Saltar al contenido principalSaltar al pie de página

Patricia López, directora general de Idonial: "Los nuevos materiales nos hablan, nos cuidan y cuidan al planeta"

La directiva destaca la revolución que la IA trae al diseño de nuevos compuestos: "El trabajo de años que Edison necesitó para llegar a la bombillas se hace hoy en diez minutos"

Patricia López Vicente, directora general del Centro Tecnológico Idonial: "Con la IA Edison habría tardado diez minutos en detectar los materiales con los que se hacen los filamentos de las bombillas"

Patricia López Vicente, directora general del Centro Tecnológico Idonial: "Con la IA Edison habría tardado diez minutos en detectar los materiales con los que se hacen los filamentos de las bombillas" / VÍDEO: Amor Domínguez/ FOTO: Irma Collín

Pablo Álvarez

Oviedo
Por qué confiar en El Periódico Por qué confiar en El Periódico Por qué confiar en El Periódico

El célebre Thomas Edison tuvo que testar 3.000 materiales para llegar a identificar el más adecuado para los filamentos de las bombillas. Esta tarea, que le supuso años de trabajo, "es posible hacerla hoy hacer en diez minutos gracias a la inteligencia artificial y a las tecnologías de gestión de big data", explicó este miércoles Patricia López Vicente, directora general del Centro Tecnológico Idonial, en la tercera jornada de la XI edición de la Semana de la Ciencia "Margarita Salas", organizada por LA NUEVA ESPAÑA.

Patricia López, licenciada en Físicas y MBA en Defensa, expuso una muestra de investigaciones que Idonial está llevando a cabo en el ámbito de los nuevos materiales. Un campo, la ciencia de los materiales, en el que "investigar y desarrollar un nuevo compuesto, una aleación o un polímero inteligente puede requerir décadas de estudio, desde el primer descubrimiento en el laboratorio hasta que finalmente llega al mercado o salva una vida".

Se trata de una disciplina científica en la que "el límite está en nuestra imaginación" y en la que los investigadores protagonizan día a día "una carrera de fondo en la que la paciencia es el ingrediente principal", indicó la ponente.

"La era de los materiales que ‘piensan’" era el título de una conferencia que la directora general de Idonial impartió en conversación y colaboración con Elena Mielgo García, investigadora y responsable de comunicación del mismo centro tecnológico.

El programa de conferencias de la Semana de la Ciencia proseguirá hoy, jueves, en el Club LA NUEVA ESPAÑA, a las 19.30 horas. Y concluirá mañana, viernes, a las 18.00 horas, en el Acuario de Gijón.

La actividad está patrocinada por varias entidades: Ayuntamiento de Oviedo, Ayuntamiento de Gijón, Instituto Oftalmológico Fernández-Vega, Veolia, Bayer, Universidad Alfonso X el Sabio, Ieducae, Fertiberia y Química del Nalón. Además, cuenta con la colaboración de Idonial y la subvención de la Consejería de Ciencia, Industria y Empleo del Principado.

De presentar a la ponente se hizo cargo Amador Menéndez Velázquez, investigador de Idonial, divulgador y coordinador de la Semana de la Ciencia. "En el futuro, y ya en el presente, tendremos inteligencia no solo en las máquinas, sino también en los materiales", subrayó Menéndez. Sobre Patricia López y Elena Mielgo apuntó que "son dos personas muy comprometidas con la ciencia y la divulgación científica, que buscan nuevas fórmulas para acercar la ciencia y la tecnología a la sociedad".

Patricia López y Elena Mielgo hicieron desfilar por la pantalla del Club LA NUEVA ESPAÑA todo un elenco de nuevos materiales con propiedades inimaginables hasta hace pocos años. Mostraron y explicaron materiales que imitan a la naturaleza, materiales novedosos, materiales inteligentes, materiales que "nos hablan, que nos cuidan y que cuidan al planeta". Algunos de ellos, matizaron, están todavía bajo el epígrafe de la ciencia-ficción, pero otros "son muy cercanos, y los hacemos y trabajamos en ellos en el Centro Tecnológico Idonial".

Las funcionalidades de estos materiales son muy variadas. Como norma general, "lo que se busca es que aporten un plus a objetos y herramientas de uso cotidiano, como pueden ser los aviones, la ropa, los alimentos…", aseveró Patricia López. Y añadió: "Cada día necesitamos materiales con mejores prestaciones". Eso es lo que explica que en el momento actual "haya más inversión pública y privada que nunca" en este sector de la ciencia y la tecnología.

Elena Mielgo detalló la aplicación de los nuevos materiales a infraestructuras que pueden ser objeto de corrosión, con el consiguiente riesgo potencial de generar tragedias de gran envergadura. "El desafío es conseguir que los materiales perciban cómo está su propia salud y nos avisen, mediante sensores, de la corrosión que sufren antes de que se produzcan consecuencias graves", señaló Mielgo.

La IA ha traído una mayor rapidez en las investigaciones. Y también está impulsando el desarrollo de los denominados "materiales inteligentes". Frente al carácter estático de los materiales tradicionales, "estos nuevos compuestos son capaces de responder a estímulos externos, modificando sus propiedades en tiempo real", enfatizaron las ponentes. Este cambio de paradigma "los sitúa como una pieza clave en la innovación tecnológica de las próximas décadas", pronosticaron.

Sobre materiales inteligentes está investigando Idonial, en concreto el grupo que dirige Amador Menéndez. Por una parte, sobre materiales fotocrómicos, que propician que el vidrio se oscurezca o aclare automáticamente en función de la radiación incidente. La investigación desarrollada en los laboratorios asturianos ha logrado tiempos de respuesta ultrarrápidos. En concreto, Idonial "ha conseguido reducir estos tiempos de horas a segundos, alcanzando los tiempos de transición más rápidos reportados hasta la fecha". Este avance representa "un paso decisivo hacia su aplicación real en edificios energéticamente eficientes".

En paralelo, los materiales termocrómicos constituyen otra alternativa. En este caso, el cambio en las propiedades ópticas depende de la temperatura. Tradicionalmente, su uso estaba limitado por temperaturas de activación demasiado elevadas, lo que restringía su aplicación. Sin embargo, los desarrollos de Idonial "han logrado reducir este umbral hasta aproximadamente 35 grados, además de mejorar notablemente la velocidad de transición", consiguiendo de nuevo los tiempos de transición más rápidos reportados hasta la fecha. Estos avances abren la puerta a su integración en soluciones constructivas reales.

Patricia López hizo hincapié en "la necesidad de diseñar nuevos materiales que sean más sostenibles y más respetuosos con el medio ambiente, evitando en la medida de lo posible tensiones geopolíticas por ciertas materias primas, como estamos viendo con las tierras raras".

De hecho, Idonial también ha hecho realidad una relevante contribución al conseguir las primeras luminarias LED "completamente libres de tierras raras, marcando un hito en el avance hacia sistemas de iluminación más sostenibles y menos dependientes de recursos críticos, sin renunciar a prestaciones clave como la eficiencia energética o la calidad lumínica".

La revolución de los nuevos materiales

  • Materiales inteligentes. Frente al carácter estático de los materiales tradicionales, estos nuevos compuestos son capaces de responder a estímulos externos, modificando sus propiedades en tiempo real. Este cambio de paradigma los sitúa como una pieza clave en la innovación tecnológica de las próximas décadas.
  • Materiales inteligentes ópticos ("smart optical materials"). Modifican sus propiedades en respuesta a estímulos específicos, como la luz o la temperatura. Encuentran aplicaciones en ámbitos como la eficiencia energética o la salud humana. Uno de los ejemplos más destacados son las ventanas inteligentes, capaces de regular automáticamente el flujo de luz y calor que entra en un edificio. Este control dinámico permite mejorar el confort interior y reducir el consumo energético asociado a la climatización, uno de los principales retos de la sostenibilidad urbana.
  • Materiales electrocrómicos. Permiten controlar la transparencia del vidrio mediante impulsos eléctricos, aunque su elevado coste limita su implantación a gran escala.
  • Materiales fotocrómicos. Responden directamente a la luz. Estos sistemas experimentan cambios moleculares que alteran su transmitancia, permitiendo que el vidrio se oscurezca o aclare automáticamente en función de la radiación incidente.
  • Materiales termocrómicos. Se caracterizan porque el cambio en las propiedades ópticas depende de la temperatura. Tradicionalmente, su uso estaba limitado por temperaturas de activación demasiado elevadas –en torno a los 68 grados en materiales convencionales como el dióxido de vanadio–, lo que restringía su aplicación.
  • Materiales luminiscentes. Son capaces de absorber luz y remitirla en otras longitudes de onda, un fenómeno conocido como conversión espectral. En el campo de la energía fotovoltaica, esta propiedad permite optimizar la captura de la radiación solar en distintas longitudes de onda (que incluyen el ultravioleta, visible e infrarrojo) y transformarla en regiones del espectro –como el rojo– donde las células solares de silicio presentan mayor eficiencia. Esta tecnología puede aplicarse en sustratos opacos o sustratos transparentes como el vidrio, derivando en este último caso en ventanas fotoeléctricas, capaces de atrapar la radiación solar y convertirla en electricidad.
  • Materiales críticos. Entre ellos destacan las tierras raras, esenciales en numerosas tecnologías, como la iluminación LED. La extracción de estos elementos conlleva un importante impacto medioambiental. Además, las tierras raras están sujetas a fuertes tensiones geopolíticas. China concentra la mayor parte de la producción y exportación mundial. En Europa, la situación es especialmente preocupante, ya que importa cerca del 98% de estos materiales desde el país asiático. Esta situación genera una fuerte dependencia geopolítica y riesgos en la cadena de suministro.