wilson una visita industrial a la empresa Tequilas del Señor, para conocer la forma en que se procesa el agave para producir tequila y del cual se desecha uno de los materiales de refuerzo utilizado en nuestros compositos.

Agradecemos el apoyo de la administración del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, encabezado por la Dra. Ruth Padilla Muñoz, Rectora de Centro, el Dr. Óscar Blanco Alonso, Secretario Académico y el Dr. Cesar Octavio Monzón, Director de la División de Ingenierías para que esta visita fuera tan productiva.

Stanley G. Mason Award 2018 de la Canadian Society Of Rheology

El pasado 23 de abril de 2019, en el Campus de l’Université de Montréal fue llevada a cabo la ceremonia de entrega del premio Stanley G. Mason 2018 al Dr. Miroslav Grmela por parte de la Canadian Society Of Rheology.


© Crepec, 2018

El Dr. Grmela es profesor del Departamento de Ingeniería Química del Polytechnique Montreal y ha sido reconocido con este premio por sus destacadas contribuciones al avance de la ciencia de la reología.

Como parte del programa de este evento, destacaron las conferencias impartidas por miembros reconocidos en ediciones anteriores con este premio como el Prof John Vlachopoulos de la McMaster University con el tema “Rheological issues in digital fabrication: laser sintering of polymers and 3D printing of polymers and concrete”,


Prof John Vlachopoulos

la del Prof Pierre Carreau de la Polytechnique Montréal con el tema “Effect of Nanoclay on the Morphology and Rheological Properties of PLA/PBAT Blends”,

Prof Pierre Carreau, Dr. Rubén González y el Prof. Daniel C. De Kee

y la del Prof Denis Rodrigue de la Université Laval, colaborador de nuestro Cuerpo Académico con la conferencia “Fourier transform rheology as a tool to determine the effect of molecular mass distribution on the fatigue behavior of polymers”.

Tour de escuelas doctorales francesas en México

Recibimos la invitación de la Coordinación General de Cooperación e Internacionalización de la Universidad de Guadalajara para participar en el Tour de escuelas doctorales francesas en México organizado por la Agencia Campus France y la Embajada Francesa en México.

 

En ella se dieron cita investigadores de diferentes áreas representando a 11 universidades francesas.


Las conferencias científicas incluyeron las siguientes presentaciones:

La Dra. Hyn Remita de la Université Paris-Sud realizó una presentación sobre modificación de TiO2 con nanopartículas plasmónicas para tratamiento de aguas y generación de H2. Dependiendo del tipo de nanopartículas utilizadas, además de las propiedades antifúngicas del material, podían controlar el color del mismo, destacando su posible uso en autolimpieza de superficies. Les compartimos el perfil de la Dr. Remita en la plataforma Researchgate.

De la Université de Lorraine dio una charla el Dr. Christian Daul sobre análisis de imágenes médicas y los proyectos que actualmente realizan en el Centre de Recherche en  Automatique de Nancy (CRAN). Expuso tres casos específicos desarrollados bajo su tutela, así como los proyectos a futuro. Tuvo la amabilidad de aclarar el perfil que se ajusta para el desarrollo de un trabajo doctoral en esta área, que va desde la persona preparada en el área de matemáticas aplicadas, la física o la electrónica. El perfil completo del Dr. Daul en la plataforma Researchgate es el siguiente.

El cierre estuvo a cargo del Dr. Bruno Schmaltz del Laboratoire PCM2E de la Université François Rabelais de Tours, en su presentación mostró algunos resultados de síntesis de semiconductores orgánicos para aplicaciones electrónicas. Uno de los objetivos de su investigación radica en la reducción de costos en la producción de celdas solares para la generación de energía eléctrica. El perfil del Dr. Schmaltz en Researchgate puede ser consultado en el siguiente vínculo.


Por la tarde se realizó un encuentro de investigadores donde tuvimos tiempo de platicar con los siguientes profesores en la mesa de trabajo del área de química:

Dr. Bernard Sablonnière de la Unversité de Lille, Director de la Ecole Doctorale Biologie-Santé. Los proyectos desarrollados en esta “escuela doctoral de biología y salud” pueden ser consultados en su sitio oficial, que van de los desarrollos para el tratamiento del cáncer (12 grupos de investigación), enfermedades cadiovasculares y metabólicas (10 grupos de investigación), enfermedades inflamatorias e infecciosas (23 grupos), neurociencias (10 grupos), ciencias farmacológicas y tecnologías de la salud (7 grupos), glicobiología (9 grupos), entre otras especialidades.

Dra. Isabelle Baraille de la Université de Pau et des Pays de l’Adour, Vicepresidenta de la Comisión de Investigación e investigadora del Institute Of Science And Analytical Chemistry Physical Environment And Materials, que es uno de los 23 laboratorios con los que cuenta esta universidad. Los proyectos de este instituto van desde la química analítica (caracterización y metrología) hasta la biogeoquímica (ecología microbiana), abordando temas como las relaciones estructura-propiedades (síntesis, caracterización y modelado) y ecodinámica de los contaminantantes, micro-organismos y trazadores (ciclos biogeoquímicos, reactividades biológicas, químicas y fotoquímicas).

Dr. Norbert Bakalara representante de relaciones internacionales de la Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), la cual cuenta con 4 institutos especializados para el desarrollo de diferentes áreas de investigación:

En los cuales se desarrollan materiales avanzados para catálisis y cuidado de la salud, agregados, interfaces y materiales para energía, entre muchas otras líneas de investigación.

Dr. Thierry Constantieux, Director de la École doctorale des Sciences Chimiques de la Aix Marseille Université que cuenta con más de 200 investigadores organizados en nueve grupos. Cubre todas las áreas de conocimiento de las Ciencias Químicas y sus interfaces con la física, la ciencia de los materiales, las ciencias de la vida (salud) y el medio ambiente.

El Dr. Jean-Marc Lancelin, miembro del Institut Des Sciences Analytiques y Vicepresidente Ejecutivo de Estudios Doctorales de la Dirección de Investigación de la Université Claude Bernard Lyon 1, que en el área de química tiene los siguientes Grupos/Institutos/Laboratorios de investigación:

 

Finalmente conversamos con el Dr. Carlos Vaca García, Director del Laboratoire de Chimie Agro-Industrielle y Responsable de Relaciones Internacionales del Institut National Polytechnique de Toulouse (INP)  / Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques Et Technologiques (ENSIACET). Por su experiencia con el uso de productos y desechos agroindustriales discutimos varios temas que tienen potencial de convertirse en proyectos formales entre el INP Toulouse y nuestro Cuerpo Académico.


Agradecemos la invitación de la Coordinación General de Cooperación e Internacionalización de la Universidad de Guadalajara, en especial al Dr. Carlos Iván Moreno Arellano -Coordinador General- y al Mtro. Miguel Ángel Sigala Gómez -Coordinador de Programas Internacionales- por lo que se convirtió en una jornada de trabajo muy productiva para el CA Procesamiento e Ingeniería de Polímeros.

 

 

 

 

University College London (UCL) y King’s College London

Las dos últimas etapas de la Cátedra Itinerante se realizaron en la capital del Reino Unido. Primero visitamos las instalaciones del University College London (UCL) Division of Surgery & Interventional Science dentro del Royal Free Hospital, para entrevistarnos con la Dra. Wenhui Song.

La Dra. Song es la jefa del Centre for Biomaterials de esta división, y el trabajo de este centro se enfoca en:

  • Síntesis y caracterización de nuevos polímeros, composites -materiales compuestos- poliméricos, nanomateriales y nanocomposites.
  • Diseño, manufactura y caracterización de implantes, andamios, dispositivos y nano-vehículos para liberación de fármacos.
  • Biofuncionalización y modificación de propiedades fisicoquímicas de materiales para lograr interacciones biológicas específicas.

En la charla se discutió sobre el trabajo que realizó la doctorante Mayra García, bajo la dirección del Dr. Jorge Ramón Robledo Ortíz colaborador de nuestro Cuerpo Académico, junto a la Dra. Yolanda González García de CUCEI y la Dra. Inés Jiménez Palomar de la empresa inMateriis. El trabajo experimental consistió en la evaluación de la biocompatibilidad de un composite procesado por bioimpresión. Este material fue desarrollado en México y la celularización y su caracterización (medición de hidrofilidad por ángulo de contacto y de microscopia confocal láser) se realizaron en los laboratorios de la UCL.

Se programaron las actividades siguientes para realizar una caracterización mecánica del material evaluado y con esto se podría integrar un artículo para publicarlo en una revista científica.

Vía correo electrónico solicitamos una entrevista a la Dra. Sanjukta Deb de la King’s College London y su respuesta fue afirmativa. Llamó nuestra atención la experiencia de la Dra. Deb en el grupo de biomateriales aplicados a la ortodoncia y los cementos óseos. La reunión se hizo en el departamento de Tissue Engineering & Biophotonics dentro del Guy’s Hospital.

El grupo de biomateriales trabaja principalmente “en el desarrollo y caracterización biomateriales novedosos adecuados para su transferencia tecnológica y su aplicación clínica”. En específico, el laboratorio a cargo de la Dra. Deb ha desarrollado entre muchos otros prototipos i) sustitutos de injerto de hueso biomimético:

Andamios porosos diseñados para procedimientos quirúrgicos donde se requiere un sustituto de injerto. La imagen de la derecha ilustra un sustituto de hueso inyectable (imagen http://www.kcl.ac.uk/)
Andamios porosos diseñados para procedimientos quirúrgicos donde se requiere un sustituto de injerto. La imagen de la derecha ilustra un sustituto de hueso inyectable (imagen http://www.kcl.ac.uk/)

y ii) composites -materiales compuestos- novedosos para aplicaciones endondóticas:

Fibras extruidas de polietileno e hidroxiapatita. La imagen de la derecha las compara contra un producto comercial (imagen http://www.kcl.ac.uk/)
Fibras extruidas de polietileno e hidroxiapatita. La imagen de la derecha las compara contra un producto comercial (imagen http://www.kcl.ac.uk/)

El intercambio de ideas y la disposición mostrada por la Dra. Deb nos hace pensar que muy pronto tendremos un proyecto de colaboración con esta destacada investigadora.

Agradecemos la disposición de las investigadoras para recibirnos en sus espacios de trabajo, a la empresa inMateriis por el apoyo económico para la estancia de nuestro representante en Londres y a las autoridades universitarias por las facilidades ofrecidas para realizar labores de gestión en internacionalización de nuestro Cuerpo Académico a través de la Cátedra Itinerante UK-México.

Faculty of Engineering de la University of Nottingham

La primera carta de invitación que se emitió para que uno de nuestros miembros formara parte de la Cátedra Itinerante UK-México fue emitida por el Dr Donal McNally de la Faculty of Engineering de la University of Nottingham, a solicitud de la Dra Inés Jiménez Palomar de la empresa inMateriis. Dos de los actuales colaboradores de esta empresa mexicana, formaron parte del equipo de trabajo del Dr McNally en la University of Nottingham.

El Dr McNally, encabeza el Bioengineering Research Group y su trabajo de investigación abarca los siguientes temas:

  • Biomecánica de la espina dorsal
  • Evaluación biomecánica
  • Diseño de implantes
  • Modelado mecánico y fisiológico

Nuestra primera entrevista fue para organizar la presentación de un seminario y los encuentros con otros profesores del Department of Mechanical, Materials and Manufacturing Engineering. En este departamento se concentran varias líneas de investigación entre las que destacaron, por la relación que guardan con el trabajo desarrollado por nuestro Cuerpo Académico, la de materiales compuestos, la de manufactura aditiva e impresión 3D. y la de materiales avanzados.

En otros temas, discutimos la visita del Dr Donal McNally a la Universidad de Guadalajara (UdeG) como parte de Cátedra Itinerante UK-México. Le propusimos que en su recorrido no sólo se incluyera al Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, pues su trabajo abarca disciplinas identificadas con otros Centros Universitarios, como el de Ciencias de la Salud y el de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (uno de sus artículos más citados analiza las distribución de cargas dentro de los discos intervertebrales). Poner en contacto al Dr McNally con investigadores de diferentes Centros Universitarios ofrece la posibilidad de formación de redes al interior de la UdeG, en torno a un tema que se puede abordar desde diferentes perspectivas, como lo es la biomécanica. También se contempla una visita a la empresa inMateriis que fue la que estableció contacto inicial con el Dr McNally, para contemplar la posibilidad de participar, junto con la Universidad de Guadalajara, en las convocatorias como el Newton Fund o el Global Challenges Research Fund.

El Dr Neville Wylie, representante de la University of Nottingham ante la Cátedra Itinerante UK-México y Associate Pro Vice Chancellor for Global Engagement (Américas), nos recibió en su oficina para platicar sobre las posibilidades de colaboración. El Dr Wylie regresó con una imagen positiva del esfuerzo que está realizando el Gobierno del Estado de Jalisco para acercar a las universidades con la industria local a través de trabajo de la Secretaría de Innovación, Ciencia y Tecnología y las actividades que se desarrollan en el Mind México, a su vez le compartimos que la experiencia de las Universidades británicas en ese sentido será de gran utilidad para concretar auténticos proyectos que puedan enriquecer el trabajo académico como el de empresas. En ese sentido, un paso hacia una posible colaboración sea fortalecer el trabajo en las áreas que la University of Nottingham ha identificado como Global Research Themes, tanto en las que la Universidad de Guadalajara ya tiene experiencia o como en las que ha mostrado interés en involucrarse (como lo sugirió su reciente participación en el International Astronautical Congress).

Con el doctorante Francisco Carrasco-Hernández recorrimos parte de los laboratorios del Bioengineering Research Group. En ellos se realizan principalmente evaluaciones de pruebas de impacto para los proyectos de biomecánica y propiedades mecánicas de tejidos biológicos y humanos.

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Este video es un ejemplo del tipo de pruebas que estas instalaciones son capaces de evaluar, aunque en este caso la muestra es poco convencional (un huevo de chocolate).

La primera entrevista con un miembro de la plantilla académica de la University of Nottingham que nuestro anfitrión gestionó fue con el Dr Andrew Long, Director del Centre of Innovative Manufacturing in Composites (CIMComp) del Engineering and Physical Science Research Council (EPSRC) y Pro-Vice-Chancellor de la Faculty of Engineering.

Nos mostró parte de los temas que el Composites Research Group realiza en: manufactura, materiales compuestos con fibras textiles, reciclado (ha propuesto sistemas para recuperar fibra de carbono de aeronaves), análisis mecánico y de falla y biocomposites.

Entre las fortalezas que identificamos en sus proyectos es la estrecha relación con la industria (médica, automotriz, aeronáutica, etc.) y el notable trabajo en las capacidades del grupo ya que no sólo se concentra en el procesamiento de los materiales compuestos, llamando nuestra atención el trabajo de simulación y modelado que pueden desarrollar. El Dr. Long nos mostró algunas diapositivas de la presentación “Modelling of textiles and composites“, para señalar que uno de las principales ventajas del modelado es optimizar procesos de producción existentes e incluso para mejorar el diseño de nuevos sistemas de procesamiento de materiales compuestos con enfoque práctico.

Tuvimos la fortuna de visitar el EPSRC Centre for Innovative Manufacturing in Additive Manufacturing, administrado por el Additive Manufacturing and 3D Printing Research Group junto al Dr Jayasheelan Vaithillingam. En este espacio se desarrollan una gran cantidad de proyectos desde el uso y diseño de nuevas materias primas, como la optimización de diseños tridimensionales y el desarrollo nuevas tecnologías de manufactura aditiva. Parte de este trabajo puede consultarse en su 2014-2015 Annual Report.

 

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Aunque una etapa del trabajo experimental de Bio-impresión que estamos realizando en conjunto con la empresa inMateriis se llevó a cabo en el Centre for Biomolecular Sciences de la misma University of Nottingham, fue muy ilustrativo estar tan cerca de las tecnologías que sin duda marcarán la pauta de la impresión 3D aplicada a la medicina y que desarrollan en el EPSRC Centre for Innovative Manufacturing in Additive Manufacturing. Muestra de ello es la impresora de 6 cabezales hecha bajo pedido y con requerimientos específicos que tuvo un costo de £1,000,000.00 confirmando que el futuro de manufactura aditiva probablemente sea la basada en procesos de inyección de tinta como indica el Dr Richard Hague, director de este importante centro de investigación.

Con el Dr. Ifty Ahmed y el Dr. David M. Grant, éste último jefe del Advanced Materials Research Group (AMRG), tuvimos oportunidad de charlar sobre las posibilidades de colaboración. El tema unificador del AMRG es la interrelación ‘proceso-estructura-propiedades’ de los materiales y abarca una gran de cantidad de enfoques.

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El Dr Ahmed nos propuso el desarrollo de un material que funcionara como complemento a los implantes de biocompositos con fibra de vidrio que ha desarrollado para sustituir los implantes metálicos, ya que éstos últimos requieren una segunda cirugía en procedimientos tales como la recuperación de huesos fracturados. Mientras que con el Dr Grant y su experiencia en biomateriales (una de las muchas áreas que ha explorado) abre la posibilidad de colaboración en el desarrollo de andamios biopoliméricos y sintéticos para implantes biodegradables o artículos médicos.

Justo antes de que diera inicio la presentación del seminario, tuvimos una charla con la Dra. Nicola M. Everitt , especialista en caracterización de materiales (microdureza, nanoindentación y análisis dinamomecánico) para el estudio de la relación estructura/propiedades para materiales de alto rendimiento.

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La Dra Everitt tuvo especial interés en considerar la hojas de la planta de agave como materia prima para desarrollar un inhibidor verde de la corrosión en el acero, y nos compartió una impresión de un artículo enviado a la revista Corrosion Science sobre ese tema.

A pesar de que la invitación al seminario se realizó con pocas horas de anticipación, tuvo buena respuesta tanto de alumnos como de profesores del Department of Mechanical, Materials and Manufacturing Engineering.

Hubo retroalimentación de la exposición sobre las oportunidades de colaboración que ofrece la Universidad de Guadalajara, además de la riqueza que recursos naturales de México y el creciente desarrollo de la industria automotriz de la región.

Y gracias a la exposición de los proyectos que realizamos con un grupo de Diseñadores Industriales del CUAAD, el Dr. Mike Clifford propuso que sostuviéramos una plática en su oficina para discutir sobre la reutilización de materiales para producir piezas artísticas. En su oficina tiene una gran cantidad prototipos de materiales compuestos, como la pieza producida a partir de desechos de papel moneda (foto).

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Las áreas de interés del Dr Clifford son precisamente los materiales compuestos y la tecnología apropiada (solución de problemas y desarrollo tecnológico de fuentes de generación de recursos para comunidades poco desarrolladas). Su experiencia en el uso de fibras naturales y el tratamiento de éstas para la optimización de materiales compuestos, sugiere que pueden existir proyectos futuros entre el PIP y el Dr Clifford.

Agradecemos al Dr Donal McNally por la confianza depositada en nuestro grupo al invitarnos a la University of Nottingham, y a su trabajo de gestión para que esta visita fuera tan productiva. También agradecemos el apoyo recibido por parte de la Coordinación General de Cooperación e Internacionalización y el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, para realizar este esfuerzo por establecer nuevos vínculos con este grupo de especialistas.

Warwick Manufacturing Group de la University of Warwick (UK)

Durante la primera semana de octubre del año 2016, se llevaron a cabo una serie de actividades dirigidas a favorecer el inicio de la colaboración bilateral entre el Warwick Manufacturing Group – WMG (Grupo de Manufactura de Warwick) de University of Warwick (UK) y el Cuerpo Académico Procesamiento e Ingeniería de Polímeros.

Este encuentro se dio en el marco de la UK – Mexico Visiting Chair (Cátedra Itinerante México-Reino Unido), que estableció convenios entre 12 universidades nacionales e igual número de universidades británicas.

En nuestra búsqueda de colaboradores potencionales entre las 12 universidades del Reino Unido que firmaron este convenio, destacó al University of Warwick por el trabajo realizado por el Dr. Kerry Kirwan líder del Innovative Manufacturing Global Research Priorities – IM GRP  y miembro del grupo de Sustainable Materials and Manufacturing (Manufactura y Materiales Sustentables) del International Manufacturing Centre – IMC  (Centro Internacional de Manufactura) del WMG.

Enviamos una solicitud para realizar un visita a esta importante Universidad ubicada en  Coventry (UK), con el propósito de dar a conocer las posibilidades de trabajo que ofrece PIP a nuestros colegas del WMG. La respuesta no sólo fue positiva, además nos ofrecieron una agenda completa que incluía la presentación de un seminario en el IMC y una serie de reuniones entre nuestro representante y diferentes profesores que colaboran en el IM GRP. El nombre sugerido para la charla fue “Repurposing Industrial & Agricultural Waste through Polymer Processing”.

La agenda propuesta por la administradora del IM GRP, Rachael Kirwan, tenía programada una reunión con la encarga de la Office for Global Engagement para los convenios y estrategias enfocadas a Latinoamérica: Emily Lin.

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En dicho encuentro se discutieron temas sobre los fondos de los cuales se pueden apoyar los proyectos que se desarrollen en conjunto con la University of Warwick. Un dato interesante es que esta institución acepta a un alumno extranjero sin cobrar matrícula o inscripción, siempre y cuando su visita no supere las 10 semanas.

Se presentó el seminario ante poco más de 30 personas, la mayoría alumnos de posgrado y algunos profesores involucrados en diferentes proyectos con el grupo del Dr. Kirwan.

Presentación: https://prezi.com/h7fvaurk-xjg/repurposing-industrial-and-agricultural-waste-through-polyme/

El objetivo de la charla era mostrar las fortalezas del PIP en el área de procesamiento y caracterización de materiales compuestos utilizando fibras naturales. También se mostró la riqueza en recursos naturales de los que goza la región Occidente de México, así como el impulso que en la zona ha registrado en los últimos años la industria automotriz tanto en la manufactura de automóviles como de autopartes.

Las preguntas al final del seminario giraron en torno al concepto de auto-hibridación (uso de dos tamaños de la misma fibra natural), la posibilidad de utilizar un proceso biotecnólogico para mejorar la compatiblidad de la fibras naturales, el aspecto de los biocomposites e incluso que describiéramos el olor que despiden estos materiales ya procesados.

El Dr. Greg Gibbons, jefe del área de Additive Layer Manufacturing, fue el primer investigador con el que pudimos entrevistarnos.

Amablemente nos dio un paseo por las instalaciones del laboratorio a su cargo mientras nos platicaba sobre los proyectos en los que están involucrados su grupo con la industria, en especial el área automotriz para el desarrollo de nuevos prototipos.

Un ejemplo de que la manufactura aditiva no se limita a la industria automotriz, fue la reproducción de un corazón a partir de la información recopilada por Leonardo Da Vinci hace más de 500 años, desarrollada en el laboratorio del Dr. Gibbons.

Con el Dr. Gibbons identificamos muchas áreas de oportunidad sobre todo para el tipo de proyectos que actualmente estamos desarrollando con la empresa inMateriis, aunque tener la oportunidad de imprimir moldes para inyección de plásticos abre una posibilidad que no habíamos considerado como grupo.

En la charla que tuvimos al día siguiente con el Dr. Kerry Kirwan, nos compartió parte de los logros de su grupo y los proyectos de innovación en manufactura identificados como prioritarios para la colaboración internacional.

La estrategia que el grupo de materiales sustentables ha seguido para obtener financiamiento para investigación es identificar una aplicación que utilice recursos no renovables para su producción y tratar de cubrir los siguientes tres aspectos: i) proponer una opción más “verde” (tanto en materias primas, como acondicionamiento y procesamiento del composite),  ii) que las alternativas tengan iguales o mejores propiedades que el material que se quiere sustuir, y iii) que los costos de producción sean iguales o menores a los del material convencional.

También nos compartió el interés que tiene el Reino Unido en invertir en proyectos que tengan impacto social y ecónomico en naciones en desarrollo, como la nuestra. Bajo ese contexto, propuso la modificación superficial por medio de procesos biotecnógicos de fibras de agave como alternativa al uso de agentes de acoplamiento para mejorar su compatibilidad en nuestros biocomposites. Otro línea que actualmente desarrollan es la obtención de monómeros a partir de plantas y/o aceites vegetales, para producir matrices poliméricas a partir de recursos renovables. Finalmente nos compartió su experiencia con la remediación de suelos utilizando plantas para la recuperación de materiales valiosos y la manufactura de partes a partir de ellos: la clave de este último proyecto fue darle un uso al material recuperado.
Una fortaleza del IM GRP es su caracter multidisciplinar: no sólo se abordan los proyectos con especialistas en procesamiento y caracterización de polímeros, también los hay síntesis, procesos biotecnológicos y nanomateriales, todos ellos coordinados y vinculados a necesidades específicas de la industria.

Después realizamos una pequeña visita guiada por algunos de los centros de investigación que forman parte del WMG, acompañados por el Dr. Peter Wilson y el doctorante Felipe Cicaroni Fernandes, ambos colaboradores del Dr. Kirwan.WhatsApp Image 2016-10-07 at 16.18.13.jpegLa primera escala fue el International Manufacturing Centre – IMC.

En su interior hay una gran cantidad de equipos de producción a escala industrial (en particular llamaron nuestra atención las prensas para producción de auto partes a partir de composites), un biorreactor de gran capacidad, equipos de caracterización de propiedades mecánicas e incluso algunos prototipos vehículos, como el submarino personal propulsado por pedales construido con materiales compuestos sustentables. También estuvimos en el laboratorio de química donde se trabaja en la obtención de monómeros a partir de aceite vegetal para producir resinas termofijas.

Después visitamos el International Institute for Nanocomposites Manufacturing, sitio donde están invertidas £4,ooo,ooo en equipo de procesamiento, síntesis y caracterización de nanomateriales.

La charla que se desarrolló tanto con el Dr. Wilson como con el Mtro. Fernandes, nos hizo visualizar la posibilidad de iniciar la obtención de materias primas sustentables a partir de recursos naturales que tiene México con algunos de los procedimientos desarrollados y ya publicados por el WMG. De las experiencias previas de ambos grupos tuvimos interés en el procesamiento de materiales compuestos con fibra de carbono por extrusión y al Dr. Wilson le pareció interesante el uso de un sistema autohíbrido de fibras para el reforzamiento de una matriz polimérica.

También tuvimos oportunidad de conocer la School of Life Sciences (un traslado dentro del campus de aproximadamente 15 min. del IMC) para encontrarnos con el Dr. Guy Barker, que junto con el Dr. Kirwan, encabeza el IM GRP.

El IM GRP tiene tres líneas de trabajo principales:

  1. Economía circular
  2. Manufactura agrícola
  3. Biotecnología industrial

En ese sentido, el Dr. Barker trabaja en la recuperación de sustancias valiosas de residuos orgánicos de la industria agrícola y estudia sistemas que a mayor escala puedan producir cantidades importante de materias primas para la manufactura de composites.

La oportunidad que ofrece México para tratar de hacer con los residuos orgánicos algo más que composta, resultó muy atractiva para iniciar con trabajo experimental de técnicas ya estudiadas con especies como las manzanas, para caracterizar otro tipo de frutos y/o plantas. La posibilidad de modificar la superficie de las fibras naturales por métodos biotecnológicos empleando hongos o bacterias, tambiés es una opción para incorporar técnicas y desarrollos propuestos por el Dr. Barker como alternativa “verde” a los tratamientos químicos.

De regreso en el IMC, tuvimos oportunidad de platicar con el Dr. Andrew Clark del Departamento de Química de la University of Warwick. El Dr. Clark está trabajando con el IM GRP en trabajos relacionados con la síntesis de monómeros para la producción de polímeros a partir de recursos renovables. En la entrevista se consideró la posibilidad de trabajar con fibras de agave para modificarlas pero utilizando alternativas “bioderivadas” (de origen biológico) para que se integraran mejor en su mezcla con otros polímeros. En ese sentido nos comprometimos a enviar un par de kilogramos de la fibra en diferentes etapas de su acondicionamiento (como se recibe de la industria tequilera y después de los tratamientos físicos propuestos en los trabajos de nuestro grupo).

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Finalmente tuvimos la fortuna de platicar con la Dra. Tara Schiller, del grupo de Nanocomposites especializado en la síntesis y caracterización avanzada de materiales compuestos polímericos. Es precisamente en sus instalaciones donde se realizan las caracterizaciones morfológicas, reológicas, térmicas y químicas de los materiales compuestos desarrollados por el IM GRP, además de contar con el equipo de procesamiento para realizar extrusión de mezclas y materiales compuestos, moldeo por compresión e inyeccción.

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En particular llamaron nuestra atención los equipos de procesamiento con sensores de FTIR y espectroscopia Raman para identificar cambios químicos durante la preparación de mezclas y materiales compuestos, y los prototipos de moldes de inyección que el área de Manufactura Aditiva produce para pruebas de optimización de procesamiento y diseño de productos nuevos.

Queremos agradecer la facilidades que el IM GRP tuvo para nuestras visita, en el especial al Dr. Kerry Kirwan por aceptar nuestra propuesta para realizar este primer acercamiento con la University of Warwick y Rachael Kirwan, administradora del IM GRP por la organización y logística de la agenda académica, así como por su cálida hospitalidad.