Investigación doctoral desde Chile fortalece el desarrollo de sensores de gas en la Universidad del Valle

 

El intercambio académico internacional y la investigación colaborativa son pilares del proyecto Nanomat, una red que articula capacidades científicas para el desarrollo de nuevos materiales con aplicaciones tecnológicas y sociales. En este marco, la Universidad del Valle recibe al doctorando Felipe Vega, estudiante de la Pontificia Universidad Católica de Chile, quien realiza una estancia de investigación enfocada en el estudio de nanomateriales semiconductores para sensores de gas.

Felipe Vega es estudiante de doctorado en la Pontificia Universidad Católica de Chile, en Santiago, y llegó a la Universidad del Valle para una estadía académica de cerca de tres semanas, programada junto a su profesor guía, Donovan Díaz Droguett. Su investigación se centra en el análisis de nanomateriales semiconductores aplicados a sensores de gas mediante procesos quimiorresistivos, una línea con alto potencial en monitoreo ambiental y aplicaciones industriales.

“A grandes rasgos, lo que estamos haciendo es el estudio de materiales semiconductores para aplicaciones en sensores de gas a través de procesos quimiorresistivos”, explica el doctorando.

Semiconductores dopados para mejorar la detección de gases

Durante su estancia, Felipe Vega trabaja con óxido de cobre, un semiconductor tipo p, que está siendo sintetizado y dopado con otros elementos denominados aleovalentes. Este proceso busca incorporar nuevos cationes en la estructura cristalina del material sin generar fases diferentes, con el fin de mejorar el desempeño de los sensores.

“La idea del dopaje es estudiar si se logra mejorar, en cierto grado, parámetros clave como la sensibilidad de estos sensores”, señala.

El investigador explica que los sensores de gas dependen de variables fundamentales como la sensibilidad, los tiempos de respuesta, la estabilidad, la selectividad y los tiempos de recuperación, los cuales determinan su eficiencia en escenarios reales de uso.

Caracterización avanzada en el CENM

Gran parte del estudio  se desarrolla en el laboratorio del Centro de Excelencia en Nuevos Materiales (CENM) de la Universidad del Valle, donde el doctorando hace uso de diferentes  técnicas de caracterización para evaluar el comportamiento óptico, estructural y químico de los materiales.

“La idea es hacer la mayor cantidad de caracterizaciones posibles: UV-vis con reflectancia difusa, mediciones de espectroscopía vibracional (Raman e FTIR con sistema ATR) y, si el tiempo lo permite, análisis SEM/EDS para determinar la morflogía y composición química”, comenta.

Estas técnicas permiten verificar si el dopaje propuesto se incorpora efectivamente en la red cristalina del óxido metálico, un paso clave para validar el diseño del material.

“Teniendo teóricamente el dopaje y viéndolo en EDS, podemos comprobar si realmente se logra incorporar el elemento que queremos en este óxido metálico”, añade.

Aporte mutuo entre universidades

Para Felipe Vega, la experiencia en la Universidad del Valle representa una oportunidad de formación avanzada y de intercambio de saberes entre equipos altamente especializados.

“El primer aporte es del equipo de acá hacia mí. Son personas muy capacitadas, expertos en el manejo de la instrumentación y con estudiantes muy preparados”, afirma.

A su vez, su contribución se orienta a traer los materiales desarrollados en Chile para su estudio en Colombia y evaluar si su comportamiento espectroscópico responde a los objetivos planteados, con miras a futuras aplicaciones.

“La idea es caracterizar lo más posible y, a partir de eso, evaluar cambios de parámetros y pensar más adelante en aplicaciones electroquímicas o fotocatalíticas”, explica.

Nanociencia cercana a la sociedad

Más allá del ámbito académico, el proyecto Nanomat busca acercar la nanociencia a la comunidad y desmitificar su complejidad. Para el doctorando chileno, uno de los mensajes clave es mostrar que esta área del conocimiento está presente en la vida cotidiana.

“Muchas de las cosas que usamos a diario, como los celulares, vienen de estudios previos en propiedades eléctricas, ópticas y de síntesis de materiales semiconductores”, señala.

En ese sentido, invita a estudiantes y público general a involucrarse en este campo.

“No hay que verlo como algo tan ajeno o complicado. Tiene aplicaciones tecnológicas muy bonitas y es una ciencia más aterrizada, que busca conectar la teoría con la vida cotidiana”, afirma.

Una experiencia académica y cultural en Cali

Esta es la primera vez que Felipe Vega visita Colombia y la Universidad del Valle, una experiencia que describe como altamente positiva. “Ha sido una experiencia súper bonita. Me sorprendió mucho lo grande que es la universidad y la cantidad de áreas verdes. Eso se agradece mucho viniendo de afuera”, comenta.

También resalta las condiciones de los laboratorios y el nivel del equipo humano que ha encontrado durante su estancia. “Los laboratorios son amplios, hay buen equipamiento y los profesores y estudiantes son muy capos en lo que hacen. Ha sido una experiencia muy grata”, concluye.

Con la participación de investigadores en formación como Felipe Vega, el proyecto Nanomat continúa consolidándose como un espacio de cooperación científica internacional, formación avanzada y construcción de soluciones tecnológicas con impacto académico y social.