Imagine alimentos o plantas de energía más seguras con emisiones de CO2 reducidas. Estas son algunas de las posibilidades tras el trabajo del doctor Maciej Haranczyk, investigador senior de Imdea Materiales, dedicado al descubrimiento de nuevos materiales ‘a medida’ a través de la inteligencia artificial (IA) y la robótica. “Algunos materiales no son sólidos en su interior, están llenos de cavidades de tamaño molecular. Esta estructura porosa tiene una mayor densidad y su capacidad de absorber partículas en su superficie”, explica sobrio su trabajo el Dr. Haranczyk. “Descubrimiento de materiales computacional y basado en datos” es el nombre del grupo que cubre Haranczyk en Imdea Materiales, uno de los centros de excelencia de Imdea. Centrados en distintas áreas innovadoras, estos institutos de investigación se constituyeron entre 2006 y 2007 por iniciativa del Gobierno de la Comunidad de Madrid, pero funcionando como fondos independientes y sus actores dinamizadores del talento científico y de la colaboración público-privada. El objetivo del grupo del doctor Haranczyk es encontrar la correlación entre la estructura molecular y las propiedades de un material con respecto a tener el rendimiento deseado según necesidades empresariales concretas, como es el caso de la extracción de toxina en alimentos. “Puedes diseñar los materiales para optimizar sus propiedades ajustándolos a sus aplicaciones. Por ejemplo, materiales nanoporosos que solo absorben CO2. Así, cuando quemas carbón en una central térmica, podrías separarlo para luchar contra el cambio climático”, comenta. ¿Cuál es el mejor material para hacer un proceso concreto más efectivo y eficiente? ¿Qué estructura porosa es la indicada? Responder a estas preguntas solo es posible probando y observando millones de combinaciones de moléculas distintas, y ante la dificultad de acometer esta tarea con medios convencionales, el laboratorio de Haranczyk ha decidido recurrir a la IA ya la robótica. “La revolución que tiene lugar en el campo nos permite conseguir muchas muestras de combinaciones en poco tiempo. El robot no puede parar. Es muy útil para hacer tareas lentas y repetitivas, y nos libera tiempo para otras investigaciones más desafiantes”, explicó. Actualmente, el equipo está desarrollando un laboratorio totalmente autónomo basado en inteligencia artificial y equipado con brazos robóticos. “Queremos un sistema automatizado para facilitar la investigación. Es importante que lo dirija una IA para que solamente realice los experimentos más relevantes”, explica Miguel Hernández, investigador predoctoral. Buscan que la inteligencia artificial sea capaz de encontrar las mezclas más prometedoras y que los brazos robot puedan elaborar y caracterizar las combinaciones de manera autónoma. Según Haranczyk, el uso de la robótica en la investigación de nuevos materiales es una idea pionera en el ámbito científico, siendo “una pequeña parte de los grupos de investigación a nivel mundial los que hacen uso de robots”. El investigador llora que esta dinámica ha llegado a los laboratorios para quedarse: “Antes todos los robots costaban mucho y los institutos no podían comprarlos, pero con la revolución tecnológica actual son cada vez más baratos y accesibles. Dentro de una década vamos a tener robots en cada casa, y también en los laboratorios”. Un aliado tecnológico para ganar tiempo El brazo robot del laboratorio del Dr. Haranczyk es capaz de operar un prototipo de dispensador automático: “Está montado sobre una balanza y va echando los materiales uno a uno para que podamos tener un control prciso de las proporciones de the mezcla. Una vez llega al peso indicado, el brazo la vierte automaticamente en la extrusora, que encarga de la fusion de l nuevo material”, explica Hernández. Caracterización de nuevos materiales compuestos La aplicación estudiada. amos”, dijo el Dr. Haranczyk. Si no se ve demasiado afectado por el tensado de los candados de suministros globales, tendrá un primer prototipo del laboratorio en función de aquí a la próxima primavera. A partir de ese momento podrás mejorar más funciones que te permitirán descubrir materiales más innovadores para nuevas aplicaciones. MÁS INFORMACIÓN noticia No La Comunidad de Madrid investiga proyectos de descarbonización que promuevan tecnologías de energías limpias y renovables investigación de las posibilidades de los nanocompuestos (liderado por el doctor Juan José Villatela), de los metales ligeros (doctora María Teresa Pérez Prado) y de los materiales sintéticos para regenerar tejidos (doctora Jennifer Patterson).
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