Entrevista a Carles Colominas, Catedrático de IQS-URL

Carles Colominas, Catedrático de IQS-URL

  “Quien domine las ‘nuevas reglas’ de la nanotecnología tendrá la llave y el control”

¿Cuál es el papel que juegan los nuevos materiales en un mundo en constante innovación?

Los materiales siempre han estado de fondo en el estudio de la química, en todas sus disciplinas. Tomaron especial protagonismo en los años 90, básicamente porque en cualquier innovación hay detrás un desarrollo de materiales: carcasas de móviles, plásticos que a bajas temperaturas no fragilizan, motores de avión que soporten mejor las elevadas temperaturas y temas de corrosión, biomateriales que sean biocompatibles (mas allá de la resistencia al desgaste y a la corrosión). Y, ya más allá, materiales que sean capaces de desempeñar una función. Cualquier paso en innovación y evolución lleva asociado un nuevo desarrollo de materiales. Siempre ha sido así, desde las épocas prehistóricas…

Empecemos con la nanotecnología, una disciplina clave en el ámbito de la innovación en muchos sectores de actividad.

En las áreas más industriales de proceso, después de las revoluciones en automatización y en información, nos encontramos en la época de la nanotecnología, con el foco puesto de nuevo en los materiales Se denomina nanotecnología -término a menudo utilizado en un sentido demasiado amplio e indefinido- porque se trata de materiales de medida nanométrica, o de dispositivos nanométricos (hablamos actualmente de transistores de 14 nm). Y, en cualquier caso, las propiedades del material, a escala nano, cambian: propiedades físicas, ópticas, magnéticas, etc. Y las propiedades cambian porque, a escala nano, las moléculas cambian su estructura energética; con el cambio del comportamiento de los electrones, cambia todo. En consecuencia, surgen materiales nuevos.

Pero, además, entra el aprendizaje de medir la dimensión nano: microscopias de fuerzas atómicas, de efecto túnel, etc, porque se necesitan herramientas para medir y medidas y patrones de referencia. Y esto es actualmente totalmente ‘transparente’. La mayoría de empresas, si les llega algún material nano, no tienen forma de medirlo porque, entendidas como una nueva etapa en la Ciencia, todas estas tecnologías se encuentran en la fase de arranque y son muy desconocidas.

Como experto en el área, ¿cuál es su visión de futuro de todas estas aportaciones?

Como decía, se presentan nuevas propiedades en este rango; hemos de aprender a trabajar con ellas… ¡y sabemos muy poco todavía! El caso de la microelectrónica es un buen ejemplo. Compañías como Intel hacen ‘cosas’ a voluntad por debajo de 20 nm: sensores, captación de información, etc. Este es el futuro, pero de aquí a 50 años.

Vienen años en los que ocurrirán avances que ni nos podemos imaginar. El reto es estar al frente en esta ‘ola’: ser de los que desarrollan –que significa ser de los que entienden lo que pasa– y no ser de los ‘followers’. Porque no es un tema de yacimientos y de controlar las materias primas, que también es importante, sino que hablamos de tener el control del conocimiento, en una guerra entre EEUU, Europa y Japón. Aquí, todos van a buscar y dominar las ‘nuevas reglas’ de la nanotech, y quien las consiga tendrá la llave. Hay que abrir camino en conocimiento porque ‘si conozco como funciona este juego’ podré innovar y dispondré del control. Me refiero a materiales de dureza cercana al diamante, materiales ‘superelásticos’, ‘superhidrofóbicos’… ‘Super’ significa un ‘mucho más allá’ de lo que conocemos.

En el camino, se redibuja el mapa. Países como China y Corea están tirando muy fuerte. No estar en este campo es estratégicamente peligroso. Es un tema de conocimiento: si no nos ponemos a trabajar, perdemos el tren. Y si el tren se pierde, ya no se puede subir a él.

¿Y cómo estamos ahora?

En el IQS, en el GEMAT, se trabajan temas de ‘nanocarriers’ (spin off SEGETIS), de nanocargas para polímeros y composites, y nos hemos dotado de herramientas para ello. Empezamos a ser una referencia en el campo de las nanoparticulas y ‘nanobio’, tanto a nivel nacional como internacional. A estos temas ‘nano’ hay que darles identidad para poder tratarla adecuadamente, y esto está muy próximo a los materiales.

En otros aspectos, estamos en una etapa más primaria. Pero tenemos claro que precisamos estar presentes en estos campos. Hemos creado un Máster en Ciencia e Ingeniería de Materiales, de carácter generalista, pero que tiene el toque de biomateriales y el toque de nanotech, con las dos áreas incorporadas. Creemos que es más efectivo, como salida profesional, ofrecer un master generalista que contemple los campos tecnológicos concretos en los que pueden profundizar si les gusta. El área de ‘nano’ es como una spin off del área de Materiales.

Háblenos del Grupo GEMAT (Grupo de Ingenieria de Materiales) del IQS, del cual forma parte. ¿Qué áreas de investigación trabajan?

El Área de materiales se creó en 1994 en IQS. En el 2000 arrancó el GEM (Grupo de Ingenieria Molecular). En el 2002, y dada la gran cantidad de temas que abordaba, se separa el Grupo de Ingenieria de Materiales GEMAT, bajo la dirección del Dr. Salvador Borrós.

Al principio se trabajaba más en temas de elastómeros y adhesivos, pero ha ido evolucionando hacia los biomateriales, y siempre dando gran servicio a la industria. En mi caso, puse en marcha la ‘Línea de superficies’, derivado de mi experiencia en EEUU, donde empecé a trabajar en el cambio de propiedades de las superficies. Empezamos creando una línea de recubrimientos para CVD (Chemical Vapour Deposition), para crear capas duras, de coeficiente de fricción bajo, resistentes a la corrosión. Arrancamos con temas de corrosión y de dureza, que además encajan de forma ‘mágica’ con las áreas más ‘mecánicas’ de ingeniería industrial: polímeros, recubrimientos, mecanizado de piezas, lograr aceros más duros, herramientas que sufran menor desgaste, etc. Podemos alterar la superficie de las piezas fabricadas y darles recubrimientos para que duren mucho más, o bien conseguir que sus usos se multipliquen y diversifiquen. 

Actualmente, la ingeniería de superficies forma parte del diseño de la pieza. El material le confiere el ‘papel estructural’, pero además a la superficie se la dota del recubrimiento adecuado para conseguir su óptima utilización. Esto forma parte del diseño de la pieza en el plano. Es la Ingeniería del siglo XXI.

Y si entramos en el campo bio, además de resistente a corrosión y desgaste, la superficie debe ser biocompatible o bioactiva. Estamos hablando de prótesis, implantes, etc. Esta es nuestra frontera actual: que las superficies mejoren sus propiedades mecánicas y las fisicoquímicas, que sean hidrófilas o hidrófobas (simplemente texturizándolas, a nivel morfológico), que se puedan anclar principios activos, anclar capas que sean ‘antifouling’; propiedades ópticas, que difracten la luz… 

Es una nueva dimensión industrial. Conseguir todo esto simplemente modificando la superficie, sin aditivos químicos. Estamos hablando de ‘superficies inteligentes’.

Nosotros estamos haciendo esto mismo con metales. En la industria aeronáutica o incluso del automóvil, se utilizan aleaciones ligeras de aluminio, magnesio, titanio o silicio para bajar el peso y consumir menos combustible y contribuir a la sostenibilidad. Muchas veces estas piezas se fabrican por inyección, donde el metal fundido (líquido) está en contacto con la pared de un molde. ¿Qué buscamos? Hacer moldes de inyección en los que el metal fundido no se pegue al molde. Trabajamos con superficies que repelen no el agua, sino el propio metal fundido.

Otro camino para disminuir el peso es utilizar composites, que son mucho más ligeros y resistentes estructuralmente. Estamos hablando de materiales avanzados, que pueden estar estructurados en su propia superficie para tener una nueva función. Y son los mismos materiales de siempre, no son átomos diferentes /nuevos, pero su utilización es totalmente nueva/diferente.

También es coordinador del Máster Universitario en Ciencia e Ingeniería de materiales de la URL. ¿Cómo surge la idea? ¿Qué ofrece y qué aporta, tanto a estudiantes como a los sectores Industriales?

El sistema de los másteres cogió a todas las universidades a contrapié y nos ha obligado a rediseñar todos los estudios. En la evolución desde los primeros masters en el IQS, surge uno nuevo, el de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la URL, que contempla todas las familias de materiales (cerámicas, metales, polímeros, composites) y su caracterización, además de nuevas tecnologías (nanotech, biomateriales), con toque de emprendeduría, patentes, gestión de calidad y de proyectos. Y agregamos también nuevas técnicas de fabricación (como la impresión 3D, por ejemplo).

La apuesta es gestionar los masters de forma que la oferta sea más concreta y con el objetivo de conseguir su crecimiento: este es nuestro reto de futuro. Y que además sea atractivo para todos los estudiantes, no solo los de la URL. Después de la primera edición, buscamos un máster atractivo y potente, que en el futuro, una vez consolidado, se imparta íntegramente en inglés. No es un master especializado en una tecnología concreta, queremos continuar con nuestra oferta de suministrar especialistas todoterreno a la industria. Y consideramos que la opción es hacerlo desde un master de Materiales más generalista y con grados de acceso variados, muy transversal, siguiendo el modelo anglosajón de formación.

Son formaciones muy específicas que proporcionarán currículos muy únicos, orientados a perfiles de estudiantes muy buenos y de excelencia académica, que darán profesionales espléndidos.

Además de todo esto, crearon también la ‘spin off’ Flubetech.

Salimos al mercado en el 2010. Llevamos ya 5 años dando servicio. Flubetech surge desde nuestra línea de investigación de recubrimientos/coatings, metálicos y cerámicos y de capa muy fina –muy pocas micras, 2-3 hasta 10-15-, con pequeñas modificaciones de las dimensiones se consiguen nuevas propiedades (dureza, resistencia al desgaste tecnología y, a partir de ella, empezar a crear capas nuevas con nuestro know-how. Hemos sumado al conocimiento científico la lógica de mercado, lo que debe llevarnos a crecer como empresa, a la corrosión, bajo coeficiente de fricción, eléctricas, ópticas, magnéticas, etc.). Así, en el año 2006 fundamos Flubetech para explotar una tecnología de CVD aplicada a la fabricación de herramientas muy especiales. Más adelante, vimos que el mercado pedía también recubrimientos hechos con PVD (Physical Vapour Deposition) y que teníamos que incorporarla también.

Queríamos una empresa con un time to market corto y hacer el camino completo hasta el cliente, aprendiendo y ajustándonos a las demandas del mercado. A los científicos nos gusta encontrar ‘cosas nuevas’ y probarlas, como hacemos por ejemplo al publicar algún artículo científico. Pero en el caso de Flubetetch la satisfacción viene por otras vías: se tratan herramientas, moldes o matrices que funcionan durante miles de ciclos de forma continuada. ¡Y que no pueden fallar!

 

 

 

 

 

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