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INSTITUCIÓN

Química de la innovación

Instituto de Araraquara aparece como destacado entre las unidades de la Unesp en ciencia aplicada y en la colaboración con empresas

AbreUnespDIVULGACIÓN UNESP Y LÉO RAMOSEl Instituto de Química (IQ) de Araraquara es reconocido entre las unidades que componen la Universidade Estadual Paulista (Unesp) como un referente en aplicaciones de ciencia e innovación. Investigaciones sobre nuevos materiales, algunas realizadas en colaboración con empresas, y estudios sobre química de productos naturales expandieron la producción científica y la inserción internacional de este instituto, cuyos orígenes se remontan a la creación de la primera carrera de grado de química del interior paulista en la década de 1960. “En el transcurso de nuestra trayectoria, también reunimos una masa crítica que aseguró la excelencia de nuestro programa de posgrado en química, en pie de igualdad con los programas de la USP y de la Unicamp”, afirma Leonardo Pezza, actual director del IQ.

La creación del Laboratorio Interdisciplinario de Electroquímica y Cerámica (Liec) en 1988 constituyó un catalizador de la experiencia del instituto en nuevos materiales. El Liec surgió como resultado de una colaboración entre el grupo del físico José Arana Varela, docente del IQ, con dos colegas que en esa época estaban en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar): Elson Longo y Luiz Otávio Bulhões. El laboratorio se especializó en el desarrollo de materiales tales como arcilla para vajillas y piezas artesanales, revestimientos de hornos de la industria siderúrgica, pisos, azulejos, sensores y semiconductores. “Yo trabajaba con fármacos y José Arana Varela me transformó en un ladrillero. Fui al Liec a trabajar con cerámicas”, comenta Elson Longo, en referencia a su amigo desde hace más de seis décadas y director presidente del Consejo Técnico Administrativo de la FAPESP, quien falleció el 17 de mayo (lea el artículo en la página 34).

Con sede en la Unesp y en la UFSCar, el Liec concretó colaboraciones con decenas de empresas y creó revestimientos y materiales para la industria siderúrgica, por ejemplo. La colaboración con Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) redundó en más de 40 proyectos referentes a nuevos procesos y al desarrollo de materiales refractarios. Uno entre diversos ejemplos de ello fue el uso de revestimiento refractario de magnesio y carbono en el llamado carro torpedo, encargado de transportar el arrabio líquido extraído de los altos hornos. El uso de este material disminuyó la pérdida de calor durante el transporte y permitió prácticamente la duplicación de la carga transportada. Otra colaboración, en este caso con Companhia Brasileira de Metalurgia e Metais (CBMM), hizo posible la construcción del edificio del Liec. Entre las empresas con las cuales el laboratorio mantuvo colaboraciones figuran White Martins y Faber-Castell, aparte de grupos de pequeñas y medianas industrias ubicadas en polos cerámicos de ciudades paulistas tales como Porto Ferreira, Santa Gertrudes y Pedreira. “Gracias a nuestra interacción con las industrias, obtuvimos recursos y pudimos comprar equipos sofisticados. Eso nos puso en condiciones de llevar adelante investigaciones de alto nivel y de sembrar buenas colaboraciones con grupos internacionales”, dice Elson Longo, quien hace nueve años dejó la UFSCar y se integró al IQ de Araraquara, donde había cursado sus estudios de grado en los años 1960. El Liec se destaca también en la producción científica. La última edición del Webometrics Ranking of World Universities apuntó a los científicos brasileños más citados de acuerdo con Google Scholar Citations (GSC), el indexador académico de Google. Elson Longo y José Arana Varela son respectivamente el segundo y el tercer científico de la Unesp con mayor índice de citas, detrás únicamente del físico Sérgio Novaes, del Instituto de Física Teórica, quien trabaja en el proyecto internacional del Grande Colisionador de Hadrones (LHC), en Francia. En la comparación entre investigadores brasileños, Longo ocupa el puesto 25º entre los más citado del país, y Arana Varela el 35º.

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En 2001, los investigadores ligados al Liec fueron contemplados en el primer pliego de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) de la FAPESP, un programa que financia por hasta 11 años a equipos de investigadores que trabajen en la frontera del conocimiento y con vocación para transferir tecnología a la sociedad y al sector productivo. En tanto, en el segundo pliego del Cepid, en 2013, el Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos se reformuló para convertirse en el Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales, con su enfoque en materiales nanoestructurados tallados para solucionar problemas relacionados con la energía, la salud y el medio ambiente.

Otra línea de investigación destacada en el Instituto de Química comprende al Laboratorio de Materiales Fotónicos (Lamf). Este grupo surgió en 1994, merced a una colaboración entre los químicos Sidney Ribeiro, que había terminado de concluir su doctorado, y Younès Messaddeq, un marroquí graduado en Francia que realizaba una pasantía de posdoctorado en São Carlos. En la actualidad ambos son docentes del IQ. Uno de los hitos de la actuación del laboratorio fue la llegada de un aparato destinado a la fabricación de fibra óptica donado por el Centro de Investigación y Desarrollo (CPqD) de Telebrás, en Campinas, en 1998. “Para nuestro grupo eso fue fantástico, ya que nos permitió entrar en un circuito de investigación de nivel internacional”, dice Ribeiro. El grupo trabaja actualmente con polímeros naturales, fibras ópticas y películas finas, además de marcadores luminiscentes para medicina. En 2005, el laboratorio desarrolló un tipo de material vítreo producido con una alta concentración de óxido de tungsteno, capaz de almacenar información en tres dimensiones (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 112). Recientemente, otra investigación del Lamf redundó en un artículo científico sobre el desarrollo de un dispositivo flexible capaz de emitir luz. Su materia prima son dos polímeros de fuentes naturales –celulosa producida por bacterias y poliuretano– con potencial para utilización en pantallas de computadoras. La investigación se realizó en colaboración con Agnieszka Tercjak, investigadora de la Universidad del País Vasco.

El grupo tiene una buena inserción internacional. El profesor Younès Messaddeq se apartó en 2010 de los cuadros de la Unesp para comandar un laboratorio de la Universidad de Laval, en Canadá. Un acuerdo entre la Unesp y dicha institución canadiense transformó el Lamf en unidad mixta de investigación asociada al laboratorio conducido por Messaddeq en Canadá. “Hay tres alumnos nuestros en Canadá ahora”, dice Ribeiro. “Nuestro grupo ya ha formado a una centena de magísteres y doctores. Actualmente contamos con 40 personas, entre estudiantes de iniciación a la investigación científica, maestría, doctorado y pasantes de posdoctorado”, dice.

Las instalaciones del Instituto de Química...

DIVULGACIÓN UNESP Y LÉO RAMOS Las instalaciones del Instituto de Química…DIVULGACIÓN UNESP Y LÉO RAMOS

La trayectoria del IQ empezó con la creación, en la década de 1960, del Departamento de Química en la Facultad de Filosofía, Ciencias y Letras de Araraquara, un instituto de educación superior aislado, fundado por el gobierno paulista en 1957. Una figura clave fue el químico Waldemar Saffioti (1922-1999), en ese entonces un docente e investigador de la Universidad de São Paulo bastante conocido como autor de libros didácticos de química utilizados en la enseñanza media. Contratado por la facultad en 1961 para la flamante cátedra de Fisicoquímica y Química Superior, Saffioti organizó lo que sería la primera carrera de química del interior del estado. “Fue un adelantado. La creación de la carrera de Araraquara era vista con cierta desconfianza por los docentes de la USP, que en esa época era la única institución del estado donde se graduaban químicos”, dice Leonardo Pezza, actual director del IQ. “En aquella época, en Araraquara había trolebuses, pero no llegaban al Departamento de Química. Era común que el profesor Saffioti llevase a los alumnos hasta allá en su furgoneta DKW”, comenta.

El objetivo declarado era formar docentes de la disciplina para la red de enseñanza que se resentía debido a la falta de profesionales: a menudo las clases de química eran dictadas por farmacéuticos, médicos e ingenieros. Los cuadros del departamento durante los primeros tiempos mezclaban investigadores de la USP reclutados por Saffioti, como en el caso del ingeniero químico Rubens Molinari, y docentes extranjeros, a ejemplo de los belgas Denise y Jean Pierre Gastmans y del español Manuel Molina.

A mediados de los años 1960, los primeros alumnos egresados ayudaron a reforzar el cuadro docente del departamento, que enseguida empezó a preocuparse también con la investigación. Uno de los precursores fue el profesor Vicente Toscano, contratado en 1967 para dictar clases de química orgánica al regresar al país tras realizar un doctorado en la Universidad Johannes Gutenberg, en Maguncia, en Alemania. A la luz de su experiencia en Europa, Toscano sugirió que los docentes realizasen proyectos de investigación en temas presentes la literatura científica y les ofreciesen a los alumnos pasantías en los laboratorios del departamento. En 1964, el Departamento de Química se separó físicamente de las demás carreras de la facultad, en medio de una rivalidad alimentada por la división de los recursos disponibles, y se trasladó a las instalaciones del barrio Quitandinha. Luego de la creación de la Unesp, en 1976, pasó a contar con una administración propia al convertirse en un instituto. Dos años más tarde se creó el programa de posgrado, dividido en diversas áreas de la química. En la década de 1990, el profesor José Arana Varela asumió la coordinación del programa y propuso una reforma. “En lugar de tener varias líneas fragmentadas, unificamos todas en un solo programa de posgrado en química, que cobró así consistencia”, dijo Arana Varela en una entrevista concedida en febrero para el primer reportaje de esta serie.

...y material cerámico desarrollado en el Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (abajo): asociaciones con empresas y colaboraciones con científicos extranjeros

DIVULGACIÓN UNESP Y LÉO RAMOS …y material cerámico desarrollado en el Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales: asociaciones con empresas y colaboraciones con científicos extranjerosDIVULGACIÓN UNESP Y LÉO RAMOS

En diversos momentos de su trayectoria, el IQ supo congregar equipos de científicos de áreas en las cuales no tenía experiencia, y respaldar su consolidación. A finales de la década de 1970, por ejemplo, dos exalumnas del químico y profesor de la USP Otto Gottlieb, uno de los pioneros de la química de productos naturales en Brasil, se encontraron en Araraquara y vislumbraron la posibilidad de crear un grupo de investigación sobre el tema. Ligia Maria Vettorato Trevisan era docente del IQ y Vanderlan Bolzani había sido recientemente contratada en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Araraquara, también vinculada a la Unesp. “Ligia quería contar con apoyo para la investigación en el área de productos naturales en el Departamento de Química Orgánica y me sugirió que me mudara al IQ”, recuerda Bolzani, quien se trasladó al instituto en donde trabaja desde hace 40 años. En los primeros tiempos, la profesora se dedicó a investigaciones en el campo de la quimiosistemática, que apunta a clasificar plantas según su composición bioquímica, lo que le permitió publicar artículos científicos sin contar aún una buena infraestructura de laboratorio. Con la contratación de Lúcia Xavier Lopes, actualmente jubilada, se conformó un trio de docentes que trabajó para estructurar una base de investigación en productos naturales. Más tarde, Bolzani y otra profesora, Maysa Furlan, pasaron temporadas en  Estados Unidos haciendo pasantías posdoctorales. “Pese a haber pocos docentes, con Maysa tuvimos el apoyo de la Unesp para ir al exterior”, recuerda la investigadora, cuyo trabajo se concentró en la búsqueda de sustancias con actividad farmacológica en especies de rubiáceas brasileñas, la familia de plantas a la que pertenece el cafeto.

El grupo cuenta actualmente con seis investigadores que responden por el Núcleo de Bioensayos, Biosíntesis y Ecofisiología de Productos Naturales (NuBBE), que se encarga de la identificación y el análisis de más de 640 compuestos químicos extraídos de la biodiversidad brasileña, descritos en más de 250 artículos científicos. Dicha experiencia calificó a Bolzani para liderar una de las vertientes del Programa Biota-FAPESP, creado en 1999 para mapear la diversidad del estado de São Paulo. Se trata de la Red Biota de Bioprospección y Bioensayos (BIOprospecTA), una iniciativa orientada al desarrollo de modelos fármacos y otros productos basados en extractos de plantas, hongos y organismos marinos. Bolzani es actualmente directora de la Agencia Unesp de Innovación, creada por la universidad en 2009 para encargarse de la política de protección y de licenciamiento de la propiedad intelectual del conocimiento producido por los docentes.

Éste es el cuarto reportaje de una serie dedicada a los 40 años de la Universidade Estadual Paulista, la Unesp

Proyectos
1. Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (nº 2013/07296-2); Modalidad Programa Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid); Investigador responsable Elson Largo (IQ-Unesp); Inversión R$ 20.913.320,27 (para todo el proyecto).
2. Materiales híbridos multifuncionales a base de celulosa bacteriana (nº 2014/ 24692-1); Modalidad Ayuda a la Investigación – Investigador Visitante – Agnieszka Tercjak; Investigador responsable Sidney José Lima Ribeiro (IQ-Unesp); Inversión R$ 45.756,20.

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