A menos de que leas esto a través de un periódico o revista, el dispositivo electrónico que despliega estas palabras hasta tus ojos utiliza tecnología de semiconductores, ya que la electrónica moderna sería imposible sin ellos. El diseño y desarrollo de semiconductores se ha vuelto estratégico para la economía mundial y México no quiere quedarse fuera, por lo que forma parte de las estrategias de este gobierno para mejorar su presencia en este escenario tecnológico.
El país tiene muchos expertos y expertas en el ramo, como Dalia Mazón Montijo, Investigadora por México en el Tecnológico Nacional de México (TecNM) Campus Nuevo León, quien explica en entrevista la importancia estratégica mundial de esta tecnología, además de exponer los desarrollos que realiza desde el laboratorio DORA-Lab (Diseño y Optimización de Recubrimientos Avanzados), del cual es fundadora y responsable.
La científica es especialista en desarrollo de materiales en forma de recubrimiento, también conocidas como películas delgadas, entre ellas de tipo semiconductor. “Quizá no nos damos cuenta, pero nosotros usamos recubrimientos constantemente, desde el impermeabilizante de nuestras casas hasta los de tipo decorativos”, señala. “La diferencia con lo que hacemos nosotros a nivel científico y tecnológico es que nuestros recubrimientos son de un grosor muy delgado, del orden de la escala de los nanómetros”. En DORA-Lab, añade, trabajan en dos tipos de recubrimientos: tribológicos-anticorrosivos y fotoactivos, este último a partir de semiconductores.
“Estamos un poquito más familiarizados con la palabra ‘anticorrosivo’: resulta que la corrosión es un problema industrial muy importante, que marca mucho a la industria del acero, construcción, etcétera. Entonces, en el grupo diseñamos recubrimientos para que les proporcionen un mejor tiempo de vida respecto a la corrosión y minimice su efecto”.
RECUBRIMIENTOS “LOW-E”.
Por otra parte, los recubrimientos fotoactivos que diseñan son de “baja emisividad”, o “Low-E”, capaces, por ejemplo, de bloquear la radiación infrarroja del Sol y utilizarse para el control de altas temperaturas en interiores, algo que conoce bien la científica sonorense. Este tipo de materiales se pueden colocar sobre la superficie de un vidrio, por ejemplo, y así bloquear los rayos infrarrojos, causantes de la sensación de calor, refiere.
“Las personas buscamos la comodidad siempre, entonces, ¿qué pasa cuando se calienta un interior? En regiones muy cálidas, como en el norte del país, a veces las temperaturas llegan a ser insoportables porque alcanzamos cerca de 50 grados a la sombra, lo sé porque yo soy de Sonora”. Por ello, este tipo de recubrimientos permitirían mantener temperaturas agradables sin la total dependencia de aire acondicionado y el consumo de energía, apunta.
“En mi grupo de investigación estamos dedicándole esfuerzos bastante considerables al desarrollo de este tipo de materiales, que son semiconductores, pero además buscamos que estén hechos con elementos abundantes en la corteza terrestre, sobre todo en nuestro país y que sean de relativa baja toxicidad, para minimizar el impacto en el ambiente”.
Así, en su laboratorio realizan investigación con sulfuros de cobre, un mineral natural que abunda en nuestro país, acota, así como óxidos de zinc, además de hierro. “Tenemos una línea investigación ahí muy interesante en óxidos de hierro y sulfuros de hierro, no sólo para el aprovechamiento de energía solar, sino también para la limpieza de aguas residuales”.
LIMPIAR AGUA CONTAMINADA.
En DORA-Lab, compuesto por diversas instituciones educativas, también desarrollan semiconductores basados en este elemento, que permiten remover contaminantes en el agua, algunos llamados “persistentes” que no son sencillos de remover bajo metodologías típicas y debe hacerse en plantas tratadoras, menciona Dalia Mazón.
Otros de estos contaminantes son los residuos de antibióticos, cosméticos, de la industria textil, y las nanopartículas derivadas de estos y otros procesos, dice la especialista. “Estos contaminantes tienen moléculas de tipo orgánico que no son tan sencillas de degradar con procesos comunes en las plantas tratadoras, porque hay que romper moléculas lo cual es muy complejo. Es todo un campo de acción que hay en los grupos que nos dedicamos a tratar o a intentar hacer algo respecto a este tipo de contaminantes en el agua”.
La propuesta de su laboratorio es utilizar recubrimientos basados en hierro con la función de romper estas moléculas contaminantes a través del semiconductor e interactuando con la luz del sol. “Es un proceso sustentable, además, tener un material en forma de recubrimiento permite ingresarlo en el agua contaminada y, después de un tiempo, con la luz del sol, romper las moléculas del contaminante, sacar el recubrimiento y meterlo a otro recipiente con agua contaminada y así sucesivamente. Esa es la bondad de trabajar con semiconductores en forma de recubrimiento”.
Para remover nanopartículas realizan un estudio con la estudiante de doctorado, la maestra Ana Luisa Martínez, refiere. “Estamos fabricando un material semiconductor acoplando dos semiconductores, uno de óxido de hierro y otro de óxido de zinc. Ambos materiales son de alta producción en nuestro país; Zacatecas y Michoacán, son altos productores de zinc, de hierro”.
FIEBRE DE SEMICONDUCTORES.
La científica recordó que, en México, el interés por el desarrollo de semiconductores resaltó tras la pandemia de Covid, debido a la escasez de chips y tecnología que paralizó muchos sectores económicos. “Nos quitó un poco la venda de los ojos –más allá del sector que nos dedicamos a la ciencia y tecnología– de la dependencia inmediata de tecnología que tenemos de otros países”.
Los semiconductores son muy importantes porque forman parte del 99% de todos los dispositivos que utilizamos en la actualidad, agregó. “Mucha gente no podría vivir sin ellos, desde tu teléfono inteligente y el reloj al que le hablas –de los más sencillos hasta los más novedosos– hasta todo equipo de cómputo…, mucha, mucha tecnología depende de los semiconductores”.
Las sociedades en el mundo han marchado hacia esa dirección, agregó, por lo que no sólo nuestro país, sino en el mundo entero se están moviendo hacia el desarrollo de la infraestructura tecnológica que permita participar en esta industria. “Como país necesitamos apostarle a eso y no depender de la tecnología de otros países”.
El actual gobierno incluyó el desarrollo de semiconductores dentro del Plan México 2030 y, junto con la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI), anunció la creación del Centro Nacional de Diseño de Semiconductores “Kutsari”.
“El gobierno está dedicándole una parte de sus esfuerzos en el sector, esperemos que tenga frutos en el mediano y largo plazo en desarrollo de chips, transistores y dispositivos –a lo que principalmente va dirigido este plan en el área–, pero que no descuide la parte de ciencia básica y del diseño de semiconductores”.
La tecnología del silicio, acotó, lidera el área de semiconductores, sin embargo, no se puede dejar de buscar alternativas, como la de aquellos elementos y recursos que existen en México y que ha mencionado la especialista.
“Está perfecto que se voltee a ver la parte del desarrollo científico y tecnológico, pero debe de ir de la mano con continuar apostándole a la ciencia básica, al estudio de la parte fundamental de los materiales semiconductores, proponer mejores metodologías de síntesis de materiales semiconductores y continuar estudiando materiales alternativos al silicio”.
La tecnóloga enfatiza a su vez la importancia de que todo proyecto como éste se realicen junto con las instituciones académicas y en acercamiento a los grupos que se dedican a áreas como los semiconductores. “De esta forma podremos generar buenas ideas en un corto y mediano plazo, que tengan impacto y sean de beneficio para el país”.
Vida después del laboratorio: No todo es ciencia para los científicos (as)
Dalia Mazón concluye la conversación recordando la importancia de impulsar la educación y proyectos de comunicación de la cultura y ciencia, e invita a los mexicanos a conocer más sobre el trabajo que hacen los científicos y científicas del país.
Sin embargo, también invita a desmitificar el mito del científico (a) recluido en su laboratorio. “Se tiene el estereotipo de que los científicos somos personas aburridas y que nos la pasamos sólo en el laboratorio o estudiando constantemente”.
Ella, ejemplifica, es deportista y basquetbolista desde los nueve años; actualmente incluso practica el deporte extremo y explora cumbres montañosas. “Cuando tengo tiempo realizo deporte extremo, además soy coach de un equipo de basquetbol. Hay muchas cosas que una puede hacer cuando administra bien su tiempo, y combinar actividades profesionales del día a día o actividades académicas con una actividad extracurricular, siempre hace que las ideas fluyan mejor y que tengamos mejores avances en ciencia y tecnología”.
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