Patenta académico de la Universidad Iberoamericana, sistema de cavitación hidrodinámica, ofrece tres usos muy útiles
Álvaro Obregón, Ciudad de México, América.- Se proyectó en 2017, en 2018 pusieron manos a la obra y en 2020 tuvieron listo el invento, por lo que buscaron la patente, cuyo registro se obtuvo en diciembre reciente.
Hablamos del Sistema para acelerar la corrosión y erosión por cavitación hidrodinámica, desarrollado desde el Instituto de Ingeniería de la UNAM, aunque con la participación del académico e investigador de nuestra IBERO, Dr. Rogelio Valdés Herrera, quien se encargó del diseño del mecanismo y análisis del fluido.
El dispositivo consiste en una pinza que cierra muy rápidamente y que se inspira en la geometría de la garra de un camarón pistola, que tiene la peculiaridad de que, cuando cierra muy rápido, en su movimiento produce cavitación, es decir, burbujas de vapor dentro del agua, y al colapsar estas burbujas se producen ondas de choque considerables.
La patente tiene que ver con el impacto del movimiento de estas pinzas, que al cerrarse tan rápidamente, provocan que el líquido, que no se puede comprimir, ejerza una presión muy alta que eleva la temperatura y provoca la formación de burbujas de vapor; éstas, a su vez, generan un aumento de espacio; las burbujas están contenidas dentro del líquido, pero rápidamente se colapsan y enfrían, lo que produce ondas de choque que desencadenan las reacciones químicas deseadas.
Explica el académico del Departamento de Estudios en Ingeniería para la Innovación de la IBERO que buscaron reacciones químicas que posibiliten la corrosión en metales y fue así que, para hacer el experimento que valida la patente, se utilizó un artefacto que cierra muy rápido la pinza y se puso una muestra dentro de la pinza para poder determinar qué tanto cambiaba la corrosión desde condiciones normales, con lo que se descubrió que, efectivamente, se da un incremento considerable.
Entonces lo que se está patentando es esta idea de tener una pinza que cierra muy rápido, produce cavitación y acelera con ello la corrosión.
Para citar un uso de aplicación práctica: pensemos en una pieza de metal que se va a utilizar para una plataforma petrolera y estará expuesta al agua del mar. “Entonces si yo tomo una muestra del material que se va a utilizar lo puedo someter a una prueba de corrosión acelerada en el dispositivo y determinar así su ciclo de vida”, expone el Dr. Valdés Herrera.
En principio el instrumento se desarrolló para trabajar con metales, pero también puede funcionar para añejar vinos, pues al provocar cavitación dentro de barricas, se producen reacciones químicas que envejecen la bebida de manera artificial, sin que el consumidor estándar pueda advertir diferencias en el sabor, sostiene el académico investigador.
Con el dispositivo se podrían generar compuestos químicos para darle el sabor característico al vino, es decir, se podría potenciar la calidad de la bebida de manera artificial e inmediata, sin tener que pasarla por larguísimos procesos de añejamiento. Las reacciones químicas la dotarían de su sabor tan reconocido.
La patente está enfocada a que sea un reactor químico, pero otra de sus funciones podría ser la purificación de agua. Al líquido se le ponen compuestos de titanio y, al momento del cierre de la pinza, tanto la presión como la onda de luz, ayudan a que se produzcan reacciones químicas que funcionan como catalizadores para limpiar el agua.
“Aprieto tanto el líquido que lo caliento, y lo caliento a tal punto que empieza a hervir, hierve y aumenta su volumen, al enfriarse vuelve a ser líquido y entonces, la burbuja que creó se contrae en tamaño y al momento en que las paredes de la burbuja colapsan y chocan unas con otras se producen ondas de presión que se mueven hacia todos lados; esta reacción llega incluso a producir luz y ahí otra aplicación que podría tener un dispositivo como este es la purificación de aguas residuales, porque la luz provoca reacciones fotoquímicas que eliminan bacterias y compuestos nocivos.”
El investigador aclara que, como ingeniero mecánico, él se encargó del diseño del mecanismo y análisis del fluido, no así de la parte química que posibilitaría, tanto la purificación del agua como el añejamiento acelerado del vino.
Este soporte, que el Dr. Valdés Herrera desarrolló de la mano de integrantes del Instituto de Ingeniería de la UNAM, principalmente personas especializadas en mecánica de fluidos y diseño mecánico, y en química, encabezados por el Dr. Francisco Godínez, tiene ya su patente nacional del Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI). Su costo podría oscilar entre 200 y 500 pesos.
