Cinco proyectos del segundo Concurso de Ciencia Aplicada del Programa IDeA de Fondef fueron adjudicados por académicos de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, por un total de 832 millones de pesos.
Este concurso llevado a cabo por la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (Conicyt) tiene como objetivo financiar la Investigación y Desarrollo (I+D) en el país con la intención de buscar los potenciales negocios que puedan surgir de las distintas iniciativas que apoya. Si el proyecto aprobado es exitoso (en un plazo de algunos meses), se presentan en una segunda etapa que considera la constitución del servicio y el producto propuesto.
Los proyectos adjudicados por académicos de la FCFM son:
1.- Elementos innovadores de protección sísmica (CA13I10026)
Director del Proyecto: Ricardo Herrera, Departamento de Ingeniería Civil, FCFM, U. de Chile
Duración: 24 meses
Monto asignado: 119.990 millones de pesos
Resumen: Entre los sistemas estructurales existentes para resistir las acciones sísmicas, uno de los más utilizados en estructuras de acero es el de marcos arriostrados, es decir marcos que incorporan elementos diagonales que aumentan la resistencia lateral de la estructura. Aun cuando el acero es un material muy eficiente, para evitar problemas de pandeo por compresión, se requiere disponer de secciones significativamente mayores que las requeridas por resistir esfuerzos de tracción. Esto se traduce en mayores costos de construcción. Para restringir el pandeo se han propuesto arriostramientos de acero confinados por mortero u hormigón. Sin embargo su fabricación es de alta complejidad, y de alto costo, pues se debe evitar la adherencia del mortero a la riostra de acero y por el detalle de las conexiones en sus extremos.
En este proyecto se propone como elemento de protección sísmica, un arriostramiento de pandeo restringido que usa otro tipo de material confinante, el que idealmente resolverá gran parte de los problemas de fabricación que tienen las soluciones actuales, por su facilidad de manejo y bajo costo. Los usuarios de la solución pertenecen a la industria de la construcción. Además, existe una oportunidad comercial de patentamiento para la industria relacionada con la fabricación del material confinante. Esta fabricación será rápida, eficiente y amigable con el medio ambiente (no genera residuos, se utilizan materias primas reciclables). Además hay un resultado de aporte al conocimiento en estas materias.
2.- Pronóstico de caudales de deshielo utilizando técnicas de percepción remota y asimilación de datos hidro meteorológicos (CA13I10277)
Director del Proyecto: James McPhee, Departamento de Ingeniería Civil, FCFM, U. de Chile
Duración: 24 meses
Monto asignado: 119.888 millones de pesos
Resumen: La problemática en la estimación de caudales de deshielo mediante técnicas tradicionales, está limitada principalmente por registros meteorológicos puntuales, aplicados a modelos estadísticos muchas veces de regresión múltiple, no pudiendo pronosticar de forma adecuada años secos. La metodología actual se encuentra bastante lejos de las metodologías existentes a nivel internacional que consideran explícitamente mediciones distribuidas de nieve. Por otra parte no existen en Chile métodos que tengan asimilación hidro-meteorológica de datos incorporada de forma explícita y los pronósticos se realizan a escala temporal mensual.
Las soluciones que se proponen para desarrollar un pronóstico de caudales de deshielo adecuados se presenta principalmente en tres etapas:
a. Cuantificación del volumen de agua almacenado en forma de nieve en cada cuenca, mediante técnicas de percepción remota, validando estas observaciones con la instalación de estaciones nivo-meteorológicas avanzadas y mediciones en terreno.
b. Construcción de curvas de agotamiento y desarrollo de modelos de derretimiento en función de las estimaciones de nieve en la cuenca y variables hidro-meteorológicas relevantes.
c. Pronóstico del volumen de deshielo a distintas escalas temporales utilizando asimilación de información satelital e hidro-meteorológica.
3.- Detección y caracterización de variables geometalúrgicas a partir de imágenes hiperespectrales (CA13I10305)
Director del Proyecto: Martin Adams, Departamento de Ingeniería Eléctrica, FCFM, U. de Chile
Duración: 21 meses
Monto asignado: 119.796 millones de pesos
Resumen: El trabajo científico de este proyecto está orientado a generar una herramienta de caracterización geometalurgica de rocas fragmentadas, a distancia de escala humana. Ejemplos de esto son rocas en el interior de una pala minera, rocas sobre la tolva de un camión o la superficie rocosa medida a pocos metros de una cara libre de explotación en una mina.
Se investigará la aplicación de cameras hiperespectrales, para la identificación automática de minerales en roca fragmentada. Las cámaras hiperespectrales proporcionan una multitud de imágenes de una escena, en longitudes de onda diferentes de recepción. Esto proporciona la posibilidad de identificar los materiales (o rocas) basándose en las propiedades de absorción y reflexión de éstos. En particular se abordará dos problemas. En primer lugar, el problema más simple, en el cual la roca se obliga a ocupar una región normal, con respecto el línea central de la cámara y, en segundo lugar, el problema más general y complejo, cuando el material tiene una orientación general, respecto de la cámara hiperespectral.
4.- Desarrollo y evaluación de algoritmos de data mining para la predicción del riesgo de crisis en pacientes ambulatorios de un hospital pediátrico (CA13I10300)
Director del Proyecto: Sebastián Ríos, Departamento de Ingeniería Industrial, FCFM, U. de Chile
Duración: 24 meses
Monto asignado: 119.239 millones de pesos
Resumen: Debido a enfermedades genéticas o a un parto problemático, ciertos niños padecen de enfermedades crónicas que requieren de un monitoreo ambulatorio periódico por parte del personal médico a cargo. Dicho monitoreo consiste de visitas a domicilio, durante las cuales se miden signos vitales como saturación de oxígeno, temperatura corporal, frecuencia cardíaca y frecuencia respiratoria. El problema consiste en que el personal médico desconoce estas variables entre visitas, por lo que su capacidad de prevención es limitada.
Por un lado, al tener con un monitoreo en tiempo continuo, el personal médico podría contar con un mayor control sobre el estado de salud de los pacientes ambulatorios. Por otro lado, al contar con un sistema que clasifica automáticamente los signos vitales del paciente y predice el riesgo de crisis en éstos, se podría anticipar la ocurrencia de crisis como desaturación, fiebre, alteraciones en la frecuencia cardíaca y alteraciones en la frecuencia respiratoria. Al mismo tiempo, con esta nueva información, es posible monitorear más pacientes al mismo tiempo y por lo tanto, ampliar la capacidad de atención del sistema.
La solución propuesta consiste en medir en el hospital o en el hogar los signos vitales antes mencionados en forma continua, gracias a una plataforma de sensores experimental. Ésta envía por la Internet la información recolectada a un servidor central. Una vez almacenados los datos en el servidor central, éstos son analizados y clasificados mediante algoritmos y modelos de minería de datos. De esta forma, se obtiene un indicador del riesgo de crisis para cada paciente, el cual es desplegado en tiempo real a un sitio web de uso exclusivo para el personal médico.
5.- Optimización del Diseño de Caminos y Localización de Maquinaria de Cosecha para la Extracción de los Rollizos en las Operaciones Forestales (CA13I10049)
Director del Proyecto: Rafael Epstein, Departamento de Ingeniería Industrial, FCFM, U. de Chile
Duración: 24 meses
Monto asignado: 116.817 millones de pesos
Impresiones de los ganadores
Sebastian Ríos, académico del Depto. de Ingeniería Industrial y uno de los ganadores del concurso señala respecto de la adjudicación que "encuentro estupendo haber ganado el concurso, pues gracias a los fondos podemos comprar todos los equipos que requerimos para poder realizar nuestra investigación y traer expertos extranjeros para trabajar con nosotros. Esperamos que los resultados de la misma tengan impacto positivo sobre el sistema de salud actual (que es la temática que aborda); así vamos construyendo un mejor Chile".
En tanto Ricardo Herrera, académico del Depto. de Ingeniería Civil y otro de los ganadores indicó que "la Universidad, a través de la Dirección de Innovación de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo, esta vez prestó un apoyo importante en el proceso de formulación del proyecto y postulación, facilitando gente con experiencia en la formulación de proyectos de este tipo, revisando la propuesta y proponiendo mejoras. Por el carácter de este tipo de proyectos hay aspectos de la postulación, relacionados por ejemplo con el modelo de negocios, que a mi me eran completamente ajenos. Normalmente uno está acostumbrado a formular los proyectos desde un punto de vista científico o tecnológico, sin preocuparse mucho de si representa una oportunidad de negocios para alguien. Creo que está a la vista el efecto de este apoyo, en la cantidad de proyectos adjudicados a la Universidad en esta oportunidad".
Mientras que en el equipo liderado por Martin Adams, académico del Depto. de Ingeniería Eléctrica, manifiestan que: "que se decida financiar un proyecto como éste, demuestra la importancia de las tecnologías de automatización en la industria minera chilena. La automatización de la identificación del tipo de roca en ambientes mineros podrá beneficiar la eficiencia y seguridad de los procesos, lo que implica un impacto económico directo para las industrias de la minería en Chile".
