Ingenio Edición 6 by Revista Ingenio

2 Minería en Sonora 4 Minerales no metálicos 8 Depurando Powershell 10 Avances en la Cirugía Robótica Dirección General: Ing. Julio Cesar Tinajero Manteca Ing. José Miguel Córdoba Cabrera Sergio Duran García Colaboradores: Dr. José Manuel Nieto Jalil Dr. Ramses Galaz M. Dr. Ricardo Betancourt Riera Myrta Rodríguez Pablo Gurman MD Vicente Plata ¿Deseas publicarte en INGENIO? ingeniorevista@gmail.com www.facebook.com/revistaingenio 6621 460423 6621 998649 6621 739095 Diseño editorial: L.D.G. Eri Acedo 1terapixel@gmail.com

12 Microtecnologías en la Medicina 16 ¿Es posible medir el servicio? 20 Medición ultrasónica para el motor 24 Nanotecnología para el desarrollo 1

Por: Dr. José Manuel Nieto Jalil. Director de Ingeniería Mecatrónica. TEC de Monterrey Campus Sonora Norte.

Sonora ha sido tradicionalmente considerado como un estado minero de gran importancia, con una amplia gama de recursos mineros. Para el Estado de Sonora, el contar con un sector dinámico, generador de riquezas, empleos, resulta ser de una gran importancia para mantenerse como el primer productor minero de México. Actualmente Sonora es responsable del 30% de la producción minera nacional, y ocupa el primer lugar en la producción nacional de cobre, oro, molibdeno, grafito, wollastonita y carbón antracítico; generando más de 15 mil empleos directos entre unas 40 unidades mineras en operación. El Estado de Sonora abarca casi el 10% del territorio nacional, y sólo el 25% de su extensión ha sido concesionada a la minería, por lo que representa una gran oportunidad de crecimiento en la industria de minerales metálicos y no-metálicos así como de rocas industriales, como lo son los afloramientos de calizas, granitos, piedra laja, feldespatos, mármol, zeolitas, mica, trona y otros que el Estado tiene por explorar. Los avances tecnológicos, la inversión nacional y extranjera y las facilidades ofrecidas por el Gobierno, han permitido un crecimiento cada vez mayor, pero hay otras industrias, como la de la plata, que ha aumentado en los últimos años. Actualmente el sector industria mineral en su conjunto es un sector sumamente fuerte y desarrollado, que crece a un ritmo anual promedio del 4%. El Estado de Sonora presenta condiciones geológicas y tectónicas sumamente favorables que per-

miten un emplazamiento de una gran diversidad de yacimientos minerales, tanto metálico como no metálico. Somos el primer país de Latinoamérica en recepción de inversiones extranjeras y el cuarto a nivel mundial. La Minería, representa la tercera fuente de ingresos del país con unos 22 mil millones de dólares, únicamente por debajo del sector automotriz que aporta unos 80 mil millones de dólares al año y el petróleo con unos 50 mil millones de dólares. México se ha convertido en uno de los países más atractivos para la inversión extranjera; sin embargo, sigue siendo uno de los países del mundo en donde se invierte menos en desarrollo científico y tecnológico. Sonora es el segundo estado más grande de México (184,934 km2, el 9.2% del territorio nacional), donde la minería ha sido y sigue siendo motor de desarrollo; cuenta además con una gran cantidad de profesionistas y de investigadores dedicados a la investigación en el área y finalmente es el único estado que cuenta con licenciaturas y maestrías en minería, geología y metalurgia. El futuro de la minería en Sonora, depende de su destreza para adaptarse y generar el cambio, necesitamos implementar estrategias de mediano y largo plazo. Esto implica pasar de la manufactura a la mentefactura, ya la ciencia, la tecnología y la innovación son los factores más importantes que marcan la diferencia entre la pobreza y la riqueza. México necesita implementar estrategias de mediano y largo plazo. Debemos lograr que la ciencia, la tecnología y la innovación se centren en la solución de los problemas actuales y futuros.

¿Tejer paneles solares mediante “hilo solar”? www.noticiasdelaciencia.com

Por primera vez se ha desarrollado una fibra óptica a base de silicio y con capacidades de célula solar que se ha mostrado que es fabricable en longitudes de hasta varios metros. La investigación abre las puertas a la posibilidad de tejer hilos de ese material a fin tejer con ellos tejidos solares flexibles. Este logro es obra de un equipo internacional de químicos, físicos e ingenieros, encabezado por John Badding, profesor de química en la Universidad Estatal de Pensilvania, Estados Unidos, y Pier J. A. Sazio, de la Universidad de Southampton en el Reino Unido.

que puede funcionar como una célula solar (un dispositivo fotovoltaico que puede generar energía eléctrica al convertir la radiación solar en corriente eléctrica directa). Este singular “hilo solar” permitiría tejer paneles solares que serían ligeros, flexibles, portátiles, plegables y que incluso podrían llevarse puestos en forma de chaqueta, gorra u otra prenda. De este modo, el singular material podría ser conectado a dispositivos electrónicos para suministrarles energía y recargar sus baterías.

Los nuevos hallazgos del equipo derivan en parte de trabajos anteriores en los que se abordó el reto de combinar en un mismo material fibras ópticas y chips (circuitos integrados basados en silicio que son los elementos básicos de la mayoría de dispositivos electrónicos semiconductores tales como células solares, ordenadores y teléfonos móviles). El equipo encontró un modo de construir un nuevo tipo de fibra óptica, que es más delgada que el grosor de un cabello humano, con su propio componente electrónico integrado. Ahora, en su nueva investigación, el equipo ha creado una fibra, usando materiales cristalinos semiconductores de silicio,

Un “hilo solar”, más delgado que un cabello humano. (Foto: Badding lab, Penn State)

MINERALES NO METÁLICOS EN SONORA

Por: Ing. Gertie M. Agraz B. MC ????????

Los minerales no metálicos, presentan cualidades diferentes a los metálicos, pues como su nombre lo indica no poseen metales en su composición, se caracterizan por no poseer brillo, son malos conductores de calor y electricidad, por lo que son empleados como aislantes. Estos minerales se encuentran en nuestro estado, diseminados por toda la geografía, son los minerales más abundantes en nuestro planeta. Algunos de estos minerales no metálicos que podemos encontrar en Sonora son: arcillas, barita, fluorita, caolín, dolomita, feldespatos, sal común, sulfato de sodio, perlita, grafito, carbón antracítico, boratos, sílice, talco, yeso, micas, zeolitas, entre muchos otros. La explotación minera a través de la historia del Estado de Sonora, ha sido una actividad tradicional en prácticamente todos sus rincones, debido a que éste cuenta con una gran diversidad y un alto potencial de yacimientos minerales con contenidos tanto metálicos como no-metálicos, que lo hacen ocupar una relevante posición en la producción minera nacional y mundial. 4

Como se refiere, el Estado de Sonora cuenta con una gran diversidad de minerales no metálicos, pero solo se trabajan de manera comercial: grafito, yeso, sal, carbón antracítico, barita, wollastonita y sílica (cuarzo) que es utilizado como fundente en la producción de cobre, históricamente se contaba con la explotación de fluorita y calcita óptica en el municipio de fronteras, además de arcillas y feldespatos en el municipio de Opodepe. Grafito, mineral producido en el Estado de Sonora, en los municipios de La Colorada, Onavas y Álamos, con una producción anual de 10,000 toneladas, la extracción es mediante minado subterráneo, siendo los principales usos del grafito: refractarios, lubricantes, electrodos, lápices, etc. Yeso, se explota en Sonora en los municipios de Álamos, Magdalena, Imuris y Agua Prieta y es utilizado como material de construcción, acondicionador de suelos y como agregado en la fabricación de cemento. Sal (cloruro de sodio), se encuentra en los océanos y para ser

explotada se utiliza el método de evaporación en lagunas, la producción se da en los municipios de Huatabampo y Hermosillo siendo su huso principal la alimenticia. Carbón Antracítico, explotado principalmente en la parte central de Sonora en los municipios de La Colorada, San Javier y Soyopa, la explotación es por el método subterráneo, con una producción anual de 200,000 toneladas, existen en el estado en la región de Álamos y Agua Prieta, áreas con potencial de carbón que a la fecha no se están explotando. Barita, existen en el estado dos plantas de beneficio de mineral de barita ubicadas en los municipios de La Colorada y Mazatan, a la fecha se encuentran en rehabilitación y próximamente reiniciaran la explotación y beneficio de barita, la cual es utilizada mayormente como lodos de perforación. Wollastonita, mineral utilizado en la industria cerámica y automotriz explotado al noroeste de Hermosillo, el minado es a tajo abierto y su beneficio es por el método de flotación.

Existen en el estado otros minerales no metálicos que aún no han sido aprovechados tal es el caso de: caolin Trigo de Corodepe, Sahuripa, boratos en Magdalena y Tubutama, Calcita en Bacadehuachi, carbonato de sodio (trona) en Puerto Peñasco, diatomita en Fronteras, feldespatos en Soyopa, Opodepe e Imuris, fluorita en Agua Prieta, micas (moscovita) Bacanora y Soyopa, perlita en Huachinera, Rayón, Banamichi, Cajeme y Arizpe, Talco en Matape, Zeolitas en Agua Prieta, Rayón y Ures. Se concluye que el Estado de Sonora aparte de las grandes reservas de minerales metálicos como cobre, oro, plata, molibdeno, cuenta con gran potencial de yacimientos minerales no metálicos a los que se les debe poner atención con el objetivo de determinar cantidad, calidad y mercado de los mismos. Dirección General de Minería Secretaría de Economía Gobierno del Estado de Sonora. 5

Firman convenio TEC

n el marco de la segunda reunión del Consejo Consultivo de su Parque Tecnológico, el Campus Sonora Norte del Tecnológico de Monterrey y el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), firmaron el convenio encabezado por el Dr. Pablo Wong González, Director de CIAD y el Dr. Javier Quezada Andrade Director General del Campus Sonora Norte. Confirmando así el interés de ambas instituciones en la realización de proyectos y actividades conjuntas entre ellas:

La realización conjunta de proyectos de investigación científica y desarrollo de tecnología. Elaboración conjunta de antologías, libros, artículos y otras publicaciones. Realización de cursos, conferencias, seminarios, encuentros, talleres, congresos y otros eventos de vinculación de interés común para ambas instituciones. Desarrollo de programas académicos de acreditación conjunta. Estancias de estudiantes para servicio social, prácticas profesionales u otros estudios.

CSN y CIAD El Tecnológico de Monterrey y CIAD trabajan conjuntamente desde finales de 2011 en proyectos relacionados con la Incubación de Empresas de alta tecnología derivadas del desarrollo de productos a partir de resultados de investigación; la formación de investigadores emprendedores y la vinculación en proyectos estratégicos que incluyen la participación de alumnos y profesores de ambas instituciones. Por: Lic. Damaris Lenine Echevarría Soto Directora de Comunicación Tecnológico de Monterrey, Campus Sonora Norte

Depurando Powershell Por: Vicente Plata

i bien Powershell tiene características interesantes de orientación a objetos, siendo entre otras cosas capaz de interactuar con .NET de manera sencilla, la realidad es que por su naturaleza de lenguaje y plataforma orientada a la automatización y el scripting estas prácticas suelen dejarse un tanto de lado, en pro de crear software de la manera más rápida posible. El inconveniente de esto es que la depuración no suele ser una experiencia precisamente placentera. Los patrones y mecanismos que probablemente hemos practicado durante años pensando en lenguajes de alto nivel y orientación a objetos son básicamente inútiles a la hora de intentar encontrar un problema. Por fortuna, Powershell (desde la versión 2) provee un Cmdlet llamado Set-PSDebug que ayuda en este tipo de situaciones. Tomemos, por ejemplo, el siguiente script: $result = Get-Random -Minimum 1 -Maximum 3 Write-Host $result

Básicamente la idea es imprimir un número aleatorio entre “1” y “2”, inclusivos. Si la segunda línea fuese eliminada, y este script formara parte de una operación con pipes, probablemente no tendríamos manera de saber el valor de “$result” en un momento determinado. Pero veamos de manera general cómo nos puede ayudar el Set-PSDebug para tal fin. Utilizaremos 2 de sus argumentos: Trace y Step. Trace – Recibe un valor de 0 (no habilitado), 1 (líneas tal cual son ejecutadas) o 2 (líneas, variables, funciones y scripts) Step – Su mera presencia a la hora de ejecutar Set-PSDebug habilita el “Stepping”, que es la funcionalidad de detenerse antes de ejecutar una nueva línea de código (primordialmente, para evaluar el estado actual de las variables antes de continuar). Como nota adicional, habilitar el “Stepping” le da a “Trace” un valor de “1” por defecto.

Si hacemos lo siguiente: PS C:\> Set-PSDebug -Trace 2 –Step Y volvemos a ejecutar el script, obtendremos una notificación como esta: Continue with this operation? 1+ >>>> .\test.ps1 [Y] Yes [A] Yes to All [N] No Help (default is “Y”):

[L] No to All

[S] Suspend

Una vez seleccionando “Yes” (2 veces), la primer línea se ejecuta. Veremos de nuevo el mensaje anterior, pero antes de él, el detalle de ejecución de la primera línea: DEBUG: 1+ >>>> $result = Get-Random -Minimum 1 -Maximum 3 DEBUG: ! CALL function ‘<ScriptBlock>’ (defined in file ‘test.ps1’) DEBUG: ! SET $result = ‘2’. En esta ocasión el resultado de la operación aleatoria fue “2”. Antes de continuar, seleccionemos “S” en vez de “Y” para entrar a un nuevo nivel de ejecución del script, y poder evaluar las variables (la doble “>” es una pista de que estamos en un nivel de ejecución más profundo). Juguemos un poco: imprimamos el valor actual de la variable, y modifiquémoslo (las partes que escribí en la consola están resaltadas con verde). PS C:\>> $result 2 PS C:\>> $result = 1 PS C:\>> exit Continue with this operation? 2+ >>>> Write-Host $result [Y] Yes [A] Yes to All [N] No [L] No to All Help (default is “Y”): y DEBUG: 2+ >>>> Write-Host $result 1

[S] Suspend

El resultado fue “1”, o mejor dicho, forzamos a que fuera “1”. Esta es una buena forma de no extrañar las capacidades de depuración y tracing que nos proveen algunos IDEs de Java y Visual Studio. Sin perder la rapidez de desarrollo que obtenemos con Powershell. Ten en cuenta que hay diferencia entre el depurador de Powershell v2 y v3, así que no esperes ver exactamente los mismos mensajes si no tienes v3 instalado. Antes bien, enfócate en que el resultado lógico sea equivalente. Si tienes alguna técnica que quieras compartir, o un tema que creas que valga la pena tocar, por favor házmelo saber a viplata@microsoft.com e intentaré abordarlo en una edición posterior.

Por: Vicente Plata Arquitecto de Soluciones - Microsoft 9

AVANCES EN LA TELEMEDICINA Y CIRUGÍA ROBÓTICA

la cirugía robótica frecuentemente se le denomina como la nueva revolución en medicina. Hoy en día, existen muchos campos de aplicación por descubrir de esta nueva tecnología que hasta ahora se ha limitado a algunas aplicaciones sencillas y no críticas. El uso de los robots en cirugía es una ciencia muy joven pero con mucho potencial En el año 2000, la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos aprobó el primer dispositivo de cirugía robótica, el sistema DaVinci. Con este sistema, un cirujano es capaz de realizar procedimientos de intervención quirúrgica a distancia (telemedicina) o bien el sistema se vuelve muy útil cuando los movimientos requieren un alto grado de precisión.

DA VINCI 10 10

Existen tres sistemas de cirugía robótica: Sistemas controlados por humanos, Sistemas Asistidos por computadora y por

último Sistemas Autónomos. Los Sistemas Controlados por Humanos se basan en una tecnología en donde la función del robot es la de replicar los movimientos exactos que el cirujano realice en el paciente y los brazos robóticos sean simplemente una extensión del propio cirujano. Este sistema permite que la cirugía se realice a miles de kilómetros de distancia, o bien que los movimientos del cirujano tengan un alto grado de precisión. Los sistemas Asistidos por Computadora combinan una serie de técnicas en donde el robot es semi-autónomo y éste ayuda a realizar algunos movimientos de rotación o traslación con un alto grado de precisión que tal vez el cirujano no pueda realizar y que gracias a esto se puedan realizar procedimientos muy específicos. En estos sistemas se está explorando mucho la idea de incorporar

técnicas de realidad aumentada donde el cirujano en entrenamiento tiene guías visuales superimpuestas por la computadora y que el mismo robot tenga restricciones de movimiento en caso de que el cirujano novato no realice el procedimiento correcto. Por último, en las próximas décadas veremos robots que tengan una inteligencia artificial tan desarrollada que serán capaces de tomar decisiones propias y considerarse sistemas autónomos y que convertirán la labor del médico en un supervisor de la cirugía. Existen muchas áreas para el desarrollo de esta nueva revolución en medicina como la incorporación de sistemas hápticos, que proveerán al cirujano una retroalimentación del tacto y de la textura de lo que tocan los instrumentos quirúrgicos con los brazos robóticos. Es necesario que se desarrollen robots seguros,

esterilizables, exactos, baratos, compactos y portátiles que puedan potencializar el uso de esta tecnología. También se necesitan desarrollar capacidades confiables en telecirugía, compatibilidad con los equipos médicos disponibles y por supuesto comenzar a tener equipos que puedan desarrollar cirugías autónomas. La ingeniería biomédica desarrollará tecnologías que gradualmente reemplazarán muchas de las actividades que hoy en día realizan los médicos y esperemos que en un futuro cercano esta nueva revolución brinde mejoras en salud confiables, rápidas y accesibles para la población. Por: Dr. Ramses Galaz M. Director General de Tauvex Director de Investigación y Posgrados Maestro del TEC de Monterrey Campus Sonora Norte.

MICROTECNOLOGIAS EN MEDICINA:

SISTEMAS BIO MICROELECTROMECANICOS (BioMEMS) EN TERAPEUTICA MÉDICA

Por: Pablo Gurman MD

l campo de la medicina ha sufrido una serie de transformaciones revolucionarias con el avance de la tecnología. Pensemos en el campo de la cirugía donde los avances tecnológicos han logrado que los pacientes se sometan a procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos y que el mismo día ya pueden caminar. Ejemplos de ellos son los avances en cardiología intervencionista como la angioplastia o el implante de stents. Entre los recientes avances tecnológicos vale destacar las micro y nanotecnologías. Su desarrollo en los últimos años no solo ha creado muchas expectativas en el campo de la salud humana sino que muchos de los siste-

mas terapéuticos actuales han comenzado a adoptar las mismas, tal es el caso del uso de nanoparticulas en fármacos o sistemas de diagnostico en un chip (Lab-On- A- Chip). Dentro de las micro nanotecnologías los sistemas Bio-Micro Electro-Mecánicos (BioMEMS) han encontrado un lugar en el campo diagnostico como terapéutico. BioMEMS son sistemas con dimensiones en el orden de 1mm hasta menos de 1 micrón y están conformados por microestructuras tales como microcanales, micropostes, microengranajes y partes funcionales como son los transductores electromecánicos, es decir sistemas capaces de convertir la energía eléctrica en mecánica o viceversa. De esta forma podemos tener sensores (energía

mecánica que se transforma en energía eléctrica) o actuadores (energía eléctrica que se convierte en energía mecánica). Si bien el acrónimo MEMS define a transductores micro electromecánicos (Micro-Electro Mechanical Systems), existen otras formas de transducción que son empleadas en MEMS (ejemplo: MOEMS o sistemas micro-opto electromecánicos). Los sistemas BioMEMS son fabricados empleando la misma tecnología desarrollada para producir sistemas microelectrónicos (microchips). Este proceso consta básicamente de 3 etapas: diseño de un sistema o dispositivo y transferencia del mismo a un substrato a través de la impresión por luz en una resina fotosensible (fotolitografía), deposito

del material del que estarán hechas las partes del dispositivo (deposito de films o capas delgadas de material) y ataque selectivo del material depositado para dar la forma deseada mediante ataque químico o wet etching y/o ataque físico o dry etching. A diferencia de los circuitos integrados, BioMEMS constituyen microsistemas con partes móviles (si bien no siempre es así por ejemplo microagujas para liberación de fármacos o microchips con reservorios de fármacos). Estas” micromáquinas” o “ BioMEMS” tienen las siguientes ventajas: • Son sistemas en miniatura que permitirían introducirse en el cuerpo de forma que poco invasiva y podrian realizar funciones hasta hoy no posibles. • Producidos en escala son de muy bajo costo. • Su producción en escala es altamente reproducible con muy baja variabilidad entre lotes. • Los sistemas BioMEMS pueden ser integrados con dispositivos electrónicos lo que permite desarrollar dispositivos médicos programables y controlados de forma activa e incluso sistemas de almacenamiento y transmisión remota de información (wireless).

LOS BIOMEMS SON FABRICADOS USANDO LA MISMA TECNOLOGÍA DESARROLLADA PARA PRODUCIR LOS MICROCHIPS Una variedad de materiales se emplea en la construcción de BioMEMS. Dado su pequeño tamaño es posible emplear materiales de alta calidad como platino u oro que en escala macroscópica resultan demasiado caros pero al usarse en cantidades reducidas pueden emplearse, mejorando la calidad del dispositivo. Además de metales nobles , otros materiales se emplean, dependiendo de la función específica buscada. Por ejemplo, el platino y el oro pueden emplean como electrodos. El silicio (Si) se emplea corrientemente como material estructural para fabricar microchips y estructuras MEMS.Polimeros como poliimida se emplean en el desarrollo de microdispositivos con electrónica flexible, el polidimetisiloxano como material

para sistemas de microfluidica y para reservorios de fármacos. Sin embargo, cuando se trata de sistemas terapéuticos que deben ser implantados en el cuerpo humano, el ambiente hostil del mismo es capaz de atacar dichos materiales, tal es el caso del ataque electroquímico que sufre el silicio o la absorción de agua de los polímeros con su consecuente degradación, cuando los materiales entran en contacto con el líquido intersticial que rodea a los tejidos donde se implanta el dispositivo. El diamante, en particular el diamante ultrananocristalino (ultrananocrystalline diamond -UNCD™) en forma de película delgada de recubrimiento ha emergido en los últimos años como un material ideal para microdispsitivos mé-

dicos dadas sus extraordinarias propiedades mecánicas (el más alto módulo de Young, la más alta dureza entre los materiales conocidos , uno de los coeficientes de fricción más bajos entre todos los materiales conocidos , el más bajo desgaste superficial y excepcionales propiedades biológicas (biocompatibilidad) lo que ha originado gran interés en su uso como láminas delgadas para el empaquetamiento (packaging) de microdispotivos biomédicos, dado el volumen que es posible ahorrar en comparación con los empaquetados convencionales. Estudios en animales han mostrado los beneficios de UNCD como material de recubrimiento incluyendo el recubrimiento de un microchip de Si como componente principal de una retina artificial, 13

válvulas para tratamiento de glaucoma e implantes dentales. La capacidad de unir las propiedades de biocompatibilidad, integración con electrónica y sus extraordinarias propiedades mecánicas han hecho que láminas delgadas de UNCD sean excelente candidatas para uso en la fabricación de la próxima generación de BioMEMS terapéuticos. Ejemplos de BioMEMS terapéuticos incluyen microchips para liberación de

DIETER GRUEN, JOHN CARLISIE Y ORLANDO AUCIELLO, CREADORES DE LA TECNOLOGÍA DEL DIAMANTE ULTRANANOCRISTALINO

fármacos, microagujas para administración transdermica de fármacos de forma indolora, microbombas de infusión de fármacos , microestimuladores para enfermedades neurológicas y órganos artificiales tales como una retina artificial. Si bien los sistemas terapéuticos tienen importantes barreras para entrar el mercado ya que son regulados de forma muy estricta dado el riesgo que conllevan en caso de falla, podemos decir, basados en la necesidad de desarrollar te-

LOS BIOMEMS SON SISTEMAS CON DIMENSIONES DE 1MM HASTA MENOS DE 1 MICRÓN Y ESTAN CONFORMADOS POR MICROESTRUCTURAS rapéuticas eficientes y económicamente viables para los sistemas de salud de los países, que en un futuro no muy lejano podremos ver una nueva generación de dispositivos médicos miniaturizados BioMEMS en el campo de la terapéutica que prometen incrementar el arsenal terapéutico actual y brindar soluciones a problemas hasta hoy no resueltos en el ámbito de la salud humana.

Referencias: • Amy C. Richards Grayson, Rebecca S. Shawgo, Audrey M. Johnson, Nolan T. Flynn, Yawen Li. Michael J. Cima, and Robert Langer A BioMEMS Review: MEMS Technology for Physiologically Integrated Devices Proceedings of the IEEE, vol. 92, no.January 2004 • Madou, M.J. Fundamentals of Microfabrication and Nanotechnology.CRC Press.Boca Raton, Florida.2012 • Teena James , Manu Sebastian Mannoor and Dentcho V. Ivanov.BioMEMS: Advancing the frontiers of Medicine .Sensors 2008, 8, 6077 • X. Xiao, J. Wang, J. A. Carlisle, B. Mech, R. Greenberg, R. Freda, M. S. Humayun, J. Weiland, and O. Auciello “In Vitro and In Vivo Evaluation of Ultrananocrystalline Diamond for Coating of Implantable Retinal Microchips,” J.Biomed. Materials 77B (2) (2006) 273-281. • O. Auciello and A. V. Sumant, “Status Review of the Science and Technology of Ultrananocrystalline Diamond (UNCDTM) Films and Application to Multifunctional Devices”, Diamond and Related Materials, 19 (2010) 699–718.

• Debiotech Website: http://www.debiotech.com/ (ultimo acceso enero 4, 2013) • Artificial Retina Project website http://artificialretina.energy.gov/ (ultimo acceso enero 4, 2013) The submitted manuscript has been created by UChicago Argonne, LLC, Operator of Argonne National Laboratory (“Argonne”). Argonne, a U.S. Department of Energy Office of Science Laboratory, is operated under Contract No. DE-AC02-06CH11357. The U.S. Government retains for itself, and others acting on its behalf, a paid-up nonexclusive, irrevocable worldwide license in said article to reproduce, prepare derivative works, distribute copies to the public, and perform publicly and display publicly, by or on behalf of the Government. Agradecimientos: El autor quiere agradecer a Orlando Auciello por su valioso aporte en la revision del contenido de este manuscripto y a mi mujer Tamara por su apoyo incondicional y su contribucion en la revision del estilo en la escritura de este trabajo.

Por: Pablo Gurman MD Materials Science Division Argonne National Laboratory, IL, USA Fotografías: (Flickr) CEIT Research Centre, Hood biological BioMEMS laboratory y Argonne National Laboratory

EL SERVQUAL

s posible medir algo tan abstracto como el “Servicio”? No sólo es posible, es deseable y útil. Puede ser la nuestra herramienta competitiva más poderosa. La creciente competencia origina cambios en las necesidades y expectativas de los clientes. Los productos que ayer le parecían excelentes, hoy pueden no ser satisfactorios. Por otra parte, todas las empresas que pretender subsistir en el mercado se están ocupando de mejorar continuamente, por lo que el precio de los productos tiende a ser muy similar entre las diferentes marcas, así que, para “ganar” clientes y retener a los actuales, las compañías requieren un elemento que les de ventaja competitiva. Ese elemento puede ser el servicio. Pero ¿Qué es el servicio? Existen varios conceptos asociados, en algunos de ellos se entiende al servicio como un resultado psicológico personal, en otros casos el servicio es visualizado como un proceso, por lo que su importancia depende del valor que el cliente le dé a la calidad del servicio. De cualquier forma, la calidad del servicio será evaluada por el cliente sobre la base de su percepción personal del servicio que recibe, comparada con el servicio que deseaba recibir, es decir, sus expectativas. Existen diversos factores o características que hacen variar la calidad en el servicio, la cual se evalúa durante todo

Por: Myrta Rodríguez

el proceso de servicio - que en términos temporales, se realiza antes, durante y después de la venta de un producto-. Esta evaluación la hace el cliente por comparación entre lo esperado y lo obtenido. El SERVQUAL es una herramienta desarrollada por Valerie A. Zeithaml, A. Parasuraman y Leonard L. Berry, como uno de sus resultados obtenidos de una investigación iniciada en 1983, con el apoyo del Marketing Science Institute de Cambridge, Massachussets, la cual constituye una de las primeras investigaciones formales en materia de Calidad en el Servicio. El modelo propuesto por los autores (a los cuales nos referiremos con las siglas PZB), es conocido como “Modelo de Discrepancias” y sugiere que la diferencia entre las expectativas generales de los clientes y sus percepciones respecto al servicio de un proveedor específico pueden constituir una medida de la calidad en el servicio.

PERCEPCION DE LAS NECESIDADES DEL CLIENTE. El cliente tiene ciertas necesidades reales, de las cuales a veces él mismo no es consciente. Estas necesidades son percibidas por el sistema para la posterior realización del servicio. Algunos sistemas logran identificar las necesidades reales del cliente, mientras que otros solo perciben las necesidades de las cuales el cliente es consciente. EXPECTATIVAS DEL CLIENTE. Aquí se define lo que espera el cliente del servicio, esta expectativa está formada por comunicación de boca a boca, información externa, experiencias pasadas y por sus necesidades conscientes. A partir de aquí puede surgir una retroalimentación hacia el sistema cuando el cliente emite un juicio. Zeithalm, Parasuraman y Berry, a través de sus extensos estudios sobre la calidad en el servicio, han identificado cinco dimensiones que los clientes utilizan para juzgar a una compañía de servicios. Estas dimensiones son: TANGIBLES CONFIABILIDAD VELOCIDAD DE RESPUESTA ASEGURAMIENTO EMPATÍA

TANGIBLES: La apariencia de las instalaciones físicas, equipo, personal y material de comunicación. Son los aspectos físicos que el cliente percibe en la organización. Cuestiones tales como limpieza y modernidad son evaluadas en tres elementos distintos. CONFIABILIDAD: La habilidad de desarrollar el servicio prometido precisamente como se pactó y con exactitud. Los factores que conforman la dimensión de la confiabilidad son: VELOCIDAD DE RESPUESTA: La disposición inmediata para atender a los clientes y dar un pronto servicio. La velocidad de respuesta implica características de horario y tiempo, las cuales se ven reflejadas en los siguientes factores: ASEGURAMIENTO: El conocimiento y cortesía de los empleados y su habilidad para comunicarse e inspirar confianza. EMPATIA: Proveer cuidados y atención individualizada a los clientes (personalización y conocimiento del cliente). Sobre la base de los conceptos anteriores, PZB integran el Instrumento SERVQUAL como una herramienta que consiste de 3 cuestionarios los cuales se explican a continuación:

Fase 1. Un cuestionario que capta las percepciones de los clientes, contiene 22 preguntas respecto al servicio que se espera brinde una compañía de servicio excelente. Las preguntas están redactadas de manera general para aplicarse a cualquier empresa de servicio, por lo que para cada aplicación específica es posible -y deseable-, se adapten los enunciados que integran el SERVQUAL sobre la base de las características específicas de la empresa donde se aplicará.

Fase 2. Consiste en un cuestionario mediante el cual los clientes evalúan la importancia que tiene cada una de las cinco dimensiones de servicio. Básicamente, se solicita al cliente que reparta 100 puntos posibles entre las 5 dimensiones de calidad en el servicio, asignando más puntos a la dimensión de mayor importancia y menos puntos a la de menor.

Fase 3. En esta fase se solicita a los clientes sus percepciones específicas respecto a la compañía que se desea estudiar. Los enunciados son los mismos que en la fase 1, pero aplicados a la compañía en estudio (usando el nombre de la empresa de estudio y preguntando por la percepción del cliente sobre la misma).

DIMENSIÓN

PREGUNTAS QUE LE CORRESPONDEN 1-4

Tangibles

5-9

Confiabilidad Velocidad de respuesta Aseguramiento Empatía

Tabla 1. Distribución de preguntas dentro del

10 - 13 14 -17 18 - 22

instrumento SERVQUAL. *

Tabla 1. Distribución de preguntas dentro del instrumento SERVQUAL. * Los enunciados que incluye el instrumento se evalúan en una escala de respuestas tipo escala de Likert, usualmente del 1 al 7, dónde 1 significa “en total desacuerdo” y 7 significa “En

total acuerdo”. Los números entre 2 y 6 representan valores intermedios de la escala. Los enunciados del SERVQUAL son adaptables a las necesidades de cada empresa. El conjunto general usualmente es como los siguientes (se sustituye en la línea el tipo de empresa que se quiere evaluar):

1. Las empresas de ____________ excelentes deben tener equipos modernos. 2. Las instalaciones físicas de las empresas de ____________ excelentes deben lucir atractivas. 3. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes deben tener buena apariencia. 4. Los materiales asociados con el servicio (tales como panfletos, tarjetas, etc.) deben ser atractivos a la vista en las empresas de ____________ excelentes. 5. Cuando las empresas de ____________ excelentes prometen hacer algo en un cierto tiempo, lo cumplen. 6. Cuando un cliente tenga un problema, las empresas de ____________ excelentes mostrarán un interés sincero en resolverlo. 7. Las empresas de ____________ excelentes desempañarán el servicio correcto a la primera. 8. Las empresas de ____________ excelentes proveen sus servicios en el tiempo que ellos prometieron hacerlo. 9. Las empresas de ____________ excelentes insisten en llevar sus registros y documentos libres de errores. 10. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes informarán exactamente cuando serán desempeñados los servicios. 11. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes darán un pronto servicio a los clientes. 12. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes siempre están dispuestos a ayudar a los clientes. 13. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes nunca deben estar tan ocupados como para no atender a un cliente. 14. El comportamiento de los empleados de las empresas de ____________ excelentes debe inspirar confianza. 15. Los clientes deben sentirse seguros en sus negociaciones con las empresas de ____________ excelentes. 16. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes serán consistentemente amables con los clientes. 17. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes deberán estar capacitados para responder a las preguntas de los clientes. 18. Las empresas de ____________ excelentes deberán dar a sus clientes atención individual. 19. Las empresas de ____________ excelentes deberán tener horarios convenientes para todos sus clientes. 20. Las empresas de ____________ excelentes deben tener empleados que den a los clientes atención personal. 21. Las empresas de ____________ excelentes se preocuparán por cuidar los intereses de sus clientes. 22. Los empleados de las empresas de ____________ excelentes deberán entender las necesidades específicas de sus clientes.

18 18

El SERVQUAL fue diseñado como un instrumento para medir la calidad en el servicio mediante la aplicación del cuestionario a los clientes de cada organización. Sin embargo, puede tener otras aplicaciones, por ejemplo, comparar las expectativas y percepciones de los clientes a través del tiempo, comparar los resultados del SERVQUAL de una compañía, con los resultados de la competencia, examinar segmentos de clientes con diferentes percepciones de Calidad, etc. MEDIR ES IMPORTANTE Dicen que no conoces tu realidad mientras no puedas expresarla en términos numéricos, lo cual es una afirmación debatible, pero que encierra una verdad de fondo: Medir es importante. Sólo midiendo podemos obtener referencias claras que podamos comunicar sin ambigüedad. Medir la calidad en el servicio es una excelente forma de conocer nuestra organización e identificar los puntos fuertes y débiles. Nuestro proceso de mejora continua será el primer beneficiado y partiendo de información confiable, nuestras estrategias serán mas eficientes. El SERVQUAL es una herramienta sencilla y práctica, solo se necesita agregar un poco de creatividad para adaptarla a nuestra empresa.

Medición ultrasónica

del estado del motor

de un automóvil www.noticiasdelaciencia.com

Un sistema que utiliza tecnología de ultrasonidos para observar el interior de motores de automóvil podría conducir a motores más eficientes, y a grandes ahorros de combustible para los conductores. Los escaneos mediante ultrasonidos han sido durante mucho tiempo una herramienta fundamental en la medicina para observar el interior del cuerpo humano, pero nunca antes habían sido usados para evaluar la “salud” de un motor de combustión moderno.

lar, en vez de lubricar el motor en exceso para garantizar su seguridad. Demasiado lubricante es un desperdicio y termina siendo quemado en el motor, lo cual aumenta las emisiones, mientras que menos lubricante del necesario provoca desgaste en las dos piezas móviles que se rozan una contra la otra. Como los cilindros son espacios cerrados, no es fácil determinar qué ocurre

en su interior. Los modelos informáticos no reproducen con eficacia los cambios producidos a medida que el motor acelera y se calienta, y los métodos más invasivos (abrir con un corte el cilindro) interfieren demasiado en el mecanismo como para obtener un resultado preciso. El equipo de Dwyer-Joyce mide la película de lubricante mediante la táctica de transmitir pulsos ultrasónicos a través de la pared del cilindro usando para las

En el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido, Rob Dwyer-Joyce, profesor de Ingeniería de Lubricación, ha ideado un modo de usar ultrasonido para medir la eficiencia con que los pistones de un motor se mueven hacia arriba y hacia abajo dentro de sus cilindros. El movimiento de los pistones es lo que hace que el automóvil se mueva hacia adelante. Actualmente, existe una fuerte necesidad de mejorar la eficiencia energética en los automóviles. El método diseñado por Dwyer-Joyce permitirá ajustar los niveles de lubricación con confianza y asegurarse de que se esté usando el nivel óptimo para un motor en particu20

Sensores conectados a un cilindro. (Foto: Universidad de Sheffield)

mediciones sensores colocados en el exterior. Las señales así recogidas se pueden grabar y analizar. Dwyer-Joyce y sus colegas lo tienen todo a punto para comercializar esta tecnología, y están buscando socios industriales que puedan estar interesados en ocuparse del lanzamiento de

este método y de otras operaciones empresariales relacionadas con el descubrimiento. El nuevo sistema podría proporcionar mejoras importantes de eficiencia en motores de automóvil, pero también podría ser usado en los motores diésel, mucho más grandes, que poseen los barcos, algunos de los cuales consumen hasta una tonelada de lubricante al día.

Da inicio el curso Plan de Ruta para las Familias Emprendedoras

on gran éxito y la participación de tres familias empresarias el 7 de noviembre dio inicio el curso Plan de Ruta para las Familias Emprendedoras, impartido por la Dirección de Emprendimiento y Parque Tecnológico del Campus Sonora Norte, a través de su Centro de Familias Emprendedoras. El Plan de Ruta para las Familias Empresarias™ es un programa educativo diseñado por la Business Families Foundation e impartido por el Tecnológico de Monterrey, para proporcionar a las familias empresarias la comprensión, el estímulo, el soporte y los modelos que requieren para poder clarificar sus objetivos y trazarse una dirección productiva para alcanzarlos con éxito. Actualmente son un total de quince participantes quienes irán descubriendo y reflexionando sobre las características, aspiraciones y visión de su familia empresaria a lo largo de diez módulos que estarán finalizando para el día 6 de Febrero de 2013. Las profesoras encargadas de impartir el Plan de Ruta a la primera generación, fueron la Ing. Gertie Agraz, Directora de Emprendimiento y Parque Tecnológico del Campus Sonora Norte y la Lic. Edith Encinas Ramírez, Directora del Centro de Incubación y Desarrollo Empresarial. El curso está diseñado para todas las familias empresarias independientemente de la etapa de desarrollo en que se encuentren o las prácticas gerenciales o de gobierno que hayan o no instituido. El programa le ofrece oportunidades de aprendizaje

a los dueños, sucesores, cónyuges y otros miembros de la familia empresaria. “Las familias participantes se han integrado muy rápidamente y el intercambio de experiencias entre ellas enriquece mucho el material que se imparte en el curso. El gran valor de este programa es que a diferencia de otros, dirigidos a las empresas, este es un programa de capacitación dirigido a la familia empresaria, para que todos los miembros de la familia conozcan la gran influencia que tienen en la empresa familiar, independientemente de si trabajan o no en ella o de si tienen acciones o no; y que a partir de la reflexión y el trabajo en Familia se fortalezcan tanto en el sistema de su empresa como en el de su familia.” Comentó la Directora de Emprendimiento y Parque Tecnológico Ing. Gertie Agraz. Para el siguiente año, se prevé la apertura de nuevos grupos para los meses de febrero, abril y junio de 2013. Para mayores informes pueden visitar el siguiente link, donde encontrarán toda la información concerniente al Centro de Empresas Familiares así como la estructura de los talleres de Plan de Ruta Familiares. Por: Lic. Damaris Lenine Echevarría Soto Directora de Comunicación Tecnológico de Monterrey, Campus Sonora Norte

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NANOTECNOLOGÍA PARA EL DESARROLLO E

l término nanotecnología fue acuñado por Norio Taniguchi, investigador de la Universidad de Tokio, en 1974, con el objetivo de distinguir entre la ingeniería llevada a cabo a escala micro (106) y la llevada a cabo a escala nano (10-9), una diferencia nada trivial. La nanotecnología es el diseño, caracterización y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas complejos mediante el control de la forma, el tamaño y las propiedades de la materia a escala nanométrica y en ella convergen diversas ramas del conocimiento que permiten estudiar fenómenos inéditos que ocurren a nivel atómico y molecular donde adquieren propiedades diferentes a las que tienen a escala macroscópica. Un nanómetro es la millonésima parte de un metro. En los próximos años, la nanotecnología está llamada a desempeñar un papel fundamental en diversos segmentos de la industria.

La evolución de esta tecnología ha influido ya en un gran número de segmentos industriales y la actividad económica generada a partir de ella ha sido de gran magnitud y amplio alcance. Los productos basados en nanotecnología, que han tenido un enorme impacto en casi todos los sectores industriales, están llegando ahora al mercado de los consumidores con gran fuerza.

Esta tecnología ha influido la industria y la actividad económica El aumento de las aplicaciones de la tecnología en sectores como la electrónica, la cosmética y la defensa, ha impulsado el crecimiento del mercado mundial de la nanotecnología, los impactos en nano alimentos, en la nano agricultura, en la creación de nano fibras y nano materiales, aplicados a celdas solares y baterías recargables, generaran grandes cambios en el sector. La nanotecnología y el conocimiento de los procesos biológicos, químicos y físicos a nivel molecular, se convertirán en una de las revoluciones científicas más importantes para la humanidad, la cual debe ser difundida e incorporada en la sociedad con una amplia participación y apoyo por parte del Estado y la iniciativa privada. El principal reto será incorporar la nanotecnología como un nuevo campo multidisciplinario vinculado estrechamente a la sociedad, tanto por sus aplicaciones como por su potencialidad para resolver los

problemas más urgentes, como el acceso a recursos energéticos, agua o alimentos. La nanotecnología constituye un sector estratégico al que debe apostarle México, con un enorme potencial de creación de valor en los próximos años. La nanotecnología es una realidad y generará a quien le apueste: crecimiento en riquezas, en puestos de trabajo y por supuesto en calidad de vida. México cuenta con sectores que bien podrían ser la punta de una estrategia de crecimiento en este ámbito; lograrlo es una necesidad para evitar un estadio de dependencia en un ámbito que constituye la columna vertebral del crecimiento y desarrollo en la era de la información. Por: Dr. Ricardo Betancourt Riera. Instituto Tecnológico de Hermosillo.