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Investigadores descubren cómo las gotas de agua logran erosionar las rocas

Investigadores descubren cómo las gotas de agua logran erosionar las rocas

Un grupo de investigadores, dirigidos por los académicos del Departamento de Física de la Usach, Dr. Leonardo Gordillo, y del Departamento de Ingeniería Química y Ciencia de los Materiales de la Universidad de Minnesota, Dr. Xiang Cheng, descubrieron por qué las gotas de agua tienen la capacidad de erosionar superficies extremadamente duras. 

Componen el equipo internacional el doctor en Física y académico de la UOH, Pablo Gutiérrez; Franco Álvarez, estudiante de Ingeniería Física Usach; Klebbert Andrade, ingeniero físico Usach; y Ting-Pi Sun, doctor en Ingeniería Química de la U. de Minnesota.

En el laboratorio, los autores vienen estudiando durante años el impacto de las gotas de agua, desde los cráteres que las gotas de lluvia crean en la arena, hasta cuán fuerte estas golpean. 

Su último avance fue un método para medir, en detalle, las fuerzas de impacto de gotas individuales, lo que fue parte de la tesis de doctorado de Ting-Pi Sun, bajo la guía de Xiang Cheng, en Minnesota.

Para los científicos, era conocido que el goteo constante puede terminar erosionando superficies. Lo que no sabían era por qué algo aparentemente suave y fluido puede tener un efecto acumulado tan grande en las superficies duras.

Con esta interrogante, desarrollaron una técnica llamada microscopía de estrés de alta velocidad para medir cantidades ocultas como la tensión de cizalle y la presión que genera el impacto de las gotas líquidas sobre las superficies.

Hasta ahora, el impacto de las gotas sólo se había analizado visualmente por medio de cámaras de alta velocidad. 

¿Qué se observa?

Con esta nueva técnica, los investigadores descubrieron que la presión que ejerce una gota no concentra su máximo en el punto central del impacto, sino que la máxima presión se irradia en forma de anillos. Asimismo, la velocidad a la que los anillos se propagan, supera la velocidad del sonido por un lapso de tiempo, creando una onda de choque en la superficie del material impactado.

Cada gota se comporta como una pequeña bomba, liberando su energía de impacto de forma explosiva e imprimiendo la fuerza necesaria para erosionar las superficies con el paso del tiempo.

“En el impacto, las partículas de agua que están en el punto más bajo de la gota quedan atrapadas entre las partículas de agua que vienen arriba, que siguen cayendo con su velocidad original, y el sólido estático de abajo”, explicó el Dr. Gordillo. 

Por ello, agregó, las partículas instaladas en el punto más bajo de la gota, intentarán escapar hacia los costados rápidamente. “Por ser un fluido, incompresible además, el agua tiene que escapar, y durante los primeros instantes del impacto, esto ocurre a una muy alta velocidad”, destaca. 

En ese sentido, el académico reveló que se produce algo similar a los aviones supersónicos, ya que cuando estas aeronaves aumentan su velocidad lo suficiente y sobrepasan la barrera del sonido, ocurre un boom sónico.

“En el caso de las gotas, al principio los anillos viajan a una velocidad mayor a la de las ondas de superficie del material acumulando energía, pero se desaceleran y son alcanzadas por las ondas, lo que hace que esa energía acumulada se escape rápidamente”, detalló el académico. 

Por lo anterior es que los investigadores sostienen que las gotas actúan como mini bombas. “Las gotas producen una onda de choque, con muy altas presiones y cizalles, y luego tienes esta otra onda del material que viene detrás, que mientras la va alcanzando va acumulando energía, hasta que en un instante la sobrepasa y escapa”, señaló el Dr. Gordillo.

Agua blanda

La primera imagen del artículo es una medida de erosión que se realizó en Chile, donde se dejaron caer 2.500 gotas de agua sobre yeso para observar su eficiencia al erosionar un material duro. 

Se repitió la medida con bolitas de acero y el hallazgo fue que las esferas sólidas no tienen la capacidad erosiva que sí tienen las gotitas de agua.

“Es evidente, que con una sola gota de agua no es posible erosionar la roca. Se necesita un gran número de ellas. Lo que no es nada evidente es el hecho de que se necesite agua, blanda o fluida, para hacerlo”, afirma el investigador.

El Dr. Gordillo lo plantea de otra forma. “Cuando un objeto duro cae, hace un pequeño agujero. Con cada golpe comprime el material, no lo saca, sólo lo aplasta. A medida que se comprime, el material, se hace más y más resistente, y después de muchos golpes, el cráter no crece y el impacto no saca el material. En cambio, el agua, con sus fuerzas de cizalle, esto es el mecanismo que hemos descubierto, lo remueve y crea un cráter considerablemente grande”, subrayó.

Sus aplicaciones

Con este descubrimiento, los ingenieros podrían diseñar superficies más resistentes a la erosión para aplicaciones que deben soportar los elementos exteriores.

Ahora, el objetivo de los investigadores será estudiar si es posible reducir o aumentar la cantidad de esfuerzo cortante de las gotas, lo que permitiría diseñar superficies especiales que puedan mitigar el estrés, o favorecerlo, por ejemplo para facilitar su limpieza.

El artículo fue publicado en Nature Communications, una revista científica revisada por pares y de acceso abierto perteneciente a Nature Research. (https://www.nature.com/articles/s41467-022-29345-x)

Tras sólo 10 días de difusión, ha suscitado un gran interés de la comunidad científica y general, ubicándolo en el 1% de las publicaciones más populares. Además ha sido ampliamente cubierto por medios internacionales.

Investigador Usach estudia cómo la hipoxia genera cambios biomecánicos en el sistema cardiovascular

Investigador Usach estudia cómo la hipoxia genera cambios biomecánicos en el sistema cardiovascular

Los turnos y las modalidades de trabajo en las mineras de Chile que se localizan en altura son variados. A veces es “4x3”, es decir, cuatro días trabajando y durmiendo en la faena, y tres días de descanso, o “7x7”, entre otras. El ir y venir, la variación de altura y la exposición a terrenos que estén sobre los 2.500 metros sobre el nivel del mar (msnm) generan ciertos cambios en el cuerpo, específicamente en el músculo cardiaco y las arterias.

Es por eso que Claudio García, investigador del Núcleo Milenio Cardio MR y director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Santiago realiza una investigación para determinar cómo los cambios de altura afectan la biomecánica del sistema cardiovascular.

Primero es necesario explicar cuál es la influencia de la altura en nuestro organismo. Recordemos que el aire que respiramos tiene en su composición un 21% de oxígeno, un 79% de nitrógeno, y trazas de otros gases.

Esa composición es constante en toda la atmósfera, tanto a nivel del mar como en la cima del Monte Everest. Sin embargo, en lugares como Calama, San Pedro de Atacama, Putre y otros, sentimos que "falta el aire". “Esto se debe a que a mayor altura hay menor presión atmosférica, y por lo tanto menor presión parcial de oxígeno, la que nos produce la sensación de falta de aire”, explicó Marcelo Andía, director alterno del Núcleo Milenio Cardio MR.

Este estudio se caracteriza por ser una incursión interdisciplinaria entre la ingeniería, y su capacidad de realizar estudios biomecánicos al servicio de la Medicina. En Chile, distintos investigadores en salud realizaban con anterioridad este tipo de estudios, pero con la incorporación de una nueva mirada, una disciplina adicional, es posible llegar a conclusiones más completas.

La investigación que realiza el Dr. García surge para tratar de dar respuesta a cuáles son los efectos que tiene la altura sobre algunos elementos del sistema cardiovascular, específicamente en tres arterias: la carótida, la aorta y la femoral, para determinar de qué manera afecta en sus funciones.

Hipoxia y funciones arteriales

“Las arterias no solamente conducen la sangre, sino que también permiten regular la onda de presión que entrega el corazón, de tal manera de entregar un caudal y una presión más o menos regular de sangre. Para ello, hacen uso de sus propiedades mecánicas, elásticas que tienen, y así regulan de forma autónoma el flujo sanguíneo”, especificó Claudio García  respecto a su investigación.

La pregunta es ¿cómo la hipoxia afecta las funciones arteriales del corazón? Es sabido que muchas personas que trabajan en altura, como los mineros, están afectados por “ciclos de hipoxia'', que están por algunos días en una situación por sobre los 2.500 msnm, y luego bajan a unos días de descanso. Para adaptarse a la condición de menor presión de oxígeno, la fisiología del cuerpo humano aumenta rápidamente la frecuencia respiratoria y cardiaca, lo que puede ocasionar malestares y descompensaciones en personas que  tengan enfermedades cardiopulmonares crónicas. 

“Es más, ese exceso de trabajo del corazón puede gatillar eventos agudos como un infarto agudo al miocardio en personas con factores de riesgo o descompensaciones en pacientes con insuficiencia cardiaca, y es por eso que la recomendación es que el ascenso a mayores alturas sea un proceso paulatino, de manera que nuestro organismo se pueda adaptar y aumente la producción de glóbulos rojos que permiten optimizar el transporte de oxígeno en nuestra sangre”, agrega el Dr. Andía. 

¿Cómo se realiza esta investigación? Según explica el Dr. García, la situación de personas que suben y descienden de zonas en altura se puede simular y escalar en un laboratorio a través de cámaras hipobáricas. “Por medio de ensayos biomecánicos podemos evaluar si la función elástica, mecánica de la arteria se ve afectada por este ciclo de hipoxia generado artificialmente”, explica el investigador de Núcleo Milenio Cardio MR. 

En esta investigación también participan como colaboradores algunos profesores de las Universidades de Chile, Católica y de O’Higgins, quienes siguen otros efectos fisiológicos que la altura pueda producir en las arterias. “Es bastante interesante el estudio, porque conjuga varios aspectos de los que suceden en los vasos sanguíneos”, destaca el docente de la Usach.

Es conocido en la literatura médica, principalmente, que algunos desarrollan patologías como la hipertensión pulmonar, ya que el sistema pulmonar se ve sobre exigido. En otros casos puede generar una apnea del sueño, y pueden llevar a pacientes a estar conectados a una máquina para que se mantengan vivos cuando duermen. 

“Ese tipo de patologías y problemas asociados a esta condición son las que buscamos responder. Nosotros hemos demostrado que a través de esta serie de ciclos que sufre un ser vivo, un mamífero, no necesariamente puede causar un daño para el organismo. Si es controlado, y es con un periodo de tiempo acotado, esto puede servir incluso para mejorar la performance del sistema cardiovascular”, destacó el Dr. García sobre los objetivos de proyecciones de su estudio. 

No obstante, el investigador agrega que si uno supera un cierto umbral de hipoxia por altura se pueden llegar a causar daños que pueden ser  irreversibles. Analizar esas patologías es también uno de los objetivos de este estudio, de acuerdo a lo dicho por el académico.

 

Tesis de estudiantes de Ingeniería en Geomensura se convierte en investigación que analiza la falla de San Ramón

Tesis de estudiantes de Ingeniería en Geomensura se convierte en investigación que analiza la falla de San Ramón

Como un tema relevante y de gran aporte a la comunidad, académicos de nuestra Universidad definieron la investigación de dos tesistas de la carrera de Ingeniería en Geomensura, que tiene como objetivo estudiar la falla de San Ramón y las edificaciones que están sobre la cota mil y que incumplen las normas de construcción del plano regulador de la Región Metropolitana.
 
Para el Dr. Marcelo Caverlotti, subdirector de Docencia del Departamento de Ingeniería Geográfica, es parte fundamental para una Universidad como la nuestra, seguir fomentando este tipo de investigaciones ya que entregan antecedentes que permiten visibilizar la problemática, para que las autoridades pertinentes tomen cartas sobre el asunto. 
 
“Con esta visión estamos cumpliendo con el rol social e intelectual que se les exige a los planteles estatales. Las Universidades del Estado deben estar en el debate nacional de las políticas públicas y no quedarse al margen de estas”, aseguró el también coordinador vespertino de la carrera de Ingeniería de Ejecución en Geomensura.  
 
El profesor Caverlotti, refiriéndose a los beneficios que ofrece la promoción de los estudios que realizan a través de sus estudiantes y académicos, apuntó al fomento de las investigaciones que aborden los fenómenos y contingencias actuales de alto impacto en la sociedad, como lo son los efectos negativos que produce una mala política pública de planificación urbana. 
 
El propósito del Departamento es ampliar las temáticas de investigación que se entrelazan entre sí, como, por ejemplo, estudios del derretimiento de los glaciales, la sobreexplotación de áridos en los ríos y el avance del desierto en nuestro país. “Estos proyectos se verán sin lugar a dudas, potenciados por la nueva oferta académica a través de la carrera de Ingeniería Civil en Geomensura y Geomática”, sostuvo Caverlotti.  
 
Resultados
 
El profesor Backit se refirió a los resultados más importantes de la investigación, señalando que el tema de las fallas activas no solo incumbe a la Región Metropolitana, sino que a todo el territorio nacional. En este sentido, expresó que muchos de esos quiebres tectónicos se localizan sobre zonas habitadas, lo que lo transforma en un peligro latente de ocurrir un evento sísmico.
 
“Esto implica tener una mirada más profunda del Estado, creando una normativa y una planificación territorial que considere este y otros tipos de peligros naturales”, afirmó .
 
Backit informó que el uso de imágenes satelitales para todo tipo de estudio de suelo es una excelente herramienta que, como efecto de los avances tecnológicos, puede obtener grandes resultados sin tener la necesidad de realizar mediciones o estudios directamente en terreno.
 
El académico, agregó que, es necesario realizar un análisis a la peligrosidad de la falla de San Ramón, ya que puede causar peligrosos daños a diferentes comunas de nuestra región. “Es primordial evaluar un protocolo de emergencia que permita prevenir el mayor daño humanitario generado por un eventual sismo de alta intensidad. Especialmente para los primeros respondedores de la emergencia”, dijo.
 
La opinión de los tesistas
 
Para Bastián Figueroa y David Fernández, estudiantes que efectuaron la tesis, realizar esta investigación fue de suma importancia, debido a que pudieron estimar y cuantificar la población afectada de las comunas de la zona de estudio que se verían afectadas en caso de que la falla mencionada se active; La Reina, Las Condes, Peñalolén, La Florida y Puente Alto fueron las comunas estudiadas. 
 
“La importancia de crear un Protocolo de Emergencia en caso de que esto suceda es evidente, por eso señalamos los principales puntos de aglomeraciones de personas como centros comerciales, colegios, universidades, cuarteles de bomberos, entre otros”, sostuvo Figueroa.
 
El proyecto permite destacar varios ámbitos complementarios a la especialidad, como lo es las legislaciones, y normas que rigen en nuestro país; prevención de riesgo, teledetección, sensores remotos, geodesia, entre otras.
 
“Con esto en mente, se elaboró un trabajo interesante, ya que nos permite informar a la gente, en este caso a la Región Metropolitana, sobre las posibles consecuencias que conllevan construir en la falla de San Ramón”, agregó Fernández.
 
Por su parte, el académico Jaime Backit, se refirió a uno de los logros de este proyecto, al conseguir el apoyo de empresas privadas para la realización de la investigación. 
 
“La empresa Francesa AIRBUS con su satélite SPOT, a través de su representante en Chile, la empresa IMAGINE-IT Ltda. Nos donaron dos imágenes de satélite multiespectral de alta resolución (pixel de 1,5 metros), lo que significó llegar a buen puerto con esta investigación y a una escala adecuada”, concluyó.  

Nuevo sitio web Dicyt promueve investigación científica de excelencia a través de dinámica experiencia digital

Nuevo sitio web Dicyt promueve investigación científica de excelencia a través de dinámica experiencia digital

Fomentar la investigación científica en la Universidad de Santiago de Chile, a través de gestión y administración de proyectos, además de la difusión de sus resultados, con un fuerte compromiso en el fortalecimiento e incremento de la productividad científica de Chile, es el gran objetivo al que se ha propuesto contribuir el nuevo sitio web de la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica (Dicyt), que ya se encuentra disponible en www.dicyt.usach.cl
 
Creada el año 1974, la Dicyt promueve el conocimiento y difunde proyectos de investigación innovadores a través del financiamiento y el desarrollo de las distintas áreas académicas de la Universidad de Santiago de Chile. 
 
“Estoy segura que este nuevo diseño del sitio web permitirá proporcionar información a nuestro público, altamente comprometido con el desarrollo de la ciencia en Chile, añadiendo más características, funcionalidades, una mejor navegación y haciendo más fácil y rápido el acceso. Con todo esto aportamos mayor valor a lo que consideramos fundamental, la difusión del conocimiento” expresó la Vicerrectora de Investigación, Desarrollo e Innovación, Dra. María José Galotto.
 
El Dr. Ricardo Salazar, director de la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica comentó que “el nuevo sitio permite que nos pongamos al día con los últimos estándares web, mejorando nuestro posicionamiento y accesibilidad a los contenidos derivados del quehacer de nuestra Unidad, en línea con los desafíos de la Universidad de Santiago de Chile”.
 
El Nuevo Sitio Web
 
El medio digital ofrece noticias actualizadas relativas a distintos hechos y/o proyectos destacados en el área, cifras vigentes respecto a laboratorios y proyectos de I+D vigentes, número de investigadores activos, así como la cantidad de publicaciones WOS y Scopus 2020, además de un entorno completamente integrado con la nueva plataforma de postulación de proyectos Dicyt, que fomenta el interés por encabezar propuestas tecnológicas, de investigación básica y/o aplicada.
 
Asimismo, a través de una sección de Convocatorias, el sitio web pone a disposición de las y los investigadoras/es y académicos/as del Plantel, los concursos internos que se abren periódicamente para apoyar la realización o continuación de proyectos de investigación en las diferentes disciplinas que convergen en la Universidad. En ella también se puede encontrar concursos asociados a distintos fondos nacionales e internacionales, actualmente administrados por la Unidad.
 
También cuenta con una sección de Programas de Apoyo, donde las y los docentes podrán acceder, por ejemplo, a los programas de incentivo y herramientas de apoyo a la investigación con las que cuenta el Sistema de Bibliotecas. La sección de Estadísticas, en tanto, está dedicada a visibilizar los principales datos del trabajo desarrollados en el ámbito científico y tecnológico de la Unidad, así como también las capacidades de investigación de la Universidad.
 
Las revistas científicas Usach, en tanto, tienen su lugar dentro de la página, en un apartado (Revistas) que se integra perfectamente con la plataforma oficial que la Casa de Estudios ha destinado para recopilar el trabajo editorial científico que se produce dentro de la Institución- En ella se encuentra un repositorio de todas las revistas científicas publicadas por las diversas facultades, orientadas a la labor científica de la Universidad.
 
“Trabajamos para visibilizar proyectos con gran potencial, con el fin de llegar cada vez a más rincones con la divulgación de las ciencias y la tecnología” declaró el director de la Unidad. Con ese objetivo se incluyen proyectos editoriales de dilatada trayectoria, como la revista de investigaciones escolares Brotes Científicos, única en Iberoamérica y liderada por la Universidad de Santiago.
 
Respecto a los desafíos de posicionamiento y difusión de la Dicyt, estos apuntan en palabras del Dr. Salazar, a objetivos de comunicación interna y externa: los primeros orientados a estrechar el contacto con la comunidad de investigadores e investigadoras. Los segundos, apuntan a visibilizar con énfasis el trabajo realizado por la comunidad universitaria en materia de investigación científica y tecnológica, así como en materia de producción editorial científica y de divulgación. 
 
El rediseño del sitio web de la Unidad implicó una nueva arquitectura de información, la generación y edición de nuevos contenidos, junto con un diseño gráfico acorde a la imagen institucional de la Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación, quien también hace pocos días, lanzó su página web.

Importante hito: académicos de Medicina se adjudican Fonis 2021 y estudiarán inmunidad de vacunas contra COVID-19

Importante hito: académicos de Medicina se adjudican Fonis 2021 y estudiarán inmunidad de vacunas contra COVID-19

"Magnitud y duración de la respuesta inmune humoral frente a la exposición natural a SARS-CoV-2 o a las vacunas administradas en Chile en adultos con riesgo cardiovascular atendidos en atención primaria: estudio de cohorte prospectivo", es el nombre del proyecto de la Universidad de Santiago que se adjudicó un Fondo Nacional de Investigación y Desarrollo en Salud (Fonis).

El trabajo es dirigido por la académica de la Escuela de Medicina y experta en epidemiología clínica, doctora Vivienne Bachelet. Su equipo está compuesto por los/as también profesores/as de la Escuela, los/as doctores/as Ignacio Silva y Marisol Navarrete, y el kinesiólogo Patricio Gomolán.

Para la doctora Bachelet se trata de un hito para la Escuela de Medicina de la Universidad de Santiago, al ser la primera vez que se adjudican un Fonis. "Este es el fruto de tres años de trabajo en que primero armamos un equipo y luego fuimos capaces de levantar un proyecto, postular y ganar", señaló.

"Desde que asumí como profesora asociada, mi objetivo ha sido extremar esfuerzos con el fin de generar las condiciones para desarrollar e incrementar la investigación clínica de buen nivel, y este fondo da una señal al resto de la Escuela de que es posible", puntualizó.

La investigación

Con el financiamiento recibido, el equipo estudiará el impacto de las vacunas frente a la exposición al SARS-CoV-2 natural poniendo el foco sobre una población específica, que en este caso serán adultos mayores con riesgo cardiovascular que se atienden en la atención primaria.

La muestra abarcará a cerca de 1.000 pacientes del Programa de Salud Cardiovascular de dos consultorios de la comuna de Pedro Aguirre Cerda.

A este grupo se le realizarán mediciones seriadas en el tiempo de anticuerpos neutralizantes para SARS-CoV-2 y se evaluará la evolución de la respuesta inmune frente a las vacunas.

Además de los $60 millones adjudicados a través del Fonis, el estudio cuenta con instituciones patrocinadoras como Siemens Healthineers, que proporcionarán los kits para la detección de anticuerpos neutralizantes, y Bionet S.A., que va a procesar las muestras en sus laboratorios.

U. de Santiago impulsa la excelencia en investigación a través de nuevo sistema de postulación a fondos

U. de Santiago impulsa la excelencia en investigación a través de nuevo sistema de postulación a fondos

Un sistema ágil, dinámico y accesible, es la nueva propuesta de la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica de la Universidad de Santiago, que busca impulsar la participación de la comunidad académica y científica para el desarrollo de proyectos internos, los llamados “DICYT Regular” y “DICYT Asociativos”.

“Creemos que es fundamental contar con un sistema informático para las postulaciones que esté a la vanguardia con los tiempos actuales, para así facilitar el proceso de postulación y que nuestros investigadores se centren en la formulación de sus proyectos. Junto con la nueva plataforma se simplificó el formulario de postulación y se trabajó en las bases del concurso, con lo que esperamos incrementar el interés de nuestros investigadores por ambas convocatorias”, informó el Dr. Ricardo Salazar González, desde la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica.

Advirtió que el mayor desafío de la reestructuración del sistema ha sido el desarrollo remoto y en pandemia, pero que el trabajo del equipo ha permitido mejorar los estándares de desarrollo y gestión institucional. “Creo que este nuevo sistema va a incentivar el desarrollo de nuevos proyectos de investigación y permitirá en el corto plazo incluir más funciones que facilitarán enormemente el trabajo de nuestros investigadores”, afirmó.

A través de la página www.concursosdicyt.cl  se accede a la plataforma, empleando el correo institucional. Pueden postular profesores jerarquizados, como docentes de igual o mayor a media jornada en calidad de académico. El cierre de convocatorias para proyectos DICYT Regular es el 26 de julio 2021, mientras que para DICYT Asociativos es el 23 de agosto, con montos que pueden alcanzar los $5.000.000 a $10.000.000 por año de ejecución del proyecto. El año de inicio de las propuestas será 2022. A su vez, el sistema irá incorporando nuevas funcionalidades durante el segundo semestre de este año.

Universidad de Santiago se ubica en primer lugar a nivel nacional del prestigioso Índice Nature en Química

Universidad de Santiago se ubica en primer lugar a nivel nacional del prestigioso Índice Nature en Química

La Universidad de Santiago se ubicó en el primer lugar a nivel nacional del prestigioso Índice Nature en Química. Nuestro Plantel lidera el ranking de 15 instituciones de Educación Superior, lo que significa nuevamente un reconocimiento a la producción científica y calidad en investigación

Para la vicerrectora de Investigación, Desarrollo e Innovación, Dra. María José Galotto, este resultado refleja el estándar de excelencia de la Universidad de Santiago de Chile, sus investigadores y académicos, junto con su vinculación al mundo público y también privado. "Creemos que estos resultados reflejan el alto estándar de investigación en la materia, sumado a la especificidad que hemos alcanzado, en una investigación de primer nivel", sostuvo.

Desde la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica (Dicyt), su director, el Dr. Ricardo Salazar, destacó la importancia de la investigación y el rendimiento institucional reconocido por Nature Index, producto de su alcance y visión internacional.

“Es la ratificación de que vamos por buen camino, y que aún hay mucho trabajo por hacer, para extenderlo a más áreas del conocimiento y fortalecer la colaboración internacional de excelencia, que es parte de los desafíos de los próximos años”, opinó.

En 2019, Nature Index reconoció la calidad de la investigación en la materia, destacando el importante número de publicaciones al año, resultado del fortalecimiento de las líneas de investigación en el Plantel, consolidación que destaca la decana de la Facultad de Química y Biología de la Usach, la Dra. Leonora Mendoza,  quien señaló que el resultado “refleja todo el trabajo que tuvieron que hacer nuestras y nuestros investigadores en un año especialmente difícil”.

La Dra. Mendoza añadió que es también muestra del compromiso de la Facultad de Química y Biología con su labor investigativa de alto estándar e interés para que la Universidad de Santiago siga destacándose en todas sus áreas.

La información contenida en el ranking 2021 se basa en los datos Nature Index, correspondiente al período del 1 de enero de 2020 al 31 de diciembre de 2020 y tal como señala en su publicación, las “métricas de count y share utilizadas para establecer el ranking, se basan en la producción de publicaciones de una Institución o país en 82 revistas de ciencias naturales, seleccionadas por su reputación, así como por un panel independiente de científicos líderes en sus campos”.

El organismo destaca que “los datos y métodos de Nature Index son transparentes y están disponibles bajo una licencia creative commons en natureindex.com”.

Tesistas y académicos Usach presentan destacados avances investigativos en Jornadas Nacionales de Educación Matemática

Tesistas y académicos Usach presentan destacados avances investigativos en Jornadas Nacionales de Educación Matemática

Integrantes de la comunidad educativa de la carrera de Pedagogía en Matemática y Computación de la Universidad de Santiago de Chile, participaron en las XXIV Jornadas Nacionales de la especialidad: Una Educación Matemática para el Cambio, que este año se realizó en modalidad virtual.

El evento, organizado por la Sociedad Chilena de Educación Matemática (Sochiem) y en esta versión junto a  la Universidad Católica Silva Henríquez, reunió a expertos y tesistas que abordaron esta importante disciplina que se sustenta en el aprendizaje y la práctica de la enseñanza y evaluación de las matemáticas, así como en la investigación académica.

“Las Jornadas Nacionales de Educación Matemática han tenido como propósito compartir comunicaciones de trabajos de investigación que se encuentren en sus fases iniciales, así como reportes de investigaciones terminadas o en fases avanzadas de su desarrollo. En este sentido, como carrera, destacamos la labor de su cuerpo docente que motiva a sus estudiantes a participar y dar a conocer el trabajo realizado “, señaló la Dra. Rosa Montaño Espinoza, Jefa de carrera de Pedagogía en Matemática y Computación  de  nuestra Universidad.

Este tipo de jornadas permiten reconocer la existencia de variedad de enfoques, sentidos y experiencias de educación matemática para abordar la complejidad  con que se pretende contribuir a nivel de políticas nacionales, organizacionales y de aula con un conocimiento especializado al mejoramiento de los procesos, resultados e impactos de los aprendizajes matemáticos en niños, jóvenes y adultos. 

“Conscientes del desafío se valoró su importancia, y en esta última versión destacamos la participación de dos estudiantes de la carrera de Pedagogía en Matemática y Computación (PLEMC), quienes expusieron resultados de los avances de sus tesis de pregrado, junto al respaldo y participación de docentes de esta misma carrera”, aseguró la investigadora del Plantel.
Presentaciones

En palabras del académico y egresado de pre y postgrado del Departamento de Matemática y Computación, Gabriel Meza, fue todo un orgullo ser parte de este evento “y acompañar a nuestros/as tesistas en tan importante espacio para la Educación Matemática”.

“Reunir a la comunidad de educadores matemáticos en un espacio de reflexión destinado a analizar y proyectar las futuras tareas de los docentes de distintos niveles e intercambiar experiencias del quehacer educativo matemático, además de convocar a profesores del sistema, es sin duda, algunos de los objetivos más importantes de estas jornadas”.

Meza añadió que, en el caso de estas jornadas dada su modalidad online, la principal conclusión que se puede sacar de este evento, es que existe un campo de investigación amplio respecto a lo que plantea esta pandemia y que es necesario comenzar a proyectar la educación post COVID-19.

En esta oportunidad, destacó la participación de estudiantes de la carrera de Pedagogía en Matemática y Computación (PLEM), quienes expusieron resultados de los avances de sus tesis de pregrado, junto al respaldo y participación de docentes de esta misma carrera.

Las presentaciones correspondieron a la tesista Jamilet Castro, quien tuvo el apoyo académico de su profesora de tesis, Claudia Matus, con "Aspectos que consideran duplas de docentes de educación matemática y diferencial para el diseño de una propuesta de enseñanza de área y perímetro del círculo, en un curso de 7° básico con estudiantes diagnosticados con trastorno por déficit de atención e hiperactividad”.

La estudiante Andrea Acevedo, y su profesor de tesis, Gabriel Meza, expusieron la ponencia "Enseñanza de áreas de cubos y paralelepípedos para un estudiante de 6to básico, diagnosticado en el espectro autista: un estudio de caso”.

Además, el académico y las  académicas de la U. de Santiago de Chile y de la U. Católica del Maule, Carlos Vanegas Ortega, Carolina Henríquez, Carolina Martínez, presentaron "Desarrollo Profesional de Didácticas de la Matemática: Lecciones aprendidas a partir de un self-study colaborativo interinstitucional".

Christian Martínez y Carlos Vanegas Ortega expusieron: "Conceptualización del objeto de transformación lineal a partir de una secuencia didáctica basada en el modelo de Van Hiele".

Finalmente, Melissa Andrade-Molina; Luz Valoyes-Chávez; Alex Montecino; Daniela Soto; Pilar Peña-Rincón; Tamara Del Valle; Anahí Huencho (PUCV; UCT; UCSH; USACH; PUC; UMCE; UCT)  presentaron el trabajo académico: "Diversidad e Inclusión en Educación Matemática".

Investigan proteína clave en síndrome asociado a cierto tipo de discapacidad intelectual

Investigan proteína clave en síndrome asociado a cierto tipo de discapacidad intelectual

Las enfermedades del neurodesarrollo se manifiestan clínicamente en niñas y niños de 3 a 6 años. Una de esas enfermedades es el síndrome X Frágil (SXF, por su sigla en inglés), que es una de las causas más frecuente de discapacidad intelectual de origen genético hereditario, después del Síndrome de Down. 
 
Las personas diagnosticadas con el síndrome X Frágil presentan rasgos del espectro autista, discapacidad intelectual en grado variable, hipersensibilidad sensorial y características físicas distintivas como cara alargada y mentón prominente, entre otros fenotipos.En Chile no existe un registro que permita conocer la frecuencia del síndrome X Frágil, pero en estudios internacionales las frecuencias en distintas poblaciones han sido similares: uno de cada 4 mil varones y una en 8 mil mujeres.
 
Desarrollado por el Dr. Christián Cea, investigador del Centro de Investigaciones Biomédicas y Aplicadas (CIBAP) y patrocinado por la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica de la Usach (Dicyt), el proyecto “Abnormalprogression of mGluR-mediated neuromodulatory responses in FXS neurodevelopment”(Progresión anormal de las respuestas neuromoduladoras mediadas por mGluR en el neurodesarrollo del SXF) busca describir, durante el desarrollo del sistema nervioso central en personas diagnosticadas con esta enfermedad, el proceso de maduración a lo largo de distintas etapas de la vida del receptor metabotrópico de glutamato, que es una molécula o proteína receptora de glutamato, un aminoácido que es el principal neurotransmisor cerebral.
 
El Dr. Cea explicó que el foco del proyecto está en “entender cómo es el proceso de maduración de la función que cumple este receptor metabotrópico  de glutamato en la enfermedad, y cómo contribuye a los fenotipos presentes en el síndrome para determinar posibles ventanas temporales de intervención terapéutica en este desorden”.
 
Además, el proyecto se instala en un área que ha sido poco abordada por la literatura científica.“No se encuentran estudios de cómo evoluciona esta molécula tan relevante al desorden y sus fenotipos”, señaló el académico. 
 
Los fenotipos se refieren a las características intelectuales y sociales particulares del síndrome en estas áreas. También el estudio buscará establecer “cuándo ocurre la alteración en este receptor que conduce y contribuye a estos fenotipos maduros anormales, que representan particularidades avanzadas de la enfermedad y se encuentran en las personas diagnosticadas, general e indistintamente, al final de la adolescencia o en su etapa adulta”. 
 
Conociendo eso, “se presentaría una ventana de tiempo dónde podría ser más adecuado iniciar una intervención farmacológica o terapéutica”, sostuvo el bioquímico.
 
El equipo liderado por el Dr. Cea plantea que esta ventana temporal permitiría “probar y saber qué pasa si se hacen tratamientos farmacológicos a temprana edad”, lo que es consecuente con una enfermedad del neurodesarrollo como el SFX. 
 
Sin embargo, es necesario conocer “los procesos de maduración,porque estos períodos son extremadamente sensibles y puede ocurrir que al tratar en estas etapas el SFX podríamos provocar simultáneamente efectos negativos en otros sectores del cerebro: Si nosotros intervenimos para tratar de mejorar un área, quizás estamos afectando otra”, aclaró el especialista en neurociencia. 
 
Ensayos en el laboratorio
 
En el CIBAP, Christian Cea y su equipo investigan el síndrome X Frágil de forma experimental multidisciplinaria, donde se incluyen estudios electrofisiológicos, optogenéticos, farmacológicos y moleculares con la finalidad de responder preguntas relacionadas al desarrollo sináptico de este tipo de padecimientos, cómo se relacionan las anormalidades presentes en diferentes áreas cerebrales con conductas y fenotipos observados en la enfermedad, y si acaso una intervención terapéutica con fármacos permitiría la corrección de algunas de estas características.
 
En esa línea, durante los ensayos se utilizará “un modelo experimental de SFX que imita la causa y características moleculares, celulares y fisiológicas vistas en el humano”, realizando estudios electrofisiológicos, con equipos especializados para visualizar las neuronas y medir sus propiedades eléctricas, la comunicación entre ellas (sinapsis) y cómo se ven afectadas por la utilización de fármacos.
 
Para realizar la investigación, el Dr. Cea cuenta con financiamiento interno a través de la Dicyt de nuestra Casa de Estudios. A su juicio, estos fondos resultan “fundamentales”, pensando que en Chile es complicado acceder a capitales para investigación.
 
En el escenario actual, que la Universidad proponga y otorgue estos financiamientos es relevante, porque permite a los investigadores seguir con sus estudios y continuar potenciando otras postulaciones externas. En lo personal, me da la posibilidad continuar con mis estudios, publicar o generar las primeras líneas para un futuro trabajo”, aseguró.

U. de Santiago contra pandemia COVID: Desde secuenciación genómica a detección del virus en aguas residuales

U. de Santiago contra pandemia COVID: Desde secuenciación genómica a detección del virus en aguas residuales

Desde diversos ámbitos del conocimiento, la Universidad de Santiago de Chile, con la participación protagónica de su Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación (Vridei), ha impulsado una serie de iniciativas tendientes a controlar y comprender mejor la pandemia de COVID-19. 
 
Desde la llegada del virus a Chile, el Plantel estatal y público, reconvirtió sus laboratorios para el análisis, a la fecha, de más de 250 mil muestras PCR, además de certificar mascarillas, desarrollar ventiladores, trabajar en la detección temprana del virus en aguas residuales y contribuir a la preparación del país para la secuenciación genómica, entre muchas otras acciones.
 
Al respecto, el rector de la Usach, Dr. Juan Manuel Zolezzi Cid, sostuvo que, “en este escenario tan complejo para el país, donde se requiere que todos los actores sociales pongan el máximo de sus capacidades al servicio de la ciudadanía, las y los investigadores y académicos de nuestra Casa de Estudios Superiores han contribuido sustantivamente a los esfuerzos por frenar la pandemia”.
 
La autoridad de la Institución destacó, además, la reciente acreditación de la Universidad por siete años, el máximo período que se le puede otorgar a un plantel en Chile. 
 
“Consideramos que con el importante esfuerzo que hemos dedicado como comunidad en la tarea de enfrentar el COVID-19, estamos refrendando no solo nuestra misión institucional, sino que también a la excelencia que nos distingue como Casa de Estudios, estatal y pública”, señaló el rector.
 
En tanto, la vicerrectora de Investigación, Desarrollo e Investigación, Dra. María José Galotto, precisó que, “desde el inicio de la pandemia en Chile, la Universidad de Santiago ha trabajado de forma coordinada con los Ministerios de Ciencia y de Salud, desarrollando investigación, pero también con énfasis social para abordar la pandemia y la postpandemia”.
 
"Como Vicerrectoría de una Universidad completa y compleja, estamos orgullosos por la contribución de cada una y cada uno de nuestros investigadores y académicos en un escenario tan desafiante no solo para Chile, sino que para toda la humanidad", acotó.
 
Detección temprana en aguas residuales
 
Entre las diversas iniciativas en curso se encuentra la detección temprana del COVID-19 en aguas residuales, labor en la que trabaja el académico de la Facultad de Química y Biología, Dr. Ricardo Salazar, junto a la académica de la Facultad Tecnológica, Dra. Verónica García. 
 
"El proyecto consiste en muestrear periódicamente el agua residual que llega desde diferentes comunas a las plantas de tratamiento. Allí hacemos la detección del ARN del SARS-CoV-2. A través de PCR, identificamos el material genético del virus”, detalló el investigador.
 
La ventaja de este mecanismo es que en el agua residual puede detectarse la presencia de virus antes que con la aplicación de test a las personas, lo que permitiría a las autoridades adoptar medidas preventivas con mayor anticipación y en zonas geográficas mejor definidas. 
 
“La idea es diseñar un modelo predictivo matemático que permita relacionar la información que se obtenga con las políticas públicas”, agregó el Dr. Salazar.
 
Avanzando a la secuenciación genómica
 
A su vez, el investigador asociado de la Usach, Dr. Francisco Cubillos, trabaja en labores de preparación para la secuenciación genómica del virus en el país.
 
“Hemos estado haciendo un catastro de capacidades en Chile para secuenciar el virus e identificar las variantes; y, al mismo tiempo, establecer las necesidades técnicas para llevar a cabo esta tarea a nivel nacional”, explicó. 
 
Para el académico de la Facultad de Química y Biología, “en Chile podemos hacer esto a gran escala: tenemos el conocimiento técnico y científico, y esperamos secuenciar el mayor número de muestras positivas para conseguir un seguimiento real y a tiempo respecto de variantes, tanto importadas como, eventualmente, chilenas".
 
El investigador también sostuvo que la Usach cuenta con todas las condiciones para el desarrollo de esta tarea y valoró el “respaldo permanente” de la Institución.
 
“La Universidad siempre ha dado un apoyo incondicional para hacer frente a la pandemia. Cada vez que hemos presentado ideas y requerimientos hemos recibido un apoyo absoluto. Eso demuestra el compromiso social que tiene la Universidad de Santiago”, subrayó el investigador.
 
Algunas contribuciones Usach en pandemia:
 
Laboratorio de Virología del Centro de Biotecnología Acuícola y Laboratorio de Virología Molecular y Control de Patógenos suman más de 250 mil análisis de muestras PCR.
 
Laboratorio de Investigación y Control de Calidad en Cueros y Textiles (Lictex) único centro en Chile que certifica mascarillas y pantallas faciales
 
Grupo Epidemiológico Matemático para la Vigilancia de Epidemias y Pandemias analiza y publica datos diarios de la evolución del COVID-19 en Chile. 
 
Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna) y Facultad de Ciencias Médicas desarrollan prototipo de ventilador mecánico de bajo costo.
 

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