Donada por la empresa Clariant México, permitirá a los alumnos estudiar la cinética de las fases de la limpieza y potabilización del agua, como la floculación, coagulación y neutralización
 

La Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la BUAP recibió por parte de la empresa de químicos Clariant México la donación de una planta piloto de tratamiento de aguas residuales, la cual contribuirá al proceso de enseñanza y aprendizaje de docentes y alumnos de esta unidad académica.

          Fernando Del Valle Soto, profesor investigador de la facultad destacó que gracias a esta planta de flujo continuo será posible estudiar la cinética de las fases involucradas en la limpieza y potabilización del agua, como la floculación, coagulación y neutralización, etapas que se observan en los procesos químicos de las plantas de tratamiento a gran escala.

          “El estudio de dichos procesos será muy importante no solo para los estudiantes de Ingeniería química, sino también para los ingenieros ambientales, quienes serán responsables directos de verificar que los efluentes cuenten con las características que por normativa deben poseer para ser descargados”, indicó.

           Instalado en el Laboratorio de Operaciones Unitarias, de la FIQ, este equipo es de punta, trabaja hasta mil litros por hora y está conformado por componentes de alta calidad, que brindarán a los estudiantes la posibilidad de observar y aprender estos procedimientos a pequeña escala, de modo que cuando se integren al mundo laboral podrán manipular los grandes equipos sin problema alguno, gracias a la experiencia adquirida en ese laboratorio, explicó Del Valle Soto.     

           Además, con la adquisición de esta tecnología será posible realizar trabajos de investigación basados en el diseño de floculantes o coagulantes, así como estudios para la optimización de los procesos a pequeña escala, entre otros.

           Por su parte, David Hernández Rodríguez, site manager de la sede de Clariant en Puebla, egresado de la FIQ, señaló la importancia de la vinculación entre la universidad y las empresas, con el fin de contribuir en la formación de los estudiantes, para que cuenten con mejores herramientas y conocimientos.

           “Del 70 por ciento del agua que existe en el planeta, solo 2 por ciento es para consumo humano y desafortunadamente esta cifra disminuye con el tiempo; por eso creemos firmemente que estudiantes y profesionistas, así como quienes trabajamos en las industrias, debemos poner manos a la obra para asegurar un futuro sustentable para las próximas generaciones”, expresó.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Jueves 23 de agosto de 2018.


Mediante técnicas de secado por aspersión crean microencapsulados que protegen las propiedades funcionales de frutas, mismas que pueden ser conservadas para su incorporación en otros alimentos.

Uno de los requisitos más importantes en la producción de alimentos es que estos se encuentren libres de agentes químicos, físicos o biológicos (incluyendo bacterias, virus y protozoarios), que pudieran tener efectos negativos en la salud del consumidor. Por ello, investigadores de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) trabajan en procesos de extracción de tejido de cáscaras de frutas y otros comestibles, para la obtención de agentes antimicrobianos que puedan incorporarse en productos de amplio consumo y favorezcan su inocuidad.        

María Lorena Luna Guevara, integrante del Cuerpo Académico Innovación en Tecnología para el Desarrollo de Productos Alimentarios de esa facultad, informó que actualmente trabajan en la evaluación antimicrobiana y antioxidante de algunos alimentos como el fruto Renealmia alpinia, cuyo nombre totonaco es X´kijit, que se caracteriza por su pulpa color amarillo intenso, con numerosas semillas y una cáscara de color violáceo.

 “Este es un fruto subaprovechado que se da en ciertas temporadas del año en la Sierra Norte de Puebla y los habitantes de la región, principalmente de Cuetzalan, consumen solamente la pulpa; sin embargo, descubrimos que la cáscara cuenta con características antimicrobianas y un alto contenido de propiedades antioxidantes (como polifenoles y antocianinas) similares a los de la uva”, explicó.

Por esta razón, a través de técnicas de maceración se han obtenido extractos con propiedades potenciales que pueden ser aprovechadas como una alternativa natural en procesos para desinfectar alimentos.

Doctora en Ciencias en Desarrollo de Estrategias Agrícolas Regionales, por el Colegio de Posgraduados, Campus Puebla, informó que mediante diversas tecnologías, como el secado por aspersión, se generan microencapsulados que protegen las propiedades nutricionales y funcionales de la pulpa y la cáscara del fruto (al incorporarles un agente de recubrimiento), para que así puedan ser integradas en algunos productos alimenticios.

Afirmó que como parte de un trabajo de tesis de maestría se obtuvieron microencapsulados de pulpa que fueron adicionados a un yogurt con características similares al de la piña. El producto fue evaluado durante 28 días y se comprobó que algunos compuestos antioxidantes se conservaban durante dos o tres semanas.

Por su parte, los encapsulados de la cáscara fueron integrados a una bebida modelo: “Ajustamos la formulación para incorporar los microencapsulados y obtener una coloración y un pH similar al del jugo de uva, además realizamos evaluaciones sensoriales que tuvieron una aceptación en el sabor”.

Aunque los resultados de estas pruebas fueron satisfactorios, aún se deben hacer estudios de confirmación y prevalencia de los agentes antimicrobianos y antioxidantes en otras matrices alimenticias de gran consumo.

Asimismo, destacó que otros investigadores del mismo cuerpo académico llevan a cabo procesos de microencapsulación de aceites provenientes de frutos secos, como nuez y cacahuate, para incorporarlos a productos cárnicos con el fin de incrementar sus propiedades funcionales y antioxidantes, además de buscar que estos productos sean nutritivos y agradables desde el punto de vista sensorial.

Por otro lado, la académica subrayó que con los microencapsulados naturales también sería posible sustituir algunos colorantes artificiales (como los amarillos y rojos) que son adicionados a los alimentos, los cuales de acuerdo con diversos estudios pueden provocar reacciones alérgicas, o hasta problemas asmáticos en niños.

El estudio del X´kijit lo ha realizado el cuerpo académico en conjunto con investigadores de la Facultad de Ciencias Químicas de la BUAP y del Colegio de la Frontera Sur-San Cristóbal de las Casas, Chiapas.

La metodología de incorporación de microencapsulados a otros alimentos ya cuenta con un registro de solicitud de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad industrial.

Finalmente, Luna Guevara destacó que este tipo de trabajos son importantes, ya que existen diversos factores que hacen que no sea tan sencillo garantizar la inocuidad de los alimentos, debido a la contaminación de gran parte de los recursos naturales, como el agua, o al incremento en la resistencia de los microorganismos y la presencia de suelos contaminados.

Esta situación también hace necesaria la actualización y el diseño de nuevos programas enfocados a la obtención y producción de alimentos inocuos, acciones que ya han emprendido los investigadores para proponer medidas y condiciones necesarias en la industria de alimentos.   

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Miércoles 4 de julio 2018.


Se trata de las ingenierías en Alimentos, Ambiental y en Materiales

Tras recibir las reacreditaciones de los programas de ingenierías en Alimentos, Ambiental y en Materiales, de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la BUAP, por parte del Consejo de Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería (CACEI), el rector Alfonso Esparza Ortiz afirmó que estas respaldan la calidad de la vida académica, en beneficio de más de mil estudiantes de estas licenciaturas.

          “Con la acreditación de los programas educativos, los estudiantes pueden sentirse orgullosos de pertenecer a esta comunidad y como egresados están respaldados por el prestigio de una institución de educación superior ampliamente reconocida”. Además, agregó, esta evaluación califica y comprueba las condiciones de infraestructura y equipamiento, así como un sólido trabajo de los cuerpos académicos de la Máxima Casa de Estudios en Puebla.

             En este sentido, el rector Esparza indicó que la FIQ tiene cinco cuerpos académicos consolidados, dos en formación y uno en consolidación. Algunos de ellos desarrollan líneas de generación y aplicación del conocimiento multidisciplinarias. Además, sus cuatro licenciaturas están acreditadas por CACEI, mientras que la maestría y doctorado figuran en el Programa Nacional de Posgrados de Calidad del Conacyt.

     Estos datos hablan de un fuerte quehacer académico que cumple con los indicadores establecidos por los organismos evaluadores externos y, sobre todo, responde al compromiso de formar egresados competentes y competitivos, aseguró el Rector.

          “Esta acreditación, sin duda alguna, sigue siendo una muestra de un fuerte trabajo académico, de una gran compenetración, compromiso, entusiasmo y todos aquellos factores involucrados en un trabajo armónico. Por ello, estamos muy orgullosos de esta unidad académica que egresa ingenieros de calidad”.

          Ana María Morales Alcázar, directora de Planeación y Gestión de la Calidad del Consejo de Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería (CACEI), dio a conocer que de más de 4 mil programas de ingeniería en el país, solo 26 por ciento están acreditados. En Puebla, los resultados están arriba de la media nacional, al tener en sus instituciones de educación pública el 40 por ciento de los programas acreditados. En el caso de la BUAP, es del 100 por ciento, lo que demuestra tener estudiantes privilegiados y competentes en esta institución. “Las instituciones públicas, como la BUAP, con programas acreditados, demuestran a la sociedad su compromiso para preparar a los estudiantes para un ejercicio profesional de calidad”.

          Asimismo, confirmó que la entrega de estas constancias a las ingenierías en Alimentos, Ambiental y en Materiales es parte de una rendición de cuentas a la sociedad, pues dan certidumbre de la formación de ingenieros con calidad académica, técnica y humana para ejercer su profesión. “Es evidente que al egresar de un programa acreditado tendrán mayores oportunidades de empleo, estudios superiores y movilidad de carácter global”.

          Por su parte, María Auxilio Osorio Lama, directora de esta unidad académica, destacó el compromiso de las sociedades estudiantiles en este proceso de acreditación, así como al resto de la comunidad universitaria. El resultado de este trabajo se aprecia no solo en estas reacreditaciones, sino también en la incorporación del Doctorado en Ingeniería Química al PNPC y en el otorgamiento de diferentes tipos de becas.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Lunes 9 de abril de 2018.

Investigadores de la BUAP ganan el certamen “Javier Barros Sierra” 2017, de Fundación UNAM

En México, por cada 100 mil personas, 168 mujeres y 98 hombres presentan fractura de fémur proximal (cadera). Es decir, una de cada 12 mujeres y uno de cada 20 hombres de más de 50 años sufrirán de esta lesión. Una solución a este problema de salud pública –por los gastos hospitalarios e incapacidad laboral que genera- ha sido desarrollada por investigadores de la BUAP:  un biomaterial de tercera generación, capaz de estimular la rápida regeneración celular de cualquier tejido óseo que haya sufrido una fractura, incluso de tercer grado.

Gracias a este material composito –denominado así por estar constituido por más de dos componentes-, los universitarios de la BUAP ganaron el único premio del Certamen “Javier Barros Sierra” 2017: Propuestas Multidisciplinarias para Resolver Asuntos Apremiantes de la Realidad Mexicana, que convoca Fundación UNAM y la Academia de Ingeniería de México, en el cual participaron estudiantes de licenciatura y posgrado de 15 áreas del conocimiento, de instituciones de educación superior del país, públicas y privadas.

En el proyecto "Procesamiento de biomateriales compositos con morfología de tejido óseo por medio de impresión 3D", los investigadores de la BUAP presentaron un nanomaterial hecho de ácido poliláctico, hidroxiapatita y alginato de sodio, el cual promueve la regeneración de las células del hueso, al ingresar al cuerpo como rellenos óseos. Esto permite pensar en diseñar por computadora prótesis con morfología de este tejido.

Estas prótesis hipotéticas podrían ser producidas mediante una impresora 3D, las cuales se fabrican en función de la fractura (barras y tornillos), con un diseño basado en un modelo matemático que imita la estructura porosa de los huesos.

En un modelo animal –ratas de laboratorio-, los científicos observaron que una vez que el material composito en forma de relleno óseo realiza su función, el hueso queda completamente regenerado, con su funcionalidad y resistencia al cien por ciento.

Si estas ventajas también se manifiestan en seres humanos, los universitarios finiquitarían las graves consecuencias de las lesiones óseas más frecuentes, como la de cadera, un problema de salud pública en crecimiento, pues se prevé que en el 2050 la población mayor de 60 años de edad -el sector más vulnerable- crecerá significativamente. El 30 por ciento de estos pacientes fallece durante el primer año posterior a la fractura y más del 50 por ciento no logra reincorporarse a las actividades cotidianas.

A un paso del estudio en humanos

El egresado de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la BUAP, Irving Fernández Cervantes, desde su tesis de licenciatura pretendía desarrollar prótesis de huesos con capacidad regeneradora, un tema que aún es de interés, pues las existentes, hechas de titanio, acero inoxidable o plástico, son corroídas por el cuerpo humano y no contribuyen a la reproducción de las células.

El asesor de dicha tesis, así como del proyecto ganador en cuestión, Marco Antonio Morales Sánchez, académico de la FIQ, destacó que su propuesta fue generar nuevas prótesis que sustituyeran partes de los huesos fracturados volviéndose hueso, es decir, regenerándolos. Estos son denominados biomateriales de tercera generación.

Tras meses de investigación, lograron diseñar y generar, mediante una impresora 3D, un biomaterial de tercera generación que cumplía con tal propósito: funcionar como un hueso normal. “Esto lo podemos afirmar en teoría, pues es necesario estudiar cómo las personas responden a este”, precisó Morales Sánchez, quien refirió que están en proceso de atender las normas de salud y protocolos que les permitan hacer injertos en seres humanos. Para ello resta hacer algunas pruebas.

A la fecha, el material ha sido probado con éxito en estudios con bacterias -para conocer su toxicidad-, en células madre -para ver la coexistencia de materiales y determinar si las células óseas podrían proliferar sin ningún problema-, y en un modelo animal: ratas machos de aproximadamente 300 gramos de peso, en las que pudieron observar que efectivamente la prótesis a base de ácido poliláctico e hidroxiapatita induce la regeneración del tejido óseo.

Estas pruebas preclínicas fueron realizadas por la recién egresada de la Facultad de Ciencias Biológicas de la BUAP, Lisbeth Arroyo Reyes, durante su tesis de licenciatura, quien explicó que para efectuar estos experimentos fracturaron el fémur de los roedores: quitaron un milímetro de hueso que se sustituyó por el material. “Tras 28 días de recuperación postquirúrgica las ratas ya tenían su extremidad sana. Fue un periodo corto para este animal, un proceso doblemente más rápido que el de otros tratamientos”, comentó.

“Al colocarse en el cuerpo de la rata, la prótesis se degrada y la hidroxiapatita se queda como el alimento de las células, para que estas se dividan más rápidamente. Como comienza a haber una proliferación de células, ya no hay material, sólo se queda el hueso. Hacemos que crezca. Tras un proceso de recuperación postoperatorio, queda como si no hubiera pasado nada”, refirió.

En la opinión de Morales Sánchez, por ahora estas pruebas garantizan que el biomaterial cumple con su objetivo: contribuir a la regeneración de tejido óseo de forma rápida. Por su parte, Arroyo Reyes comentó que, para extrapolar los resultados en un humano, se tienen que considerar más factores, como la edad, ya que entre más viejo sea el lesionado, su regeneración celular será más lenta.

Los universitarios señalaron que el equivalente a este experimento es una fractura de tercer grado en personas, “lesiones donde el fémur queda completamente destrozado. Falta ver qué tiempo requiere un ser humano para sanar con la ayuda de este nanomaterial y cuáles son las implicaciones de su uso. Actualmente seguimos el protocolo COFEPRIS, para llegar a esta fase de experimentación”, agregó Morales Sánchez.

Es casi como el hueso

El biomaterial composito en cuestión está integrado básicamente por la matriz de ácido poliláctico (que es con lo que se hace la microestructura del hueso). Su superficie se recubre con una membrana de alginato de sodio -que actúa como colágeno o pegamento- y la hidroxiapatita, sustancia comúnmente conocida como calcio y que conforma prácticamente el 60 por ciento del hueso.

Patricia Victoria Pérez Luna, estudiante de Ingeniería en Materiales en la FIQ de la BUAP, sostuvo que la microestructura del material tiene especial relevancia, debido a que es muy similar a la estructura del hueso trabecular. “Otras prótesis impresas por lo regular forman patrones regulares u ordenados, como líneas y redes cuadradas. Este se imprime bajo el diseño de un modelo matemático que imita la reproducción de células de los huesos”, destacó.

Pérez Luna, quien fue la responsable de la síntesis y caracterización del biomaterial, explicó que su diseño imita las cavidades medulares del tejido óseo esponjoso, pues sus pequeñas prolongaciones o poros entrecruzados forman una malla ósea muy similar a la real.

Al respecto, el asesor del proyecto comentó que los otros materiales con estructuras ordenadas y uniformes no tienen problemas en este tipo de tratamientos: “hay varios investigadores que sostienen que la porosidad nada tiene que ver con la capacidad regeneradora”.

Sin embargo, hay otros que afirman que a las células les gusta cierto tipo de estructuras: “por algo son de una manera y no uniformes”, destacó la estudiante Pérez Luna, quien agregó que cuando las estructuras son ordenadas la regeneración tarda más que cuando son porosas, por lo que su diseño poroso trabecular favorece la regeneración celular.

¿Qué sigue para el proyecto?

Marco Antonio Morales Sánchez informó que dicho proceso de regeneración celular de los tejidos óseos ya cuenta con el registro de patente, por parte del Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI). Actualmente poseen una solicitud para registrar el biomaterial de tercera generación que ha sido probado con éxito en los exámenes preclínicos.

Si muestra igual efectividad en seres humanos, comentó, el material contará con más ventajas competitivas que el resto de los tratamientos que ya están en el mercado. “Hay otras propuestas que se basan en polímeros que no se comercializan, por lo que su empleo como alternativa médica será difícil, por muy efectivo que sean, ya que no hay una industria que los genere. En cambio, el propuesto por nosotros puede producirse a partir de materiales económicos, disponibles en cualquier proveedora de materiales para impresión 3D y más baratos”, destacó.

“Los materiales ya comercializados son básicamente hidroxiapatitas y son muy caros. Al usarse una impresora 3D se simplifica el proceso de producción. Nuestras prótesis ayudarían al hueso a recuperar su funcionalidad y resistencia al cien por ciento. Yo veo una gran oportunidad para su comercialización”, sostuvo Morales Sánchez.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Domingo 18 de junio de 2017.

El rector de la BUAP, Alfonso Esparza Ortiz, resaltó los avances en docencia e investigación de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ), a la cual consideró como modelo en la utilización eficiente de recursos para mejorar sus instalaciones, infraestructura y equipamiento, y con ello contribuir en una educación integral de los estudiantes. Lo anterior, tras tomar protesta a María Auxilio Osorio Lama como directora de dicha unidad académica, para el periodo 2016-2020.

Durante la sesión del Consejo de Unidad Académica, en la que Osorio Lama rindió también su Cuarto Informe de Labores, Esparza Ortiz felicitó el proyecto de administración de recursos de la FIQ y celebró con esta comunidad sus 80 años de trabajo, con logros tangibles como una planta académica consolidada, la aprobación del Doctorado en Ingeniería Química, la mejor infraestructura y equipamiento en su historia y con múltiples proyectos futuros que abonarán al desarrollo profesional de sus estudiantes.

El próximo año –dijo- supondrá importantes retos para todas las unidades académicas de la BUAP y otras instituciones, debido a los recortes considerados en el Proyecto de Presupuesto de Egresos para el Ejercicio Fiscal 2017, del que trasciende la reducción para el nivel superior de la educación de más de 7 mil millones de pesos.

Por ello, enfatizó Esparza Ortiz, he firmado junto con otros nueve rectores un desplegado en el que planteamos que no se afecte a la educación, en un país que ve en ella la alternativa para solucionar sus principales problemas sociales.

“En el caso de nuestra Institución, aparte de los 140 millones de pesos que nos quitaron durante este año, con el proyecto presupuestal tal y como se presenta estimamos una afectación de 400 millones de pesos. Situación que inhibirá el proyecto de desarrollo y crecimiento planeado, que ya ha dado resultados claros en lo que va de mi gestión”, aseveró el Rector de la BUAP ante estudiantes y académicos reunidos en el auditorio de la FIQ.

“Es un contrasentido que si la solución es la educación, sea ésta el área a la que le reducen más recursos. Así es que seguiremos con estos reclamos para poder avanzar en la tarea de continuar brindando todo lo necesario, a fin de que la BUAP siga siendo reconocida por su calidad y sea un modelo a nivel nacional e internacional”, concluyó.

En su informe, Osorio Lama agradeció a la comunidad de la FIQ por haber respaldado la continuidad de su proyecto de gestión, el cual durante los últimos cuatro años ha ubicado a la facultad como una de las más competitivas: “A sus 80 años, la facultad está siendo testigo de la madurez de su planta docente, de la proyección de sus estudiantes y la cristalización de sus proyectos de infraestructura”.

Del periodo que informó, resaltó la creación del Doctorado en Ingeniería Química y la aprobación unánime por parte del Consejo de Unidad de Académica del proyecto de la Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos, realizada en coordinación con la Facultad de Ciencias Químicas, que será sometida a revisión del Consejo de Investigación y de Estudios de Posgrado de la BUAP.

Además, hizo hincapié en los 300 convenios de colaboración firmados -cifra récord- con universidades, instituciones públicas y privadas, así como asociaciones civiles. Asimismo, mencionó la remodelación del Laboratorio de Operaciones Unitarias, uno de los más requeridos por el estudiantado de las cinco licenciaturas que ahí se imparten, así como la inauguración del Edifico de Laboratorios de Especialidades y del Centro Agronómico de Tecamachalco, ambos equipados con tecnología de punta, y el inicio de la oferta de la Ingeniería Agroindustrial en Izúcar de Matamoros.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Lunes 8 de noviembre de 2016.

Al finalizar su estancia recibirá una carta de aceptación para realizar una maestría en la universidad británica

Una estudiante de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la BUAP ganó una beca para realizar una estancia académica y de investigación durante dos meses en la Universidad de Durham, en Reino Unido, con el objetivo de reforzar sus conocimientos del inglés y científicos.

Stephany Sedeño Cisneros es una de los seis universitarios seleccionados a nivel nacional, para participar en este programa impulsado por Fomento Social Banamex y esa universidad británica.

Durante ocho semanas, asistirá a un curso intensivo de inglés y será asesorada por académicos de la Universidad de Durham para trabajar en un proyecto de investigación. Tendrá, además, la oportunidad de asistir como oyente a clases de posgrado.

Al finalizar su estancia recibirá una carta de aceptación para realizar sus estudios de maestría en la Universidad de Durham, en alguna de las siguientes áreas: Energía, Hidrocarburos, Sustentabilidad, Agua y Medio Ambiente, Ciencias Exactas, Logística, Infraestructura, Agricultura, Minería, Geociencias, Biotecnología, Nanotecnología, Tecnologías de la Información, Telecomunicaciones, Mecánica Automotriz y Aeronáutica, entre otras.

“Un requisito para cursar la maestría es que el tema a elegir sea de alto impacto para el desarrollo social y económico de México, por ello me decidí a estudiar el campo de las energías renovables y la estancia me brindará la posibilidad de tener un primer vistazo al plan de estudios”, expresó.

Para ser aceptada en el programa, Stephany tuvo que cumplir con ciertos requisitos como contar con una acreditación vigente en el idioma inglés, ser universitaria con buen promedio y tener disponibilidad para viajar.

Con una expresión de júbilo aseguró sentirse muy feliz y orgullosa por haber obtenido la beca, ya que “trasladarse a estudiar a otro país es una gran oportunidad, para mejorar habilidades y adquirir nuevos conocimientos”.

Dio a conocer que desde los primeros cuatrimestres de su carrera se interesó por el área de la investigación, lo que la llevó a colaborar con académicos de la FIQ en temas relacionados con el medio ambiente, razón por la cual dijo estar muy emocionada con esta oportunidad, pues podrá participar en proyectos científicos de una universidad de prestigio como la de Durham.

Finalmente, Stephany Sedeño subrayó que es muy importante que los jóvenes universitarios se preparen y se interesen por el estudio de algún idioma, para que tengan mayores posibilidades de ingresar a programas internacionales.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Domingo 30 de octubre de 2016.

 
La recolección de residuos sólidos es una fuente de materia prima para fabricar nuevos compuestos que favorezcan la salud del ser humano. Una muestra es el trabajo de Heriberto Hernández Cocoletzi, investigador de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la BUAP, quien desarrolló una pasta dental a partir de hueso de pescado, el cual contiene hidroxiapatita, elemento que permite la remineralización de los dientes deteriorados por la pérdida de esmalte.

“En el caso particular de los peces, una vez que son consumidos se desechan las escamas y los esqueletos, los cuales contienen sustancias que pueden extraerse para su aplicación en diversos campos”, explicó Hernández Cocoletzi, doctor en Física por el Instituto de Física de la BUAP.

El hueso de pescado contiene hidroxiapatita, un compuesto presente en las estructuras óseas de los seres vivos, el cual constituye el 70 por ciento de la conformación del hueso. Al integrarlo a la pasta dental, se beneficia la salud ya que remineraliza los dientes deteriorados por la pérdida de esmalte.

“En nuestros dientes se encuentra la más pura concentración de este mineral, que también es conocido como esmalte, y ocupa una dimensión de entre uno y dos milímetros de la pieza dental”, precisó.

Al remineralizar la dentadura, dijo, se asegura que ésta se mantenga sana ante posibles enfermedades bucales, como caries. Para ello, en la formulación de la pasta dental también se agrega un antibacteriano conocido como quitosano, otro compuesto natural que se obtiene a partir de los esqueletos de los camarones.

Heriberto Hernández Cocoletzi, integrante del Cuerpo Académico de Ingeniería en Materiales de la FIQ, informó que, en la elaboración de la pasta de dientes, lo primero es limpiar y secar los residuos de pescado y camarón, luego se pulverizan hasta obtener partículas lo suficientemente pequeñas para que sean integradas con otros ingredientes y generen la consistencia adecuada, como la sacarina sódica y el lauril sulfato de sodio, así como la glicerina y otros compuestos.

“Los materiales anteriormente mencionados se trabajan como soluciones líquidas que se mezclan con el hueso de pescado pulverizado (hidroxiapatita) y el quitosano”, detalló. A la formulación se le pueden agregar colorantes y saborizantes, como la menta, para que el sabor sea agradable. La pasta dental cumple con los requisitos establecidos por la Norma Oficial de Dentífricos Mexicana, lo cual asegura su calidad, efectividad e higiene. Al no contener flúor presenta otra ventaja frente a las pastas comerciales, ya que, si se agregan cantidades no apropiadas, puede generar una complicación conocida como fluorosis dental, que afecta el esmalte de los dientes y los deteriora con el tiempo.

Puebl@Media
Puebla, México
Jueves 11 de agosto de 2016.

La aplicación de los materiales arcillosos, que contienen fertilizantes, favorece el crecimiento de las plantas, entre 1.5 y 2 veces, y con su encapsulación se reduce la velocidad de liberación de los nutrientes hasta 10 veces

Investigadores de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) y del Departamento de Investigación en Ciencias Agrícolas (DICA), del Instituto de Ciencias de la BUAP, sintetizan nanomateriales laminares para ser empleados como liberadores de fertilizantes. La finalidad es que éstos favorezcan la captación de nutrientes en los cultivos, como nitrógeno, fósforo y potasio, a través de una liberación gradual y controlada.

Desde hace cinco años, los científicos utilizan los compuestos amigables con el medio ambiente capaces de adsorber agroquímicos, como fertilizantes y algunos herbicidas. Después de la adsorción, se encapsulan con alginato de sodio para una mejor manipulación y disminuir la cinética de liberación de estas sustancias.

Álvaro Sampieri Croda, investigador de la FIQ y miembro del Cuerpo Académico Ingeniería de Procesos Químicos y Remediación Ambiental, indicó que la aplicación de la nanotecnología en el campo nace del interés por evitar que los agroquímicos provoquen más daño al suelo, agua y aire. “Dado que en estos momentos es imposible evitar el uso de tales productos, se pretende disminuir el uso excesivo y, en consecuencia, la contaminación del ambiente”.

Actualmente, las principales sustancias empleadas en la actividad agrícola son los fertilizantes y herbicidas, con un porcentaje superior al 60, de acuerdo con datos de la Encuesta Nacional Agropecuaria 2012, del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Con el uso excesivo de estas sustancias, el suelo se vuelve improductivo, porque la tierra absorbe dichos productos y no las plantas. Además, por un proceso de filtración, muchos agroquímicos llegan a los mantos acuíferos y después al ser humano.

Por tal motivo, los investigadores de la BUAP utilizan materiales benéficos con el ambiente que pueden contener fertilizantes: nitratos, fosfatos y potasio, sales esenciales para el crecimiento de las plantas, los cuales son adsorbidos por arcillas catiónicas y/o aniónicas, para después encapsularlos. Las arcillas aniónicas y catiónicas son materiales económicos laminados a escala micro y nanométrica y entre láminas pueden almacenar diferentes moléculas.

Sampieri Croda, doctor en Ingeniería Química por la Universidad Pierre y Marie Curie de Paris, Francia, explicó que después de adsorber los macronutrientes en la arcilla, éstos se encapsulan con alginato de sodio, un biopolímero vegetal que impide la proliferación de bacterias. Este biopolímero se encuentra distribuido ampliamente en las paredes celulares de las algas marinas pardas.

Para comprobar el efecto de estos nanomateriales, las cápsulas se prueban en un cultivo de hidroponia de lechuga. Hasta el momento, se observa que esta tecnología favorece el crecimiento de las plantas, entre 1.5 y 2 veces más rápido. Además, la velocidad de liberación de los nutrientes se reduce hasta 10 veces al ser encapsulados. Sin embargo, aún falta determinar la concentración adecuada.

En esta parte de la investigación colabora el doctor José Víctor Tamariz Flores, académico del Departamento de Investigación en Ciencias Agrícolas (DICA), del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP).

Álvaro Sampieri Croda, nivel I del Sistema Nacional de Investigadores, señaló que este trabajo científico también incluye el encapsulamiento de las sustancias de herbicidas, como la atrazina (compuesto químico prohibido en México, pero aún en uso), paraquat y 2,4 D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético), en el que colabora la doctora en Hidrología, Blanca Lucía Prado Pano, investigadora del Departamento de Edafología, del Instituto de Geología de la UNAM.

Estas investigaciones se cimientan en una colaboración multidisciplinaria, cuyo objetivo es trabajar a favor de un bien común.

El video sobre este texto puede verse en el siguiente enlace: https://youtu.be/xIiuvs8_FIM.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Miércoles 27 de abril de 2016.

Diseñaron nanoestructuras basadas en óxido de zinc capaces de eliminar estas sustancias nocivas, que pueden permanecer en agua hasta por más de 10 años
 
Para reducir la contaminación en los efluentes por colorantes textiles, compuestos difíciles de eliminar en las plantas de tratamiento convencionales, algunos altamente resistentes a la degradación microbiana, Alejandro Escobedo Morales y María de Lourdes Ruiz Peralta, investigadores de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la BUAP, desarrollaron nanoestructuras basadas en óxido de zinc (ZnO), capaces de degradar estas sustancias nocivas, aprovechando sus propiedades fotocatalíticas.

Los nanomateriales obtenidos han sido probados en la degradación de los colorantes rodamina B y 6G, así como en azul de metileno. En pruebas estándar, empleando dosis de 500 mg L-1, los resultados mostraron en todos los casos una eficiencia superior al 95 por ciento. Si bien la eliminación del contaminante es el objetivo, “la idea es degradarlo en sustancias que no sean más nocivas que el contaminante mismo, esto es, lograr su total mineralización”, señaló Escobedo Morales, doctor en Ciencias de Materiales, por el Instituto de Física de la BUAP.

El 70 por ciento del contaminante es posible degradarlo en menos de una hora. Con la finalidad de incrementar la eficiencia en la degradación, sin incrementar la dosis empleada o la potencia de irradiación, las nanoestructuras obtenidas de óxido de zinc han sido modificadas, confiriéndoles una naturaleza porosa [1], mediante el control de su morfología (hábito) o impregnándolas de nanopartículas de oro (Au) y paladio (Pd).

Estas estrategias tienen por objetivo incrementar el área superficial, exponer planos cristalográficos de mayor actividad catalítica y retrasar la recombinación de los portadores de carga fotogenerados, respectivamente. Las nanoestructuras impregnadas con nanopartículas metálicas mostraron eficiencias superiores al dióxido de titanio Degussa P25, material empleado por excelencia como fotocatalizador.

Un material amigable con el medio ambiente

Los colorantes utilizados por la industria textil pueden permanecer en el agua hasta por más de 10 años, dañando la flora y fauna de los medios acuáticos. Algunos han sido identificados como promotores de cáncer.

A través de los proyectos de investigación “Obtención de Nanocompositos Au/ZnO con Actividad Fotocatalítica con Potencial Aplicación en Remediación Ambiental” y “Síntesis de Nanocompositos Mesoporosos (Pd/ZnO y Pt/ZnO) Aplicados como Fotocatalizadores en el Proceso de Degradación de Colorantes Textiles”, los investigadores de la FIQ-BUAP desarrollaron nanoestructuras capaces de eliminar contaminantes de uso regular por la industria textil.

Escobedo Morales explicó que los fotocatalizadores son obtenidos en forma de polvo, el cual es dispersado en el medio contaminado, luego se expone a la radiación solar para generar la formación de pares electrones-hueco, responsables de la formación de radicales libres y posterior degradación del contaminante. A este proceso se le conoce como fotocatálisis.

“Lo que hacemos es iluminar el medio contaminante conteniendo el fotocalizador –que en este caso es un semiconductor- con la luz apropiada, este proceso se llama fotoexcitación. En éste un electrón de la banda de valencia se promueve a la banda de conducción, generándose un par electrón-hueco, los que a su vez reaccionan con el agua y el oxígeno disuelto para generar radicales libres. Estos radicales libres son responsables de la degradación del contaminante”, detalló el integrante del Cuerpo Académico de Ingeniería en Materiales.

Si el contaminante es completamente mineralizado, algunos de los productos resultantes son eliminados en forma de gas y los que permanezcan en el medio se espera que no sean dañinos para el medio ambiente.

Los investigadores indicaron que después del proceso de saneamiento, el nanocatalizador es retirado ya sea con filtros o por centrifugación, aunque también se experimenta en la deposición de estos materiales sobre soportes rígidos.

A futuro, los investigadores pretenden modular las propiedades de absorción de los nanocompositos obtenidos, para experimentar con diferentes fuentes de excitación; al igual que optimizar su actividad fotocatalítica con la finalidad de probarlo en colorantes más complejos.

Otras investigaciones actualmente en desarrollo por el Cuerpo Académico de Ingeniería en Materiales de la Facultad de Ingeniería Química son la obtención de textiles técnicos con propiedades antibacterianas, la síntesis y modelado de nanoestructuras cero y unidimensionales para aplicaciones en optoelectrónica, sensado y transporte de fármacos.

Puebl@Media
Ciudad de Puebla
Domingo 17 de mayo de 2015.

 

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