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.

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.

Apoyos Infraestructura Científica CONACYT 2016

La solicitud 270662 “Adquisición e instalación de equipo X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) con fuente monocromática, para fortalecer la investigación científica en la Universidad de Guadalajara”, aparece en el listado de proyectos que fueron aceptados en la convocatoria Apoyo Al Fortalecimiento Y Desarrollo De La Infraestructura Científica Y Tecnológica Convocatoria 2016, emitido por la Dirección Adjunta de Desarrollo Científico y la Dirección de Redes e Infraestructura Científica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

Esta propuesta fue sometida por un grupo de investigadores en los que se encuentran dos de los miembros de este cuerpo académico (el Dr. Rubén González Núñez y el Dr. Milton Oswaldo Vázquez Lepe -especialista en XPS-), encabezado por el Dr. Eduardo Mendizábal Mijares, miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel III y colaborador del grupo de investigación Procesamiento e Ingeniería de Polímeros.

En dicha solicitud se incluyó el siguiente texto en el “Impacto del equipo a adquirir en el desarrollo institucional, estatal o regional de redes de investigación”

El adquirir el equipo de XPS permitirá la mejor formación de recursos humanos especialmente a nivel posgrado. Los investigadores tendrán un mayor número de publicaciones en revistas indizadas lo que les ayudará a permanecer o incrementar su nivel en el SNI. Este equipo fortalecerá a los posgrados con líneas de investigación en ciencia de materiales, entre los que se pueden incluir: metales, polímeros, semiconductores, microelectrónica, biomateriales, cerámicos y cualquier área de Ciencias de la Ingeniería.

El equipo de XPS estará a disposición de los investigadores y alumnos de posgrados de la Red Universitaria de la UDG, de los investigadores que participan en la Red Nacional de Tribología (CONACyT), en la red temática de Nanociencias y Nanotecnología, Investigadores de Instituciones académicas, así como se utilizará para dar servicio a la industria de la zona occidente del País.

Con este equipo se pretende estar a la vanguardia en investigación y equiparar la infraestructura al igual que otras instituciones en el país. La mayoría de estos equipos se encuentran en el Centro y Norte del país. Al contar con esta técnica de análisis estaremos de disposición de fortalecer los posgrados formando científicos con mayor conocimiento. Los resultados que se obtengan, tanto de formación de recursos humanos como de investigación, posicionará a la Universidad de Guadalajara como uno de los Centros de Investigación con alta tecnología e infraestructura en el País.

Enhorabuena a todos los involucrados y a la comunidad académica del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías.