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Andrés Jaramillo: Nanotecnología desde la Ingeniería

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Andrés Jaramillo Botero. Foto: Pontificia Universidad Javeriana de Cali

El científico que este mes elegimos destacar en Revista Con Ciencia es el ingeniero caleño Andrés Jaramillo Botero, Director de la Unidad de Investigación en Ciencia y Modelado de Multiescala en el Centro de Simulación de Materiales y Procesos, del Instituto de Tecnología de California, Caltech, y Director fundador del Doctorado en Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana de Cali. Andrés es un investigador que se especializa en estudiar la ciencia e ingeniería a nanoescala, mediante teoría y métodos computacionales de primeros principios físico-químicos.

Investigaciones

Desde el enfoque de la nanoescala, ha podido incursionar en diversas áreas del conocimiento, tales como la biología, los procesos industriales, la ciencia de los materiales, la química, y la física; hecho del cual se siente muy orgulloso, ya que le gusta abordar problemas retadores que se consideran imposibles, independiente del campo de las ciencias naturales o la ingeniería. En su amplia y productiva carrera científica, de más de 25 años, Andrés ha publicado más de 50 artículos científicos y capítulos de libros, un buen número de ellos con alto número de citaciones y la mayoría en revistas de alto prestigio internacional como Physical Review LettersJournal of the American Chemical Society y Journal of Physical Chemistry, entre otros.

Una de estas contribuciones importantes fue la explicación de los datos arrojados por el espectrómetro de masa de la sonda espacial Cassini-Hyugens, que estaba analizando la composición molecular de la emisión de fluido permanente en el polo sur de una luna de Saturno llamada Enceladus; datos que fueron inconsistentes en 5 pasadas diferentes de la nave espacial por la columna de fluido. Modelando computacionalmente la capa de dióxido de titanio (TiO2) del detector del espectrómetro, encontró que la composición detectada por el espectrómetro era afectada por la energía de impactos a muy altas velocidades, y propuso la corrección para normalizar la relación de contenido molecular en función de la energía de impacto.

Lo anterior es solo por mencionar una de sus investigaciones, ya que también ha hecho contribuciones importantes en el área de la ingeniería de tejidos, ciencia de los materiales, secuenciado de ADN, entre otros trabajos que pueden ser consultadas en los siguientes links:  http://www.wag.caltech.edu/multiscalehttp://www.wag.caltech.edu/home/ajaramil/publicat.html#Publications.

Además de artículos científicos, también ha desarrollado patentes, la más reciente en el campo de la biología molecular y genómica. En ésta logró desarrollar diseños de dispositivos para secuenciado de ADN o ARN libres de química, que funcionan mediante el control de translocación de la hélice de ADN o hilos de ARN a través de membranas nano-porosas, y la identificación de la secuencia de bases nucleicas que lo componen, empleando corrientes por tunelamiento de electrones.

A pesar de tener varios reconocimientos, tanto en Colombia como en Estados Unidos, entre los que están el obtener la residencia americana bajo la categoría de extranjero de habilidades extraordinarias, por encontrarse dentro del top 1% de su disciplina científica, o ser Fellow en varias ocasiones de la National Science Foundation de los Estados Unidos, entre otros; esto no es lo que motiva a Andrés. Aunque se siente muy agradecido por los reconocimientos, su principal motor es su familia y el sentir que está contribuyendo a la solución de problemas importantes y trascendentes.

Camino hacia Caltech

California Institute of Technology (Caltech), se encuentra en el Top 10 de las mejores universidades del mundo. Foto: www.admissions.caltech.edu

​Desde su etapa en el colegio, Andrés desarrolló un especial interés por la física y la ingeniería. Eso lo llevó a estudiar en la Universidad de Boston ingeniería eléctrica, obteniendo su título en el año 1986. Debido a sus buenas bases en física, desde que inició su pregrado le fueron validadas la mayoría de las físicas de la carrera, lo que le permitió ver físicas avanzadas.

A su regreso a Cali, Andrés trabajó por un poco más de un año en una empresa caleña dedicada al diseño de controladores electrónicos industriales, antes de ganarse una beca Fullbright para realizar una maestría en Ciencias de la Computación en la Universidad del Estado de Nueva York. Su investigación durante la tesis de Maestría marcó el comienzo de su interés y pasión por la investigación fundamental y aplicada.

Al término de la Maestría, Andrés regresó a Colombia y se vinculó como docente en la Universidad Javeriana, en donde formó un grupo de investigación en control dinámico de robots. Al poco tiempo, fue invitado por el gobierno Japonés a participar en un proyecto internacional relacionado con guiado por percepción de robots autónomos, en la división de Robótica del laboratorio del Ingeniería Mecánica (MEL), de la Agencia de Ciencia y Tecnología Industrial (AIST), en la ciudad de la ciencia Japonesa, Tsukuba. Después de más de un año en Japón, regresó nuevamente a la Javeriana como Director de los programas de Ingeniería de Sistemas y Computación y de Ingeniería Electrónica. En 1995, inició su doctorado en Ingeniería Industrial, enfocado en dinámica de sistemas nanométricos, por medio de un convenio entre la Universidad del Valle y la Universidad Politécnica de Valencia (España).

Su primer acercamiento a Caltech fue a comienzos de 1996, como investigador invitado al Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, en donde realizó parte de su disertación doctoral sobre control dinámico de manipuladores redundantes para misiones espaciales. Allí, Andrés aplicó los métodos y algoritmos desarrollados para dinámica de robots, para simular la dinámica de sistemas moleculares de gran tamaño (millones de átomos). Colaboró entonces con William A. Goddard III, uno de los químicos teóricos más brillantes y reconocidos del momento (con más de 1200 publicaciones). Al término de la estancia en JPL, Goddard le ofreció a Andrés una posición de postdoctorado en Caltech, que no pudo aceptar por su nombramiento como Decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Javeriana, en 1998.

Sin embargo, Andrés realizaría posteriormente postdoctorados en Ciencia e Ingeniería de Nanoescala en el Instituto de Matemática Pura y Aplicada (IPAM) de la Universidad de California, sede Los Ángeles (UCLA, 2002) y en Caltech (2004-5). En el 2005, Goddard le ofreció nuevamente la oportunidad de quedarse en Caltech y luego de algunas negociaciones (con su familia y el mismo Goddard), Andrés inicia a comienzos del 2006 su aventura cómo Director de la Unidad de Investigación en Ciencia y Modelado de Multiescala en el Centro de Simulación de Materiales y Procesos de Caltech.

Andrés describe su experiencia en Caltech como “algo de otro mundo”, ya que es una universidad que ha trascendido por sus contribuciones de alto impacto sobre muchos campos del saber científico, mediante la investigación fundamental y aplicada, desde el interior de una comunidad académica "excepcionalmente interdisciplinar" y sin igual en el mundo. Un micro-entorno académico que habilita la interacción técnica diaria y espontánea entre pares y líderes mundiales de diferentes áreas del conocimiento, permitiendo avances a un ritmo difícil de comparar. Es allí donde el avance científico para el bien de nuestras sociedades prima sobre los intereses meramente económicos, y en donde el poder se rige por el saber.

Hombre de principios, convicciones sólidas y pasiones

La gran trayectoria científica y el intelecto de Andrés Jaramillo, no afectan su relación con los demás y sabe muy bien diferenciar su vida personal y social, de la laboral. Sus padres, con el mejor ejemplo, le beneficiaron con una educación centrada en principios éticos y morales incuestionables, en el ejercicio de los buenos modales y en el respeto hacia los demás. Esto lo llevó a ser consciente que no todas las personas tienen las mismas oportunidades y por ello contribuye desde la educación superior en la construcción de una sociedad del conocimiento, en donde el poder epistemológico debe imponerse sobre el deontológico (poder de los cargos). Andrés es una persona respetuosa de las diferencias de opinión, pero cuando se trata de ciencia, defiende con fundamentos, convicción y asertividad sus ideas, pues considera que las confrontaciones técnicas libres de opinión son el escenario por naturaleza para gestar grandes ideas.

Además de la investigación, Andrés es un apasionado por las motos de alto cilindraje y un convencido de los beneficios del deporte. Le gusta trotar, y de joven participó en varios deportes a nivel competitivo, entre ellos motocross, racketball, maratones y triatlones. Considera que el deporte afina y energiza el pensamiento.



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