Madera Metálica, el próximo sustituto del titanio

Autora: Rosa Goncalves.

Madera Metálica, dos conceptos que chocan y que nos parecen imposibles de mezclar y en muchos sentidos, es cierto.

No existe una madera que se hayan podido aliar de alguna forma con un metal, lo que sí han podido hacer, es crear un material que iguala la dureza y resistencia del Titanio, uno de los materiales más fuertes de la naturaleza, pero con la apariencia de la madera.

Este descubrimiento lo hizo un grupo de ingenieros investigadores de la Universidad de Pensilvania en colaboración con otros científicos  de las facultades de Ingeniería y Ciencias Aplicadas  de las Universidades de Cambridge  y de Illinois.

Este nuevo material tan resistente tiene una estructura porosa similar a la de la madera, pero liviano como el Titanio y de allí el nombre tan curioso.

Presenta una alta resistencia y la estabilidad química de un metal, pero con la baja densidad de materiales naturales como la madera.

Lo más curioso es que está compuesto por numerosas láminas muy porosas de níquel, el cual es otro metal muy maleable, ligero y de bajo costo. Pesa una quinta parte de lo  que pesa el titanio y disminuye un 400% su densidad.

Así como la densidad de los granos de madera cumple una función específica como lo es el transportar energía, los espacios vacíos sirven para  infundirse con otros materiales que permitan nuevas aleaciones.

La madera metálica se asemeja mucho en su estructura porosa a la madera normal. Fuente: Pixabay.

Estas características permiten  que la “madera metálica” pueda desarrollar nuevas funciones y combinaciones con otros materiales, aprovechando los espacios vacíos internos,  permitiendo una gran cantidad de nuevas aplicaciones.

Algunas características obtenidas experimentalmente en laboratorio indican que su resistencia ronda los 900 MPa y su densidad está comprendida en el rango de 900 a 1400 kg/m³, demostrando la versatilidad con la que se puede construir el material (a la medida de las necesidades de algún proyecto específico).

Una gran ventaja que posee la elaboración de esta “madera metálica” contra la generación del titanio es, que es muchísimo más económica y podría sustituirse en sus diversas aplicaciones (se encuentra en estudio la reacción con el cuerpo humano).

Aún no se produce en cantidades suficientes para comercializarse pero el próximo reto, de estos investigadores, es producir a gran escala este material, lo cual es altamente factible gracias al bajo costo de los materiales implicados en su fabricación.

Madera Metálica, su estructura interna. Fuente: Penn Engineering

El único reto que presenta su elaboración es que para la creación de los espacios internos del material, se requiere de sistemas y maquinarias que puedan trabajar a nanoescala y actualmente estos sitios son limitados a nivel mundial.

Al contrario de lo que podamos pensar sus aplicaciones son muy diversas, sus campos principales son la Construcción y la Bio medicina (construcción de prótesis). Asimismo, pueden extrapolarse sus beneficios a un sinfín de campos como la aeronáutica entre otros.

La conclusión a la que podemos llegar es que es un material que busca replicar las bondades y usos del titanio a un costo considerablemente menor para que sea más accesible y pueda usarse a una escala mayor.

Como siempre el espíritu del Blog es traerle innovaciones en el campo tecnológico y que nos permita vislumbrar como pueden incorporarse a nuestro futuro próximo. Esperamos que el tema haya despertado su interés y haya sido de su agrado.

Gracias, no olvides compartir.

Enlaces relacionados:

• La ligera “madera metálica” iguala la fuerza del titanio. Extraído de: https://blogthinkbig.com/madera-metalica-titanio
• La “madera metálica” e el níquel nanoestructurado. Extraído de: http://e-construir.com/materiales/madera-metalica.html
• Una madera metálica con la fuerza del titanio y la densidad del agua. Extraído de: https://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-madera-metalica-fuerza-titanio-densidad-agua-20190129102915.html
• La “madera metálica” que es tan fuerte como el titanio pero hasta cinco veces más liviana. Extraído de: https://www.bbc.com/mundo/noticias-47057437

Bioconcreto. Uso de bacterias para la reparación de fisuras y grietas

Autora: Rosa Goncalves

Hendrix Marius Jonkers, microbiólogo perteneciente a la Universidad Técnica de Delft (TU Delft) de los países bajos, fue postulado en el año 2015 a los Premios Europeos del Inventor del año, por haber desarrollado una increíble innovación en el campo del concreto.

Logró que este material reparara lesiones como fisuras y grietas sin la intervención del hombre, una vez culminado el proceso de construcción inicial.

Si las edificaciones empiezan a presentar fisuras y grietas de hasta 8 mm de espesor incluso cuarenta años después de construidas, estas edificaciones erigidas con tal innovación serían capaces de auto repararse, sellando “mágicamente” las fisuras.

Pero el término mágico no es lo suficientemente fuerte ni científico para convencernos de que esto sea posible, por lo que les explicamos en que consisten los famosos bioconcretos que también hemos escuchado nombrar como concreto u hormigón auto reparable.

Grietas: Una patología frecuente en las estructuras. Fuente: Pixabay

Jonkers conocía la capacidad de ciertas bacterias llamadas Bacillus Pseudofirmus, para excretar un material que es muy similar a la piedra caliza, la cual sabemos que es un componente volumétrico muy importante en el concreto.

Otra característica de esta cepa de bacterias es que pueden permanecer inactivas o “dormidas” alrededor de 50 años, por lo que decidió junto con otros colegas y especialistas de otras áreas encontrar la manera de utilizar estas características para optimizar algún material.

Los investigadores idearon combinar las bacterias con una de sus principales fuentes de alimento, el lactato de calcio, en unas burbujas de plástico que se disuelven al estar en contacto permanente con el agua.

Una vez disuelta la burbuja de plástico, las bacterias se despiertan al sentir la humedad y comienzan a consumir el alimento, para luego excretar la piedra o sustancia que irá rellenando los agujeros.

Bacteria Bacillus Pseudofirmus, repara el hormigón. Fuente: Pixabay

Se estima que una grieta de alrededor de 5mm de ancho se eliminaría en un lapso de dos semanas, lo que es realmente asombroso. Este comportamiento copia a la autoreparación que hacen muchos elementos de la naturaleza, como muchos tipos de conchas marinas. De masificarse este invento, tendría enormes beneficios en el campo ecológico , económico y tecnológico.

Aun cuando, el uso de esta tecnología incrementa en un 40 % el costo del concreto en la etapa naciente, la disminución de los procesos de mantenimiento por diversas patologías que afectan a las estructuras no sólo en su parte estructural, sino en los revestimientos, nos hace considerar que este es un incremento que debe ser bienvenido por estar bien justificado.

Se estima discretamente que la vida de las estructuras se incrementarán en un 30% en cuanto a su vida natural o útil, y que esta tecnología puede ser utilizada en grandes proyectos como túneles, pilares, puentes, entre otros.

Aún no se utiliza este producto a gran escala, pero ya está comercializándose en Europa un spray con esta tecnología que sella fisuras y grietas de hasta 3 mm de espesor. El producto ha tenido gran receptividad y no ha presentado hasta el momento ningún efecto adverso.

Muchas conchas marinas se “auto reparan”, fueron inspiración para esta innovación. Fuente: Pixabay

Es una fase de prueba que ha sido sumamente positiva en los resultados que ha arrojado, por lo que no es irracional pensar que en menos de una década sea utilizada no como una innovación, sino como una práctica normal.

El concreto una vez más nos sorprende por su versatilidad y capacidad de asociarse con aditivos y sustancias que mejoran sus características dependiendo de la demanda que se tenga.

Esperamos una vez más que el artículo haya sido de su agrado y agradecemos enormemente el crecimiento de nuestra página gracias a su apoyo. Nos sentimos cada vez más motivados en hacerles llegar información que alimente nuestras mentes, entretengan y despierten su curiosidad.

Gracias y no olviden compartir esta información, alguien que conocemos puede necesitarla.

Enlaces relacionados:

Bioconcreto, el concreto que se repara a sí mismo. Enlace: https://noticias.arq.com.mx/Detalles/20001.html#.Xueu79RKi1t

El revolucionario Bio-concreto, el material que se repara a sí mismo. Enlace: https://www.bbc.com/mundo/noticias-37199563

Nuestro hormigón aumenta un 30% la vida de los edificios. Enlace: http://www.infocorrosion.com/index.php/noticia/mercados-y-companias/item/410-nuestro-hormigon-aumenta-un-30-la-vida-de-los-edificios

Bioconcreto: El hormigón que se autorepara. Enlace: https://www.eloficial.ec/bioconcreto-el-hormigon-que-se-auto-repara/

Refrigeración por Adsorción. ¡Neveras que no necesitan electricidad!

Mary Luz Lugo

Existen zonas rurales que no cuentan con servicio eléctrico o que, a pesar de tener electricidad, no cuentan con un sistema de refrigeración para la conservación de alimentos como una nevera, por ejemplo. En estas circunstancias uno de los métodos empleados, para la preservación de alimentos, es el salado o la salazón. En este proceso se adiciona gran cantidad de sal al alimento. La sal absorbe el agua de la carne deshidratándola y, sin agua los microorganismos no pueden vivir.

Existen zonas rurales que carecen de servicio eléctrico y necesitan sistemas de refrigeración alternativos. Fuente Pixabay

Sin embargo, no siempre el sistema de salado es propicio para todos los alimentos. Uno de los métodos más conveniente y eficientemente usado es la refrigeración. Sabemos que, el término refrigeración se refiere a la disminución de la temperatura ambiente en un sistema, evidenciándose extracción de calor en el mismo. Pero, la mayoría de los dispositivos de refrigeración funcionan con corriente eléctrica y volvemos a pensar en las zonas rurales.

¡Sería interesante tener sistemas de refrigeración como neveras, cavas o frigoríficos que funcionen sin tener que estar enchufados a una toma de corriente eléctrica!

La mayoría de los sistemas de refrigeración modernos, consisten en un sistema cerrado en el cual una sustancia refrigerante se encuentra conectada a un compresor, tomando calor del sistema, propiciando así un ciclo térmico capaz de disminuir la temperatura de su entorno.

Los sistemas de refrigeración comunes usan motores de compresión mecánica. Fuente Pixabay

Existen diferentes tipos de sistemas de refrigeración:

• Sistemas de compresión mecánica, los cuales se dividen en: sistemas que utilizan bombas de calor y que operan con un refrigerante, sistemas de compresión de gas y sistemas de compresión de vapor.
• Sistema de refrigeración de un ciclo de Carnot que opera con bomba de calor. Consiste en un ciclo de absorción en donde se transfiere calor a un sistema frío, utilizando como principio la primera ley de la termodinámica.
• Sistema de refrigeración cuyo ciclo de Carnot inverso (sentido contrario a las manecillas del reloj) que opera con gas.  En este proceso la temperatura de la sustancia refrigerante desciende gracias a una expansión isentrópica, y con una segunda adición de calor se provoca una expansión isotérmica, lo que permite conservar la baja temperatura del refrigerante.
• Refrigeración por adsorción. En la adsorción los átomos, iones o moléculas se fijan a un material, donde la sustancia adsorbida se almacena sobre una determinada superficie. En este proceso un sólido poroso es capaz de retener partículas de gas. La cantidad adsorbida depende de la naturaleza y del tratamiento previo de la superficie del adsorbente, así como de la naturaleza de la sustancia adsorbida. Estos procesos son generalmente exotérmicos.

Para que exista un sistema de refrigeración por adsorción debe ocurrir muchas veces y de forma continua un proceso de adsorción y desorción. Este ciclo es el que produce el efecto de enfriamiento en un sistema.

¿Qué es la adsorción y la desorción?

La adsorción (con “d”) es el proceso de fijación o interacción de un gas sobre la superficie de un sólido. Es un proceso superficial, es decir ocurre sólo en la superficie y no en toda la masa, en cuyo caso sería absorción.

Esa interacción entre el gas y el adsorbente puede darse de dos maneras. De forma débil y genérica, llamada fisisorción o de forma suficientemente fuerte como para ser considerado un auténtico enlace químico, llamada quimisorción.

Se dice que la fisisorción es causada por fuerzas Van der Walls entre las moléculas del adsorbente y el adsorbato (el gas que se adsorbe). En cambio, la quimisorción es causada por la reacción entre el adsorbato y las moléculas de la superficie de los adsorbentes.

En la desorción ocurre el proceso contrario a la adsorción, es decir, la separación del gas del material sólido o. Este proceso sucede mediante la entrega de calor a dicho material.

Sistemas de refrigeración por adsorción

La primara máquina de refrigeración por adsorción se desarrollo entre los años 20 y 30 del siglo XX, pero rápidamente fue desplazada por los sistemas de refrigeración por compresión que usan compuestos CFC. Luego, se introdujo el uso de este sistema de refrigeración empleando silica gel como adsorbente y SO₂ como refrigerante. A pesar de haber sido usado, por algún tiempo, en vagones ferroviarios para el transporte de pescado, este sistema no pudo mantenerse en operación porque el elemento adsorbente disminuía su capacidad con el tiempo, impactando negativamente en la rentabilidad.

Luego, se introdujeron otros sistemas que utilizaban agua como medio refrigerante. Un caso interesante de mencionar es el del par adsorbente – refrigerante, zeolita – agua. Este par tenía la peculiaridad de funcionar de manera discontinua. En el día se secaba o regeneraba la zeolita aprovechando las radiaciones solares y en la noche se producía el efecto frigorífico debido a la adsorción de los vapores de agua por la zeolita.

Un aspecto fundamental de este tipo de refrigeración alternativa ha sido, sin lugar a dudas, su bajo impacto ambiental. Basado sobre todo en los problemas medioambientales derivados del uso de refrigerantes nocivos para la capa de ozono (CFC y HCFC) y que aumentan el efecto invernadero.

Adicional al aspecto ambiental, debemos mencionar los relacionados a la crisis por la subida de los precios del petróleo, al incremento del consumo de energía en el mundo y a la carencia de energía y recursos en las zonas más vulnerables o rurales. Todos estos hacen que sea urgente encontrar modos de producir energía de una forma más eficiente y, al parecer, las maquinas de refrigeración por adsorción tienen el potencial de ser una alternativa muy interesante.

Antes de concluir debemos indicar que los pocos sistemas de adsorción que existen en el mercado usan, generalmente, agua como refrigerante y silica gel como adsorbente. Estos equipos o máquinas consisten, básicamente, en dos compartimientos adsorbentes, un evaporador y un condensador.

El adsorbente en el primer compartimiento se regenera usando agua caliente de una fuente de calor externa (ejemplo un panel solar) y en el segundo compartimiento el adsorbente adsorbe el vapor de agua que llega del evaporador.

Los sistemas de refrigeración por adsorción precisan de una fuente de calor externa. Fuente Pixabay.

Por esto, los sistemas de adsorción suponen un ahorro de energía si, la fuente de calor proviene de un recurso renovable como la energía solar, la biomasa o tal vez, de la energía térmica que se recupere de un proceso industrial. Este aprovechamiento permite un ahorro de energía primaria, con lo que se reducirían las emisiones de CO₂.

Asimismo, se ha demostrado que estos sistemas de refrigeración por adsorción, tienen además un control más sencillo, no generan vibraciones y poseen costos de operación más bajos.

Debemos mencionar que, en Venezuela existen trabajos de investigación e inclusive se han desarrollado prototipos de estos prometedores sistemas. En la siguiente imagen compartimos un esquema de prototipo desarrollado por nuestro grupo de trabajo que generó interesantes resultados.

Esquema de prototipo de refrigerador por adsorción desarrollado en el IUT 
por D. Betrán y J. Melendez, 2018.

En el esquema, 1 es el espacio a refrigerar, 2 es el tanque del refrigerante, 3 es un aislante térmico, 4 es el contenedor del adsorbente y 5 es la válvula para vacío.

Esperamos que este tema haya sido de su interés y gracias por seguirnos apoyando.

Algunos enlaces relacionados:

http://www.caib.es/conselleries/industria/dgener/user/portalenergia/pla_eficiencia_energetica/climatitzacio_3.es.html

http://www.icogen-sa.com/eficiencia-energetica-3/refrigeracion-termica/la-refrigeracion-en-ciclo-de-adsorcion.html

¿Conoces lo genial que es el aluminio estructural?

Autora: Rosa Goncalves

La nueva opción en construcción

Generalmente cuando pensamos en la construcción de una obra de grandes dimensiones, inmediatamente lo relacionamos con sistemas constructivos con acero estructural ya que, “tradicionalmente”, nos permite tener grandes dimensiones con una carga de peso menor.

También se conocen múltiples variaciones en el campo del concreto que permiten este tipo de macro estructuras.

Sin embargo, existen numerosas opciones muy interesantes que, al ser poco conocidas, son desechadas de inmediato o simplemente son totalmente desconocidas.

Una de estas opciones es el uso del aluminio en la parte de estructuras. Para algunos no será algo novedoso, pero casi me atrevería a asegurar que la mayoría no conoce esta alternativa.

Poco se sabe del uso que se le da al aluminio en el mundo de la construcción. Fuente: Pixabay

El aluminio un material liviano

El aluminio generalmente se conoce como un material para hacer cerramientos, por su durabilidad y ductilidad, pero una serie de investigadores han desarrollado algunas aleaciones y diseños geométricos que permiten usarlo como parte del esqueleto de la estructura.

Tales aleaciones permiten conseguir grandes parámetros en cuanto a dureza y resistencia, y ya se ha venido usando en diversos países para sostener maquinaria industrial de gran peso.

Dada la maleabilidad de este magnífico material, se logran fabricar múltiples secciones que pueden engranarse según la necesidad que exista, dando lugar a un abanico casi infinito de opciones, que consigue generar gran ahorro de tiempo y recursos.

Generalmente, es común encontrarlas en estructuras auxiliares como jardineras o en lo que se conoce como “muro cortina”, que al estar instalados pareciese que flotaran, pero son un 90 % estéticos y no ayudan a soportar la carga estructural de la obra de construcción.

El aluminio estructural al ser bastante liviano resulta ser una opción grandiosa para estructuras de gran tamaño y se ha integrado en el catálogo de selección de materiales para la construcción, permite diseños estéticos y novedosos que con los tradicionales perfiles de acero no se podrían conseguir.

El aluminio permite la construcción de grandes obras, sin aportar mucho peso. Fuente: Pixabay.

El aluminio es utilizado en varios campos industriales

Es importante destacar que apenas se comienza en este campo. Sin embargo, hay grandes avances que se pueden evidenciar en el área de aeronáutica y del automovilismo y en la construcción de escaleras y andamios, que soportan grandes cargas.

No debemos asombrarnos de que en unos pocos años ya se desarrolle por completo la plataforma tecnológica para poder hacer la estructura en su totalidad con piezas de aluminio.

Existen aviones que están construidos hasta un 50% con piezas de aluminio estructural, alcanzando mejores niveles de rendimiento y menor peso, lo que se transforma en mayor capacidad de almacenaje y menor gasto en combustible. Convirtiéndose, además, en estructuras un poco más amigables con el medio ambiente.

Asimismo, se sabe que en la industria aérea y espacial los estándares de calidad son altísimos, por lo que nos da una buena idea del gran aporte que puede hacer el aluminio en otros campos, como en el de la construcción.

El aluminio está unido a los conceptos de modernidad y futuro y por lo tanto se une inexorablemente al concepto de sustentabilidad.

Esta industria de extracción y producción de aluminio es una de las pocas que en casi todas partes del mundo refleja un protocolo que disminuye su proceso contaminante significativamente, al reducir su producción de gases con efecto invernadero.

Es además un material con una tasa de 95% de reciclaje, y se conoce que más del 70% del aluminio que se produjo en el inicio de su extracción aún se encuentra en uso, por lo que es mínimo el gasto de energía en su extracción, otra grandiosa razón por la que se debería usar este grandioso material.

El aluminio se puede reciclar casi en su totalidad. Fuente: Pixabay

Este metal es un excelente conductor de la electricidad y un gran reflector de la luz (natural y artificial), por lo que ayuda a enfriar las estructuras y es altamente utilizado en los “edificios verdes” que buscan disminuir las temperaturas de formas menos contaminantes.

El aluminio es un material multifacético, hoy te mostramos apenas algunas de sus funcionalidades, enfocadas en algunos sectores industriales, podemos ver lo que se puede lograr con el uso inteligente y racional de este recurso. Consideramos que esta práctica debería llevarse a todos los sectores.

Como siempre les invitamos a seguir investigando sobre el tema, ya que esto es sólo un abreboca de cómo podemos utilizar este material. Estamos muy complacidos y agradecidos por la receptividad de nuestros artículos y le invitamos a que los compartan, ya que alguno de nuestros contactos puede estar interesado en esta información.

Agradecemos enormemente a la Arq. Gladys Hernández, quien nos sugirió este tema y te recordamos que no olvides suscribirte a nuestro Blog y hacernos cualquier comentario o sugerencia acerca de algún tema que deseas que se desarrolle.

Hasta la próxima.

 

Enlaces relacionados:

• Aluminio Estructural. Extraído de: https://aluminioindustrial.mx/blog/el-aluminio-industrial-en-la-cuarta-revolucion-industrial/
• Aluminio Estructural. Extraído de: https://diccionarqui.com/diccionario/aluminio-estructural/

Cemento Fosforescente, otra innovación que asombra al mundo

Autora: Rosa Goncalves

Hoy les traemos otro tema muy interesante, en el sitio ya hemos hablado con anterioridad del cemento y las bondades que tradicionalmente tiene, además hemos hablado de numerosas innovaciones que le permiten hacer cosas extraordinarias como combinarse con distintos elementos químicos y transformarse en cementos traslucidos, flexibles y descontaminantes.

Pero estas no son las únicas variantes o innovaciones que se pueden crear, continuamente equipos de investigadores consiguen nuevas aleaciones con fines positivos que nos asombran.

En los últimos años José Carlos Rubio Ávalos de origen mexicano, investigador de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, concibió la idea de generar un cemento fosforescente, con propiedades luminiscentes para aprovechar la capacidad lumínica a través del sol que tiene nuestro planeta.

Las propiedades fosforescentes se empiezan a utilizar en el mundo de la construcción. Fuente: Pixabay

El investigador desarrolla ese cemento con algunas complicaciones debido a lo opaco del cemento y los problemas que tiene para dejar pasar la luz del sol, pero se las ingenia y consigue este cemento al que apoda “Excelsior” el cual “emana luz” luego de cargarse durante el día.

Es confundido con el cemento traslúcido, pero se diferencian enormemente, ya que el primero es funcional principalmente durante el día, y el fosforescente es funcional de noche, pero como elemento común tienen la disminución del consumo energético.

Utiliza y manipula la capacidad de difusión y radiación de la luz que presenta el sílice, que está presente en el cemento, para lograr esta capacidad luminiscente, el cual también es utilizado en la elaboración del vidrio.

Este asombroso material puede alumbrar vialidades y edificaciones durante un periodo de 8 a 12 horas, que resulta el equivalente a lo que pueda ser su tiempo de carga.

En palabras de su creador, el material es sumamente valioso especialmente en aquellos casos en donde no solo se requiera disminuir el consumo eléctrico, sino en los lugares en donde no se tenga acceso al mismo.

Esta tecnología ayudará a iluminar espacios que generalmente están aislados. Fuente: Pixabay

Algunos casos más específicos en donde se podría utilizar serían: señalización vehicular, pavimentos en vialidades, centros deportivos en lugares aislados (canchas), plataformas en donde estacionen vehículos aéreos, jardineras comunitarias, fachadas de edificios que den a lugares estratégicos, en fin, cualquier lugar en donde no se exija patrones mínimos lumínicos.

Las pruebas realizadas hasta el momento indican numerosas ventajas que les nombramos a continuación:

• Es un material completamente innovador.
• Reduce el uso y por lo tanto el impacto ambiental.
• Su duración puede llegar a los cien años.
• Absorbe luz natural y artificial.
• Disminuye la producción de plásticos.
• Disminuye el consumo eléctrico.
• No requiere de instalaciones eléctricas, disminuyendo el uso de materiales conductores y equipamiento para su canalización.
• Al igual que otros tipos de cemento es reciclable.

Es importante conocer también los posibles contras que tendría la producción y uso de este material, que aún no se ha comercializado, y algunos puntos negativos que se han encontrado hasta el momento son los siguientes:

• Dado su estatus de material experimental su producción excede en unas cinco veces el costo de un concreto tradicional.
• Se utilizaría solo una capa superficial debido al costo y a sus propiedades de opacidad, por lo que podría requerir un mayor mantenimiento en las zonas de alto tránsito.

La innovación en concretos. Fuente: IQ Latino

También es importante recalcar que es una tecnología naciente y que, dada la promesa de una increíble ayuda a la naturaleza, aún es costosa su producción en masa. Deben optimizarse los procesos para que su uso sea más sostenible.

Es loable e importante destacar e incentivar estas iniciativas, para disminuir los impactos negativos en el medio ambiente, en búsqueda de que nuestro planeta sea más saludable.

Esperamos que la información haya sido de tu interés, y despierte tu curiosidad para que indagues más acerca del tema. No olvides ayudarnos a compartir esta información con tus amigos y conocidos, hasta la próxima.

Enlaces relacionados:

8 materiales de la construcción que sorprende. https://ovacen.com/materiales-de-construccion/

El cemento Fosforescente que emite luz, creado por un ingeniero mexicano. https://iqlatino.org/2016/ingeniero-mexicano-crea-cemento-fosforescente-emite-luz/#prettyPhoto

El cemento fosforescente inventado por un mexicano. https://verne.elpais.com/verne/2016/06/30/mexico/1467243648_835428.html

El cemento fosforescente mexicano que puede iluminar las carreteras del futuro. https://www.bbc.com/mundo/noticias-36662912

¿Qué es la Validación de Métodos Analíticos?

Mary Luz Lugo

¿Te ha ocurrido alguna vez que, al realizarte un análisis de laboratorio en dos sitios distintos, obtienes resultados muy diferentes entre uno y otro? ¿Te imaginas que, gracias a un resultado erróneo se tome la decisión de aplicar o no un tratamiento a una persona enferma? ¿O que en un juicio se declare culpable a alguien porque las pruebas de laboratorio así lo demostraron? ¿Qué pasaría si llegarán a manos del consumidor productos fuera de las especificaciones de calidad requeridas, simplemente porque los análisis de éstos fallaron?

¿Cómo garantizamos la validez de las pruebas de laboratorio?. Fuente Pixabay

Millones de mediciones analíticas se realizan diariamente en miles de laboratorios alrededor del mundo. Por ejemplo; en la verificación de la calidad del agua; en los análisis forenses de fluidos corporales en investigaciones criminales; en la verificación de la calidad de materia prima o producto terminado, etc. Implícitamente, cada aspecto de la sociedad está apoyada de algún modo por mediciones analíticas.

Los laboratorios de análisis deben asegurar resultados confiables. Fuente Pixabay

El costo de realizar estas mediciones es elevado y surgen costos adicionales de las decisiones tomadas en base a los resultados. Entonces, es evidente la importancia de determinar el resultado correcto y de ser capaz de demostrar que lo es.

Por estas, e innumerables situaciones es extremadamente importante que los métodos de análisis sean fiables, comparables y reproducibles. Esta verificación se realiza mediante una validación del método, siguiendo unos procedimientos perfectamente establecidos.

Como ya habrás visto, la necesidad de validación de un método se deriva de la importancia de las mediciones analíticas, pero también del deber profesional del químico analítico. Como profesionales debemos responder responsablemente por los resultados que emitimos. Dicho esto, nos preguntamos entonces:

¿Qué es una validación?

Según la “International Standards Organization” (ISO) la validación es: “la confirmación mediante examen y suministro de evidencia objetiva de que se cumplen los requisitos particulares para un uso específico previsto”. [ISO 9000:2015].

Esta definición se puede interpretar para la validación de un método como, el proceso de definir una necesidad analítica y confirmar que el método en cuestión tiene capacidades de desempeño consistentes con las que requiere la aplicación.

¿Cómo deben validarse los métodos?

Dado que la validación es un proceso, debemos seguir una serie de pasos para que, sistemáticamente, lleguemos al objetivo. A continuación, describimos estos pasos:

• Establecer quién lleva a cabo la validación del método.

El laboratorio que utiliza un método es el responsable de asegurar que el método esté validado adecuadamente y, si es necesario, de llevar a cabo trabajo adicional para complementar los datos ya existentes.

• Decidir el grado de validación que se requiere.

El laboratorio tiene que decidir cuáles de los parámetros de desempeño del método necesitan caracterizarse con el fin de validar el método. La caracterización del desempeño del método es un proceso que generalmente se limita por consideraciones de tiempo y costo.

El laboratorio encargado de realizar los ensayos analíticos es el responsable de la validación. Fuente Pixabay.

• Definir los requisitos analíticos

De acuerdo al problema analítico particular, el laboratorio debería acordar con el cliente, de acuerdo a la necesidad analítica, los requisitos de desempeño que el método debe tener para ser adecuado en la resolución del problema.

• Desarrollo del Método

En respuesta a la necesidad analítica, el laboratorio debe evaluar si los métodos existentes son adecuados o si es necesario desarrollar un nuevo método.

El desarrollo de un método puede tomar varias formas. Desde la adaptación de un método existente realizando cambios menores de tal manera que sea apropiado a su nueva aplicación. Hasta el otro extremo donde, el químico analítico pueda iniciar con algunas ideas burdas y aplicar su experiencia y su pericia para diseñar un método nuevo.

• Evaluación de los diferentes parámetros de desempeño de un método

En el proceso de validación del método está implícita la necesidad de evaluar las capacidades de desempeño del método. En primera instancia debemos saber que, para determinar los parámetros de desempeño, los ensayos deben realizarse usando equipos dentro de especificaciones, que estén trabajando correctamente y que están calibrados adecuadamente.

Asimismo, el operador que realiza los ensayos debe ser técnicamente competente en el campo de trabajo bajo estudio y debe poseer suficiente conocimiento sobre el trabajo a realizar para tomar decisiones apropiadas a partir de las observaciones hechas mientras avanza el estudio.

Luego del desarrollo del método, e inclusive dentro del mismo desarrollo, se calculan y evalúan ciertos valores que indican o muestran el comportamiento del método frente al análisis en cuestión. Estos valores son los llamados parámetros de desempeño, y los más utilizados son:

Existe un procedimiento para determinar cada uno de estos parámetros, escribe en los comentarios si te interesa que hagamos otra publicación explicándolos.

• Elaboración del protocolo de validación.

Una vez escrito y aprobado el protocolo de validación, el analista debe realizar el ensayo siguiendo rigurosamente dicho protocolo.

El estudio de validación se considera exitoso sí y sólo sí se obtienen resultados dentro de especificaciones para todos los parámetros críticos establecidos en el protocolo. Los parámetros críticos que pudiesen estar fuera de especificaciones pueden ocasionar modificación del protocolo, lo cual se debe documentar.

Esperamos haya sido de interés. En un próximo artículo también podemos conversar sobre las herramientas de la validación, como los blancos, patrones, etc. y de la documentación de la validación. Esperamos tus comentarios.

Referencias:

• Eurachem. “Métodos Analíticos Adecuados a su Propósito”. Centro Nacional de Metrología. Publicación Técnica CNM-MRD-PT-030. México, 2005.
• ISO 9000:2015. “Quality Management Systems - Fundamentals and Vocabulary (definitions)”.
• NATA - Technical Note #17 - “Requirements for the Format and Content of Test Methods and Recommended Procedures for the Validation of Test Methods”.

¿Conoces la Madera Transparente?

Autora: Rosa Goncalves

Aun cuando todavía no podamos creer que existe madera transparente, no es algo nuevo, ya hace un tiempo se había descubierto que al eliminar la “lignina” de la madera, se podía eliminar hasta un 90% de ella, transformándola en un material bastante claro que tendía a un color blanco.

La lignina es quien le da el color característico marrón y el soporte a la vida de los árboles y, a algunos vegetales, aporta rigidez. Además es parte del sistema de defensa contra microorganismos que los pueda enfermar.

Pero eliminar la lignina, no era un proceso fácilmente reproducible ni de económica reproducción, por lo que se había almacenado como un descubrimiento científico en algunos laboratorios.

La situación cambia cuando un equipo del Royal Institute of Technology de Estocolmo conocido también como (KTH), desarrolla una nueva técnica que hace posible que el proceso se lleve a gran escala.

Los principales químicos utilizados para eliminar el color de la madera son el hidróxido de sodio y el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada). 

La madera, un material versátil.

Posibilidades de uso

Este método permite abrir un universo de posibilidades en el área de la construcción, especialmente en la Eco-Construcción, la cual busca alternativas que sean amigables con el ambiente y ayude a la reparación de los daños que se han producido por años.

Este método es combinado con una técnica desarrollada por la Universidad de Maryland, donde no sólo eliminan la lignina, sino que inyectan un material epóxico con células incoloras a la madera tratada. Este polímero al endurecerse logra dar transparencia y rigidez al material.

La madera entonces luego de estos tratamientos consigue ser un material incoloro y al menos una vez y media más resistente que el cristal común que se utiliza para colocar en las ventanas. Se estima que podría utilizarse para sustituir cualquier material de vidrio, incluso ventanas de vehículos automotores.

Fachadas translucidas posible uso de la madera transparente. Fuente: Pinterest

Más en este punto se podrían generar muchas interrogantes, la principal para nosotros es ¿cómo esta tecnología puede ser ecológica?

Múltiples investigadores están volcados en emplear este nuevo material para utilizar paneles solares inteligentes, que aportarían soluciones a la generación de energía fotovoltaica, utilizando “células trampa” y aprovechando la turbidez natural de la madera rebotándola a los paneles.

Es una opción interesante por ser la madera un material renovable y económico. Esta innovación también podríamos utilizarla para iluminar parcialmente los espacios, construyendo fachadas translúcidas, disminuyendo el consumo energético irracional del que ya hemos hablado en artículos anteriores.

Pero su proyección como material constructivo no se detiene allí, se estudia la posibilidad de utilizarlo como material base para sustitución de aluminio y acero.

Desventajas de la Madera Transparente

Una de las principales desventajas o inconvenientes del empleo de cualquier madera, es el uso irracional de la misma y el problema de deforestación y el irrespeto del ciclo de vida del producto. Es decir, talar más arboles de los que se siembran.

Otro efecto que apenas se estudia es el uso masivo de los polímeros para rigidizar el material y el impacto que podría suponer la aplicación de materiales contaminantes para la eliminación de la lignina.

La madera transparente ya existe. Fuente: Clarin Sociedad.

Como un nuevo material es importante destacar que aún se estudian sus ventajas, desventajas y posibles consecuencias de uso, pero se vislumbra como uno de los nuevos materiales que serán favoritos en la construcción en el futuro, principalmente por ser renovable.

Esperamos te haya gustado este artículo y hayamos despertado tu curiosidad. Te invitamos a ahondar más y descubrir más sobre este tema.

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Enlaces relacionados:

Madera transparente. http://maderatransparente.blogspot.com/

Madera transparente, el futuro de la energía solar y la arquitectura. https://www.ecologiaverde.com/madera-transparente-el-futuro-de-la-energia-solar-y-la-arquitectura-514.html

¿Madera Transparente? Descubre cómo se transforma y sus resultados. https://lavozdelmuro.net/resistente-luminosa-y-transparente-asi-sera-la-madera-del-futuro/

¿Cómo realizar una auditoría interna de acuerdo a la ISO 9001:2015 y para qué sirve?

Jerry Abache

La auditoría interna es un proceso sistemático, independiente y documentado para obtener evidencias de la auditoría y evaluarlas de manera objetiva con el fin de determinar la extensión en que se cumplen los criterios de auditoría.

Toda organización debe realizar auditorías internas periódicamente

La auditoría se consolida con los siguientes participantes:

• El auditor: Persona con la competencia para llevar a cabo una auditoría.
• El auditado: Representante de la organización que es auditada.
• Cliente de la Auditoria: Organización o persona que solicita una auditoría.

Todos los elementos del Sistema de Gestión de Calidad deben auditarse para asegurar:

• Que el sistema se ha implementado eficazmente.
• Que se cumple la política y el (los) programa (s) del Sistema de Gestión de Calidad.
• Que se siguen los procedimientos referidos en las normas.

La organización debe llevar a cabo auditorías internas, a intervalos planificados, para determinar si el Sistema de Gestión de Calidad:

• Se ha implementado y se mantiene de manera eficaz.
• Es conforme con las disposiciones planificadas.
• Es conforme con los requisitos de la norma y,
• Es conforme con los requisitos del Sistema de Gestión de Calidad establecidos por la organización.

Componentes necesarios en el proceso de auditoría interna

El programa de auditoría debe planificarse tomando en consideración los siguientes aspectos:

• El estado y la importancia de los procesos: esto se refiere a las condiciones de los procesos donde se evalúan sus entradas, salidas y las variables que pudiesen influir en el mismo.
• Las áreas a auditar: en este aspecto se considera el alcance de la auditoría: hay áreas que son medulares y éstas deben ser verificadas para determinar sus fortalezas y/o debilidades.
• Resultados de auditorías previas: Es importante hacer revisiones de resultados de auditorias anteriores, para verificar si las inconformidades han sido subsanadas. 

Resulta transcendental establecer los criterios tanto cualitativos como cuantitativos antes de iniciar los procesos de auditoría interna. Esto fomenta la transparencia y confiabilidad de los resultados. Además, elimina las malas interpretaciones.

Criterios cualitativos y cuantitativos de la auditoria interna

La dirección responsable del área que está siendo auditada debe asegurar la toma de acciones, sin demora injustificada, para eliminar las no conformidades detectadas y sus causas.

Aspectos relevantes de la evidencia en la auditoría interna

Cuando se identifique un desvío o hallazgo en la ejecución de la auditoría es importante que la descripción de tal desvío o hallazgo sea clara y concisa, de manera que al momento de exponer su justificación esté fundamentado en el criterio definido al principio de la auditoría.

Documentación de los hallazgos en la auditoria

Una vez finalizada la inspección física y documental de los procesos se debe ponderar el cumplimiento. De esta manera, se puede verificar si se cumplió con el objetivo definido en el alcance de la auditoría.  Posteriormente, se utilizan los resultados para establecer el fiel cumplimiento de los hallazgos evidenciados durante el proceso.

Las actividades de seguimiento deben incluir:

• La verificación de las acciones tomadas.
• El informe de los resultados de la verificación.

Con este procedimiento se cumple uno de los requisitos establecidos por la norma ISO 9001 dentro de una organización. De igual forma se tiene el fin de poder valorar el grado de desempeño de la misma. A través de la auditoría, examinamos y evaluamos la adecuada aplicación de los sistemas de control interno, tomando las acciones necesarias para enmendar cualquier incidencia.

Referencia: 

Norma ISO 9001:2015. Sistemas de Gestión de la Calidad (SGC).