Por Centro AC3E

Tras una exitosa primera etapa, el trabajo realizado por el Dr. Matías Zañartu en conjunto con un equipo nacional e internacional, renovó su financiamiento otorgado por el Instituto Nacional de Salud (NIH) de EE.UU , para continuar investigando la relación que existe entre los temas vocales y enfermedades como el Parkinson e incluso la Esquizofrenia.

El proyecto NIH P50, liderado por el director del Centro Avanzado de Ingeniería Electrónica, AC3E, Dr. Matías Zañartu, continuará avanzando por los próximos 5 años, gracias a la renovación de su financiamiento por un monto de $13 millones de dólares tras su exitoso desarrollo en la primera etapa.

Se trata de una investigación donde participan diversas instituciones, entre ellas, la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) y el Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (AC3E), la Escuela de Medicina de Harvard, la Universidad de Boston y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Esta iniciativa permitió la creación el Centro de Investigación Clínica de Hiperfunción Vocal, un programa de investigación integral y multiinstitucional en la Escuela de Medicina de Harvard, para el estudio del origen de las causas de muchas enfermedades de la voz, del cual se desprenden 3 proyectos, donde uno de ellos es liderado por el Dr. Matías Zañartu.

El financiamiento es otorgado por Instituto Nacional de Salud (NIH) de EE.UU. y su programa P50, uno de los concursos más competitivos y de mayor envergadura para la investigación en medicina en Norteamérica. Esto le permitirá al equipo de trabajo seguir obteniendo información en torno a la voz y su relación con enfermedades como el Parkinson e incluso la Esquizofrenia., aportando tanto a su diagnóstico como a su tratamiento, labor que realizan desde el 2017.

“Este es un proyecto que está en el más alto nivel científico de Estados Unidos. NIH es la punta de lanza en todos estos temas, lo que indica que el estudio de la voz es un tema relevante donde nuestra mirada sigue teniendo liderazgo y siendo innovadora. Para mí es un honor ser parte de este equipo, tener un proyecto central dentro en este Centro. Esto da cuenta de la excelencia del nivel de trabajo que se hace acá en la UTFSM y en el AC3E, y del nivel de clase mundial de investigación que empujamos en estas temáticas, así que es un tremendo orgullo”, destacó el investigador.

Esta investigación colaborativa permitirá continuar trabajando en los próximos 5 años una bajada más clínica de las investigaciones que se han desarrollado. “Vamos a seguir estudiando algunos mecanismos básicos usando modelos y herramientas de ingeniería y abordar otros aspectos relevantes de la investigación, como la importancia de los aspectos cognitivos de neurociencia y la voz. Al mismo tiempo, desarrollaremos herramientas que permitan que nuestra investigación en estos aspectos básicos pueda ser implementado para la práctica clínica”, concluyó el investigador.

Por AC3E

Un llamado a la urgente implementación de acciones para enfrentar el cambio climático realizó la investigadora de la ética medioambiental y la justicia climática, Catriona McKinnon, en el Congreso Futuro 2023 que se realizó en Chile. Sin embargo, la académica dio una luz de esperanza, destacando aún estamos a tiempo para tomar acciones y lograr una temperatura global por debajo de los 2°C para el año 2100.

Según expertos, una de las mayores causas del cambio climático tiene relación con el uso de combustible fósiles para transporte y generación de energía eléctrica. “La introducción de energías renovables, como eólica o solar, permiten generar energía eléctrica en forma limpia y sostenible, disminuyendo el impacto en el planeta. Por otro lado, la electromovilidad ha permeado fuertemente a nivel de transporte personal y público terrestre con automóviles y buses eléctricos, sin embargo, esta tecnología aún no se ha desarrollado lo suficiente para su masificación, ni se ha aplicado eficientemente en el transporte marítimo y aéreo”, señala el Dr. Marcelo Pérez, investigador titular del Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, AC3E, de la Universidad Federico Santa María.

Desarrollar tecnologías que aceleren la transición energética, mitiguen el cambio climático, permitan la penetración a gran escala de energías renovables y fomentar una economía y sociedad más sostenible es uno de los grandes desafíos a nivel mundial. Por ello, universidades y centros de investigación en Chile, que trabajan en la creación de soluciones para detener este fenómeno.

Es el caso del AC3E, cuyo equipo de investigadores e ingenieros trabaja fuertemente en investigaciones y desarrollos tecnológicos para un futuro más sostenible. Entre ellos destacan, convertidores de energía; estudio de sistemas de almacenamiento con energía solar; control de sistemas de energía eólica; convertidores para producción de hidrógeno verde e infraestructura de recarga de vehículos eléctricos, entre otros.

“Entre los desarrollos tecnológicos que hace el Centro, se encuentran convertidores de potencia que optimizan la operación de generadores eólicos y paneles solares, así como las celdas de generación de hidrógeno, a partir del control preciso de voltajes y corrientes en los que estos dispositivos operan. También desarrollamos estrategias de control que permiten mejorar la estabilidad, seguridad de operación y extender la vida útil de estos dispositivos. Se han utilizado métodos de IA para analizar los datos de las plantas solares ya instaladas y obtener información para el mejoramiento de su operación”, agregó el Dr. Marcelo Pérez.

Otra de las iniciativas del AC3E, es Sun and Play, spin off que nace con el objetivo de eliminar la dependencia de baterías alcalinas y otras que contengan materiales pesados perjudiciales para el medio ambiente. Su producto más reciente consiste en redes de nodos inteligentes para monitoreo y señalización en autopistas, sin necesidad de energización o cableado.

Desafíos pendientes

Además de todos estos desarrollos e iniciativas, los expertos destacan que el desafío no está en la fuente de energía, sino en cómo la controlamos y almacenamos. “Contar con instalaciones de gran capacidad de almacenamiento nos permitirá aprovechar de mejor manera las actuales y futuras fuentes de generación que se han integrado al sistema. Por ello, es necesario impulsar el tema del almacenamiento en sus diferentes formas. Si bien los costos de estas tecnologías son altos, traen múltiples beneficios para el sistema eléctrico, la población y el medio ambiente”, señaló el investigador del AC3E, Dr. Pablo Lezana.

Otra iniciativa que suena fuerte para hacer frente al cambio climático es el hidrógeno, cuya combustión no genera gases de efecto invernadero y por ello, reduciría en forma importante el impacto en el medio ambiente. Para cumplir con este objetivo, el hidrogeno debe generarse a partir de energías renovables, llamado hidrógeno verde, evitando utilizar combustibles fósiles para su generación.

Chile tiene una enorme oportunidad de ser un importante productor de hidrógeno. Hay estudios que indican que podría producir 160 millones de toneladas al año, la mitad de lo que podrían producir continentes completos.

Lo anterior, sumado a las capacidades con las que cuenta el país para desarrollar soluciones integrales para sistemas de energía y sus aplicaciones en la industria, nos abre un abanico de posibilidades para soñar con un mundo más limpio.

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Se trata de un enorme aporte al país desde la innovación y la tecnología, áreas que hoy en día están brindando respuestas oportunas a los problemas medioambientales que estamos viviendo, sobre todo en la gestión del agua, conflicto que lleva más de 10 años afectando a las comunidades.

Desde hace varios años nuestro país atraviesa una crisis hídrica que afecta tanto al sector productivo como el consumo humano. Hoy en día el 53% de las comunas están bajo decreto de escasez de agua y el 40,4% de las escuelas rurales no cuentan con agua potable. Esta situación está cambiando nuestra relación con este recurso, llegando incluso a considerar el racionamiento en sectores tan poblados como la Región Metropolitana, tal como ya se realiza en El Melón, comuna de Nogales.

En medio de este contexto, investigadores chilenos desarrollaron un prototipo completo de un dispositivo de bajo costo para que las comunidades puedan masificar el monitoreo y gestionar de manera más eficiente el uso del agua. Esto,  al contar con la visualización de los datos y con un sistema experto de detección de eventos y anomalías; tales como contaminaciones, reducciones imprevistas del nivel de agua por efectos naturales o por bombeo excesivo, entre muchos otros, lo que permitirá generar alertas a quienes gestionan el agua.

Este dispositivo se enmarca dentro del proyecto Fondef “Open water: Sistema abierto experto para apoyar la gestión de recursos hídricos mediante monitoreo de bajo costo en tiempo real de agua”, liderado por la investigadora del Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, AC3E, y académica del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile Dra. Sandra Céspedes, junto al equipo investigador que contó con la profesora Linda Daniele, del Departamento de Geología, U. de Chile; la profesora Doris Sáez, del Departamento de Ingeniería Eléctrica, U. de Chile; y el director de Niclabs, Javier Bustos, y en asociación con 4 instituciones: ESVAL, Arcadis Chile, la Universidad de Illinois y la Dirección General de Aguas.

“El sistema puede tener aplicación en cualquier lugar del mundo, dada la importancia de cuidar el agua a nivel mundial. Sin embargo, nuestra primera opción es poder utilizarlo en Chile, ojalá a través de las instituciones asociadas que ya están vinculadas al proyecto, además de explotación por particulares, el sistema podría tener un carácter de aplicación como bien público”, destacó la Dra. Sandra Céspedes.

El objetivo a largo plazo es que este prototipo evolucione hacia un producto final, convirtiéndose en un sistema de medición multiparamétrico de bajo costo y abierto, con el cual se pueda masificar el monitoreo de la calidad de agua tanto superficial como subterránea.