Desde el comienzo del estudio de la Ingeniería, siempre se ha tenido en mente la inquietud por crear algo nuevo e innovador. La idea de desarrollar un portafolio de proyectos surge naturalmente como una forma de complementar la formación académica y adquirir experiencia práctica. Se cree firmemente que anticipar el desarrollo de proyectos, incluso antes de completar la licenciatura, brinda una valiosa oportunidad para consolidar los conocimientos y explorar áreas de interés personal.

Esta estrategia de aprendizaje autónomo se justifica por la necesidad de complementar los conocimientos adquiridos en la universidad con un estudio independiente que aborde áreas no cubiertas por el plan de estudios formal. La Ingeniería Química, caracterizada por su estudio de la naturaleza y la tecnología, se posiciona como una disciplina de alta complejidad, solo superada por la Ingeniería Aeroespacial. Esta última, además de abordar aspectos tecnológicos, se centra en el estudio del espacio exterior y los viajes espaciales. La complejidad de la Ingeniería Química radica en su amplio espectro de estudio, que abarca desde los principios fundamentales de la química y la física hasta su aplicación en procesos industriales y tecnológicos.

Para el desarrollo exitoso de proyectos de ingeniería, enfatizamos la importancia de la dedicación al estudio y la toma de apuntes exhaustiva. Se requiere una genuina vocación por la creación y la innovación, entendiendo a quienes nos dedicamos a la ingeniería como artífices de la tecnología, "artesanos tecnópatas" que aplicamos nuestros conocimientos para transformar ideas en soluciones tangibles.

En este sentido, destacamos la necesidad de una inmersión profunda en la materia de estudio, impulsada por el disfrute y la pasión por la creación. Esta motivación intrínseca se considera fundamental para el desarrollo de un trabajo de calidad y la consecución de resultados innovadores en el campo de la ingeniería.

Por lo tanto, todos los conocimientos adquiridos durante este proceso se consolidarán como una base sólida para nuestro desarrollo profesional. Un aspecto crucial a tener en cuenta es que, dada la amplitud de la Ingeniería Química, en algún momento necesitaremos recurrir a nuestras notas y registros para continuar avanzando. Es materialmente imposible abarcar la totalidad del conocimiento científico y tecnológico existente en cuatro años. En ocasiones, la toma de apuntes se centrará específicamente en ecuaciones y cálculos aplicados a maquinaria industrial, por ejemplo.

Estas notas nos servirán como un valioso recurso para complementar nuestros estudios universitarios y el aprendizaje independiente. Al llegar a la etapa en la que definimos nuestra trayectoria profesional y decidimos qué camino tomar, si optamos por desarrollar un proyecto propio, se recomienda encarecidamente que, paralelamente a los estudios, se desarrollen proyectos de investigación que puedan integrarse a nuestro trabajo de tesis.

Un ejemplo de cómo estos proyectos de investigación pueden formar parte de la tesis es la creación de documentos con potencial de aplicación industrial. Es importante destacar que no siempre es necesario desarrollar una patente para innovar. En algunos casos, nuestras ideas pueden constituir un soporte innovador para algo ya existente, lo que nos permitiría optar por una licencia de producto en lugar de la venta directa de la idea, evitando así los costos asociados a la obtención de patentes.

En una juguetería enfocada en tecnología, se podrían crear diversos artefactos móviles. ¿Qué requerimientos técnicos tendrían juguetes móviles como teléfonos, tabletas o incluso una varita mágica que proyecte hologramas con inteligencia artificial? Para una integración efectiva con inteligencia artificial, ¿qué elementos son necesarios para su funcionamiento? Basándonos en nuestros estudios, identificamos varios componentes esenciales. Dentro de la ingeniería, se distinguen las máquinas térmicas y las no térmicas, ambas relevantes en este contexto.

La computación y la electrónica juegan un papel fundamental en el desarrollo de estos dispositivos. Necesitamos circuitos para organizar un sistema que, a partir de un lenguaje como el código binario, ejecute acciones. En estos circuitos se integrarían diversos componentes electrónicos, como resistencias, chips, ventiladores, memorias de almacenamiento y procesamiento, tarjetas gráficas, baterías, cámaras, grabadoras de voz y sensores de distintos tipos (movimiento, luz, etc.), permitiendo que el dispositivo tenga diferentes modos de interacción y gestión de energía.

Los ingenieros químicos tienen un aspecto crucial en el desarrollo de los materiales que componen estos dispositivos. Esto abarca desde la creación de baterías más eficientes hasta la formulación de nuevos materiales para las pantallas o el desarrollo de aleaciones metálicas para la estructura del dispositivo. La investigación y el desarrollo de diferentes tipos de materiales, incluyendo metamateriales, pueden ser cruciales para mejorar la funcionalidad del producto.

Este campo de estudio se encuentra en una etapa de gran desarrollo, impulsado por la investigación en nuevos materiales, incluyendo los denominados "materiales inteligentes". Esto nos lleva a la pregunta: ¿qué es un metamaterial? Los metamateriales son materiales que, gracias a un diseño específico de su estructura, adquieren propiedades que no poseen en su configuración atómica original.

La creación de un producto implica considerar no solo su fabricación, sino también su ciclo de vida, incluyendo su eventual rotura. Por lo tanto, debemos estudiar cómo controlar este proceso de rotura. En este contexto, nuestro objetivo es crear un metamaterial que, al fracturarse, no represente un peligro, evitando la formación de fragmentos afilados que puedan dañar a personas u objetos. ¿Cómo lograr esto? Aquí la idea central es proponer el desarrollo de un metamaterial de vidrio para pantallas de dispositivos móviles que, al romperse, se pulverice en lugar de generar astillas peligrosas.

Un aspecto crucial es mantener la resistencia del material. En Ingeniería Química, podemos aplicar nuestros conocimientos para crear un patrón a escala nanométrica que guíe la fractura del material cuando este vaya a romperse. Así, el material seguiría este patrón predefinido, pulverizándose en lugar de fragmentarse de forma desordenada y peligrosa.

Existen diversas metodologías para lograr este proceso. El desafío principal es mantener las características originales del vidrio, incluyendo su resistencia. Buscamos un diseño que, a escala nanométrica, respete los enlaces covalentes naturales de las moléculas del vidrio y que, al mismo tiempo, genere partículas de polvo al romperse. Esta es la idea central de este proyecto, denominado "Materiales Pop-Up".

Este proyecto busca establecer un nuevo estándar de seguridad en la producción de materiales. Este nuevo estándar no solo prevendría accidentes y problemas de salud causados por el contacto con objetos afilados tras la rotura de productos, sino que también podría aplicarse a otros materiales, incluyendo el metal utilizado en diversos ámbitos industriales.

Esta técnica de diseño de fractura controlada no se limita a las pantallas de vidrio de dispositivos móviles, sino que puede aplicarse también a los chasis y sistemas internos de estos dispositivos. Esto implicaría la creación de un nuevo estándar de seguridad en el que la fractura de cualquier material no represente un riesgo para la salud de las personas ni de otros seres vivos. En otras palabras, esta técnica podría extenderse a metales, plásticos y otros materiales de construcción básicos utilizados en diversos campos de la industria.

Las aplicaciones potenciales abarcan desde productos móviles y maquinaria hasta automóviles y construcciones civiles. Además del patrón de fractura predefinido, se podrían incorporar refuerzos de grafeno en puntos estratégicos para aumentar la resistencia del material, o una combinación de silicio y grafeno para lograr una mayor flexibilidad y resistencia en ciertos tramos.

De esta manera, podríamos desarrollar mejores productos y materiales, creando estos materiales inteligentes y metamateriales, que contribuyan a un mundo más seguro. Este nuevo estándar de seguridad en materiales podría aplicarse a toda la producción tecnológica, garantizando la seguridad en la fabricación y protegiéndonos de accidentes.

Uno de los principales desafíos en la producción de estos materiales radica en la necesidad de maquinaria de laboratorio especializada para implementar estas tecnologías. Si bien esto podría implicar un costo inicial elevado, la aplicación a gran escala en toda la industria podría equilibrar los gastos, dejando solo un costo alto en los prototipos. Aunque la producción inicial sea costosa, su adopción global reduciría significativamente los costos a largo plazo.

El impacto de esta tecnología sería considerable. Imaginen un mundo en el que no solo estudiamos la creación de objetos, sino también su deconstrucción segura. Un mundo en el que comprendemos no solo cómo se hacen las cosas, sino también cómo se deshacen de forma controlada y segura, y todos estemos a salvo de accidentes.