Biomimética Amazónica y Nanotecnología

Información general

El Grupo de Investigación en Biomimética Amazónica y Nanotecnología (GIBAN), surge como una respuesta integral a esta problemática, articulando ciencia, ingeniería y naturaleza para el desarrollo de materiales avanzados funcionales, seguros y sostenibles, inspirados en la biodiversidad amazónica y potenciados por herramientas computacionales, con aplicaciones en sectores estratégicos como la industria, el ambiente y la salud pública.

Objetivos

● Sintetizar micro y nanomateriales funcionales para aplicaciones ambientales, industria, salud y energía integrando principios de biomimética y nanotecnología.
● Desarrollar metodologías avanzadas de simulación computacional (CFD, transferencia de calor, modelado molecular) para optimizar procesos tecnológicos y validar el comportamiento de materiales bioinspirados en entornos reales.
● Evaluar la toxicidad, sostenibilidad y seguridad de los materiales desarrollados por (GIBAN), considerando su impacto ambiental, socioeconómico y sanitario en diferentes escalas, bajo enfoques como “Safe-by-Design” y análisis de ciclo de vida (ACV).
● Fomentar la vinculación de los resultados de investigación con la comunidad y sectores estratégicos (industria, ambiente, energía, territorio) mediante publicaciones, asesorías técnicas, repositorios abiertos y actividades de divulgación científica.

Líneas de investigación

LÍNEAS DE I+D+I

Esta línea se centra en el estudio, diseño y desarrollo de materiales funcionales a partir de estructuras y principios presentes en la naturaleza, especialmente en el ecosistema amazónico. Utiliza metodologías propias de la nanotecnología, la química verde y la biomimética para transformar biomasa residual y fuentes renovables en nanomateriales con propiedades específicas.

Se enfoca en comprender y replicar patrones funcionales presentes en organismos y estructuras naturales (por ejemplo, la resistencia de fibras vegetales, la hidrofobicidad de hojas, o la porosidad de ciertas superficies), para aplicarlos al diseño de nuevos materiales con potencial en los sectores energético, ambiental e industrial.

La línea prioriza procesos de síntesis sostenibles, a baja temperatura y con disolventes ecológicos, además de técnicas de caracterización estructural y funcional a nivel micro y nanoscópico. Su desarrollo se complementa con otras líneas del grupo, como la simulación computacional o el análisis de impacto ambiental, para validar el uso y escalabilidad de los materiales generados.

Esta línea de investigación se enfoca en el uso de simulación computacional como herramienta para el análisis, validación y optimización de materiales avanzados y procesos tecnológicos. Integra herramientas como dinámica de fluidos computacional (CFD), transferencia de calor (HT), modelado estructural, simulación de materiales por métodos de primeros principios (DFT) y análisis de comportamiento dinámica, térmico y mecánico de sistemas industriales.

El objetivo es evaluar, de forma virtual, el rendimiento de materiales bioinspirados desarrollados por el grupo en aplicaciones potenciales en los sectores energético, ambiental e industrial. Esto permite optimizar geometrías, procesos de transferencia de energía o materia, y condiciones de operación, promoviendo tecnologías más eficientes y sostenibles.

La línea también contempla el desarrollo de modelos aplicables a contextos locales, considerando condiciones ambientales, socioeconómicas y técnicas específicas de la Amazonía ecuatoriana. Además, busca formar talento humano con capacidades en simulación multiescala y promover la integración de la computación científica con la innovación tecnológica.

Esta línea se enfoca en evaluar de manera integral los impactos potenciales de los materiales avanzados desarrollados por el grupo, desde una perspectiva ambiental, sanitaria y social. Combina enfoques de toxicología ambiental, análisis de ciclo de vida (ACV), economía circular y transferencia tecnológica.

A través de ensayos toxicológicos experimentales e in silico, se analiza el comportamiento de nanomateriales en distintos medios (agua, suelo, organismos), considerando parámetros como bioacumulación, persistencia y efectos adversos. También se aplican metodologías de ACV para comparar el impacto de materiales bioinspirados frente a alternativas convencionales, considerando factores como uso de energía, emisiones y residuos.

Adicionalmente, la línea promueve procesos de vinculación territorial, mediante la transferencia del conocimiento generado a actores clave: comunidades locales, instituciones públicas, sector productivo, entre otros. Esto se realiza con enfoque intercultural y de innovación social, fomentando el uso ético y responsable de la nanotecnología.

Así, esta línea fortalece la dimensión ambiental y social de la investigación, garantizando que los materiales desarrollados por el GIBAN sean seguros, sostenibles y útiles en contextos reales.

Esta línea aborda la dimensión socioeconómica del desarrollo y aplicación de materiales avanzados bioinspirados. Su propósito es analizar los impactos que generan estas tecnologías en los contextos sociales, económicos y productivos, especialmente en comunidades amazónicas.

A través de métodos de investigación social, análisis económico y estudios de innovación territorial, se evalúa el potencial de inserción de nanomateriales sostenibles en cadenas de valor locales, así como su aporte al empleo, el emprendimiento, la economía circular y el desarrollo rural. También se identifican barreras sociales, culturales y económicas que pueden dificultar la adopción tecnológica.

Además, esta línea promueve la construcción de modelos de innovación territorial, que conecten la producción científica con las necesidades del entorno. Se busca generar procesos participativos y colaborativos con comunidades, gobiernos locales y otros actores, priorizando la equidad, la interculturalidad y la sostenibilidad.

Esta línea funciona como puente entre la ciencia, la política pública y la ciudadanía, asegurando que el conocimiento generado sea útil, apropiado y transformador en los territorios amazónicos.