CAT: diseño mecánico e innovación tecnológica
Por Israel Pérez Valencia
Santiago de Querétaro, Querétaro. 7 de enero de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- El Centro de Alta Tecnología (CAT), perteneciente a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) campus Juriquilla, Querétaro, desarrolla proyectos cuyo principal objetivo es responder, con innovación tecnológica, a las necesidades emergentes de diferentes sectores económicos y sociales.
Una de las áreas del CAT más involucrada en esta dinámica es la de Diseño de Máquinas y Productos Innovadores, a cargo del profesor investigador en ingeniería mecánica Marcelo López Parra, quien dio a conocer que en estos años han desarrollado una importante cantidad de proyectos divididos en tres grandes áreas: alimentos, con el impulso de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa); industria automotriz, y diseño de sistemas de empaque innovadores para productos alimenticios.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, López Parra destacó los últimos proyectos que han desarrollado en los que se involucra el trabajo de investigadores, profesores y alumnos, tanto del Centro de Diseño del campus Ciudad Universitaria (CU) de la UNAM como del CAT de Juriquilla, lo que, dijo, les ha abierto las puertas a muchos estudiantes a instituciones y centros de investigación en el extranjero.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): Hablando del área de alimentos, ¿cuáles son los proyectos que se están desarrollando actualmente en el CAT de Juriquilla?
Marcelo López Parra (MLP): Tenemos dos proyectos que tienen que ver con ganadería y apicultura. Desarrollamos un arete mexicano innovador —que ya está en trámite de patente— 
para la identificación de ganado, ya sean caprinos, porcinos o bovinos. Este dispositivo se coloca en la oreja del animal para identificarlo y genera una trazabilidad a lo largo de su crecimiento. El proyecto se originó debido a que esta tecnología está, en 90 por ciento, controlada por una empresa francesa y que acapara el mercado mundial.
Hace dos años, por iniciativa de Sagarpa, se nos encargó el diseño y construcción de este prototipo y tener una producción de ocho millones de aretes anuales. Estos dispositivos son inyectados de polímeros y hay dos tecnologías que se pueden insertar en ellos, que son el código de barras o una tecnología de radiofrecuencia para la identificación (RFID, por sus siglas en inglés).
El mérito tecnológico en el desarrollo de este arete consistió en encontrar un diseño mecánico innovador de un “macho” y una “hembra”, que deben trabar al momento en que se inserta el arete en la oreja del animal; la idea es que este dispositivo no pueda ser desprendido o violado y que resista las condiciones de intemperie, radiación o el maltrato. Uno de los objetivos fue manufacturar el arete de manera económica, de tal forma que pudiéramos satisfacer las necesidades del mercado en México.
AIC: ¿Cómo puede este proyecto competir con el modelo francés que mencionaba?
MLP: Primero debemos identificar que la compañía francesa tiene acaparado el mercado mundial porque posee la tecnología y está constantemente investigando. Ellos desarrollan y patentan para que nadie pueda copiarlos; y a pesar de que adquirir estos productos representa problemas de mantenimiento, servicio o actualización, sigue habiendo una dependencia tremenda.
Este es un ejemplo claro de cómo desarrollando tecnología aquí en México podemos tener nuestro ganado bien identificado y con toda la trazabilidad, costos y distribución competitiva; y si aparecen nuevos retos o dificultades, se resuelven más rápido porque ya se construyó toda la base técnica y científica, y no se depende de compañías del extranjero.
AIC: ¿Cuál es el otro proyecto que está desarrollando el CAT en esta área?
MLP: Dentro de lo que es la apicultura, desarrollamos una colmena para producción de miel con materiales alternativos. Todavía está en la fase de prototipo, estamos probando 
materiales diferentes a la madera, que es la que normalmente se utiliza. La idea es muy parecida al arete, lograr el diseño y construcción de una colmena económica funcional que beneficie a las más de 150 mil familias que actualmente viven de la producción de miel en todo el país.
Es probable que esta colmena se diseñe con materiales como polipropileno o polietileno. El objetivo es tener algo que compita con la madera, no nada más en costo y en manufactura, sino en la parte de producción, que las abejas puedan producir la miel sin ningún problema.
Este proyecto es muy interesante y se suma a otro que es el diseño de trampas para el escarabajo de colmena (Aethina tumida). Este insecto ataca a las abejas e impide la producción de miel. Ya tenemos algunos prototipos con la idea de incorporarlos al diseño de la colmena y tener una manufacturabilidad y distribución para todo el país.
AIC: Respecto al área automotriz que había mencionado, ¿qué proyectos se están desarrollando en este Centro de Alta Tecnología?
MLP: Primero hay que considerar el contexto. La industria automotriz ha crecido muchísimo en este país. México está ensamblando un automóvil, camioneta o camión cada 10 segundos; eso trae una derrama económica y la gran necesidad, no solo de autopartes, mano de obra o ingeniería sino también de investigación para poder satisfacer a estas grandes armadoras que, si bien son extranjeras, vienen a invertir al país y representan una gran oportunidad de colaboración entre empresarios y universidades para incentivar la innovación de los fabricantes mexicanos.
El proyecto en el que estamos trabajando actualmente, a petición de la Ford Motor Company de Cuautitlán, Estado de México, es el diseño y desarrollo de un banco de pruebas para certificar la vida de las carrocerías de automóviles y camionetas. La idea de este proyecto consiste en abrir y cerrar las puertas de un automóvil o camioneta durante 80 mil ciclos dentro 
de una cámara ambiental, con una temperatura que varía de los 100 hasta los -40 grados centígrados, con el objetivo de observar posibles fallas, defectos, roturas o mal funcionamiento de las bisagras, las manijas de resortes en ventanas, los seguros y los mecanismos para subir y bajar los cristales.
Se trata de una prueba destructiva a través de cuatro servomotores eléctricos que se instalaron en el banco de pruebas y una estructura modular flexible, que nos permite meter cualquier tamaño de vehículo y poder programar, a través de una computadora, ciclos de prueba para determinar la vida de las puertas y de los elementos que la componen.
AIC: ¿Las pruebas las realizaron en las instalaciones del CAT?
MLP: Hay varias etapas. Las pruebas se hacen aquí en el laboratorio del CAT, se realizan para determinar y proporcionar evidencia cuantitativa de que el banco está cumpliendo con los requerimientos respecto a la especificación de diseño en términos de velocidades, aceleración y número de ciclos que puede hacer. Después viene una segunda fase de pruebas en la planta de producción, donde se hacen pruebas a carrocerías de vehículos que van a salir en dos o tres años y los nuevos modelos que vienen al mercado.
AIC: Y en lo referente al empaque de alimentos, ¿qué proyectos está realizando este centro de diseño tecnológico?
MLP: Para nosotros, esta área de diseño y desarrollo de máquinas para la industria del empaque de alimentos es un sector importantísimo; el reto es integrar en nuestros proyectos todo lo relacionado con el medio ambiente y sustentabilidad en los sistemas de empaque, materiales, películas y contenedores que pueden ser reciclables, ecológicos o que utilicen materiales que no dañen el medio ambiente para preservar alimentos.
Por ejemplo, en el caso de los quesos, se utilizan tradicionalmente películas de aluminio que crean una barrera o sello hermético para impedir la entrada de oxígeno o humedad, y con esto mantener las propiedades del producto. Actualmente estamos trabajando en bancos de pruebas para determinar las propiedades mecánicas de adhesión, unión y doblado de nuevas películas sintéticas para empacar alimentos y reemplazar el aluminio.
El problema de inicio es que toda la capacidad instalada de máquinas de empaque a alta velocidad está hecha para la temperatura, presión y fuerza que requiere una película o una envoltura con aluminio; si lo eliminamos, cambian todas estas condiciones, por lo que hay que desarrollar también toda la tecnología y diseño para poder empacar con nuevos materiales. Ahí entra la parte de diseño de máquinas que nos permitan pegar, doblar, sellar y unir estos nuevos materiales que proponemos.
AIC: Con los proyectos que nos comparte conviene preguntar: ¿está nuestro país en un nivel que le permita competir en lo que se refiere al desarrollo tecnológico?
MLP: Hace unos días estuvo aquí una delegación del Reino Unido, vinieron como ocho o nueve universidades en búsqueda de lo que más tiene México, que es talento joven. La creatividad es el insumo número uno para la innovación. En nuestro país hay jóvenes muy talentosos que enriquecen el capital humano de cualquier empresa, la pregunta es ¿qué nos falta?
Cuando veo a nuestros estudiantes de la UNAM trabajando en equipos de diseño que hacemos con la Universidad de Múnich en Alemania o la Universidad de Stanford en Estados Unidos, aplicando los conocimientos, metodología y todo lo que han aprendido aquí, me queda claro que la diferencia no está en los estudiantes sino en el convencimiento por parte de las empresas para apostarle a la ciencia y la tecnología.
Creo que en México nos faltan empresarios que crean que la tecnología y la ciencia son herramientas de negocio, es algo que se nota mucho en Europa y Estados Unidos. Ellos se acercan a las universidades y centros de investigación para innovar; ven con otros ojos a laboratorios como este y eso es una gran diferencia, porque incentivan y meten recursos a la parte de la innovación, eso es algo que falta mucho en nuestro país.
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