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El 29 de junio del 2016 marcó un antes y un después en la historia de la ciencia costarricense.
Ese día, el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) se hizo acreedor de la primera descarga de plasma de alta temperatura en Latinoamérica realizada en un dispositivo de tipo Stellarator.
Es decir, habían podido reproducir, en suelo tico, el plasma que se genera en las estrellas, a temperaturas de hasta 15 millones de grados centígrados, y con eso soñar con poder utilizarlo como fuente alternativa de energía limpia.
Con el hallazgo se reconocía la capacidad del ITCR y de su recurso humano para construir el stellarator de una forma tan precisa, que funcionara a la perfección, pues, como todo invento, corría el riesgo de fracasar.
No imaginó el equipo del Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones de esa casa de enseñanza que el disparo detonaría una explosión de proyectos de uso cotidiano, capaces de brindar soluciones caseras y empresariales.
Paso célebre. Aunque las labores del laboratorio habían iniciado desde el 2008, el efecto después del disparo de plasma los ubicó en el mapa científico mundial, contó Iván Vargas, coordinador del centro.
Tanto, que en enero del 2018 se iniciará la construcción de una nueva planta en el campus de la sede central del ITCR, en Cartago, donde pretenden contar con más espacio y personal para sacar adelante los proyectos actuales y futuros.
Por si fuera poco, fundaron la empresa Plasma Innova, ubicada en San Pedro de Montes de Oca, donde ofrecen productos y servicios a base de plasma, para casas e industrias.
Los planes basados en plasma crecen vertiginosamente y eso se nota en el laboratorio.
Ahí, además de experimentar el potencial energético del cuarto estado de la materia, también trabajan proyectos para el mejoramiento de la calidad desde distintos ámbitos.
“La gente tiene la idea de que el plasma se usa solo para propulsión espacial, y no es así. Estamos demostrando que se pueden hacer un montón de cosas... Aparte de explorarlo como futura fuente de energía, trabajamos con plasma para los sectores industrial, médico y agrícola”, explicó Vargas.
Estas soluciones se elaboran con plasmas fríos (entre 25 °C y 750 °C). Los logrados con el stellarator, como son a altas temperaturas, pueden llegar a millones de grados centígrados.
Plasmas fríos son los que contiene, por ejemplo, una vela o un fluorescente, mientras que los calientes están presentes en el Sol o en los rayos.
Materia versátil. Desde el área de la medicina, una de las iniciativas en las que trabajan consiste en el uso de plasma en procedimientos odontológicos.
“Las piezas dentales se exponen a un ‘chorro’ de plasma, el cual le da propiedades de adherencia al diente. Así, las calzas, por ejemplo, pegan mejor”, manifestó Vargas.
Con esta novedosa técnica también realizan blanqueamientos y desinfección de conductos en procesos de tratamientos de nervio.
Se trata de un programa que ya tiene año y medio de haberse iniciado y que se ejecuta de la mano de la Facultad de Odontología de la Universidad de Costa Rica (UCR).
El cuatro estado de la materia también se emplea en el tratamiento de las células de la piel. Estas se cultivan en un recipiente, se exponen al chorro de plasma, se activan bajo ciertas condiciones y, posteriormente, se reproducen.
Uno de los beneficios de esa reproducción celular es la regeneración de úlceras.
Tal iniciativa la implementan en conjunto con el Centro de Investigaciones en Biotecnología del ITCR y ya superó una primera etapa.
Otro de los usos en salud para el plasma y que desarrolla este laboratorio, es la fabricación de prótesis médicas.
Son piezas ortopédicas hechas de plástico, las cuales son “reconocidas” por el cuerpo porque se recubren con hidroxiapatita, un material presente en los huesos.
En este caso, también se logró pasar la fase inicial, en colaboración con un instituto alemán de tecnología.
Más áreas. En cuanto a la agricultura, los hallazgos con plasma abarcan la germinación y el crecimiento de semillas de culantro, rábano y frijol.
“Después de tratarlas con plasma y de ponerlas a germinar, hemos demostrado que crecen más rápido y más sanas en comparación con un semilla que no fue tratada de esa manera”, enfatizó el coordinador del laboratorio.
Sobre los desarrollos para industria, el proyecto más ambicioso que tienen ahora, dijo Vargas, es la construcción de una planta para tratar basura.
Esta máquina será capaz de compactar los restos no orgánicos hasta convertirlos en una pequeña roca negra, lo que reduciría los altos volúmenes de desechos, sino que también convertiría residuos orgánicos en singas, combustible que podría generar electricidad.
El diseño y simulación de la planta lo empezaron hace más de tres años y será financiado por la Municipalidad de Cartago, como un proyecto piloto.
Otros procesos favorables para la industria complementan la exitosa ecuación del laboratorio. Entre esos destacan la esterilización de equipo médico y el tratamiento de diversos materiales, como madera, para hacerla repelente al agua; tela, para dotarla de propiedades antibacterianas, y aceros, para volverlos más resistentes.
Laboratorio de plasma del TEC tendrá una nueva casa
El próximo año se materializará el exponencial crecimiento que han tenido las aplicaciones con plasma, el cuarto estado de agregación de la materia, en el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR).
En la sede central de ese centro de enseñanza, ubicado en Cartago, empezará a construirse, en el 2018, un laboratorio especializado en investigaciones con esa sustancia.
Se trata de una edificación de dos plantas, con un área total de 1.050 metros cuadrados, que se asentará al costado sur del lago del ITCR.
En la primera de dos etapas de construcción, se invertirán más de ¢200 millones.
Esta fase, para la cual ya se cuenta con el presupuesto, comprende 285 metros cuadrados del área total.
Proyección. ¿Por qué una nueva sede para Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones del ITCR.
“Estamos creciendo y necesitamos espacio. También crecemos en proyectos al incorporar nuevas líneas.
”Además, esto nos permite ampliar el recurso humano y hasta la colaboración internacional”, aseguró Iván Vargas, coordinador del laboratorio y ganador del Premio Nacional de Tecnología Clodomiro Picado Twight 2016.
Con nuevas instalaciones, la idea es ampliar las líneas de investigación que ahora desarrollan con plasma: como futura fuente de energía, especialmente en la industria, en la medicina y en la agricultura.
Según comentó Vargas, buscan financiamiento para la segunda etapa del edificio.
Purificador de aire reduce la propagación de virus y malos olores en el ambiente
Siwá, que significa brisa en la lengua cabécar, es el nombre de un purificador de aire que funciona con plasma.
Es, también, la prueba física del potencial que está adquiriendo la elaboración de productos y servicios hechos a base del cuarto estado de la materia.
“Luego del disparo (de plasma), se nos acercaron inversionistas y, como no podíamos darles una respuesta rápida desde aquí, necesitábamos una empresa que atendiera ese tipo de necesidades. Fue así como nació Plasma Innova, atendida por investigadores del laboratorio”, contó Jaime Mora, director de ingeniería y socio de la firma.
En menos de un año de fundación, la compañía ha trabajado con 25 empresas de las industrias médica, alimenticia y metalmecánica.
En el mercado. Según dijo Mora, quien además es investigador del laboratorio y profesor del ITCR, el Siwá saldrá al mercado costarricense en octubre y lo distribuirá una cadena de ferreterías grande.
Es un aparato pequeño, para usos en casa u oficina, que reduce la propagación de virus y malos olores en el ambiente.
Aparte de su presentación comercial, también se fabrica en presentación industrial, para colocar en conductos de aire de edificios.
Más propuestas. Otro purificador, pero esta vez de agua, forma parte del catálogo de productos. Di’bua (que significa agua buena en bribi), también funciona en casas u oficinas y estará a la venta en diciembre de este 2017.
A la lista de soluciones comerciales se suma el Diba (rayo de sol en bribrí), un instrumento para tratar superficies.
Entre las funciones que tiene, está que mejora las capacidades de adherencia de los objetos o sitios donde se aplique.
Como parte de los artículos, destacan también la máquina procesadora de basura –capaz de producir un combustible para generar electricidad– y una cámara cilíndrica para la esterilización de equipos médicos.
Los cinco productos, afirmó Mora, se construyen en distintas dimensiones, según las necesidades del cliente.
También realizan investigaciones para empresas.
