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Más allá de la materia: nanoestructuras con aplicaciones tecnológicas

Anderson Dussán Cuenca — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia más allá de la materia: nanoestructuras con aplicaciones tecnológicas exploró el potencial transformador de las nanoestructuras y su papel en el desarrollo de materiales y dispositivos de alto rendimiento. En un contexto científico y tecnológico que exige soluciones más eficientes, sostenibles y precisas, la nanotecnología se presenta como un campo estratégico para superar los límites de la materia convencional. Durante la presentación se analizaron los principios fundamentales de las nanoestructuras y cómo su manipulación a escala nanométrica permite modificar propiedades físicas, químicas y electrónicas, abriendo paso a nuevos avances en sectores clave.

Uno de los ejes centrales de la conferencia fue la aplicación de estos materiales en áreas como la electrónica, donde las nanoestructuras posibilitan dispositivos más pequeños, rápidos y eficientes; la energía, mediante la mejora de baterías, celdas solares y sistemas de almacenamiento; y la biomedicina, con el desarrollo de nanotransportadores, diagnósticos más sensibles y terapias dirigidas. También se destacó la importancia de los materiales inteligentes y los recubrimientos funcionales, que permiten la creación de sensores altamente precisos y superficies con nuevas capacidades técnicas.

La ponencia subrayó además la relevancia del trabajo interdisciplinario entre física, ingeniería, química y ciencias de los materiales para convertir estos avances en soluciones reales y escalables. Se discutieron los desafíos relacionados con la producción, la estabilidad de los materiales y los posibles impactos ambientales derivados de su uso, enfatizando la necesidad de enfoques responsables y éticos en su implementación.

Escalabilidad de dispositivos tipo memristor basados en nanotubos de TiO₂: prueba de concepto para aplicaciones en memorias no volátiles

Yulied Porras Ramírez — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia Escalabilidad de dispositivos tipo Memristor basados en Nanotubos de TiO₂: Prueba de Concepto para Aplicaciones en Memorias No Volátiles analizó los avances recientes en el desarrollo de dispositivos memristivos como tecnologías emergentes en el campo de la nanoelectrónica. En un panorama marcado por la necesidad de sistemas de almacenamiento más rápidos, eficientes y de bajo consumo energético, los memristores se presentan como una alternativa prometedora para superar las limitaciones de las memorias tradicionales. La exposición se centró en el uso de nanotubos de dióxido de titanio (TiO₂) como material base, destacando sus propiedades eléctricas, estabilidad y capacidad para facilitar procesos de conmutación resistiva esenciales para la funcionalidad de estos dispositivos.

Uno de los ejes principales de la presentación fue el estudio de la escalabilidad, un factor determinante para la viabilidad tecnológica de los memristores en aplicaciones reales. La ponente mostró cómo la estructuración de TiO₂ en forma de nanotubos permite mejorar la densidad de integración, optimizar la respuesta eléctrica y favorecer la reproducibilidad de los procesos de escritura y borrado en memorias no volátiles. Se abordaron además los mecanismos físicos involucrados en el cambio de resistencia, analizando la migración de vacancias de oxígeno y el comportamiento de las capas activas bajo distintos ciclos de operación.

Asimismo, la ponencia destacó la importancia de establecer pruebas de concepto que permitan evaluar el rendimiento del dispositivo a diferentes escalas, considerando parámetros como durabilidad, velocidad de conmutación y estabilidad temporal. También se discutieron los retos experimentales asociados a la fabricación y caracterización de sistemas memristivos basados en nanotubos, así como los desafíos para su integración con arquitecturas electrónicas modernas.

Dispositivos y materiales inteligentes para la medicina, la energía y la sostenibilidad: innovaciones en micro y nanoingeniería

Tiago Albertini Balbino — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia “Dispositivos y Materiales Inteligentes para la Medicina, la Energía y la Sostenibilidad: Innovaciones en Micro y Nanoingeniería” presentó una visión integral sobre el papel transformador de los materiales inteligentes y las tecnologías micro y nanoestructuradas en la solución de desafíos contemporáneos. En un contexto global que demanda sistemas más eficientes, adaptativos y sostenibles, estas innovaciones se posicionan como herramientas clave para impulsar avances en sectores críticos. El conferencista destacó las propiedades únicas de los materiales inteligentes —como la capacidad de responder a estímulos externos, adaptarse a su entorno y modificar su comportamiento funcional— y cómo estas características permiten desarrollar dispositivos con un alto grado de eficiencia y versatilidad.

Uno de los ejes centrales fue la aplicación de estos materiales en el ámbito biomédico, donde permiten crear sistemas de liberación controlada de fármacos, biosensores de alta sensibilidad, prótesis más funcionales y materiales que interactúan activamente con tejidos biológicos. Asimismo, se abordaron dispositivos avanzados para la liberación específica de material genético, en particular ARN, así como el empleo de herramientas de inteligencia artificial y machine learning para el diseño, optimización y escalado industrial de nanopartículas destinadas a aplicaciones biomédicas. En el campo de la sostenibilidad, la ponencia enfatizó cómo la micro y nanoingeniería permite optimizar recursos, reducir desperdicios, crear superficies auto-regenerativas y desarrollar tecnologías que disminuyen la huella ambiental.

Además, se discutieron los principales desafíos para llevar estas innovaciones desde el laboratorio hasta la implementación práctica, incluyendo limitaciones en la fabricación, costos de producción, escalamiento industrial y consideraciones de seguridad. El ponente subrayó la necesidad de avanzar en enfoques interdisciplinarios que integren ingeniería, física, química y ciencias biológicas para acelerar el diseño de soluciones inteligentes y sostenibles.

Desafíos y Oportunidades del Ecosistema de Hidrógeno frente a la Emisión de Gases de Efecto Invernadero

Ángel David Polo Córdoba — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia desafíos y oportunidades del ecosistema de hidrógeno frente a la emisión de gases de efecto invernadero analizó el papel estratégico del hidrógeno como vector energético clave para acelerar la transición hacia modelos productivos más sostenibles y descarbonizados. En un contexto global donde la urgencia por mitigar el cambio climático demanda la reducción drástica de emisiones contaminantes, el hidrógeno —especialmente el hidrógeno verde producido mediante electrólisis con fuentes renovables— se presenta como una alternativa viable para reemplazar combustibles fósiles en sectores industriales, logísticos y energéticos de alta demanda. El conferencista expuso los fundamentos tecnológicos del ecosistema del hidrógeno y su potencial para transformar la matriz energética mediante procesos más limpios y eficientes.

Uno de los ejes centrales de la ponencia fue la identificación de los principales desafíos que enfrenta la implementación de esta tecnología, incluyendo los altos costos de producción, la infraestructura limitada para transporte y almacenamiento, la necesidad de marcos regulatorios claros y la variabilidad en la disponibilidad de energías renovables. Asimismo, se destacó la importancia de avanzar en investigación, innovación y desarrollo tecnológico para mejorar la eficiencia de los sistemas de electrólisis, garantizar la seguridad operacional y aumentar la competitividad del hidrógeno frente a otras fuentes energéticas.

De manera complementaria, se exploraron las oportunidades que ofrece el hidrógeno para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, impulsar economías bajas en carbono y diversificar las fuentes energéticas en sectores como la industria pesada, la movilidad sostenible, la generación eléctrica y la producción química. El ponente resaltó el papel de Colombia y la región en la adopción de esta tecnología, aprovechando su potencial en recursos renovables para posicionarse como actores relevantes en la cadena global de valor del hidrógeno

Polihidroxialcanoatos (PHAs): Definición y aplicaciones industriales

Gerson Andrés Vera Alzate — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia Polihidroxialcanoatos (PHAs): Definición y aplicaciones industriales” se centró en el análisis crítico del uso de polihidroxialcanoatos (PHAs) en aplicaciones industriales, destacando que, en contextos productivos como el colombiano, no resulta viable emplearlos en su forma purificada debido a que las etapas de extracción y purificación representan los mayores costos del proceso. El ponente explicó que, en lugar de buscar aplicaciones basadas en el polímero aislado, es más eficiente y funcional utilizar los PHAs dentro de su extracto crudo, es decir, aprovechando la matriz microbiana completa y sus metabolitos asociados como un conglomerado bioactivo.

Durante la ponencia se expuso que este enfoque sistémico permite conservar propiedades fisicoquímicas útiles sin necesidad de procesos costosos de purificación, favoreciendo además interacciones sinérgicas entre la biomasa, los biopolímeros y compuestos biosurfactantes generados durante el cultivo. Este modelo resulta particularmente adecuado para países donde los costos operacionales limitan la competitividad de los bioplásticos purificados. El ponente presentó dos aplicaciones industriales donde este enfoque ha mostrado alto potencial, como en el tratamiento de aguas residuales, en el cual los microorganismos productores de PHAs, utilizados sin purificación, facilitan la generación de biofilms robustos, incrementan la remoción de materia orgánica y mejoran la estabilidad del sistema frente a variaciones del vertimiento, o también en la industria petrolera, donde los extractos crudos con PHAs contribuyen a disminuir la tensión interfacial del crudo, mejorando su movilidad y favoreciendo estrategias de recobro mejorado microbiano (MEOR) a través de la acción conjunta de polímeros y biosurfactantes presentes en la matriz.

En conjunto, la ponencia resaltó que el aprovechamiento de los PHAs como matriz cruda y no purificada constituye una alternativa más realista, económica y eficiente para el entorno industrial latinoamericano, alineándose con principios de economía circular y bioprocesos sostenibles.

Fertilizantes nanoestructurados: innovación sostenible frente a los retos productivos de la agroindustria

Lina Rocío Morantes Perico, Néstor Gabriel Ramos Muñoz — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia “Fertilizantes Nanoestructurados: Innovación Sostenible frente a los Retos Productivos de la Agroindustria” presentó una exploración detallada del papel de la nanotecnología como herramienta estratégica para enfrentar los desafíos actuales de la producción agrícola y mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes. En un contexto donde la creciente demanda alimentaria, la degradación de suelos y los impactos ambientales del uso excesivo de agroinsumos exigen soluciones más precisas y sostenibles, los fertilizantes nanoestructurados emergen como una alternativa innovadora capaz de transformar los sistemas agrícolas tradicionales. Los conferencistas explicaron los principios básicos de estos fertilizantes, destacando cómo su estructura a escala nanométrica permite una liberación controlada y más eficiente de nutrientes, mejorando su absorción por parte de las plantas y reduciendo pérdidas por lixiviación o volatilización.

Uno de los ejes centrales fue la evaluación de los beneficios agronómicos asociados a esta tecnología, incluyendo el incremento en la productividad, la optimización del uso de recursos, la reducción en la frecuencia de aplicación y el impacto positivo en la salud del suelo. Se presentaron ejemplos de aplicaciones en cultivos de alto impacto agroindustrial y se analizaron las ventajas competitivas que ofrecen frente a los fertilizantes convencionales, especialmente en términos de sostenibilidad ambiental y rentabilidad para los productores. Los ponentes también abordaron el potencial de estos productos para adaptarse a diferentes condiciones edafoclimáticas y a las demandas de sistemas agrícolas modernos basados en precisión y eficiencia.

La ponencia asimismo destacó los retos técnicos y regulatorios que enfrenta la adopción de fertilizantes nanoestructurados, tales como la necesidad de mayor investigación sobre su comportamiento en campo, estudios de impacto ambiental a largo plazo y la construcción de normativas que garanticen su uso seguro y responsable. También se subrayó la importancia de promover procesos de transferencia tecnológica, capacitación rural y articulación entre la industria, la academia y los productores para facilitar su implementación a gran escala.

El pensamiento disruptivo como punto de partida para el desarrollo de materiales inteligentes

Marco Alonso Pavajeau Cardiles — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

Resumen

La ponencia “El pensamiento disruptivo como punto de partida para el desarrollo de materiales inteligentes” exploró la importancia de adoptar enfoques creativos, no convencionales y críticos en los procesos de innovación científica y tecnológica. En un momento histórico marcado por cambios acelerados y necesidades crecientes de soluciones altamente eficientes, el pensamiento disruptivo se presenta como un motor esencial para romper paradigmas tradicionales y abrir camino a nuevas posibilidades en el diseño y funcionalización de materiales avanzados. El conferencista destacó que la capacidad de cuestionar supuestos, imaginar escenarios alternativos y combinar conocimientos de diversas disciplinas es clave para impulsar la creación de materiales capaces de responder a estímulos, adaptarse al entorno y mejorar el desempeño de sistemas industriales, médicos, energéticos y tecnológicos.

Uno de los ejes centrales de la ponencia fue la relación directa entre creatividad científica e innovación material, resaltando cómo los materiales inteligentes —dotados de propiedades como memoria de forma, sensibilidad a la temperatura, auto-reparación o respuesta eléctrica controlada— surgen, en gran medida, de procesos de pensamiento que desafían la lógica convencional. Se discutieron ejemplos de cómo las ideas disruptivas han permitido avances en estructuras nanoingenierizadas, polímeros funcionales, compuestos multifásicos y dispositivos con capacidad de interacción activa con su entorno.

Además, se abordaron los desafíos que enfrenta la adopción del pensamiento disruptivo, entre ellos la resistencia institucional, la limitada cultura de experimentación en algunos entornos académicos e industriales, y la necesidad de fortalecer espacios de colaboración interdisciplinaria que fomenten la creatividad aplicada. El ponente subrayó que la formación de profesionales capaces de combinar rigor científico con imaginación y pensamiento crítico es fundamental para acelerar el desarrollo de tecnologías emergentes y competitivas

Almacenamiento electroquímico de energía: del laboratorio a la aplicación

Próspero Acevedo Peña — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia “Almacenamiento electroquímico de energía: del laboratorio a la aplicación” presentó una visión amplia y actualizada sobre los avances científicos y tecnológicos que han permitido transformar los sistemas de almacenamiento energético desde etapas experimentales hasta su integración en aplicaciones reales. En un contexto global donde la transición hacia energías limpias exige soluciones de almacenamiento más eficientes, seguras y sostenibles, el conferencista destacó la importancia de la investigación electroquímica como base para el desarrollo de baterías, supercapacitores y dispositivos híbridos capaces de soportar las crecientes demandas de movilidad eléctrica, redes inteligentes y sistemas autónomos.

Uno de los ejes centrales fue el análisis de los materiales activos utilizados en electrodos y electrolitos, resaltando cómo sus propiedades estructurales, estabilidad, capacidad de transporte iónico y comportamiento redox determinan el desempeño del dispositivo. Acevedo Peña explicó cómo la investigación en materiales nanoestructurados, compuestos avanzados y tecnologías emergentes ha permitido mejorar parámetros clave como densidad energética, potencia, vida útil y seguridad térmica. Se presentaron ejemplos de innovaciones desarrolladas en laboratorio y los retos asociados a su escalamiento hacia prototipos y aplicaciones industriales.

La ponencia también abordó las barreras técnicas y económicas presentes en la transferencia tecnológica, entre ellas la reproducibilidad de los materiales, la optimización de procesos de fabricación, los costos de producción y la necesidad de establecer marcos normativos que garanticen la seguridad y eficiencia de los dispositivos. Asimismo, se analizó el papel estratégico del almacenamiento electroquímico para acelerar la integración de energías renovables, fortalecer la sostenibilidad y ampliar el acceso a tecnologías energéticas de alta eficiencia.

Nanomateriais inteligentes com propriedades controladas: da síntese racional à aplicação sustentável

Thenner Silva Rodrigues — mar, 09 dic 2025 00:00:00 +0000

La ponencia Nanomateriais Inteligentes com Propriedades Controladas: da Síntese Racional à Aplicação Sustentável” presentó una visión integral del diseño, desarrollo y aplicación de nanomateriales avanzados capaces de exhibir propiedades ajustables para resolver desafíos en sectores como energía, salud, ambiente y manufactura. El conferencista destacó la importancia de la síntesis racional —un enfoque basado en la comprensión profunda de la estructura, la química de superficie y la dinámica fisicoquímica de los materiales— como punto de partida para crear sistemas funcionales con desempeño optimizado.

Uno de los ejes centrales de la intervención fue la explicación de cómo el control preciso del tamaño, la morfología, la cristalinidad y la composición química de los nanomateriales permite ajustar características clave como conductividad, reactividad, estabilidad térmica y respuesta a estímulos externos. Rodrigues ejemplificó cómo estos desarrollos posibilitan la generación de materiales inteligentes capaces de interactuar de manera selectiva con su entorno, habilitando aplicaciones en catálisis verde, sensores avanzados, liberación controlada de fármacos y tecnologías energéticas más eficientes.

La ponencia también abordó los desafíos asociados al escalamiento y a la implementación sostenible de estos materiales, entre ellos la reproducibilidad sintética, los costos de producción, la reducción del impacto ambiental y la necesidad de integrar principios de química verde en todo el ciclo de vida. Asimismo, se subrayó cómo la micro y nanoingeniería orientada a la sostenibilidad constituye un eje estratégico para impulsar soluciones tecnológicas más limpias, minimizar residuos y promover un desarrollo industrial responsable basado en ciencia avanzada