Tres departamentos de la FCQ UdeC incorporaron a nuevos académicos

A inicios del semestre en curso, tres de los cinco departamentos de que componen la comunidad de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, FCQ-UdeC, incorporaron nuevos integrantes. Se trata de:

• Yadiris García Almanza, Departamento de Química Analítica e Inorgánica
• Patricio Sobarzo Aucal, Departamento de Polímeros
• Francisca Werlinger Solís, Departamento de Química Orgánica

Detectando amenazas con nanopartículas

De origen colombiano, Yadiris García se trasladó en 2014 a Concepción para llevar a cabo sus estudios de Doctorado en Ciencias con mención en Química en nuestra Facultad, bajo la dirección del actual decano Dr. Eduardo Pereira Ulloa. “Mi llegada marcó una transición significativa en mi carrera desde el enfoque instrumental hacia la investigación orientada al diseño y síntesis de nuevos materiales funcionales para la detección y remoción selectiva de contaminantes ambientales”, explica la científica.

“Mediante el uso de la química de polímeros, desarrollamos materiales inteligentes capaces de detectar y remover selectivamente toxinas presentes en agua; actualmente, estamos nuestro enfoque es hacia la detección y remoción de contaminantes emergentes, como por ejemplo los antibióticos”, detalla la Dra. García.

Sus principales intereses de investigación son, afirma, “cromatografía y desarrollo de nuevos métodos analíticos basados en polímeros de impresión molecular” y, en ese sentido, destaca que “ya hemos desarrollado métodos tipo ELISA basados en polímeros de impresión molecular en escala nanométrica para el reconocimiento selectivo de toxinas, enzimas y compuestos como la cocaína”.

Tras terminar su doctorado, la investigadora accedió a un cargo postdoctoral patrocinado por ANID, en Universidad Andrés Bello, también en nuestra ciudad. “Diseñamos materiales mediante herramientas computacionales, los cuales posteriormente validamos experimentalmente en el laboratorio”, detalla.

Explica que entre sus aplicaciones se encuentran áreas clínicas, por ejemplo, “en la detección de biomarcadores como la gonadotropina coriónica humana, una hormona clave en pruebas de embarazo y en el monitoreo de ciertos tipos de cáncer”.

Ya reincorporada a la FCQ UdeC, la Dra. García espera “llevar estos materiales a un siguiente nivel, integrándolos en sensores y dispositivos portátiles para su aplicación in situ, por ejemplo, en la detección directa de contaminantes en muestras de agua. “Las nanopartículas poliméricas, diseñadas con sitios de reconocimiento molecular, actúan como anticuerpos sintéticos para la detección de contaminantes y permiten generar una señal óptica, como un cambio de color, y pueden integrarse en plataformas tipo ELISA para aplicaciones analíticas”.

Polímeros en optoelectrónica

En tanto, Patricio Sobarzo comentó que, antes de incorporarse a nuestra Facultad, “me llamaba la atención el trabajo que se realizaba en la Facultad de Ciencias Químicas y el nivel de la investigación que desarrollan. Esto fue lo que me motivó a venir e integrarme al Departamento de Polímeros, aportando con una nueva línea de investigación, con una temática un poco diferente, esperando contribuir al Departamento, el cual tiene un ambiente muy cálido y cercano entre todos”.

Explica que, desde su formación de pregrado ha trabajado en “He trabajado con polímeros altamente conjugados desde el comienzo de mi formación académica y actualmente busco aportar en el diseño de nuevas estructuras y materiales para aplicaciones en optoelectrónica. En particular, me interesa el desarrollo de nuevos materiales para celdas solares y diodos emisores de luz”, detalla.

“A medida que vayamos consolidando esta nueva línea de investigación, espero explorar el uso de materiales poliméricos en tecnologías de almacenamiento de energía, como baterías del tipo polímero-iones de litio”, afirmó.

Aunque su formación profesional comenzó con la Licenciatura en Ciencias Biológicas, desde su trabajo de memoria dedicado al estudio de los polímeros, continuó con la obtención de su Licenciatura en Química y título profesional de Químico, una línea de investigación que ha marcado y motivado su trayectoria científica hasta el día de hoy.

Más tarde, cursó su Doctorado en Química en la Pontificia U. Católica de Chile y retorno a su alma mater, la U. Austral de Chile donde, explica, realizó sus primeras clases como académico en paralelo a su trabajo como investigador. Tras completar sus estudios de postgrado, realizó un postdoctorado en la Pontificia Universidad Católica de Chile. “Allí estuve tres años haciendo investigación y docencia, siempre trabajando en síntesis orgánica aplicada a polímeros”, afirma.

En relación con el desafío de aplicar polímeros en el campo de la optoelectrónica, el académico señala que “los dispositivos optoelectrónicos llevan décadas de desarrollo, como las celdas solares de silicio monocristalino o amorfo, pero la idea ahora es avanzar en el diseño de materiales orgánicos, como los polímeros, que representan una alternativa prometedora a los materiales inorgánicos, debido a su proyección a largo plazo”.

El académico ejemplifica con un dispositivo de uso cotidiano. “Los teléfonos de alta gama actualmente pasaron de tener la clásica pantalla de TFT o LCD a incorporar la tecnología OLED, la cual funciona gracias a que moléculas orgánicas pueden emitir luz al recibir una corriente eléctrica” explica el Dr. Sobarzo y señala que el uso de polímeros permitiría, en el futuro, desarrollar “todo tipo de dispositivos con pantallas cada vez más grandes, flexibles y es de esperar, con un menor costo de producción”.

En la práctica, el académico diseña y estudia distintos tipos polímeros altamente conjugados pensando en su posible aplicación en dispositivos optoelectrónicos. “Primero pensamos en qué tipos de aplicaciones podrían funcionar los materiales que diseñamos y, a partir de eso, comenzamos a sintetizar, caracterizar y modificar estructuras, incorporando diferentes unidades”, explicó y agregó que, “para potenciar la investigación realizada, los resultados experimentales obtenidos se complementan  con técnicas de simulación computacional, una herramienta clave dado que, sostiene, “siempre los recursos son limitados, por ende, estas técnicas nos permiten enfocarnos en materiales que eventualmente tendrían un buen desempeño en el campo de la optoelectrónica”.

En otra línea de investigación, y en colaboración internacional con un grupo de investigadores en el área de polímeros porosos con aplicaciones medioambientales, el Dr. Sobarzo´estudia materiales poliméricos para catálisis. “Esto nos permite desarrollar y estudiar nuevos materiales, altamente estables y robustos, capaces de soportar condiciones moderadas de trabajo hasta condiciones más exigentes”.

Biopolímeros para nuevas aplicaciones

Francisca Werlinger es química y Doctora de la Pontifica U. Católica de Chile. Si bien se ha dedicado a la investigación, siempre ha sido importante para ella seguir ligada a la docencia y que sus resultados sean lo más aplicables posibles. En la investigación que le permitió acceder al máximo grado académico, detalla, “trabajé haciendo nuevas moléculas extractantes aplicadas en minería, específicamente en la extracción de cobre, siempre con el enfoque de hacer más sustentables los procesos”.

Luego, realizó un postdoctorado en la U. de Chile donde, además, tuvo la oportunidad de colaborar muy directamente con colegas de la U. Austral de Chile. “Ahí la investigación se basó en trabajar a partir de aceite de desecho y CO2 para generar bioplásticos o biopolímeros”, detalla y comenta que, a través de encuestas que aplicaron en la comunidad de esa ciudad sureña, se percataron de que no había conciencia de que el aceite es un elemento contaminante del ambiente.

“La gente no conocía la correcta eliminación de aceite de desecho y aunque algunos sí lo consideraban desecho, lo tiraban por el desagüe y había gente que, incluso, nos comentaba que lo tiraba a la tierra porque pensaban que era un fertilizante, siendo que esto es un contaminante silencioso porque el aceite, si es depositado en la tierra, va por los suelos, puede incluso llegar a contaminar las napas subterráneas y, al final, al océano, es igual de peligroso que un derrame de petróleo”, explica.

“Entonces, en realidad, hicimos una concientización sobre la correcta eliminación de aceites de desecho generada en los hogares de la comunidad de Valdivia y también empezamos a trabajar en transformaciones químicas a partir de este desecho”, explica y desde un punto de vista más específico, comenta que “actualmente estamos trabajando en aumentar los pesos moleculares para cambiar las propiedades fisicoquímicas de los biopolímeros y también buscar las aplicaciones”, entre las que han logrado desarrollar biopoliésteres o biopoliuretanos.

“Nos hemos apoyado con trabajo multidisciplinario, con gente más experta en microbiología, por ejemplo, que nos ayuda a potenciar las aplicaciones”, afirma, “como, por ejemplo, la generación de hidrogeles formados con aceites de desechos y derivados los que mostraron propiedades bactericidas también se han desarrollado de biopolímeros para el tratamiento de aguas contaminadas, para eliminar metales pesados, fármacos o pesticidas, entre otros”.

Para la Dra. Werlinger, además de la conexión con los estudiantes, para motivar la investigación es muy importante compartir los resultados obtenidos con la comunidad científica y local. “Me gusta mucho ir a dar charlas a colegios, cada vez que puedo acercar la ciencia a los estudiantes o a las personas voy sin pensarlo, porque yo misma tuve esa oportunidad siendo niña y todo el mundo debería tenerla”, afirma.