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3 INVESTIGACIÓN Algas convierten aguas residuales en Biocombustibles

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CIENCIA

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A 3500 metros UIS hará complejo astronómico

Dento: tecnología a pedir de boca

Cátedra

www.uis.edu.co - catedralibre@uis.edu.co Bucaramanga, No. 168 - Junio de 2014

Publicación de la Universidad Industrial de Santander - ISSN 1657 - 157X

Actualícese con información de la universidad en: www.catedralibreuis.com

LIBRE

Pioneros forjando industria

Práctica de laboratorio en la antigua planta de fundición.

60 años de ingeniería metalúrgica Ver páginas centrales.


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EDITORIAL

Presencia y orgullo UIS A lo largo de sus 66 años de vida institucional, la UIS ha trabajado con dedicación y rigor en el desarrollo de programas académicos desde las diferentes formas del conocimiento, organizando equipos profesorales de excelencia en programas académicos, pioneros muchos de ellos en el país, que han entregado a la sociedad y a la industria colombiana y mundial egresados de calidad, idoneidad y liderazgo que día tras día reciben merecidos reconocimientos. Es de destacar el programa de Ingeniería Metalúrgica, bajo la coordinación del profesor Darío Yesid Peña, que cumple 60 años de labores merecidamente conmemorados. Se trata de una propuesta académica de formación sólida para sus Ingenieros, con un currículo integral y ejemplar para la Universidad. Bajo la orientación del Rector Julio Álvarez Cerón y de su primer Decano, Ciro Duarte Pacheco, tuvo el honor y la responsabilidad de ser la primera unidad académica que en su saber inició labores en el país. Una Escuela que nació como respuesta a la necesidad de la región de vincularse al desarrollo en las áreas de la industria siderúrgica, metalmecánica, de minas y petróleos; sus primeros profesionales datan del año 1959 y con gran orgullo, en hora buena, ha entregado a la sociedad 1150 ingenieros y 82 magísteres. La Licenciatura en Música de la UIS llega a sus 30 años con la satisfacción de haber llenado un espacio en la cultura y la sociedad regional, con una propuesta de contenido e investigación, que valoriza el Arte como componente del desarrollo social y de la sensibilidad humana. Sus primeros 25 alumnos iniciaron estudios en 1984 con la ilusión de enseñar y difundir con alto profesionalismo el Arte de la composición, la armonía y la interpretación más pura de los instrumentos musicales, hoy bajo la dirección de la profesora Patricia Casas. Con el mismo entusiasmo y mística de hace 30 años, en sus aulas se han graduado 368 licenciados que conforman connotadas agrupaciones, representan a la Universidad y la

Cátedra

LIBRE

Junio de 2014 - No. 168 Los artículos publicados en esta edición de Cátedra Libre son responsabilidad de sus autores

región y se destacan con premios, menciones y exaltaciones nacionales e internacionales. Hoy, 325 alumnos concurren con disciplina y entusiasmo a sus aulas. La Escuela de Economía y Administración, pionera en su campo en el oriente colombiano, al cumplir 20 años de existencia ha generado un importante reconocimiento para sus egresados que hoy se desempeñan con liderazgo en entidades públicas y privadas de la región. Fue el primer programa de esta área del conocimiento en su zona de influencia en obtener la ‘Acreditación de Alta Calidad’ otorgada por el Ministerio de Educación Nacional. Su balance durante estos 20 años es altamente positivo pues ha entregado a la sociedad 735 profesionales. Y actualmente, con la orientación del profesor Jorge Luis Navarro, 439 estudiantes de Economía y Administración se están formando en sus aulas. Mención especial merece el aniversario 20 de la sede UIS Socorro, con un proyecto académico consolidado y previsto para la demanda de la población educativa de la zona centro-sur de Santander. Durante este tiempo, 17509 estudiantes han cursado los diferentes programas académicos en la modalidad de educación presencial y educación a distancia; de ellos, 11064 en el nivel introductorio. De 120 estudiantes matriculados en 1994, la sede Socorro, coordinada el ingeniero Julio Alfonso Martínez Molina, pasó este año a contar con más de 1400 estudiantes que hoy se preparan para continuar sirviendo a las poblaciones de la provincia santandereana y a todo el país. Enhorabuena las celebraciones, el crecimiento y el avance institucional de nuestras unidades académicas, que reafirman la presencia del claustro educativo en la región, el país y el mundo.

Rector: Álvaro Ramírez García Director Teleuis - Comunicaciones: Iván Darío Montoya Osorio Consejo Editorial: Janeth Aydé Perea Villamil, Vicerrectora Académica Jaime Enrique Meneses Fonseca, Vicerrector de Investigación y Extensión Luis Eduardo Becerra Ardila, Vicerrector Administrativo Editor: Gonzalo Serpa Isaza Consejo de Redacción: Iván Darío Montoya Osorio, Rodolfo Villamizar Mejía, Clara Inés Peña Manosalva, Sara Helena Serrano García, Luis Fernando Rivero Sánchez, Gonzalo Serpa Isaza. Diseño y diagramación: Luis Fernando Rivero Sánchez Corrección de Estilo: Maribel Chaparro y Leonardo Quijano Fotografía: Juan Manuel Esparza Barajas Impresión: Publicaciones UIS

Carrera 27 - Calle 9, Ciudad Universitaria PBX: 634 4000 Exts. 1107 - 2353 - 2172 Telefax: 635 8487 Correo electrónico: catedralibre@uis.edu.co • Portal web: www.uis.edu.co


INVESTIGACIÓN

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El estudio se adelanta en la UIS

Biólogo Andrés Fernando Barajas Solano; ingenieros Omar Alfredo Ríos Cárdenas, Javier Enrique Sánchez Uribe, Víctor Hugo Velasco Castillo, Crisóstomo Barajas Ferreira y Viatcheslav Kafarov.

Según Fedebiocombustibles, para el año 2015 se pondrán en marcha dos nuevas plantas de producción de bioetanol: Bioenergy y Riopaila Castilla, lo cual implicará un aumento considerable en la generación de vinaza, subproducto que puede constituir una amenaza ambiental si no se hace un uso adecuado. Sistemas experimentales para el cultivo de microalgas del grupo de investigación CIDES.

La producción a gran escala de las aguas residuales es una consecuencia inevitable de las sociedades contemporáneas, que ha dejado huella en los ciclos bioquímicos globales, principalmente del nitrógeno y el fósforo. Además, las altas concentraciones de carbono y otros nutrientes han saturado la capacidad de los ecosistemas para lidiar con estos efluentes. Para controlar esta problemática, ha surgido una serie de normas ambientales que regulan los niveles de carga orgánica, nitrógeno y fósforo,

que pueden contener las aguas ya tratadas. La composición de estas aguas residuales es significativamente tvariable, ya que hace cada vez más difícil un diseño unificado para su tratamiento. Esto se debe a que las diferentes industrias descargan sus residuos en piscinas o lagos comunitarios y hacen más difícil su tratamiento. En consecuencia, la emisión de estas aguas residuales genera una amenaza constante al suministro global de agua fresca. No obstante, un estu-

dio experimental realizado por investigadores de la Universidad Industrial de Santander concluye que las vinazas son una alternativa promisoria para la producción de biomasa con una especie de alga (Chlorella vulgaris UTEX 1803), que podría ser utilizada como materia prima para procesos de fermentación y producción de proteínas para elaborar alimentos y otros.

Los residuos del bioetanol, una amenaza real El proceso de produc-

ción de bioetanol crea un tipo de agua residual conocida como vinazas, que se generan en altos volúmenes (entre 9 y 14 litros por litro de etanol producido), y se caracterizan por poseer un pH bajo, fuerte olor, alta demanda química de oxigeno DQO, elevada demanda bioquímica de oxigeno DBO, grandes cantidades de materia orgánica, nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio. Además, posee un color marrón oscuro que dificulta la fotosíntesis de la flora acuática nativa; por lo tanto, deteriora la calidad del agua y es per-


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judicial para la existencia de vida en ella. En Colombia, se utiliza la tecnología Praj Delta T para la producción industrial de bioetanol, generando cerca de 2,5 litros de vinazas con 55% de sólidos totales por cada litro de alcohol producido. En el año 2013, la producción de este biocombustible fue de 368 millones de litros, que generaron cerca de 920 millones de litros de vinazas, efluente que se utiliza principalmente como fertilizante, aunque su uso es limitado por la variedad de suelo y la cantidad de nutrientes necesarios en los cultivos (Maynard et al., 1999). Según Fedebiocombustibles, para el año 2015 se pondrán en marcha dos nuevas plantas de producción de bioetanol: Bioenergy y Riopaila Castilla, lo cual implicará un aumento considerable en la generación de vinaza, subproducto que puede constituir una amenaza ambiental si no se hace un uso adecuado.

Buscando alternativas En búsqueda de estrategias para el uso de vinazas se han ensayado métodos físico-químicos, tales como el uso de solventes, adsorción con carbón activado e incluso oxidación avanzada. Sin embargo, las tecnologías de extracción o tratamiento fisicoquímico tienen desventajas inherentes, debido a su alto costo y la tendencia a formar intermedios tóxicos secundarios. Una gran variedad de estudios confirman

la capacidad de las microalgas para remover sustancias fosforiladas y de asimilar nitrógeno inorgánico dentro de su biomasa, convirtiéndose en una gran opción para la biorremediación de aguas residuales. Esto se debe a que, conociendo los metabolitos que la componen, es posible desarrollar una valoración integral de la biomasa y de este modo poder aprovecharlos correctamente bajo un proceso denominado biorrefinería. Solo hasta el 2012, han comenzado a publicarse trabajos que evalúan la posibilidad de integrar el tratamiento de las vinazas con la producción de biocombustibles. Singh & Patel (2012) describe un diseño conceptual de tratamiento, integrando el tratamiento de vinazas y la producción de biocombustibles (principalmente biodiesel). Por otro lado, Liu, Huang Jiang y Chen (2012) evaluaron la posibilidad de utilizar melazas de caña de azúcar como fuente de carbono para la producción de astaxantinas, mediante el uso de Chlorella zofingiensis, para obtener una alta concentración de este pigmento y de lípidos en miras a la producción de biocombustibles. Sin embargo, aún no se conoce qué efecto puede tener esta agua residual en la composición total de la microalga cultivada.

en la deposición de los diferentes metabolitos a escala de laboratorio. Primero se evaluó la habilidad de esta microalga para crecer en este tipo de agua residual sin previo tratamiento. Así,

se pudo determinar que las vinazas constituyen un buen medio de cultivo para el crecimiento de C. vulgaris, debido al empleo de la alta concentración de nutrientes, como fosfatos, nitratos, carbono orgánico, entre

otros, y a la rápida adaptabilidad al nuevo medio de cultivo (Figura 1); ya que, a diferencia de otros trabajos reportados anteriormente, se obtuvieron las mayores producciones de biomasa sin diluir la vinaza.

Figura 1. Producción de biomasa, gramos por litro, en medios de cultivo con concentraciones de vinaza de 10%v/v y 50%v/v y 100%.

Figura 2. Variación de la composición de las vinazas con el tiempo.

Las microalgas, ¿santo biorremedio? Por las consideraciones anteriores, el objetivo del presente estudio es evaluar las vinazas como medio de cultivo para la microalga C. vulgaris UTEX 1803 y su efecto

El Centro también se especializa en el diseño de nuevos métodos de cultivo de microalgas.


INVESTIGACIÓN

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La Figura 2 muestra el consumo de los principales nutrientes (fósforo, potasio, nitrógeno) y el carbono presentes en las vinazas por parte de las microalgas. El consumo de todos los compuestos es proporcional a la producción de biomasa, al ser el carbono orgánico el que sufre la mayor reducción llegando hasta un 94% de eliminación del valor inicial; esto se debe a que dicho compuesto integra más del 50% de la biomasa. El nitrógeno consumido es aproximadamente el 40% del total de las vinazas, lo que significa 947 mg/L. Travieso et al (2008b) lograron la eliminación entre 600-1000 mg/L de nitrógeno en un fotobiorreactor continuo con vinazas tratadas previamente de manera anaeróbica y con ciclo de luz/oscuridad de 12/12. Comparada con estos resultados, la eliminación en los dos tratamientos es muy cercana, aunque a las vinazas utilizadas en este estudio no se les realizó ningún tipo de pretratamiento.

Figura 3. Composición de la biomasa durante los 18 días

de las altas concentraciones de nitrógeno presentes en las vinazas.

Los estudiantes de maestría y doctorado del grupo de investigación CIDES trabajan en la creación de nuevos métodos de extracción de metabolitos de microalgas.

Microalgas, gran reproductor La producción de determinados metabolitos depende de la cantidad y tipo de nutrientes que se encuentran en el medio de cultivo. Estudios demostraron que la cantidad total de lípidos presentes en la biomasa es característica de cada tipo de microalgas, además de factores ambientales, como la intensidad de luz, pH, temperatura y nitrógeno, al ser este último uno de los que mayor influencia tiene. Esto ocurre por la presencia de valores altos de nitrógeno en el medio, que disminuye la producción de lípidos en la biomasa; lo cual coincide con la baja concentración de lípidos a causa

Con respecto a los hidratos de carbono, cepas de C. vulgaris han logrado concentraciones en la biomasa de 55% y 41%. Los monosacáridos estudiados componen un 22% del total de la biomasa al 18º día, con una producción de biomasa de 13,17 g/L. La menor presencia de los hidratos de carbono en la biomasa se debe a la alta presencia de nitrógeno en el medio de cultivo, pues se evidencia que para una mayor presencia de carbohidratos en la biomasa es necesaria una baja cantidad de nitrógeno en el medio. Alianza súperproductiva La alta producción de biomasa y concentración de ciertos metabolitos como proteínas y carbohidratos, hacen del cultivo con vinazas una fuente atracti-

va de materia prima para procesos fermentativos. El cultivo heterotrófico de microalgas es similar a los cultivos de bacterias o levaduras donde se utilizan tanques agitados y cerrados, lo cual hace el cultivo heterotrófico de microalgas más aplicable a la industria porque no requiere del uso de fotobiorreactores. Además, la biorefinería permitiría el aprovechamiento no solo de los carbohidratos como materia

prima, sino también de otros metabolitos valiosos como las proteínas y los lípidos. A partir de los resultados obtenidos en el estudio experimental, se puede concluir que las vinazas constituyen una alternativa promisoria para la producción de biomasa de C. vulgaris UTEX 1803, la cual podría ser utilizada después de su biorrefinación como materia prima para procesos fermentativos, alimentarios y otros.

Con el trabajo: “De aguas residuales a biocombustibles: Desarrollo de un Sistema de aprovechamiento microalgal integrada con la biorremediación de vinazas”, el estudiante de doctorado en ingeniería Química Andrés Fernando Barajas Solano y como coinvestigador el profesor Viatcheslav Kafarov, ganaron el premio Eloy Valenzuela 2014, área Desarrollo tecnológico e innovación. No obstante, el presente artículo es la edición de una versión más completa para publicación en revista indexada, cuyo título es: “Evaluación de las vinazas como medio de cultivo para microalgas a escala laboratorio”, realizada por seis investigadores de la UIS.


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EXTENSIÓN

En Páramo de Berlín:

A 3500 metros, UIS hará complejo astronómico Astronomía celebra 30 años Por Gonzalo Serpa Isaza, editor Cátedra Libre

El Planetario permite explorar la bóveda celeste proyectada en una cúpula de 360 grados, en donde no solo se presentan funciones de astronomía, sino también sobre ciencias, arte y cultura.

Han pasado casi 11 mil noches con sus días desde que un grupo de profesores y estudiantes de la UIS, aficionados a la astronomía, resolvieron reunirse para mirar el firmamento y conocer el cosmos, un lugar donde aún es posible ver el nacimiento de los tiempos. “Cuando organizamos el Centro Halley en mayo de 1984 con la colaboración del profesor Bernardo Mayorga y Abel López, junto con un grupo de jóvenes entusiastas de mis cursos de Historia de las ciencias, sólo contábamos con un insigne catalejo kepleriano, unos bino-

culares y algunos libros, revistas y diapositivas”, cuenta la profesora Blanca Inés Prada. Destaca, igualmente, la labor de muchos entusiastas directores del Grupo, como Carlos Jaime Barrios y Consuelo Ochoa y, más recientemente de los profesores de física Arturo Plata, director del grupo por varios años, del coordinador en los últimos cuatro años Luis Núñez y el apoyo del astrofísico Hernán Asorey en este último año y medio solar.

Del cielo a la Tierra

ción de los astros, sobre todo en los últimos años, donde la inyección de nueva sangre latinoamericana y el apoyo de la Universidad para adelantar proyectos, crear infraestructura y adquirir equipamiento le han dado una nueva luz hasta llegar a tener hoy el Complejo Astronómico UIS, AstroUIS.

de Latinoamérica en el área que tenemos”, precisa Hernán Asorey, profesor de la Universidad de Cuyo, miembro de la Comisión Nacional de Energía Atómica Argentina y del Centro Atómico de Bariloche, en la Patagonia, quien realiza una estancia de postdoctorado en la UIS.

Pero este complejo nombre no lo es gratuitamente, porque “con el gran apoyo que hemos recibido, hemos estado equipándonos, tenemos muy buen laboratorio y podemos decir que estamos al nivel de los observatorios más grandes

El Complejo Astronómico UIS

Desde entonces, mucho ha cambiado en Bucaramanga en la observa-

Los colegios del área metropolitana solicitan su turno en horas de la mañana y son guiados por personal del Grupo Halley. Pero también hay funciones para la comunidad santandereana en general, los jueves a las 6:30 de la tarde, en funciones de 20 minutos y 10 minutos para resolver inquietudes.

El Complejo Astronómico UIS está conformado por un Planetario, un Observatorio y un Muro de Visualización. Astro UIS es operado por el Grupo Halley, un grupo de aficionados cada vez más profesional.


EXTENSIÓN

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El Planetario permite explorar la bóveda celeste proyectada en una cúpula de 360 grados, en donde no solo se presentan funciones de astronomía, sino también sobre ciencias, arte y cultura. Igualmente, se ofrecen videos ‘fulldome’ o a 360 grados sobre el origen de la vida, el Observatorio ALMA, el cuidado del Océano, agujeros negros y variedad de títulos, con una duración promedio de 30 minutos cada uno. Además del Planetario se están instalando dos telescopios automáticos: el PlaneWave CDK17, de 17 pulgadas, reflectivo, tipo Casegrain, puesto en una montura tipo ecuatorial, que permitirá evidenciar exoplanetas, objetos menores del Sistema Solar, cúmulos estelares y globulares, principalmente; y el telescopio Coronado Solar Max II, para observación del Sol, sus protuberancias, manchas y la estructura granular de la superficie solar. Al lado del Planetario emerge un domo, donde se van a instalar estos dos telescopios. El telescopio solar va montado sobre el de 17 pulgadas, de manera que se van a utilizar 24 horas al día: en la noche para observación astronómica y durante el día para observación solar. Las grandes virtudes de estos telescopios son la electrónica y las interfaces de conexión a Internet. Con las interfaces, tendremos la posibilidad de publicar las observaciones directamente a la red y con la electrónica podremos realizar operaciones remotas del instrumento. Entre las actividades que estarán al alcance de los colegios, se distingue la “oferta” de tiempo de observación. Igual que los observatorios profesionales, abriremos una con-

Muro de visualización en el Centro Halley UIS. En el muro se observa una imagen del Sol, obtenida por el Observatorio SDO con el instrumento AIA a 171 nm. Estas imágenes captadas en tiempo real se encuentran en el navegador de datos solares de acceso libre, Helio Viewer. http://www.helioviewer.org/

vocatoria a propuestas de observación enviadas desde los colegios. Éstas serán evaluadas y el tiempo de observación asignado bajo el acompañamiento de personal del Complejo Astronómico. El Muro de Visualización completa este singular trío. Con su ayuda podremos explorar los detalles de las imágenes que surjan de los telescopios.

Con otros ojos Como uno de los temas fuertes en la UIS es la Astrofísica, la Física de Altas Energías, aquí se adelantan diversos proyectos de investigación. Como parte de la Escuela de Física y enmarcado en los programas de investigación del Grupo de Investigación en Relatividad y Gravitación (GIRG) se hacen trabajos teóricos de relatividad general en Cosmología y ahora en Astropartículas. De hecho, hay un detector Cherenkov de partículas de altas energías en la Escuela de Física, y próximamente tendremos un

arreglo de tres de estos detectores como parte de un proyecto de investigación apoyado por la VIE. Además, se están presentando proyectos a Colciencias para continuar con el desarrollo de esta línea de de investigación, de la cual el GIRG (Grupo de Investigación en Relatividad y Gravitación) es uno de los pioneros en Colombia. Además, el grupo forma parte de la colaboración internacional LAGO (Latin America Giant Observatory), con más de 80 investigadores en 9 países de América Latina. Esta creciente colaboración científica tiene detectores de partículas similares al de la UIS instalados desde México a la Patagonia y próximamente en la Antártida. Es importante saber que la coordinación de este proyecto se hace en la UIS, y en él participan varios integrantes del Grupo Halley”, dice el astrofísico. En todos estos proyectos hay una fuerte presencia investigativa, como en el caso de las Astropartí-

culas. Así mismo, se están empezando a desarrollar otras técnicas, como la termografía de volcanes y estudios sobre actividad solar y daño por radiación en vuelos transatlánticos. Otro tema es el estudio y la observación del Sol. Las erupciones o eyecciones de masa coronal se propagan por el medio interplanetario y cuando llegan a la Tierra afectan el campo magnético terrestre. Esta relación bastante compleja entre el Sol, la Tierra y la humanidad es lo que estamos estudiando, explica el profesor Asorey.

El polo, a 3500 msnm Pero el más llamativo, sin duda, es el proyecto a mediano plazo para montar un gran centro de observación astronómica en el Páramo de Berlín:

el Polo de Astronomía Social - PAS. Se trata de instalar detectores de partículas de altas energías, que serán manejados por el GIRG; la construcción de un observatorio con telescopio óptico, un Planetario para la divulgación científica y un centro de convenciones para congresos y conferencias, con gran presencia social y como un polo de atracción turística y científica, como su nombre lo indica.


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ARTES MÚSICA

Al compás de los treinta Por: Licenciada Patricia Casas Fernández. Directora Escuela Artes.

Ensamble orquesta de cuerdas, 2014. Dirige la profesora Johana García.

Un 21 de diciembre nació la Licenciatura en Música UIS; la voluntad del rector Dr. Orlando Díaz y el vicerrector Dr. Edgar Barrios Urueña, posibilitaron una comisión que estudiara la viabilidad de crear estudios superiores en música. En ella se encontraban el maestro Jairo Calderón, director del programa de extensión musical y profesor de los mismos, la maestra Marcela García, el doctor Edgar Páez, la ex rectora, Cecilia Reyes de León, el doctor Hernando Moncaleano y el ingeniero Iván Hurtado, entre otros, permitieron que nuestra alma máter, tan industrial, abriera las alas a una carrera huma-

nista, a la música.

Primera convocatoria La universidad hizo una convocatoria para invitar a todas las personas que ejecutasen algún tipo de instrumento musical, con el fin de presentar el proyecto para la creación de varios grupos musicales. En aquel entonces ya existía la amplia trayectoria de la Coral Universitaria y de la Tuna UIS, y de esta convocatoria surgió la primera Orquesta de Cámara, cuya sede de ensayos fue la sala Jorge Zalamea. El llamado tuvo una excelente respuesta de músicos académicos, empíricos, ‘serenateros’, mariachis y algunos integrantes de la banda departamental, entre

ellos el director Alfonso Guerrero, su sobrino Nilson Guerrero, Ramiro Castillo, Antonio Utrera y Carlos Serrano, entre otros. Así se decidió fundar la Orquesta de Cámara y la tarea de dirigirla fue encomendada al maestro tolimense Humberto Triana, quien poseía mayor experiencia y formación musical; además era profesor de violonchelo de la DICAS (Dirección de Cultura Artística de Santander), y quien coordinaba los estudios musicales en el INEM (Instituto Nacional de Enseñanza Media Diversificada).

Un concierto de iniciativas Un principio difícil y caótico se vio fortificado por músicos como Anto-

nio Utrera y Edgar Páez, oboístas que aportaban sus sonidos a la orquesta; Jorge Peña era acordeonista y tiempo después por iniciativa propia estudió e interpretó el fagot, en tanto que en la flauta estaban Hugo Alzate, Nilson Guerrero y Carlos Serrano. Un gran trompetista, Armando Rey, integrante de la Banda Departamental también se vinculó; el profesor Jimmy García, el Dr. Orlando Hay, Amalia Carrera y el maestro Guerrero interpretaron el violín, y en el violonchelo el profesor Humberto Triana, Arnulfo Grandas, y Hernando Moncaleano. Igualmente, en el contrabajo se hallaba el profesor Antonio Rueda, mientras y Reinel Navarro hacía su trabajo en la viola. La profesora Emilia Gómez


ARTES MÚSICA

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de Carreño era la pianista repetidora e Iván Hurtado estaba en los timbales y la percusión. Los primeros conciertos empezaron a tomar forma y poco a poco la orquesta se consolidó hasta la llegada de José Tomas Illera.

Época dorada Fue precisamente del maestro Illera, quien recibió del Dr. Hernando Moncaleano la dirección de la Licenciatura en Música y que consiguió ubicarla en el edificio Daniel Casas para el desarrollo de las actividades de la carrera. Inicialmente, este edificio fue construido para albergar a los 5 decanos que tenía en esa época la universidad; las dos facultades de Ingenierías, la facultad de Salud, la facultad de Humanidades y la facultad de Ciencias, llamado por eso como “El Pentágono” o “El Sanedrín”. Allí se orientaban algunos cursos de extensión, existía el laboratorio clínico y la oficina para el desarrollo de la universidad, FUNDEUIS. Su nombre es un homenaje a Daniel Casas, un ingeniero civil investigador que había participado en la creación de algunos cursos superiores de computación y cálculos electrónicos. Otros profesores se vincularon posteriormente al proceso como el maestro Leonardo Gómez Silva, Gustavo Gómez Ardila, Amalia Carrera, Gustavo Gómez Ardila, Álvaro Barrera, Rafael Aponte, Janusz Kopytko, Annette Isenber, Libardo Barrero, Libardo León, Fernando Remolina, Jesús Carrero, Fernando “el chino” León, Jesús Alberto Rey, Andréz Lechowzky, Miroslaw Stemeien y Hugo Barón; después llegamos los tolimenses y los “patojos” y paulatinamente hemos crecido en experiencias, en egresados, en

Una foto para la historia. De pie, de izquierda a derecha: Fernando Remolina, exprofesor y egresado; Vladimir Amado, egresado; Fredy Suárez, profesor; Nicolás “Colacho” Maestre, exprofesor; Alexandro Moreno, egresado; Andrés Lechowsky, profesor; Eduardo Mateus, egresado y exprofesor; Pedro A. Pinto, egresado; Rubén Darío Gómez, exprofesor; Libia Stella Ariza, egresada; Iván Hurtado, exdirector Cultural. De pie, fila de atrás: Hernando Moncaleano, Nelson Henry Cruz y Alberto Sánchez, profesores; y Carlos Basto, egresado. Fila de adelante: Gloria Calderón y María del Pilar García, egresadas; Helena de Londoño, exprofesora; María del Pilar Orjuela, egresada; Sonia Pico, egresada; Patricia Casas, actual directora de la Escuela; Sonia Jaimes, egresada; Dana Moreno, exprofesora.

pedagogos musicales y en músicos.

Los Estudiantes Cómo no recordar a los primeros 25 estudiantes que llegaron a la licenciatura, ávidos de continuar académicamente su formación, en muchos casos empírica, y que de la mano de excelentes maestros habrían de completar el ciclo de formación que la licenciatura les brindaba. Desde aquel momento hasta el día de hoy, los maestros han sido los grandes responsables de que treinta años después hayamos formado un maravilloso grupo de 368 licenciados en música y de que contemos con 325 estudiantes actuales. Hoy, funcionamos como siempre, en el antiguo edificio de petróleos, el “sanedrín”. Albergamos a un gran número de estudiantes que en medio de trompetas, violines, xilófonos, guitarras, trombones, marimbas y muchos instrumentos más, así como con sus voces cantan, entonan, solfean e irradian notas musicales

que inundan los predios vecinos, incomodan a uno que otro profesor y, por supuesto, nos dejan entrever que es necesario ampliar la planta física de la Escuela de Artes.

Suenan... y muy bien Nuestra licenciatura en música ha dejado huella a nivel local, nacional e internacional; y ha permitido a sus estudiantes forjar proyectos musicales y pedagógicos de gran relevancia. Es en este punto, donde con gran cariño recordamos los premios, las exaltaciones, los galardones, los conciertos, evocamos a los estudiantes y a los egresados; por qué no traer a nuestra memoria a licenciados como Sonia Pico, estudiante de canto lírico, hoy maestra de canto en el conservatorio de Ferrara, Italia; a Alma Victoria Gómez, docente de musicoterapia en Oviedo; a Edgar Andrés Páez, director del Coro de la UPB (Universidad Pontificia Bolivariana), Rafael Suescún, director del Coro de la UNAB (Universidad Autónoma de Bucaramanga), María

del Pilar García, fundadora y directora de Mochila Cantora, Rubén Darío Gómez, fundador, director, compositor, catedrático y docente del Ministerio de Cultura, y cuántos profesionales más que hoy contribuyen con sus academias, con sus escuelas, con sus proyectos musicales, con sus cátedras en colegios, institutos y universidades a estudiar la música, a cultivar este arte, a difundirlo y a amarlo.

Para tener presente El programa Licenciatura en Música de la Universidad Industrial de Santander fue creado el 21 de diciembre de 1983 según Acuerdo 98 del Consejo Superior. Con el Decreto No 292 de 1984, el ICFES autorizó el funcionamiento del programa y le otorgó licencia de funcionamiento desde el 13 de diciembre de 1984 al 31 de diciembre de 1986. El programa obtuvo después las siguientes prórrogas: Resolución 1417 de 1988, que lo autorizó hasta el 31 de julio

de 1989 y el Acuerdo No 1985 de 1989, lo facultó hasta el 31 de diciembre de 1990; después el Ministerio de Educación Nacional evaluó mediante visita al programa y, en conjunto con el ICFES, recomendó la renovación del y del plan de estudios, otorgando una licencia de funcionamiento hasta el 31 de julio de 1992. Finalmente, el Proyecto Institucional (PI) fue aprobado el 11 de abril del 2000, mediante Acuerdo No 015 del Consejo Académico y en el año 2002 según resolución 2289 de octubre, se lleva a cabo la acreditación previa. Gracias, comunidad universitaria, por habernos permitido crecer junto a ustedes; por el acompañamiento a este bello arte, por los aplausos en cada intervención musical y en cada concierto; por el apoyo a proyectos nuevos como Sincopa Jazz Band, Banda Sinfónica UIS, Cuarteto de Trombones, Al Ritmo del Reciclaje, Tuna de la Escuela de Artes, Tunar-T UIS y por cada nota que entonamos, que cantamos y que afinamos.


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ANIVERSARIO

60 años de la ingeniería metalúrgica en Colombia Por: Sandra Judith García Vergara Profesora Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales, UIS

Grupo de profesores y empleados administrativos de la Escuela de Ingeniería Metalúrgica UIS 2014. De Izquierda a derecha: Profesor Jaime Alberto Gonzalez, Prof. Alejandro David Martínez, egresado Aldrin B. Velosa, Prof. Luis Eduardo Zapata, técnico Juan Domingo Carreño, Director de la Escuela Darío Yesid Peña B., Prof. Arnaldo Alonso Baquero, Prof. Afranio Cardona G., Prof. Ángel Manuel Meléndez, Secr. Alcira Navas, Prof. Elcy María Córdoba, Secret. Silvia Juliana Serrano, Prof. Luz Amparo Quintero, Prof. Ana Emilse Coy, Técn. Katherin Pabón, Prof. Sandra Judith García, estudiante Andrea Carolina Pabón, Prof. Custodio Vásquez, Prof. Orlando José Gómez, Prof. Iván Uribe, Prof. Luis Orlando Aguirre., Técn. Mario Alfonso Navarrete, Prof. Jhon Freddy Palacio, Prof. Julián Herrera, Técn. Héctor Javier Gaitán y Tecn. Óscar Eliécer Martínez.

Nuestros egresados constituyen nuestro mayor orgullo; gracias a ellos se ha logrado que la Ingeniería Metalúrgica adquiera identidad propia en el país.

La Ingeniería Metalúrgica es la rama de la ingeniería que se encarga de la extracción y concentración de los elementos metálicos y no metálicos contenidos en los minerales, así como de su purificación y fundición, para convertirlos finalmente en productos útiles para la sociedad. Los ingenieros metalúrgicos piensan constantemente en nuevas formas de minimizar desechos, maximizar la eficien-

cia energética, incrementar el desempeño y facilitar el reciclaje.

que dejaba entrever el valor estratégico, comercial y vital de los metales.

La utilización de los materiales metálicos y el desarrollo social

El advenimiento de la Revolución Industrial y sus posteriores desarrollos tecnológicos no hubiesen sido posibles sin el concurso de los materiales metálicos.

Desde hace aproximadamente 9.000 años, la historia de la humanidad ha estado siempre ligada al empleo de los materiales metálicos. El conocimiento de sus propiedades y las destrezas en su obtención y transformación han marcado, sucesivamente, las distintas etapas históricas a través de las que la especie humana se ha desarrollado (Edad del Cobre-7.000 a.C., del Bron-

ce-2.800 a.C. o del Hierro-1.500 a.C.). El descubrimiento de que la fusión y mezcla de metales cambiaba drásticamente las propiedades de estos constituyó un hito en nuestro desarrollo,

Este largo recorrido podría hacer pensar que los metales y sus aleaciones son un tema desactualizado, falto de innovación o de escaso desarrollo científico; pero la realidad es radicalmente distinta. Resulta curioso comprobar cómo los primeros en ser descubiertos, como el cobre, el estaño, la plata, el oro y el hierro, siguen involucrados en los avances científicos y tecnológicos de nuestros días. Por ejemplo, sería impensable hablar de superconductores y no pensar en el cobre, el primer elemento metálico del que se tiene constancia; o mirar las impresionantes plataformas petrolíferas del Mar del Norte, con alturas de hasta 270 metros y no volver la vista al hierro.

Nuevos materiales Los materiales metálicos están en permanente actualización, gracias a la investigación incesante sobre sus propiedades físicas y químicas. Los avances conseguidos, sobre todo en el último cuarto del siglo XX, en caracterización, análisis y procesamiento de materiales han permitido el desarrollo de nuevos materiales metálicos específicamente diseñados para soportar condiciones extremas de trabajo. Estos nuevos materiales combinan, junto con su viabilidad económica, elevadas propiedades mecánicas, alta resistencia a la corrosión y a la oxidación en altas temperaturas. Para conseguir estas propiedades es necesario jugar con la composición, con la microestructura y con el procesamiento de los metales y aleaciones.* *Juan J. de Damborenea, Nuevos Materiales Metálicos, Nuevos Materiales en la Sociedad del Siglo XXI, CSIC, Madrid, 2007


ANIVERSARIO La Ingeniería Metalúrgica en Colombia El programa de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad Industrial de Santander es el primero en su género en Colombia y fue creado, por el Consejo Directivo mediante el acuerdo No. 034 del 2 de Junio de 1954, siendo rector el Dr. Julio Álvarez Cerón. De esta manera, se daba respuesta al anhelo de la región de involucrarse en el desarrollo tecnológico de la industria siderúrgica, metalmecánica, de minas y de petróleos, que se estaba consolidando en Colombia en esos momentos. El primer decano de la Facultad fue el doctor Ciro Duarte Pacheco; y dentro de los primeros profesores se destacan los ingenieros Marco Tulio Pulido Bolívar, Hernán Poblette, Jaime García Arenas y Juan Ramírez Muñoz. Los primeros ingenieros metalúrgicos se graduaron en 1959. Algunos de estos primeros ingenieros se convertirían más adelante en profesores, de la otrora Facultad de Ingeniería Metalúrgica. Tal es el caso de los profesores Álvaro Quiroga Correa y Jorge Bautista Vesga.

Los primeros ingenieros metalúrgicos de Colombia UIS - 1959 • Álvaro Quiroga Correa • Álvaro Rosillo Melo • Daniel Guillermo Escalante P. • Edmundo Reyes Reyes • Hernando Mesa Pérez • Jaime Ruiz Gómez

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• Jorge Bautista Vesga • Luis Eduardo Serpa Rey • Luis Francisco Solano Puyana • Luis Raúl Reyes Amaya • Pedro Julio Barrera Vega La experiencia adquirida durante más de dos décadas de trabajo académico e investigativo llevó a que en 1978 se creara el programa de Maestría en Ingeniería Metalúrgica. Nuevamente este fue el primer programa de posgrado en el área en el país. La incorporación de ingenieros dedicados a la investigación contribuyó a la creación y consolidación de los grupos de investigación con los que actualmente cuenta la Escuela, el Grupo de Investigaciones en Minerales, Biohidrometalurgia y Ambiente (GIMBA), el Grupo de Investigaciones en Corrosión (GIC) y más recientemente el Grupo de Investigaciones en desarrollo y tecnología de nuevos materiales (GIMAT).

Investigación, pilar de la Escuela Desde ese entonces la práctica investigativa ha sido uno de los pilares de la Escuela, logrando que sea reconocida tanto a nivel nacional como internacional. Se han realizado varios proyectos de investigación con diversas entidades, que han permitido la optimización de procesos, publicaciones y desarrollo de conocimiento. De esta forma, en el 2012 se creó el Doctorado en Ingeniería de Materiales, el quinto programa doctoral de la UIS. El reto de la Escuela para las próximas décadas es formar a los futuros doctores que generen

Antigua Planta de Acero, 1970. Se aprecian, entre otros, el profesor Álvaro Quiroga Correa, primero abajo a la derecha; arriba a la izquierda Luis René Salazar Santos, profesor de física. A la derecha, detrás de la escalera: Pompilio Ruiz y el técnico Gabriel Quiroga y un técnico de apellido Morales.

conocimiento en el área de los materiales que este país necesita.

Liderazgo bien forjado A lo largo de estos 60 años la Escuela ha tenido el privilegio de contar con profesores de la más alta calidad, que con su esfuerzo y dedicación han contribuido a que hoy en día sigamos siendo una de las mejores escuelas de Ingeniería Metalúrgica del país. Actualmente, se cuenta con 11 profesores de planta y 14 profesores de cátedra. Tenemos cerca de 544 estudiantes de pregrado, 24 estudiantes de maestría y 3 estudiantes de doctorado. Hemos formado alrededor de 1150 ingenieros metalúrgicos y 82 magísteres en Ingeniería Metalúrgica/ Materiales.

Saber compartido

El Laboratorio Microscopía, ubicado en el sótano del edificio Jorge Bautista Vesga del campus UIS, cuenta con tecnología de punta para el desarrollo de proyectos de investigación de la Escuela y la Universidad.

Nuestros egresados constituyen nuestro mayor orgullo; gracias a ellos se ha logrado que la Ingeniería Metalúrgica adquiera identidad propia en el país. Ellos son gestores, empresarios, empleados que trabajan para las más importantes empresas nacionales e internacionales. Una buena parte de nuestros egresados trabaja para el sector de hidrocarburos, específicamente en Ecopetrol, Shell, Pacific Rubiales, CIMA, Ismocol S.A., Monómeros Colombo

Venezolanos, entre otros. Así mismo, en las industrias del sector minero-energético, como Cerromatoso S.A., El Cerrejón, Eco Oro, Baterías Mac. Otro sector importante de trabajo es la joyería y la fundición, como en Paz del Rio, Siderúrgica de Boyacá S.A. Y también en las empresas del sector metalmecánico, Transejes, IMMAT, ACESCO, Indumil, Tenaris Tubocaribe. Sin dejar a un lado las empresas dedicadas al control de materiales y procesos, como Tecnicontrol, ATP Ingenierías SAS, Tipiel, TP Group, Applus-Colombia e Insercor S.A.S. Varios de los egresados han optado por la investigación y la academia; algunos de ellos son ahora profesores de la Escuela y de otras universidades, como la Universidad de Antioquia, la Universidad Nacional, la Universidad del Valle, la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Tunja y la Universidad Pedagógica de Pereira. Este recorrido de 60 años nos ha permitido contribuir al progreso del país y estar dispuestos a responder a más retos a corto, mediano y largo plazo. Nuestra demandante sociedad requiere de innovación constante, de desarrollo y adaptación de nuevo conocimiento que le permitan competir con las grandes sociedades industrializadas.


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CIENCIA

Modificación de Lipasa B de Candida antarctica:

Un enfoque desde la Química de Proteínas Por: Rodrigo Torres, PhD. Profesor Titular Escuela de Química UIS. Miembro Correspondiente Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (ACCEFYN)

Figura 1. Conformaciones estructurales de la lipasa B de Candida antarctica. Tomada de Protein Data Bank, código de acceso 1TCB.

Conformación cerrada

Las enzimas son biocatalizadores que llevan a cabo diversos procesos químicos bajo condiciones suaves de reacción. Sus usos en procesos de biotransformación en múltiples campos industriales, donde se destacan el procesamiento de alimentos, aditivos de detergentes, biosíntesis de compuestos farmacéuticos, y tratamiento ambiental de contaminantes orgánicos, se han debido esencialmente a su gran actividad, alta especificidad y selectividad en medios acuosos. Sin embargo, la mayoría de las enzimas se han seleccionado a través de procesos naturales de evolución, lo cual ha generado que operen generalmente en condiciones

ambientales suaves. Esta situación ha limitado mucho su aplicación en procesos industriales que usan condiciones drásticas de reacción (pHs extremos, altas temperaturas, presencia de solventes orgánicos, etc.). Por esta razón, se requiere la estabilización de las enzimas en condiciones diferentes a las fisiológicas.

En busca de catalizadores Estos mejoramientos de las propiedades bioquímicas de las enzimas se pueden lograr usando diferentes tipos de herramientas disponibles en ingeniería de proteínas. Por ejemplo, el desarrollo de técnicas “metagenómicas” ha permitido el descubrimiento y acceso a genes con nuevas funciones enzimáticas a partir de microorganismos

Conformación abierta

extremófilos o no-cultivables en ambientes extremos (aguas termales, fosas submarinas, etc.).

química aún permanece como un método efectivo para la estabilización de proteínas.

Se han usado también tecnologías de DNA recombinante para el clonaje y sobre-expresión de enzimas, mutagénesis sitiodirigida y métodos de evolución molecular, lo cual ha hecho posible manipular casi cualquier propiedad enzimática.

La modificación química

Por otro lado, se han desarrollado muchos avances en el diseño de nuevos soportes y protocolos de inmovilización de enzimas para el mejoramiento de sus propiedades bioquímicas de actividad, selectividad y estabilidad. Aunque la modificación genética ha desplazado a la modificación química de enzimas como estrategia de ingeniería de proteínas, la modificación

A pesar del enorme poder de la manipulación genética, la modificación química tiene algunas ventajas. Por ejemplo, permite la introducción de un amplio rango de grupos químicos a la estructura de la enzima, no requiere predicción de la estructura de la proteína, es rápida (comparada con la modificación genética) y se puede realizar con la enzima en su estructura nativa. Si la modificación es llevada a cabo en fase sólida (usando enzimas inmovilizadas), existen ventajas adicionales, tales como un mayor control de la modi-


CIENCIA ficación química minimizando interacciones indeseables proteína-proteína. Además, el uso de enzimas inmovilizadas facilita el uso de medios no convencionales (por ejemplo, medios orgánicos anhidros) y puede simplificar el número de pasos de la modificación química de enzimas.

Fortaleza de las lipasas Entre las enzimas más utilizadas en procesos industriales y con prometedoras aplicaciones, se encuentran las lipasas. Estas son capaces de biotransformar sustratos con una alta selectividad y especificidad, por lo cual pueden ser usadas en diferentes medios de reacción. De esta manera, las lipasas han sido empleadas tanto en la industria de alimentos (Hidrólisis de grasas), biocombustibles (Producción de Biodiesel) y en química fina (Síntesis de fármacos quirales), entre otras.

Lipasas en 3D En los años 90, se determinó la estructura tridimensional de diferentes lipasas mediante técnicas cristalográficas. En ella se pudo mostrar que en la mayoría de las lipasas existe un elemento móvil, conocido como lid o tapadera, conformado por una o dos estructuras en forma de alfa-hélices cortas, unidas al cuerpo de la lipasa por medio de elementos estructurales flexibles.

Las singulares características estructurales de las lipasas sugieren que la presencia del lid es un determinante estructural y funcional de la actividad y selectividad de esta enzima.

Activando las lipasas La información de las conformaciones estructurales de las lipasas permitió evidenciar que en su mecanismo catalítico ocurre un fenómeno denominado “activación interfacial de lipasas”. De acuerdo con este mecanismo, las lipasas muestran una cadena polipeptídica (lid) en su estructura, la cual cubre el sitio activo, impidiendo el acceso del sustrato (conformación cerrada) cuando se encuentran en ausencia de interfases. Sin embargo, en presencia de interfases hidrofóbicas, se presentan importantes cambios que dan lugar a la generación de una “conformación abierta” de la enzima en la cual el lid es desplazado como resultado de la exposición de superficies hidrofóbicas que ahora interactúan con la interfase. Así, confieren funcionalidad a la enzima. Por otro lado, es evidente que las lipasas en medios acuosos presentan actividad catalítica, en muchos casos comparables a la de las esterasas (enzimas que hidro-

lizan ésteres) no lipásicas. Esto sugiere que las lipasas en sistemas acuosos homogéneos se encontrarían en un cierto equilibrio entre la conformación cerrada y la conformación abierta que les permiten ser catalíticamente activas en medios acuosos homogéneos (Ver Figura 1).

Modificación química La posibilidad de disponer de derivados enzimáticos altamente estables en condiciones de operación industriales, es uno de los objetivos más importantes en reacciones de biotransformación. Para el caso particular de las lipasas, es interesante conocer cuál de las dos configuraciones es más estable; es decir, la estructura abierta o la cerrada. Según lo anterior, resulta interesante la preparación de diferentes derivados de lipasas en los cuales a través de estrategias de inmovilización sea posible la modulación de las propiedades catalíticas por la alteración del equilibrio conformacional existente.

Ingeniería de proteínas El equilibrio conformacional de las lipasas sugiere que la permanencia de una estructura abierta o cerra-

da, se da a través de un gran número de fuerzas intra- e intermoleculares. Por lo tanto, es posible que una variación en la densidad de carga de la enzima, altere la forma exacta del centro activo y en consecuencia las propiedades biocatalíticas de la lipasa. Para tal fin, es posible utilizar herramientas de ingeniería de proteínas tales como la modificación química de residuos aminoacídicos superficiales de la enzima, la ingeniería del medio de reacción y la ingeniería del derivado.

La lipasa de la Antártida Una de las lipasas más interesantes y que ha sido estudiada por su alta selectividad es la lipasa de Candida antarctica B (CALB, según sus siglas en inglés). Esta fue aislada por primera vez en la Antártida cuando se examinaban enzimas activas en condiciones extremas (Ver Figura 2). CALB es ampliamente usada como biocatalizador debido a su regio- y enantio-selectividad frente a alcoholes, aminas, ésteres y ácidos racémicos. En su forma inmovilizada posee gran estabilidad frente a un amplio rango de valores de

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pH y temperatura. De este modo, se ha implementado en diferentes reacciones orgánicas, incluyendo muchas que han sido usadas a escala comercial. Además, CALB se ha inmovilizado en muchos soportes hidrofóbicos con buenos resultados de rendimiento de inmovilización, estabilidad y recuperación de actividad enzimática.

En la UIS En nuestro grupo de investigación, hemos llevado a cabo la modificación química de la superficie de la enzima CALB inmovilizada en soportes por medio del uso de diferentes estrategias (Ej.: Etilendiamina, Anhídrido succínico, entre otros), y evaluado el efecto de dichas modificaciones sobre la actividad, estabilidad y selectividad de CALB. Con ello, se ha logrado mejorar su actividad en reacciones de esterificación de diferentes ácidos carboxílicos, su enantioselectividad sobre fármacos antihipertensivos como atenolol y propanolol, así como la estabilidad de estas enzimas frente a altas temperaturas y presencia de solventes orgánicos en el medio de reacción.

Figura 2. Estructura Lipasa B de Candida antarctica. Tomada de Protein Data Bank (1LBT.pdb). Sofware de visualización Chymera.


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CIENCIA

Investigación con mucha fibra Por: Redacción Cátedra Libre

to vital, hoy día no pasa de ser un producto más de economía campesina. El cambio de fibras naturales a sintéticas, en la economía local y nacional, va en contravía de las tendencias en países industrializados donde se aprecian propiedades como la biodegradabilidad y el impacto positivo en los ciclos de carbono, ofrecidas por las fibras naturales. La pregunta entonces es: ¿qué más podemos hacer con las fibras de fique para que resurja como un producto de valor?

Innovación, es la respuesta

La modificación superficial de las fibras de fique, en este caso con óxido de manganeso, un nanocompuesto que actúa como catalizador, ha demostrado su capacidad para degradar los colorantes que utiliza la industria textil y remover los agentes que contaminan el agua.

Santander es un departamento de contrastes geográficos. Diversos aspectos de la topografía santandereana permitieron forjar el temple de diferentes culturas, desde los guanes hasta los españoles, quienes han aprendido a vivir en paisajes asombrosos y a extraer los mejores frutos de peñas tan difíciles para las

labores agrícolas. Uno de esos frutos milenarios es la fibra de fique. Esta ha sido utilizadatradicionalmente para hacer lazos, cabuyas, sacos y artesanías; sin embargo, en los últimos años ha perdido su protagonismo por causa de las fibras sintéticas. Lo que para nuestros antepasados fue fru-

Esta pregunta ha sido la punta de lanza del Grupo de Investigación en Fisicoquímica Teórica y Experimental, dirigido por los profesores Marianny Yajaira Combariza, Cristian Blanco Tirado, Herminsul Cano Calle y Gerardo Bautista, de la Escuela de Química. “Una de las líneas de investigación de nuestro grupo es entender cómo es la estructura superficial, a nivel nanoscópico, de este material y cómo esta superficie puede ser modificada para trasmitirle a las fibras propiedades físicas y químicas con funcionalidad específica”, comenta el profesor Blanco. Esta tarea podemos realizarla porque las fibras de fique, constituidas principalmente de

celulosa, tienen una alta densidad de grupos –OH sobre la superficie, lo que las hace muy reactivas, según la profesora Combariza. “En el laboratorio aprovechamos esa reactividad y, a través de varias reacciones químicas sucesivas, hacemos crecer sobre la superficie del fique nanopartículas de metales y de óxidos de metales de transición”, agrega la docente. Estas nanopartículas quedan distribuidas homogéneamente sobre esta fibra de fique y listas para ser utilizadas en diversas aplicaciones industriales.

El fique potenciado Un ejemplo de esa transformación es la modificación superficial de las fibras de fique con óxido de manganeso. Este nuevo material nanocompuesto ha demostrado ser muy útil en la oxidación de moléculas, contenidas en las aguas residuales de la industria textil, las cuales son difíciles de eliminar mediante procesos convencionales de purificación de aguas. Entre estas moléculas se encuentra el índigo carmín, la responsable de imprimirle color azul a los pantalones de “denim”. Es sorprendente como en tan solo cinco minutos el nuevo material nanocompuesto elimina 98% del contaminante de las aguas residuales por contacto directo.


CIENCIA

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Gracias a esa capacidad catalítica este novedoso material ha despertado gran interés en diferentes industrias nacionales e internacionales. Dicho compuesto, hecho 100% en la UIS, está en proceso de patente y los resultados de este trabajo se publicaron recientemente en una de las revistas especializadas en temas ambientales con mayor impacto en el mundo: Green Chemistry. Actualmente, en el grupo se construye un prototipo que pueda ser instalado en alguna empresa nacional de la industria textil; después de un concurso interno, los integrantes del grupo decidieron denominar el primer prototipo muy convenientemente “byedye”.

Nuevas propiedades Otros materiales nanoestructurados sintetizados en el Grupo de Investigación en Fisicoquímica Teórica y Experimental GIFTEX son útiles como bactericidas, oxidación del negro de azufre o incluso para adsorber selectivamente compuestos azufrados contenidos en corrientes de hidrocarburos. Todos estos materiales son hechos gracias a la versatilidad química que ofrece la superficie de las fibras de fique. Visitar el laboratorio del GIFTEX, en la sede UIS – Guatiguará, implica hablar necesariamente de fibras naturales, nanomateriales, nanofluidos y celulosa. Hoy por hoy, en el grupo de investigación se forman seis estudiantes de doctorado, siete de maestría y alrededor de veinte de pregrado, la mayoría de ellos en química, aunque hay un número importante de estudiantes de ingeniería química,

Imagen de microscopio electrónico (STEM - Scanning Transmission Electron Microscopy) del corte transversal de las fibras de fique.

microbiología, ingeniería de materiales, ingeniería de sistemas y biología.

Mejores herramientas Algunos estudiantes hablan de celulosa nanocristalina, de las propiedades anfifílicas de la celulosa, de nanoagregados y de nanofibras, de celulosa bacteriana. También de imágenes ópticas de fibras, de imágenes SEM, estructura molecular y de análisis de rayos X. Otros mencionan siglas extrañas como XPS, MALDI/ TOF, ICR-FT-MS, que suenan como si todos estuvieran poseídos por la magia de la ciencia. “Es gracias a las herramientas con que contamos en la sede UIS – Guatiguará que es posible avanzar en el desarrollo de nuevos catalizadores nanoestructurados, como lo estamos

haciendo en nuestro grupo de investigación”, comenta la profesora Combariza. “Sin esas herramientas –agrega esta investigadora– difícilmente podríamos caracterizar los materiales y probar que, en efecto, cumplen con una función específica; tendríamos que enviar las muestras a otras universidades y muy probablemente perder la posibilidad de proteger los productos de innovación”.

Se respira investigación El profesor Herminsul Cano señala al respecto: “Es gratificante ver los resultados de los estudiantes cada viernes durante los seminarios del grupo; el avance es significativo

gracias al ambiente de investigación que se respira en la sede”. La experiencia adquirida en los últimos años en la síntesis, caracterización y utilización de los nuevos materiales nanoestructurados ha permitido que el GIFTEX haya organizado importantes eventos científicos en la sede UIS – Guatiguará. Dos seminarios en nanomateriales y dos en espectrometría de masas en los últimos cuatro años. “Ya hemos institucionalizado –precisa el profesor Blanco– la visita de varios colegas nacionales e internacionales, de prestigiosas universidades de Estados Unidos, Brasil y México, con quienes colaboramos en diversos proyectos de investigación”.

Para el petróleo De igual manera, el profesor Cristian Blanco explica que el GIFTEX avanza en la ejecución de un ambicioso proyecto recientemente financiado por ECOPETROL, que consiste en diseñar nuevos nanofluidos para la inhibición y rompimiento de emulsiones. Aunque es prematuro mostrar resultados de este trabajo, señala este investigador que “el objetivo es mejorar la producción de campos maduros y campos de crudos pesados mediante el uso de nanofluidos que permitan disminuir la viscosidad de otros fluidos. Algunos de esos nanofluidos utilizan como esqueleto nanofibras de celulosa”, lo cual ratifica la idea de que el GIFTEX es realmente un grupo con mucha fibra.


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TECNOLOGÍA

Dento, tecnología a pedir de boca Por: Gonzalo Serpa, Redacción Cátedra Libre

Dento fue diseñado para trabajar con una mínima interacción con el usuario, pues la mayoría de las funciones son automáticas y están sincronizadas. El sistema de cepillado es flexible y versátil, pues está en capacidad de alcanzar la mayoría de las piezas dentales sin causar daño a las encías con el movimiento de sus cerdas.

Un ingenioso sistema para contribuir en las labores de limpieza dental a las personas con discapacidad en miembros superiores, diseñado y construido en la Universidad Industrial de Santander, está a la espera de recibir la patente de invención de la Superintendencia de Industria y Comercio SIC. El sistema, conocido como Dento, es un dispositivo mecatrónico que ayuda a las personas sin brazos o con discapacidad para la manipulación de objetos, con el fin de que puedan hacer de manera autónoma el cepillado, la limpieza dental y tener acceso

menzar el cepillado; durante esta operación gira en diferentes ángulos. Cuando la persona se retira, el cepillo se detiene, se recoge, se lava y se desinfecta. Además, cuenta con un sistema dosificador de crema y otro para el suministro del flujo del agua necesario para el enjuague. Este dispositivo de higiene bucal es el resultado de un ejercicio académico, elaborado a partir de las necesidades y características de las

a un flujo de agua para el enjuague de su boca.

Funcionamiento automático El dispositivo consta de una unidad central que se empotra en la pared, donde está el cepillo y la crema dental, y una unidad secundaria encargada de suministrar el agua. Cuando la persona se aproxima, Dento se activa y extiende el cepillo a la altura de la boca para co-

personas con limitación en sus brazos.

Dento es mejorar la calidad de vida de las personas con discapacidad bilateral en sus brazos. Durante la investigación encontramos que la manera como ellos realizaban su limpieza dental no era la adecuada y esto afectaba la calidad de la higiene”, explicó Israel Garnica, uno de los diseñadores del sistema.

Control electrónico El prototipo consta de una unidad central adosada a la pared, un pequeño element o que se ajusta al drenaje, un dispositivo de carga de agua sensible

a la aproximación y suministro eléctrico para los sistemas de entrada y salida de agua. Las funciones que realiza están soportadas por elementos controlados electrónicamente. El mecanismo permite la elevación del cepillo, su movimiento, su rotación controlada, el lavado y tiene un sistema para la desinfección de las cerdas. El equipo está provisto de un sistema interno que dispensa la pasta de dientes de modo automático, sincronizado con el movimiento del cepillo. Al aproximarse el usuario, se activa el dosificador de la pasta dental, el cepillo se eleva a la altura de la boca, se pone en funcionamiento y cada cierto tiempo la cabeza del cepillo gira 90 grados. Al retirarse la persona, el dispositivo se recoge, limpia, desinfecta y guarda.

Total autonomía En su diseño y construcción se invirtió un año y medio de trabajo. “Lo que buscamos c o n

El propósito de este instrumento es proporcionar máxima autonomía al usuario en su higiene oral, así como mejorar su calidad de vida y bienestar. Lo que implica una consecuente mejora en su autoestima y simplificación de las funciones necesarias para


TECNOLOGÍA

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son los creadores de esta tecnología. El proyecto contó con la asesoría del odontólogo y rehabilitador dental Mario Castillo, en aspectos como el tiempo requerido para un correcto cepillado, los ángulos recomendados en que se debe realizar, la presión adecuada para no lastimar las encías y el diseño del cabezal del cepillo. Los creadores de este invento resaltan que su construcción se realizó en Bucaramanga, con insumos 100% colombianos. Solo fue

necesaria la importación de la luz ultravioleta. el lavado bucal, reduciendo las actividades y posiciones incómodas. Dento fue diseñado para trabajar con una mínima interacción con el usuario, pues la mayoría de las funciones son automáticas y están sincronizadas. El sistema de cepillado es flexible y versátil, pues está en capacidad de alcanzar la mayoría de las piezas dentales sin causar daño a las encías con el movimiento de sus cerdas. El sistema de limpieza está compuesto no solo por el cepillado con dentífrico y el enjuague, sino también por la emisión de una luz bactericida en

la cabeza del cepillo. El enjuague puede ser controlado por la aproximación del usuario para activar o suspender el flujo del agua. Mientras el sistema trabaja, la interface de usuario emite una señal sonora y visual para indicar en qué etapa del proceso se encuentra.

Los inventores Israel Garnica Bohórquez y Luis Alfonso Ortiz, diseñadores industriales, Raúl Hernando Cadena, ingeniero electrónico, egresados de la UIS y Juan Carlos Moreno, profesor adscrito a la Escuela de Diseño Industrial de la universidad,

Proyección internacional La patente también ha sido presentada ante la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI) en aplicación del Tratado de Cooperación en materia de Patentes (PCT), con lo cual se abre la posibilidad de entrar en fases nacionales en más de 148 países signatarios de este tratado. De ser otorgada la patente, se buscará su comercialización o la entrega de licencia de uso a las empresas interesadas.

El sistema tiene una unidad central que se instala en la pared, donde reside la unidad de procesamiento y los principales mecanismos del cepillado, así como el dispensador de la pasta dental, y conectado a él un sistema de suministro de agua para el enjuague y el desagüe, donde también está dispuesta la luz bactericida.


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CULTURA

Ciencias humanas, sin islas ni fronteras Por: Hernando Motato C., profesor Escuela de Idiomas UIS.

Bellas palenqueras vendiendo fruta fresca. Esta imagen, icónica de la cultura afrocaribe, es compartida por muchos países latinoamericanos y es uno de los temas presentes en la literatura en esta parte del mundo.

Del 10 al 14 de marzo, la Universidad de Cartagena y el Instituto Internacional de Estudios Afro-caribes realizaron la IV Conferencia Internacional de Estudios sobre la Negritud. Este evento académico congregó a investigadores y estudiosos de universidades latinoamericanas y norteamericanas en torno a la literatura negra y sobre este tema confluyeron los enfoques históricos, sociales y antropológicos, con los cuales evidenciaron las estrechas afinidades con la

literatura. Esto confirma aún más que en las ciencias humanas no hay islas o territorios discursivos independientes, pero cuando se opta por el aislamiento se estrechan las fronteras y se cae en una cientificidad sin horizontes.

También es tarea de la UIS Lo anterior permite una reflexión sobre el quehacer académico en la UIS, en donde las ciencias humanas deberían ser el centro de convergencia para las reflexiones de los historiadores, filósofos, economistas, sociólogos, pedagogos, lingüistas y

hombres de letras sobre el pasado y presente histórico del país. ¿Cuándo llegará ese día en que novelas como La casa de las dos palmas (1988) sean el objeto de estudio de historiadores y economistas en torno a la colonización antioqueña? O la célebre novela de Ricardo Güiraldes, Don Segundo Sombra (1926), sea punto de discusión entre la literatura y la didáctica a partir de la enseñanza, y de ella tener en cuenta que un aprendizaje se construye desde el error y no de la certeza. En este punto, justamente, cabe la sentencia: una clase excelente es

cuando el estudiante sale confundido y no convencido; tal confusión le exige que busque soluciones, que indague. Por el contrario, cuando sale convencido se entiende que el profesor lo dio todo y entonces el joven opta por aprovechar las horas libres para dedicarse a la comunicación por las redes sociales, pues el profesor es excelente, llenó el tablero de datos y qué mejor que capturar desde mi tablet esos “inmortales” garabatos del docente.

Dos aproximaciones Sobre esas aproximaciones discursivas traigo a co-


CULTURA lación una bella reflexión sobre la enseñanza y una actitud de dos destacados científicos colombianos. El primero es el doctor Rafael Torres A, profesor de la Escuela de Física de la UIS. Dice este hombre de ciencia que en Colombia la educación se hizo para estudiantes malos y lo explica de la siguiente manera: cuando un estudiante avanzado, que se ha formado por su propia cuenta, entra a la clase se convierte en un problema; pues el profesor imparte la clase por lo bajo, la imparte para todos, para aquel estudiante que ni siquiera ha abierto el libro o para aquel estudiante que no oye clase sino que chatea con sus amigos desde el fondo del salón. Este joven pierde la materia y entonces se deben aplicar estrategias para que no quede PFU; mientras que para el estudiante destacado, dedicado a su labor académica no hay estrategias, por el contrario al profesor le fastidia porque entiende que él es una competencia en su saber. A ello viene con precisión la siguiente consideración de Gastón Bachelard, que dice más o menos así: “Hay profesores que son incapaces de aprender y se meten a enseñar”. En cuanto a la actitud del docente en el salón de clase traigo a colación el ejemplo del doctor Antonio Gutiérrez de Piñeres,

profesor de física en la Universidad Tecnológica de Bolívar. Este científico, en la clase, antes de dar comienzo al

Mayo”, ocurrida en dicho mes del año 1912; de la cual hay referencias en la música afrocubana: “La rebelión de mayo” y “Alto songo”. Esto se dio a conocer en una excelente conferencia de la cineasta cubana Gloria Rolando. También hubo la oportunidad de conocer la presencia de escritoras negras en Uruguay y Chile a partir de la conferencia de la doctora de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul, Liliam Ramos.

tema de su saber le declama (aunque no es el verbo adecuado) un poema de Jorge Luis Borges o le explica casos de física a partir de algunos cuentos de Borges, de quien es un profundo conocedor y estudioso de su obra. El estudiante del común no entiende esta actitud y en un principio cree que el profesor Gutiérrez está loco, pero cuando empieza a ver el sentido de los cuentos o de los poemas desde la dimensión científica comprende que la ciencia exige un primer paso que es la contemplación del mundo, tal como lo hace el poeta.

De allí que toda disciplina del saber admita una integración y sobren los ejemplos sobre los saberes y sus vasos comunicantes.

Una constante en el continente Esta digresión me permite elaborar un panorama de lo que en Cartagena se vivió en esa semana de la negritud. Por ejemplo, la fuerte discriminación racial en Cuba, la persecución a los negros y su marginación en los escenarios públicos hicieron que el negro se rebelara contra el oprobio del blanco. Esto se conoce en la historia como la “Rebelión de

Nuestra participación En ese mismo marco de conferencias, la Universidad Industrial de Santander se hizo presente con una ponencia del profesor de la Licenciatura en Español y Literatura: Hernando Motato, estudioso de la cultura caribe. En esta oportunidad la disertación fue sobre las relaciones entre la literatura y la historia a partir de la novela de Germán Espinosa (1938-2007) Los cortejos del diablo (1970). La presencia de la inquisición, los oprobios, los castigos, las torturas infringidas por los representantes de la Iglesia Católica fueron puntos de referencia

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en su ponencia para señalar que la literatura cada día se nutre de otras disciplinas y que la historia es una de sus más estrechas colaboradoras. Cartagena es la ciudad más “ficcionalizada” en Colombia y de ello dio cuenta la ponencia mediante las menciones a novelas como Chambacú, corral de negros y Changó, el gran putas, de Manuel Zapata Olivella; La Tejedora de coronas y Los cortejos del diablo, de Germán Espinosa; El patio de los vientos perdidos y La ceiba de la memoria, del gran escritor cartagenero Roberto Burgos Cantor, etc. Sobra decir que Cartagena también está en la poesía de Luis Carlos López, Jorge Artel, Candelario Obeso, Rómulo Bustos, entre otros.

¿Y en Santander cuándo? Solo queda esperar que algún día en la UIS haya un evento de esta magnitud y tengamos la oportunidad de escuchar a los economistas, historiadores, hombres de letras y filósofos en torno a la obra de Pedro Gómez Valderrama o de Jesús Zárate Moreno, entre tantos que han fabulado al gran Santander. Por el momento, quedémonos con el eco de “La Rebelión” en la voz del Joe Arroyo.


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LIBROS

Junio de 2014 No. 168

Cátedra Libre junio 2014  

Periódico Institucional de Investigación

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