TEC1+ +Completo

7/31/2019 TEC1+ +Completo

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TEC2

TEC2 TEC2 Ministerio deDefensaMinisterio deDefensa

Revista del Instituto de Ciencia y Tecnologa para la Defensa

Ministerio de Defensa

Revista

delInstituto

de

Ciencia

y

Tecnolog

a

para

la

Defensa

N1

Lseres

Lidar

Repotenciacin de Misiles

Lanzamiento de Cohetes: Gradicom I y II

Simuladores de Tiro y Vuelo

Nanotecnologa

Sistemas Informticos: Crisis

N1


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Dra. Crisina Fernnde de Kirchner

Dra. Nilda Garr

Presidenta de la Nacin

Ministra de Deensa

TEC2Ministerio deDefensa


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ndiceN

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Horizontes

Tecnolgicospara

la

Defensa

Prlogo / 6Dra. Nilda Garr|Ministra de Deensa

Introduccin / 10Ing. Eduardo Anselmo Fare|Presidente de CITEDEF

El viejo manantial: Proyecto poltico y desarrollo cientco / 16Marcelo Vensenini|Coordinador de CITEDEF

Artculos

Energa.Investigacin todo terreno / 18Claudio Snche

Qumica Aplicada. Investigacin todo terreno / 28Jorge Forno

Nanotecnologas. Nueve lugares ms all de la coma / 38Marcelo Rodrgue

Lseres. Iluminar el camino / 48Maas Alinovi

Lidar. El lser y el cielo protector / 58Jorge Forno

Catstrofes. Preparados para lo peor con lo mejor / 68Marcelo Rodrgue

Propulsin. Volando al Futuro / 78Maas Alinovi

Simuladores. El gran simulador / 88Claudio Snche


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TEC2Prlogo

Dra. Nilda GarrMinistra de Defensa

En este Bicentenario enfrentamos el reto de construir nuevos horizontes para la De-fensa. Nuestra visin se apoya en el objetivo de incrementar las fuerzas productivasde la mano del progreso cientfico y tecnolgico, una ecuacin exitosa histricamente

probada que estamos en condiciones de afrontar como pas y como bloque regional.Hoy la integracin poltica y econmica de las naciones sudamericanas a travs de laUNASUR y del MERCOSUR, ofrecen un marco institucional fundante que derriba to-das las especulaciones legitimando las nuevas formas de accin conjunta que estamosconsolidando. Esta transformacin productiva, que emana de decisiones polticas queha tomado este gobierno, requerir de la superioridad tcnica y cientfica que tenemospara ofrecer que acompaadas del diseo de los instrumentos financieros apropiadoslograrn la gravitacin necesaria para crear un circuito virtuoso de crecimiento econ-mico nacional y regional.


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Prlogo 9TEC2

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dustrializacin del pas es nuestro desa-fo estratgico y soberano en un mundoglobalizado donde las fronteras parecendisolverse.

Esta soberana en tanto territorialidadse manifiesta intelectual como material-mente, remitindose a la disponibilidadde un saber producido socialmente. Alu-dimos por lo tanto a la construccin de untipo de ciudadana que impacta indefecti-

blemente en el sentimiento nacional.Cmo pensar la transformacin terri-torial, material y simblica, para que el de-sarrollo industrial y cientfico sea posible?Es una pregunta que requiere partir de lafirme creencia de que el desarrollo gene-ra igualdad y se responde definiendo qutipo de ciencia impulsar, qu tecnologaqueremos producir, qu tipo de investiga-

ciones son las indispensables.TEC2 quiere crear conciencia sobrelas implicancias del desarrollo tecnolgi-co dentro del marco de una poltica deindustrializacin y su articulacin con laDefensa. Adems, forma parte del pro-ceso de apertura de las tres Fuerzas ha-cia la comunidad que se impulsa desdeeste Ministerio. Este primer nmero

detalla los desarrollos ms sobresalien-tes y actuales del Instituto en Nanotec-nologa, en Cohetera, en Qumica Apli-cada, en Simuladores de tiro y vuelo, enLsers y sus aplicaciones, y en Energas

Alternativas. Los artculos fueron disea-dos para instaurar el intercambio entrepares, para articular instituciones, comoun aporte para los inversores que buscanampliar los horizontes tecnolgicos desus empresas e industrias y para favore-cer el acercamiento a los ciudadanos. Esnuestro objetivo la bsqueda de nuevosmecanismos que ayuden a sistematizarformas de relacin entre sectores pro-

ductivos pblicos y privados del pas y dela regin, hallar dispositivos que sientenlas bases de modelo de integracin e in-tercambio fundado en el concepto de re-ciprocidad.

Estamos inmersos en un contextohistrico internacional que nos permitehacer posible la construccin de nuevosparadigmas de desarrollo, es imprescin-

dible para esto, la recuperacin de lascapacidades de la industria de produccinpara la Defensa. El desarrollo nacional nopuede concebirse sin la planificacin eintervencin del Estado y en este senti-do podemos afirmar que un crecimientoindustrial sustentable y sostenido cuentacon las polticas impulsadas - desde elGobierno - en conjuncin con los secto-

res productivos, enlazados con todos losotros sistemas cientficos y tecnolgicosdel pas. CITEDEF estn en condiciones dehacer un aporte sustancial en ese procesohistrico.


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TEC2Introduccin

En el ao 2005 se produjo un punto de inflexin en la polticas de Defensa. Las Fuerzas Armadasvenan siendo marginadas poltica y presupuestariamente de la sociedad argentina, y se instal apartir de ese momento una situacin de cambio muy importante.

Por decisin del entonces presidente Nstor Kirchner las Fuerzas Armadas deban integrarseal Proyecto Nacional, y fue as que el Ministerio de Defensa comenz un proceso paulatino deincrementos presupuestarios que contina a la fecha. Dentro de esta nueva perspectiva el apoyoa los proyectos de investigacin y desarrollo cientfico y tcnico aument considerablemente.

Como consecuencia de nueva perspectiva, nuestra institucin cambi de nombre con el finde ilustrar ms fielmente la amplitud de sus funciones. CITEFA, como era su denominacin desdesu creacin en 1954, se corresponda ms a un centro de investigaciones especficas para las Fuer-zas Armadas, y no a un centro de Investigaciones Cientficas y Tcnicas para la Defensa, CITEDEF,como es en la actualidad.

Ing. Eduardo Anselmo Fabre

Presidente de CITEDEF


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Introduccin 11TEC2

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Desde CITEDEF tenemos la misin de desa-rrollar investigacin y tecnologa para la Defen-sa, en nuestras instalaciones cientficos y tcni-cos argentinos trabajan en el principal objetivode ayudar a reactivar la industria nacional parala Defensa y convertir al Instituto en uno de losproveedores de alta tecnologa de la nacin yde Sudamrica, hoy una UNASUR.

CITEDEF ha respondido histricamente alos requerimientos de los sistemas de Defen-sa, nuestro primer demandante fueron las tresFuerzas, a los que se agregaron en estos ltimos

tiempos el Complejo Industrial Naval Argentino(CINAR), la Fbrica Argentina de Aviones (FA-DEA) y Fabricaciones Militares. Hoy existe todauna industria conexa que cada vez requiere msde nuestras capacidades y aportes tecnolgicoscomo consecuencia directa de la reactivacin delos sectores vinculados a la Industria de Produc-cin para la Defensa, pero queremos ir ms all.

Ha llegado el momento de ampliar nues-tros horizontes. Tenemos la capacidad para serparte del motor que industrialice la nacin, esimprescindible para esto que tanto empresas


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pblicas como privadas sean permeables al de-

sarrollo tecnolgico generado en el pas.Es necesario para esto reforzar el rol delEstado en la articulacin de los medios deque disponen las instituciones para potenciarde este modo las polticas pblicas diseadaspara la produccin.

El Ministerio de Defensa puso en marchaproyectos estratgicos tendientes a unificarla tecnologa para economizar recursos y es-fuerzos y en este nuevo esquema CITEDEF es

una de las claves.Es por tanto indispensable poner al alcan-ce de todos esta publicacin que hoy presen-tamos, nuestra revista TEC2 , que tiene porobjetivo poner a disposicin del pblico lasinvestigaciones que realizamos.

Este primer nmero Horizontes Tecnol-gicos para la Defensa se ocupar de algunasde ellas, elegimos para empezar ocho temas.Abre esta edicin un artculo sobre EnergasAlternativas, que nos introduce en dos pro-yectos que actualmente se estn probandoen la Antrtida: El aerogenerador Ventus ins-talado la pasada campaa en la Base Maram-bio, y un Sistema PEM de Pila de Hidrgenoque est funcionando desde 2007 en la BaseEsperanza.

Es nuestro deber dentro del marco de laspolticas que promueve el Ministerio de De-fensa, custodiar los intereses de esta regin yproteger la biodiversidad de esta zona estra-tgica. El desarrollo de energas alternativasautnomas nos permitirn proyectar en elmediano y largo plazo el despliegue de acti-vidades disminuyendo paulatinamente los su-ministros externos de energa. No hablamosdel factor econmico como motor, la Antr-tida est protegida por un corpus de tratadosinternacionales a los que la Repblica Argen-tina suscribe, que promueven la progresiva

reduccin de la emisin de los gases que pro-

vocan el efecto invernadero.Hablamos no slo de problemas econ-micos, sino problemas de carcter poltico.La decisin de invertir, introduce tecnologasligadas al tipo de desarrollo que se pretendelograr en Antrtida. El mantenimiento del so-porte logstico indispensable para la vida enla regin, la extensin y cumplimiento de ta-reas, fundamentalmente, dirigidas a cumplircon los objetivos soberanos, nos pone en el

camino crucial de la bsqueda de desarrolloscientficos tcnicos autnomos. Trabajarsobre las causas del calentamiento global ycolaborar en poner freno a sus catastrficasconsecuencias es un compromiso asumidodonde entran en juego incluso cuestionesglobales que van ms all de nuestro pas y dela regin. Es por eso que los desarrollos defuentes de energa alternativas adaptables alas duras condiciones del Continente Antrti-co que se realizan en CITEDEF resultan piezasfundamentales en la posibilidad de que Ar-gentina, y junto con ella UNASUR, estn en-tre quienes decidan el futuro de estas tierrasnos cuenta Claudio Snchez

El segmento de Jorge Forno, tiene comoeje un artculo publicado en 1970 por el fsi-co Jorge Sbato Mitos, sofismas y paradojasdonde afirma, como en otras oportunidades,que en la Argentina pueden hacerse ciencia ytcnica. Derribando los mitos que ya corranpor aquel entonces que dictaban que el avan-ce tecnolgico no era posible por falta de di-nero, de profesionales, o porque simplemen-te, la Argentina era un pas pequeo (?) singrandes compaas que puedan darse el lujode hacer investigacin y desarrollo. Pone al-gunos ejemplos entre los que figura YPF enpoder del Estado por aquellas pocas, y des-tacaba el rol de las empresas relacionadas con


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Introduccin 13TEC2

TEC2

la Defensa. Forno utiliza este trampoln para

adentrarse en las variadas e importantes acti-vidades que desempea en Departamento deQumica Aplicada de CITEDEF, que trabaja enel preparado del combustible que propulsa elvector de fabricacin nacional denominadoGRADICOM lanzado con xito en Diciembrede 2009 en su primera versin y del desarrollode su segundo prototipo de mayores alcancesy dimensiones, cuyo lanzamiento est previs-to para Noviembre de este ao. Adems nos

detalla la misin que el rea cumple en Mi-siones Internacionales de control de ArmasQumicas para Naciones Unidas, y prestandoasesoramiento en el control de contaminan-tes industriales para organismos municipales,provinciales y nacionales.

El desarrollo tecnolgico no tiene otrodestino que ser autnomo, como lo demues-tra el sistema de cohetera en el pas, unacuestin estratgica que no se limita a lostemas de la defensa, se extiende a la puestaen rbita de satlites, por ejemplo. Dominartecnologa implica aprendizaje a puro ensa-yo y error volviendo a Sbato, la ideade abrir el paquete tecnolgico era una delas cartas fuertes de su pensamiento. Juntoa sus colegas de la poca propiciaban el de-sarrollo endgeno de tecnologas porque loconsideraban un elemento crucial para lograrla autonoma tecnologa. Saban que el ven-dedor de tecnologa tiene una situacin cuasimonoplica, ya que por lo general es un granproductor que acta en un mercado cautivo ycuando el comprador no produce, tiene pocainformacin y escasa experiencia, entoncessu capacidad de negociacin es baja. Eso valetanto para un automvil como para una cen-tral nuclear. La cuestin es adquirir habilida-des para armar y desarmar el paquete tecno-lgico, concluye Forno.

Hablar de Nanotecnologas, nos ubica en

los centros de investigacin de pases de-sarrollados, pero en CITEDEF, el Centro deInvestigacin de Slidos ha desarrollado sen-sores de gases extremadamente sensibles,y nanomateriales que optimizan las celdas opilas de combustible que producen energaslimpias a partir del Biogs.

Tambin se han producido en este labora-torio detectores nanocristalinos de radiacininfrarroja desarrollados a partir de un requeri-

miento de Fuerza Area pero que por su ver-satilidad puede utilizarse mucho ms all quelas aplicaciones militares. Pueden ser usadospara deteccin de minerales y contaminantes,para monitorear la flora y fauna de los oca-nos o para inventariar grandes regiones, aco-piando una enorme cantidad de informacinmuy diversa a travs de sensores ubicados enlas alas de los aviones.

Dice Marcelo Rodrguez: Lo realmentenovedoso de estos nuevos materiales esque slo desde hace muy poco, gracias a losavances de la fsica, de la qumica y de otrasreas de investigacin se estn descu-briendo a ritmo acelerado sus increbles pro-piedades y sus nuevos usos posibles, en reasestratgicas de desarrollo que van desde lamedicina hasta la agricultura, desde la seguri-dad industrial hasta la aeronutica o el sanea-miento del medioambiente. Los materialescon cristales nanoestructurados se conocandesde la antigedad, y su obtencin no pare-ce ser muy costosa en comparacin con otrastecnologas.

Adentrndonos un poco ms en el futuropresentamos dos artculos sobre las activi-dades que se realizan en el Departamento deInvestigacin en Lser y sus aplicaciones. La im-portancia de los desarrollos de este laboratorioque tiene 45 aos recordemos que el Lser


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cumpli 50 este ao, lo ubican a la vanguardia

en investigacin y desarrollo a nivel nacional.Se estn desarrollando actualmente un sis-tema de criptografa cuntica, que permitiratransmitir informacin de un modo perfecta-mente seguro. A su vez se desarrollan tcnicasbasadas en el Efecto Optoacstico, que permi-ten la deteccin de pequeas cantidades demateria que estn mezcladas en otros elemen-tos, en particular la deteccin de contaminan-tes resultantes de los procesos de combustin

y en emisiones de metano que est relaciona-do con el medioambiente en la problemticadel efecto invernadero. El estado actual delconocimiento de esta tcnica nos permitiraextender su aplicacin a la deteccin de sus-tancias txicas y/o sustancias asociadas al usode explosivos.

Se estn haciendo mediciones en el medio-ambiente a nivel troposfrico y a nivel estratros-frico usando la tcnica Lidar. En este caso loque se detecta es la presencia de aerosoles yse estudian los movimientos de la atmsferacercana a la vida humana. Esto es importanteporque ayuda a proveer datos que en principioseran muy tiles para la meteorologa. En elcaso de la alta atmsfera se detecta la concen-tracin de ozono dada la importancia de la capade ozono para la proteccin de las radiacionessolares nocivas para el ser humano.

Vinculado con los intereses nucleares, sedesarroll la tcnica de separacin isotpicapor lser muy atractivas desde el punto de vis-ta econmico ya que no necesitan de grandesinstalaciones, ni supone grandes costos. En estesentido el laboratorio ha elaborado un mtodode descontaminacin del agua pesada de losreactores nucleares, nico en Latinoamrica.

Al respecto dice Alinovi: Tanto el Lidar

como la deteccin de contaminantes en ge-neral demuestran que el departamento estnaturalmente interesado en que los desarro-llos sean socialmente tiles. Si se piensa quelos detectores son producidos por empresasextranjeras y que adquirirlos supondra costosaltsimos sin contar con que al comprarlosse resigna el know how de su desarrollo seaprecia lo clara que es la vocacin por produ-cir instrumentos nacionales que ayuden a la

industrializacin del pas. La adquisicin delLIDAR, por ejemplo, supondra una inversinen millones de dlares, mientras que los cos-tos que se manejan en el departamento sonmuchsimos ms bajos. Y en el caso de los dis-positivos de deteccin de contaminantes, eldiseo, adems, es original: No existen afuera,o son de otro tipo.

En cuanto a las lneas de investigacin de-sarrolladas por el Departamento de SistemasInformticos, los equipos de CITEDEF trabaja-ron sobre un sistema de modelado y manejode crisis, que actualiza informacin vital y demanera accesible a todos. Por eso trabajan enmodelado de un sistema que permita coordi-nar las tareas entre distintos organismos. ElSistema CRISIS versin 3.0 es una aplicacinWEB multiusuario que facilita el manejo delas operaciones de Proteccin Civil y vincula alas agencias que intervienen en la respuesta aemergencia.

Las operaciones de proteccin civil coor-dinan el apoyo de las FFAA a la comunidad encualquier emergencia tanto natural como cau-sada por el hombre desde inundaciones, incen-dios, derrumbes, erupciones volcnicas, sismos,accidentes qumicos, epidemias/pandemias,


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Introduccin 15TEC2

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hasta ante amenazas terroristas. Hubo una fuer-

te accin durante el brote de la Gripe H1N1, enel desmoronamiento producido en Tartagal, enla erupcin del volcn Chaiten y el incendio enel Rompehielos Alte. Irizar. Adems de colabo-rar en otras emergencias internacionales comolas pasadas inundaciones en Bolivia.

Llev 3 aos (2003-2006) armar un siste-ma de adiestramiento que permitiera entre-nar al personal en el manejo de emergenciasusando herramientas informticas, tiempo

que posibilit el desarrollo de herramientasms eficientes.En el 2003 se cre en CITEDEF el Laborato-

rio de Seguridad Informtica entre cuyas fun-ciones est investigar las formas de identificarintrusos, perfiles de usuarios para, a travs desus patrones de comportamiento, obtener laforma en que se acta para bloquear futurasintrusiones.

El proyecto est centrado en el desarrollode un marco terico y la adquisicin de conoci-mientos que permitan el diseo de sistemas enel futuro. Hasta el 2007 el laboratorio estuvotrabajando junto a especialistas informticosdel Pentgono (EEUU), lo que se tradujo enuna serie de documentos publicados mayor-mente en diversas ediciones del Congreso Ibe-roamericano de Seguridad Informtica y otroseventos acadmicos.

Cierran esta presentacin dos artculos, elprimero se ocupa del trabajo desarrollado porel Departamento de Propulsin que disea ydesarrolla sistemas de cohetera y vectores.Concretamente los proyectos ms importan-tes en los que se trabaja actualmente son elLanza VC CP 30; el aerogenerador, que trabajasobre la utilizacin de distintos sistemas, en

este caso un sistema elico, para la obtencin

de energas no convencionales y el proyecto delCP 90, que es un sistema lanzador de mayor ca-libre y mayor alcance. Tambin se desarrollanmateriales especiales como blindajes a travsdel sinterizado de cermicas y alminas paracompuestos que permitan obtener propieda-des balsticas superiores al blindaje comn.

El ltimo articulo, nos instruye sobre eldesarrollo de simuladores de tiro y vuelo. Ascomo los simuladores de vuelo ofrecen la ex-

periencia de volar un simulador de tiro ofrecela posibilidad de sentir el peso de un arma y laresponsabilidad de empuarlas en el caso dearmas livianas, pero tambin los simuladoresreproducen las cabinas de los tanques, situa-ciones de duelo con distintos tipos de sistemasde armas.

CITEDEF comenz a desarrollar simulado-res en 1993. Inicialmente eran simuladores detiro con misiles y luego se fueron incorporan-do otras armas. El simulador de vuelo es unproyecto que se encuentra en su tercer ao deejecucin y participan de su desarrollo profe-sionales del Instituto y de distintas universida-des nacionales. El equipo trabaja actualmenteen la aplicacin del SIMVUELO, simulador parael avin IA 63 Pampa.

Para terminar les dejo este impresionantematerial que muestra una parte del proceso demodernizacin del que nos toca participar, queexpone tecnologas y sistemas especializadosque hombres y mujeres desarrollan desde esteInstituto y que tiene como finalidad generar eldebate sobre la forma que debe tomar el cami-no hacia el crecimiento y la transformacin dela estructura social, poltica, econmica y tec-nolgica de la nacin.


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Existen funcionarios que actan espas-mdicamente. Su paso por la funcin,aunque se base en una concepcin de

cambio, no deja ningn rastro, o lo que es peor,el resultado es un retroceso.

Creo que esto se debe al desconocimientode que el Estado es un continuo, es una orga-nizacin que sobrevive a cada Administracin.Cada organismo tiene su historia, con sus lucesy sus sombras, y la transformacin tiene quehacerse cargo de ello.

Esto que pareciera una actitud conserva-dora, es exactamente lo contrario. Es la acti-tud que reconoce que no hay transformacinposible y duradera que no se base en la propianaturaleza de la organizacin, y en el protago-nismo de sus actores.

TEC2El viejo manantial:Proyecto poltico ydesarrollo cientco

Primero Departamento Tcnico de Fabri-caciones Militares creado por el Presidente Pe-rn, luego CITEFA, actualmente CITEDEF Ins-tituto de Investigaciones Cientficas y Tcnicaspara la Defensa expresa a lo largo de los aosuna decisin estratgica del Estado Argentino.Una decisin que fue cambiando a lo largo deltiempo y que en el presente se encuentra enun nuevo escenario con dos coordenadas quelo determinan.

UNO

La Democracia sancion una Ley de DefensaNacional, una Reglamentacin, Directivas queestablecen metas, procedimientos. As, se fueinstitucionalizando una Doctrina de la Defensa.

Por Marcelo Vensentini

Coordinador del CITEDEF


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Introduccin 17TEC2

TEC2

Hoy despus de muchos aos la Defensa

Nacional es de verdad un valor de la Demo-cracia, y responsabilidad asumida por todo elEstado. No un atributo exclusivo de un Minis-terio y mucho menos, del instrumento militar.

DOS

Existe un modelo de pas con un rol activo porparte del Estado, una poltica de desarrollo enla Ciencia y la Tcnica como pocas veces hubo,

una actividad industrial en crecimiento cons-tante, y la apertura de un mercado regionalcon potencialidad insospechada.

Es entonces, la Poltica del Estado la queabre la posibilidad que nuestro Instituto tras-cienda los lmites con los que vino desenvol-vindose hasta el presente. Esta en cada unode los protagonistas poder hacerlo.

Pero por el otro lado lo que hay que teneres un sentido de la innovacin siempre, no teneruna cabeza conservadora con la idea de que no sepuede mover absolutamente nada. En el mundoactual la capacidad de cambio es quizs el factorque ms fortalece a cualquier organizacin.

Hoy se abren dos alternativas. Una es con-solidar una pequea estructurita eficiente y coneso descansar. Cumplir con la responsabilidadasignada e irnos. Frente a eso est el desafoque el Instituto pueda ser el instrumento paraarticular una nica poltica junto con todo elsistema de investigacin y desarrollo, que estdisperso. Quizs el objetivo grande en estosera poder pensar y proyectar una Agenciade Investigacin y Desarrollo del Sistema de laDefensa. Es una tarea difcil porque esto signifi-ca tener que construir conjuntamente entre elInstituto y las Fuerzas una nica Agencia comoexiste en otros lugares del mundo. Esto llevatiempo, hay que construir consensos, hay queconstruir confianza. Hay que sacudir la modo-

rra de cada posible protagonista de una articu-

lacin semejante. Bueno ese es el camino en elque estamos.El beneficio sera indudable para todos los

protagonistas: se dispondra de muchsimosms recursos econmicos y de muchsimas mscapacidades para beneficio de todos. De estaforma podramos insertarnos en el sistema pro-ductivo en forma ms potente y con muchsimams eficiencia que si lo hacemos por separado.

El primer paso, el trabajo en comn, est

en marcha y esto es substancial. Es un primerpaso, es un muy buen primer paso.No se puede perder de vista que el arma-

do de nuevos escenarios institucionales sonprocesos que requieren mucho consenso ymucho tiempo, no se hacen rpido, pero hayque hacerlo.

La mejora en la formacin de nuestros Re-cursos Humanos debera entonces incorporartambin en la propia gestin de la organizacin,el mismo sentido de la innovacin que da raznde ser a la actividad de investigacin y desarrollo.

Estando en el Pas Vasco, escuche variasveces una historia que de algn modo funda-mentaba la permanencia de esa Nacin, a lolargo de la Historia. Decan que el secreto es-taba en beber todos los das agua de un mismomanantial: el mismo manantial del que bebansus padres y los padres de sus padres. Pero elmismo manantial que cada da y cada instantederramaba agua nueva y distinta. Casi exacta-mente esta es la idea fuerza de la innovacin.

Estamos en un momento de inflexin, deser un buen Instituto de Investigacin a serparte de un proceso tecnolgico industrialmuy poderoso. Eso significa incertidumbre, sinduda, pero tambin nuevas posibilidades decrecimiento y desarrollo. Yo propongo fervien-temente el camino ms complejo, tengo abso-luta confianza en el agua del viejo manantial.


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Batera de combustible con electrolito polimrico (PEM) 30WBase Esperanza. Antrtida Argentina


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Aerogenerador yPila de Hidrgeno

Energas

alternativas odependenciaPor Claudio H. Snchez

La necesidad de generar uentes de energa alternativa no es una

cuestin de ecologistas anticos sino una necesidad concreta: la

matriz de energa actual depende de combustibles que en el mejor

de los casos durar un puado de dcadas ms. Por otro lado en un

pas tan vasto como el nuestro conectar a todos los rincones a las

redes existentes es muy dicil y costoso. Cmo se pueden resolverestas cuestiones? Desde la divisin de Estructuras del Departamento

de Propulsin y el laboratorio de Pilas PEM a Hidrgeno usaron ideas

conocidas para responder estas nuevas preguntas.


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P

ara sobrevivir en el hostil paisaje

antrtico hace falta energa. Muchaenerga. Mantener funcionamien-to una estacin para el uso humano, dondepuedan operar todos los instrumentos demedicin lejos de cualquier red elctrica ode gas no es tarea fcil. En la Antrtida siem-pre es necesario redoblar los esfuerzos res-pecto de otros lugares del planeta. Proyectary coordinar la manera en que nuestros inte-reses en el rea ms austral del pas sean ce-

losamente custodiados y proteger la biodi-versidad de esta zona estratgica es uno delos objetivos principales. Cada ao, en cadauna de las campaas al continente blanco,buena parte de la capacidad de carga dispo-nible se utiliza para transportar el gasoil quese necesitar en este inhspito rincn delplaneta. As las cosas, resulta fundamentalcontar con el desarrollo de energas autno-mas que permitan en el futuro, el desplieguede las actividades cotidianas sin depender delos suministros externos tan costosos.

An si los motivos econmicos no fueransuficientes, otra buena razn para desarro-llar fuentes de energa alternativas provienede los tratados internacionales que promue-ven reducir al mnimo la contaminacin en elContinente Blanco. En este sentido, la activi-dad antrtica contempla uno de los modelosms exitosos de cooperacin internacional,orientados exclusivamente a fines pacficosy en concordancia con el inters de la in-vestigacin cientfica y el progreso de la hu-manidad. Es decir que cualquier pas quequiera instalarse en forma sustentableen este lugar del planeta, deber contarcon fuentes de energa alternativas a loscombustibles fsiles o renunciar en ellargo plazo a hacer pie en un espacio es-tratgico clave.

LA AUtONOMA DEL DESARROLLO

En los pases latinoamericanos, la problemticade desarrollarse est ligado a una cuestin deindiscutible importancia: que la cooperacininternacional se de en un estricto marco de au-tonoma en las decisiones, para de este modollegar a soluciones polticas acordes a los intere-ses del pas y de la regin. Dentro de esta auto-noma se vislumbra como uno de los ejes la pujapor el progreso tcnico y cientfico. Se necesita

de un esfuerzo grande y sostenido en el tiempocomo el que ha desarrollado hasta el momentoCITEDEF, que plantea no slo problemas eco-nmicos, sino y especialmente problemas decarcter poltico. La decisin de invertir ademsdel aporte de recursos financieros, introducetecnologas ligadas al tipo de desarrollo que sepretende lograr en Antrtida. El mantenimientodel soporte logstico indispensable para la vidaen la regin, la extensin y cumplimiento detareas, fundamentalmente, dirigidas a cumplircon los objetivos soberanos, nos pone en el ca-mino crucial de la bsqueda de desarrollos cien-tficos tcnicos autnomos. Trabajar sobrelas causas del calentamiento global y colaboraren poner freno a sus catastrficas consecuen-cias es un compromiso asumido donde entranen juego incluso cuestiones globales que vanms all de nuestro pas y de la regin. Es poreso que los desarrollos de fuentes de energaalternativas adaptables a las duras condicionesdel Continente Antrtico que se realizan en CI-TEDEF resultan piezas fundamentales en la posi-bilidad de que Argentina, y junto con ella UNA-SUR, estn entre quienes decidan el futuro deestas tierras. Para lograrlo se han desarrolladoen los ltimos aos alternativas que prometenresolver la cuestin de manera satisfactoria enel mediano plazo y largo, como demuestran laspruebas ensayadas hasta el momento.


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Aerogenerador Ventus. Base Marambio. Antrtida Argentina


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Energas alternativas o dependencia 23TEC2

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a antrtica en la Base Area Vicecomodoro

Marambio. Luego, el generador fue devuelto aBuenos Aires para evaluar su desempeo, es-tudiar su desgaste y planear mejoras. Luego desoportar semejantes condiciones extremas, haquedado claro que el prototipo puede funcio-nar perfectamente en ambientes ms norma-les, como hogares, escuelas o puestos de cam-paa, cualquier espacio alejado de las redes deenerga tradicionales.

Actualmente el equipo de investiga-

dores est trabajando en un segundo ge-nerador para alcanzar los 3,5 kiloWatts depotencia, suficientes para abastecer es-taciones de medicin ms alejadas y queno cuentan con la presencia constante detcnicos.

Una solucin paramuchos problemas

Como suele ocurrir, los problemas a los quese enfrentan estos cientficos a la hora de de-sarrollar un prototipo plantea la posibilidad deencontrar soluciones que pueden ser aprove-chadas por otros. As como la idea de este ae-rogenerador surgi de quien tena experienciaen cohetera y aerodinamia, sus necesidadesparticulares pueden servir para el desarrollo deherramientas aplicables a otros espacios.

Por ejemplo, un generador elico que,naturalmente, funciona a la intemperie, estasometido a una fuerte radiacin de rayos ul-travioletas. Para proteger el rotor, se han en-sayado distintos tipos de recubrimientos. Losrecubrimientos, las pinturas usadas comoproteccin, pueden servir para proteger otrotipo de superficies, trabajando en condicionessimilares.

Tambin la experiencia en el diseo y elec-cin de los rodamientos usados en el rotor

puede usarse en otros equipos que tambin

deben funcionar en forma continua, recibien-do un mantenimiento mnimo.Es deseable que, en poco tiempo, no slo

las bases antrticas si no tambin los pues-tos de frontera aislados o las escuelas ruralesubicadas lejos de las redes de distribucin deenerga estn equipadas por el generador de-sarrollado en el CITEDEF. La tecnologa estdisponible y seguramente vaya aumentandosu potencia rpidamente a partir de la expe-

riencia que brindaron los primeros prototipos.Las pilas de combustible

Si bien se ha hablado de las ventajas de la gene-racin elica, cabe aclarar que en lugares nor-males tiene un problema que no resulta me-nor: su inconstancia. Si bien en el ContinenteBlanco el viento raramente desaparece, lo msdifcil es que trabaje durante el invierno, cuan-do la nieve lo cubre todo y las salidas al exteriorpara hacer mantenimiento slo se realizan encaso de necesidad extrema. Por eso, un siste-ma de generacin elica debe complementar-se con bateras que almacenan la energa cuan-do la hay, para usarla cuando no la hay.

Las bateras elctricas se conocen desde1800, cuando el italiano Alessandro Volta pre-sent la suya ante la Royal Society de Londres.Este artefacto consista en discos metlicosapilados uno sobre otro y separados por pa-os embebidos en cido. De ah el nombre depila. En esas condiciones hay una transferen-cia de electrones de un disco a otro, a travsdel circuito al que se encuentra conectada lapila. Esa transferencia de electrones constitu-ye la corriente elctrica. Desde los tiempos deVolta se han inventado distintos tipos de pila,basadas en distintas reacciones qumicas. Lasms conocidas son las pilas de carbn, las alca-


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linas y el acumulador de plomo que se usa enlos autos.

En realidad, cualquier reaccin qumica queimplica algn tipo de transferencia de electro-nes puede usarse para generar electricidad. Enese sentido, las reacciones ms convenientesson aquellas en las que un combustible se com-bina con el oxgeno y la cantidad de energa quese libera es enorme. La misma reaccin queusamos habitualmente para producir calor (enun mechero de gas o en el interior de un motorde automvil) puede controlarse para producirenerga elctrica. Las pilas basadas en estas re-acciones se llaman celdas de combustible.

En eso est trabajando el equipo lideradopor el doctor Juan Isidro Franco en el Labora-torio Pilas de Combustin, instalado por con-venio entre la Escuela Superior Tcnica del

Ejrcito (EST) y el CITEDEF. La pila de com-bustible que estn desarrollando consiste,en este caso, en dos placas conductoras (porejemplo, grafito o metlicas) separadas poruna membrana semipermeable polimrica ydos electrodos donde grafito y catalizador semezclan empastados a la membrana. De unlado de la membrana se inyecta hidrgeno ydel otro, oxgeno. Enfrentado a la membranasemipermeable, el hidrgeno cede sus elec-trones. El hidrgeno pasa pero los electronesquedan en el metal. Si las placas metlicas seconectan mediante un conductor, los elec-trones circulan a travs de l de una placa ala otra hasta encontrarse con el oxgeno queest del otro lado y con el hidrgeno que atra-ves la membrana donde todo se combinaproducindose la reaccin.

Algunos nmeros

La pila de hidrgeno experimental, desarrollada por el equipo del Dr. Franco tiene una potencia depoco ms de 10W. Durante su prueba experimental en la Base Esperanza, se us para alimentar unpequeo televisor porttil. Actualmente se trabaja en una instalacin mayor, suficiente para un tele-visor de plasma.

El generador elico vertical desarrolla una potencia de 1 kW. Esto equivale aproximadamente alconsumo de tres computadoras personales, cuatro heladeras medianas, cinco televisores de 29 pul-gadas o cincuenta lmparas de bajo consumo.

Funcionando las 24 horas, en condiciones ptimas, el generador producira 24 kWh, energa sufi-ciente para alimentar una instalacin compuesta de: Un televisor de 20 pulgadas, funcionando durante 15 horas diarias. Una heladera mediana, funcionando durante 12 horas diarias. Diez lmparas de bajo consumo, encendidas durante 8 horas diarias. Una computadora de escritorio, funcionando durante 8 horas diarias. Un equipo fro calor, funcionando diez horas diarias. Un lavarropas automtico, una procesadora, un horno a microondas y una plancha, funcionando unahora por da cada artefacto.

Estas cifras son aproximadas, y valen para funcionamiento continuo del generador. Pero dan unaidea de las posibilidades de estos equipos, para abastecer de energa una vivienda ubicada lejos de lasredes de distribucin.


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TEC2

La capacidad de generacin de una pilade combustible es muy superior a cual-quier pila convencional: ms de diez ve-ces mayor a la de una pila alcalina y hastacuarenta veces mayor a la del acumuladorde plomo. Estas bateras funcionan mientrastengan hidrgeno ya que oxgeno nunca lesfalta porque lo toman de la atmsfera. Cuandoel hidrgeno se acaba hay dos opciones: o se lorepone como quien cambia una garrafa o se loobtiene del agua mediante electrlisis. Aqu esdonde las pilas de combustible se complemen-tan con los sistemas de generacin de energalimpia como paneles solares o aerogenerado-res. Se usa la energa generada por estos sis-temas para obtener hidrgeno del agua y estehidrgeno obtenido se aprovecha cuando esnecesario para generar energa con las pilas decombustible. El hidrgeno es aqu solamenteuna forma de almacenar y transportar la ener-ga elctrica en forma compacta y mucho mseficiente que los que se usan actualmente.

Y, obviamente, estas pilas producenuna contaminacin muy baja o casi nula:el producto de la combustin del hidrge-no es simplemente agua. Si se lo comparacon la eficiencia del gasoil trado desde el con-tinente por medio del rompehielos Irzar laspotencialidades que se abren para las bases an-trticas son enormes, por no hablar de su apli-

cacin en muchos otros lugares. Su pequeotamao en relacin con su eficiencia permitenincluso pensar que sern la fuente de energade los futuros medios de transporte.

Los problemas tcnicos

En teora, las pilas de combustible son supe-riores a todo otro tipo de batera diseadapara generar o almacenar energa elctrica.Sin embargo, los desafos tcnicos siguen exis-tiendo: el funcionamiento ptimo se producebajo condiciones muy precisas de relacinestequiomtrica, temperatura, humedad, etc.Por ejemplo, el rendimiento de la pila es ma-yor a temperaturas del orden de los 80 C.Pero, en esas condiciones, los materiales de lapila se degradan ms rpidamente. Adems,la membrana debe tener cierto grado de hu-medad que se altera constantemente por elagua producida durante el funcionamiento dela pila. Fijar las condiciones adecuadas para laobtencin de energa requiere consumir partede esa energa. De modo que hay que hacer unbalance muy ajustado: o se gasta energa paramantener las condiciones ptimas o se renun-cia a esas condiciones para aprovechar la ma-yor cantidad de energa.

Otro problema es el de mantenimiento.Si el funcionamiento de la pila requiere de un

Imagen de Fuuro: Juan Isidro Franco Si a partir de hoy contara con todo el apoyo y los recursos necesarios: Qu imagina que podra estardesarrollando su departamento en 10 aos?

Estaramos exportando centrales de 10 kwatt o mayores para los pases desrticos del planeta.Si esto no ocurriera es porque no hemos podido imponer la economa del hidrgeno y entonces notendr sentido ningn futuro en el 2040 porque se habr apagado la civilizacin actual montada sobrela economa de la energa fsil, barata y contaminante.


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ajuste preciso de las condiciones de trabajo, elmantenimiento es ms complejo lo que impli-ca personal especializado. Siendo un elementode consumo, se prefiere que el mantenimientosea lo ms simple posible. Todos estos proble-mas son los que debi enfrentar el equipo delCITEDEF a la hora de disear su pila.

En funcionamiento

El desarrollo de pilas a combustible con mem-brana de electrolito polimrico (PEM, por po-lymer electrolyte membrane) presentado por elequipo del Dr. Franco en 2007 super amplia-mente los requisitos establecidos por conve-nios firmados a fines de 2004 por el EjrcitoArgentino con las empresas ENARSA y Aero-puertos Argentina 2000. Y una de estas pilasse prob con xito en la Base Esperanza delEjrcito en la Antrtida Argentina.

En el diseo de esta pila (en realidad, unconjunto de pilas) se opt por lo simple, ana costa del rendimiento ptimo, para permitir

su utilizacin por parte de personal no espe-cializado y con un mnimo entrenamiento ensu operacin y mantenimiento. El personalque quedara a cargo de la pila durante suuso en el Continente Antrtico se capaci-t en slo una semana y no tuvo mayoresproblemas para mantenerla funcionando.Estas simplicidad a la hora de operar la pila re-sulta fundamental para que el da de maanase pueda aprovechar para el uso domstico oen ubicaciones aisladas (puestos de fronterao de campaa) donde no es posible recurrir apersonal especializado.

Desde su instalacin en la Antrtida, el 3de enero de 2007, hasta su desmantelamien-to y regreso al laboratorio en mayo de 2008,el equipo cumpli 2278 horas de trabajo bajocarga. Durante todo ese tiempo, la pila demos-tr un rendimiento acorde con los ensayos rea-lizados previamente en el laboratorio.

La experiencia antrtica sirvi tambinpara probar el comportamiento de la pila du-rante perodos de funcionamiento prolongado

Los resonsalesEl equipo de desarrollo del generador elico est dirigido por el Ing. Vettorel, con la colaboracin losingenieros Fabio Milanese y Germs Saravia y los tcnicos Juan Aranjuelo y Valeria Teotis.

El equipo de desarrollo de la pila de combustin PEM a hidrgeno est dirigido por los doctores.Juan Franco y Hctor Fasoli y el Lic. Alfredo Sanguinetti como investigador asociado.

Colaboraron numerosos estudiantes de carreras de ingeniera tanto de la Escuela Superior Tcnicadel Ejrcito (EST) como de la Facultad de Ingeniera (FIUBA) y de la Universidad Catlica Argentina(UCA). Actualmente completan el equipo la Lic. Mara Jos Lavorante (UCA), el Ing. Gabino Colange-lo (FIUBA) y el Tco Qumico Ricardo Aiello (CITEDEF).

Los integrantes agradecen el apoyo econmico recibido del convenio entre el Ejrcito Argentino,

Energa Argentina Sociedad Annima (ENARSA) y Aeropuertos Argentina 2000 (29 de diciembre de2004) y el apoyo brindado por los Departamentos: Taller de Prototipos y Microelctronica, del Institu-to de Investigaciones Cientficas y Tcnicas para la Defensa (CITEDEF). Agradecen tambin el subsidiootorgado en 2009 por el Ministerio de Defensa.


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y tambin bajo ciclos de reposo de duracin

variable, dependientes de las circunstanciasque se dan en la Base; la respuesta a estas con-diciones son un buen indicio de la robustez delsistema electroqumico.

Cuestinde independencia

Al igual que ocurre con otros desarrollos deCITEDEF lo que est en juego es mucho msque un conocimiento tcnico o una curiosidad

cientfica. Lo que realmente se est construyen-do es la posibilidad de otro modelo de nacinautnoma tecnolgicamente pero tambin so-lidaria con sus pares, otros pases en desarrollocon los cules intercambiar conocimiento. Ladiferencia con un modelo en el que la tecnolo-

ga slo fluye desde el norte hacia el sur y con

un costo altsimo es determinante. Si bien pue-de costar arrancar los motores del desarrollotecnolgico luego de aos de anquilosamien-to, una vez que la mquinaria cientfica entraen calor se abren nuevos caminos, muchos dede los cules se bifurcarn una y otra vez lle-vando a lugares insospechados. Es por eso quean es difcil mensurar las potencialidades delas pilas de hidrgeno de los aerogeneradores,pero ya se puede vislumbrar que tendrn un rol

clave en el desarrollo de la tecnologa espacialautctona como fuente de suministro de ener-ga de satlites, los que se estn desarrollandoen otros organismos de investigacin cientfi-ca. Es que cuando uno comienza a andar condecisin slo el cielo es el lmite.

Planos y fotografa del aerogenerador Ventus


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Lanzamiento del Misil AspideLanzamiento del Misil Magic


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Departamentode Qumica Aplicada

Investigacin

todo terrenoPor Jorge Forno

De alguna manera el desarrollo en qumica es undamental para

campos totalmente diversos: desde su utilizacin en las reas

de propulsin, explosivos y electroqumica hasta el estudio

del impacto ambiental. Por eso el Departamento de Qumica

aplicada se asocia a distintos organismos pblicos y privados

para resolver cuestiones concretas y, en el mismo movimiento,

generar conocimiento y experiencia en un campo muy vasto.


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E

n Mitos, sofismas y paradojas, un ar-

tculo publicado en 1970, Jorge Sbatose encargaba de derribar afirmacionescarentes de sustento, pero repetidas por nopocos tecnlogos. No faltaban entonces nifaltan ahora- los que aseguraban que en laArgentina no puede hacerse ciencia y tcni-ca porque no hay recursos (dinero y gente);que este es un pas demasiado chico para po-der hacer desarrollos tecnolgicos importan-tes o que en la Argentina no hay compaas

grandes que puedan darse el lujo de hacerinvestigacin y desarrollo. En este ltimorubro, Sbato derrumbaba mitos destacan-do el papel de las empresas estatales: las deenergticas como YPF (entonces en poder delEstado) o las relacionadas con la defensa.

En 1968 Jorge Sbato y Natalio Botanapresentaron un modelo de poltica cientficay tecnolgica basado en la interrelacin dedistintos sectores productivos y sociales. Elmodelo se esquematiza de una forma sim-ple pero efectiva, a partir de un tringulocon sus vrtices ocupados por quines losautores definan como protagonistas este-lares de las interacciones: la infraestructuracientfico-tecnolgica, la estructura produc-tiva y el gobierno. Para lograr la articulacinde los diversos actores, Sbato otorgaba alEstado un papel primordial y sealaba a lasgrandes empresas pblicas latinoamericanascomo un elemento clave. Pasaron los aos yla articulacin desde lo pblico no slo no seprofundiz, sino que fue dejada de lado porlas polticas neoliberales que dominaron la l-tima dcada del siglo XX. Causan cierto des-asosiego ver que YPF, la empresa pblica msgrande con la que contaba la Argentina fueprivatizada y sus laboratorios de investigacindesmantelados en los aos 90. Sin embargo,algunas experiencias regionales exitosas de

investigacin y desarrollo (I+D) promovidas

desde el sector pblico sobrevivieron al tem-poral sin bajar la guardia. Estn los ms cono-cidos como la petrolera brasilea Petrobrs ola empresa mixta argentina INVAP. Y existenotros casos, que, aunque menos conocidospor el gran pblico gozan de muy buena sa-lud y se embarcan en experiencias de I+D queson reconocidas mundialmente.

El Departamento de Qumica Aplicada(DQA) del CITEDEF puede ubicarse entre es-

tos ltimos. Sus investigaciones y desarrollosse orientan a brindar soluciones no solo a lasFuerzas Armadas, sino que tambin a empre-sas pblicas y privadas. Segn Sbato la apli-cacin efectiva del conocimiento generado esuna cuestin central. Es as, que para una em-presa el problema no ha terminado cuando seha logrado un nuevo conocimiento cientficoo una nueva aplicacin de un conocimientoya conocido, sino cuando ese conocimientoo aplicacin se ha incorporado al proceso deproduccin y comercializacin, es decir, cuan-do se ha transformado en una innovacintecnolgica. Las investigaciones del DQAtienen aplicacin efectiva en campos tandiversos como la preservacin del medioambiente, la certificacin de laboratorios,la aplicacin de normas de calidad, la ge-neracin de propulsantes para cohetes oel control de agentes de guerra qumica.

MISIN pOSIbLE

El Vicecomodoro Ingeniero Carlos Vzquez esel jefe del Departamento de Qumica Aplica-da. Desde su oficina del CITEDEF cuenta queha participado como inspector de las NacionesUnidas en misiones internacionales de controlde armas qumicas. Vzquez cita el caso msresonante: las misiones en Irak. Desde 1997


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Investigacin todo terreno 31TEC2

TEC2

la Organizacin para la Prohibicin de ArmasQumicas (OPCW por su sigla en ingls) tieneen marcha un plan de destruccin del stockde armas qumicas en todo el mundo. Si todova viento en popa el plan acabara con la exis-tencia total de ellas aproximadamente para elao 2012. El CITEDEF acta como organismoasesor para la participacin de la Argentina enla elaboracin y cumplimiento de los acuerdos

internacionales en armas qumicas, biolgicasy convencionales. Adems, provee de perso-nal especializado que suele participar en lasconvenciones y recomendaciones que realizanlos organismos vinculados a Naciones Unidaspara el control de este tipo de armamento. Elpas puede ufanarse as de ocupar un lugar des-tacado en temas de gran trascendencia para lapaz en el mundo.

El exlosivo universo de los roulsanes

Desde la fabricacin de la antigua pero siempre vigente plvora, compuesta por un salitre o nitratodador de oxgeno y azufre y carbn como reductores, se han desarrollado muchas otras de estasexplosivas mezclas literalmente hablando. En el cuerpo de la nota hemos hablado extensamente delos propulsantes slidos. Pero como no slo de propulsantes slidos vive la industria aeroespacial, acontinuacin daremos cuenta de otros tipos de propulsantes disponibles para estos menesteres.

Propulsantes lquidos:Los propulsantes de esta familia pueden ser mo-nopropulsantes, constituidos por un combustible

que reacciona por efecto del calor o por accin deun catalizador, o bipropulsantes, en los cuales unelemento combustible como el alcohol, el hidr-geno, la hidracina, el amonaco, o algn derivadodel petrleo es oxidado con oxgeno lquido, pe-rxido de hidrgeno, o cido ntrico.

Difciles de almacenar pueden requerirtemperaturas bajsimas o ser muy inflamables,a veces resultan corrosivos, txicos y altamenteriesgosos en su traslado y depsito, pero a cam-bio poseen algunas ventajas frente a los slidos,

como un mayor empuje por unidad de peso ymayor grado de control de la reaccin.

Criognicos:Se utilizan oxgeno e hidrgeno enfriados ycomprimidos, en estado lquido. El oxgeno sealmacena a unos 183C y el hidrgeno a la frio-lera nunca tan bien empleado el trmino de253C. En estas condiciones ambos elementos

ocupan un espacio aceptable para el tamaode los tanques de los cohetes, sobre todo si locomparamos con sus volmenes gaseosos. Es

una combinacin eficaz y de alto rendimiento.La reaccin entre oxgeno e hidrgeno para for-mar vapor de agua es asombrosamente exotr-mica y da lugar a un producto no contaminante.Pero estos elementos pueden ser almacenadospor perodos de tiempo breves, ya que tienenuna marcada tendencia de volver a su naturalestado gaseoso. Pequeo gran problema si decohetes militares se trata, ya que estos suelenestar almacenados en sus bases por extenssi-mos perodos de tiempo.

Propulsantes hbridos:La idea de utilizar combustible slido con uncanal o perforacin por la cual se inyecte un oxi-dante lquido lograra un tipo de propulsante quereunira las virtudes de los slidos y los lquidos.Pero por el momento este propulsante hbridopertenece al mundo de las promesas en experi-mentacin.


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Lanzamiento del Cohete PCX 2009 GRADICOM. Serrezuela, Crdoba. Diciembre de 2009


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Confeccin de una tabla de tiro para Cohete CP 30. Serrezuela, Crdoba. Noviembre de 2006


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yectos orientados al aporte de tcnicas para

una rpida deteccin, identificacin y cuanti-ficacin de sustancias contaminantes que lepermitan brindar asesoramiento a OrganismosMunicipales, Provinciales y Nacionales. Una ne-cesidad indudable: no existe actualmente en elpas un organismo que pueda dar una respuestainmediata en caso de contaminacin localizadaen zonas urbanas o rurales y que pueda aplicarla tecnologa necesaria para analizar y descon-taminar in situ aguas y terrenos daados por un

agresivo qumico. No hablamos solamente deun ataque terrorista o de un enemigo externo.Un accidente que libere contaminantes indus-triales en forma descontrolada puede ser catas-trfico si no se acta con celeridad y eficacia.Para cubrir esta necesidad no basta con desa-rrollar mtodos analticos rpidos y confiables:tambin debe capacitarse a los tcnicos paraactuar en las emergencias.

Por otra parte, la puesta a punto de estastcnicas analticas permitir realizar controles decalidad y dirimir conflictos entre organizacionespblicas o privadas, cuando del espinoso temade la contaminacin se trate.

tECNOLOGA REVERSA

Quiz lo que ms entusiasma al Vicecomo-doro Vzquez, es un desarrollo tecnolgi-co que parece no tener otro destino queser autnomo: el desarrollo del sistema decohetera en el pas. Una cuestin sensibley estratgica que no se limita a los temas dedefensa y se extiende por ejemplo a la puestaen rbita de satlites para el control del trfi-co areo. Dominar esta tecnologa implica unaprendizaje a puro ensayo y error, en asuntosen los que un error puede pagarse decidida-mente caro: al trabajar con materiales combus-tibles o explosivos el riesgo de una detonacin

o incendio est latente. Pero la recompensa

est en no depender de un paquete tec-nolgico cerrado a gusto y voluntad dequin lo produce. Volviendo a Jorge Sbato,la idea de abrir el paquete tecnolgico era unade las cartas fuertes de su pensamiento. Juntocon otros colegas de su poca propiciaban eldesarrollo endgeno de tecnologas porque loconsideraban un elemento crucial para lograrla autonoma tecnolgica. Saban que el ven-dedor de tecnologa tiene una situacin cuasi

monoplica, ya que por lo general es un granproductor que acta en un mercado cautivo ycuando el comprador no produce tecnologa,tiene poca informacin y escasa experiencia,entonces su capacidad de negociacin es baja.Y que eso vale tanto para un automvil comopara una central nuclear. La cuestin era adqui-rir habilidades para armar y desarmar el paque-te tecnolgico. En lnea con este pensamiento,misiles comprados en la dcada del ochentaen su mayora de origen europeo- estn sien-do desarmados y se estn recuperando conxito. Siguiendo tcnicas de ingeniera reversase desarman y se vuelven a armar. As se losrecupera prolongando su vida til, evitandoadems tener que desactivarlos superado eltiempo lmite para su uso en una operacinno exenta de exigencias variadas. Ahorro dedinero, minimizacin de riesgos y apren-dizaje tecnolgico se combinan en estasprcticas de recuperacin.

Pero adems el DQA trabaja en lnea conlos proyectos ms importantes del CITEDEF.Cuando en 2009 se lanz Gradicom PCX, uncohete de 50 a 60 kilmetros de alcance, sehaban coronado muchos aos de trabajo enel desarrollo de una tecnologa ntegramentenacional que incluye un completo men com-puesto por el propulsante, motor y estructuradel cohete.


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Vzquez no oculta su orgullo: seala que

son pocos los pases que tienen en la actualidadla capacidad de trabajar autnomamente conestas tecnologas tan sensibles. El Departamen-to de Qumica Aplicada fue uno de los prota-gonistas principales de este logro tecnolgico:desarroll nada menos que el propulsante paraque el motor del Gradicom PCX funcionara.

COMO GOMA DE bORRAR

De que hablamos cuando hablamos de pro-pulsantes? Los propulsantes se componen pordos entidades qumicas principales, un oxidan-te y un reductor que hacen respectivamentelas veces de comburente y combustible. Acada accin le corresponde una reaccin deigual magnitud y direccin, pero de sentidoopuesto reza la Ley de Accin y Reaccin deIsaac Newton, enunciada el los albores de laciencia moderna y que con renovada vigenciaacta como rectora de los fenmenos de pro-pulsin, un asunto primordial para la industriaaeroespacial. Los propulsantes se encargan deempujar a un objeto -por caso un cohete- ensentido contrario de la gravedad y pueden serde diversos tipos: slidos lquidos, criognicoso gaseosos. Los slidos tienen sus ventajas:pueden ser almacenados por perodos pro-longados con un mantenimiento mnimo ycomo los boy scouts estn siempre listos parael momento del lanzamiento ya que no hayque llenar tanques ni procesar elementos crio-gnicos. Slo hace falta encender el ignitor yel cohete es lanzado. Para decirlo brutalmente,estos cohetes funcionan como una caita vola-dora. Claro que no todas son buenas para losslidos. Entre sus desventajas se cuentan la im-posibilidad de interrumpir la combustin hastaque no se consuma el combustible, la dificul-tad de la variacin de empuje y la necesidad

de construir dispositivos de combustin que

puedan trabajar a enormes presiones.

HOMOGNEOS y COMpUEStOS

Cuando de propulsantes slidos hablamos, po-demos distinguir entre los homogneos y loscompuestos. En los homogneos suele predo-minar un ingrediente principal, por caso la ni-trocelulosa. A este componente casi nunca selo encuentra solo, sino que por el contrario se lo

asocia con compaeros poco amigables; agentesautocombustibles como la nitroglicerina, queadems son plastificantes, ms algn aditivo ade-cuado para que la sociedad sea todo lo estable yduradera que se pueda. Formalizar esta sociedadno es sencillo: todos los elementos deben aglo-merarse entre s de manera homognea en unamasa compacta y con la forma deseada.

Los propulsantes compuestos, a diferenciade los homogneos, se componen de dos fa-ses claramente diferenciadas: un combustibley un oxidante, las que deben estar ntimamen-te mezcladas. El oxidante es usualmente unasal mineral con buena proporcin de oxgenocomo el perclorato de amonio, un compuestode alto poder energtico. El perclorato de amo-nio es muy estable y requiere una elevada ener-ga de activacin. Se apela al calor con presionesy temperaturas elevadas para lograr la explo-sin controlada requerida en la propulsin delcohete. Para producir el propulsante este com-puesto se distribuye en una matriz, en generaluna especie de goma sinttica, que cumple unafuncin doble. Por un lado es un soporte y porotro lado acta como combustible y la mezclava acompaada por aditivos de diversa especiecomo antioxidantes, catalizadores o reguladoresde la velocidad de combustin. Los ingredientesde esta compleja preparacin son ntimamentemezclados y luego vertidos, casi en estado lqui-


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do, en un tubo de curado o directamente en el

tubo motor. Cuando le preguntamos a Vzquezsobre el aspecto y la textura de los propulsantescompuestos, apel a una comparacin que lodice todo: parecen como una goma de borrar.El CITEDEF cuenta con una larga trayectoria en eldesarrollo de propulsantes compuestos y domi-na todo el ciclo de produccin. El conocimientoacumulado le otorga la tan deseada autonomatecnolgica en este campo de vital importanciapara la industria aeroespacial y misilstica.

MS ALL DELA COHEtERA

La propulsin no slo es un asunto que atae ala cohetera y la misilstica. Sistemas de segu-ridad pasiva tan populares como los airbagde los automviles modernos necesitan deun dispositivo de inflado que, frente a unaseal emitida por sensores situados en lu-gares estratgicos del vehculo se expan-dan rpidamente ante un choque. Para estose valen de una explosin controlada y provo-cada por un propulsante qumico que genera lacantidad necesaria de gas. Un principio similarpuede ser aplicado a los asientos eyectores, notan populares pero igualmente tiles.

En estos temas el DQA se ocupa del desa-rrollo de elementos, tcnicas y procesos que sonrequeridos por distintas ramas de la industria lo-cal. Juntos, el DQA-CITEDEF y algunas industriascriollas alimentan el difcil -y por tanto tiempo va-puleado- sueo de la autonoma tecnolgica.

La esrucura del Dearamenode qumica Analica

El departamento de Qumica Analtica est

integrado por varias divisiones que poseen

diversa especializaciones. Estos son:

Div. Villa MaraDiv. Qumica AnalticaDiv. Sntesis Qumica

Div. Propulsantes CompuestosDiv. Propulsantes HomogneosDiv. Bateras TrmicasDiv. Desarrollos EspecialesDiv. Bco. Balstico y Maquinado dePropulsantesDiv. Investigacin y Anlisis deContaminantes Qumicos

Entre los proyectos en marcha se cuentan

Repotenciacin de componentespirotcnicos de misil AspideDesarrollo de actuador pirotcnicoMicrogenerador de gasesPrueba interlaboratoriosAumento y repotenciacin de vida tilde misil Magic R550Propulsante de grandes dimensiones


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Oxido de Estao(SnO2) Se utilizan para la confeccin de sensores de gases Oxido de Zinc (ZnO) Se utilizan para la confeccin de sensores de gases


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Centro de Investigacionesde Slidos

Nueve lugares

ms all de lacomaPor Marcelo Rodrguez

Sensores de gas extremadamente sensibles y nanomateriales para

optimizar las pilas de combustible SOFC que producen energas

limpias a partir de biogs, adems de un detector monocristalino

de radiacin para infnidad de usos, son los proyectos que han

convertido al Centro de Investigacin de Slidos de CITEDEF en

uno de los reerentes locales en nanotecnologas.

Oxido de Estao


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C

uando se piensa en las aplicaciones ac-

tuales, futuras o imaginadas de la nano-tecnologa, se piensa en trminos quehasta hace poco no eran ms que ciencia fic-cin: minsculos robots que persiguen agen-tes infecciosos escondidos en algn confn delorganismo o que son guiados magnticamentehacia el tumor que tienen que destruir, senso-res que prueban y analizan los alimentos sintocarlos, polvos mgicos capaces de sanearel agua o el aire, nuevas formas de energa ca-

paces de reemplazar a los hidrocarburos, mate-riales que se limpian a s mismos o que incluso,por el fenmeno de refraccin negativa de laluz, pueden volverse invisibles. Los materialesnanoestructurados o nanomateriales han con-formado el ncleo de trabajo ms importantedurante los ltimos aos en el Centro de Inves-tigacin de Slidos (CINSO) del CITEDEF, don-de el objetivo principal es lograr desarrolloscon una amplia aplicabilidad en la industria, lasalud, la seguridad y todo el abanico posible decampos que actualmente estn siendo revolu-cionados por la nanotecnologa.

Los nanomateriales, hechos de partculasde tamao entre los 2 y los 100 nanmetrosel dimetro de un cabello es de 20.000 na-nmetros, no son algo completamente nue-vo. Lo realmente novedoso de estos nuevosmateriales es que slo desde hace muy poco,gracias a los avances de la fsica, de la qumicay de otras reas de investigacin especial-mente despus del Premio Nobel de Fsicaen 1965 a Richard Feynman, considerado elpadre de la nanotecnologa se estn descu-briendo a ritmo acelerado sus increbles pro-piedades y sus nuevos usos posibles, en reasestratgicas de desarrollo que van desde lamedicina hasta la agricultura, desde la seguri-dad industrial hasta la aeronutica o el sanea-miento del medioambiente.

Los materiales con cristales nanoestructura-

dos se conocan desde la antigedad, y su obten-cin no parece ser muy costosa en comparacincon otras tecnologas. En el British Museum deLondres, por ejemplo, hay una copa de vidriocon nanopartculas de oro (la Copa de Licurgo,que aparece de color verde cuando se la iluminapor fuera y roja cuando se la ilumina por dentro)que data del Siglo IV antes de Cristo. Hoy la abla-cin lser, por ejemplo, es una tcnica disponiblecomercialmente, y que mediante erosin fsica y

evaporacin permite obtener casi cualquier na-nopartcula: nanoesferas, nanovarillas, nanocin-tos, nanotubos. Sin embargo, categorizar esaspartculas y estudiarlas para conocer sus caracte-rsticas, sus comportamientos, sus potencialida-des reales tanto en sus beneficios como en susriesgos y evaluar formas para su uso adecuado yracional no es algo que est al alcance de cual-quiera de quienes podran producirlas.

Adems del capital humano necesario, estaactividad requiere de sistemas de alta tecnologaque permitan escrutar ese mundo que queda enel lmite de lo infinitamente pequeo: analiza-dores de espectro, aceleradores de partculas ysistemas de microscopa electrnica que en susversiones ms avanzadas an no disponibles enla Argentina, y a las que los cientficos slo pue-den acceder mediante acuerdos con institucio-nes en el exterior permiten ver incluso la marcade las celdas de estructuras cristalinas formadaspor los mismsimos tomos.

El CINSO se ha convertido en una delas instituciones de referencia a nivel localen el estudio de los materiales nanoes-tructurados, y actualmente est desarro-llando dos lneas de trabajo en este senti-do: el diseo de materiales para los electrodosde una pila de combustible de oxido slido(SOFC es la sigla en ingls que distingue a estetipo de tecnologa) y un sistema extremada-


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Nueve lugares ms all de la coma 41TEC2

TEC2

mente sensible para la deteccin de gases,

con posibles aplicaciones tanto en seguridadindustrial como en la produccin de alimen-tos o el cuidado del medioambiente. Estas doslneas de aplicacin tienen algo en comn: sebasan en propiedades fsicoqumicas que no esposible encontrar en ninguna sustancia que noest nanoestructurada. Es que cuando el ta-mao de las estructuras pasa del nivel micro alnivel nano explica la doctora Noem Elisabe-th Walse de Reca, investigadora superior del

CONICET y directora del CINSO los mismosmateriales adquieren propiedades totalmen-te diferentes; por eso decimos que son comonuevos materiales, aunque las sustancias seconozcan desde siempre.

El Centro ha establecido convenios decooperacin con varias universidades e institu-ciones de la Argentina y del Exterior. Walsede Reca lleva dirigidas ms de cincuenta tesisde doctorado No se trata de que obtenganel ttulo de doctor: cada uno de ellos ha resuel-to un problema concreto de aplicacin, sea-la y ha publicado varias decenas de artculossobre este y otros temas. Y est entre los auto-res de un proyecto conjunto entre CITEDEF yel CONICET que espera pronto patentamien-to: un detector de radiacin infrarroja construi-do en base a monocristales micromtricos detelururo de cadmio, que es el resultado de unproceso de muchos aos de investigacin b-sica, bsqueda de materiales y ensayo. La me-dicina, la pesca, la agricultura y la aeronuticaestn entre las posibles reas de aplicacin deeste detector.

tRAbAJAR A ESCALA NANO

Si a nivel micro (milsimas de milmetro) laslimitaciones para ver estn dadas por el ojohumano, a nivel nano estn dadas porque la

propia longitud de onda de la luz excede a los

objetos en tamao. Las partculas oscilan porel movimiento browniano y nada est quietoa escala tan pequea. Las leyes de la natura-leza son las mismas pero producen fen-menos distintos y a eso se agrega que lospolvos nanoparticulados pueden inclusoatravesar las mscaras antivirus.

En los slidos inorgnicos ideales, los to-mos y las molculas se agrupan formando cel-das con formas geomtricas tridimensionales

determinadas por el modo en que se asocianlos elementos que las forman. Esta regularidadtiende a reproducirse formando volmenesmayores, se llama estructura cristalina y puedeapreciarse en las formas hexagonales de loscristales de hielo o en los granos de sal comn,que tienden a ser cubos perfectos.

El tamao y la estabilidad de las estructu-ras cristalinas vara segn las condiciones am-bientales, y sus propiedades fsicas lo hacensegn la forma y el tamao. Los detectores deradiacin infrarroja, X y gamma desarrolladosen CITEDEF aprovechan estas propiedades delos monocristales (estructuras uniformes deuna sola pieza). La versin ms avanzada es undetector fotovoltaico de cristales micromtri-cos para mltiples aplicaciones en radiacionesinfrarrojas (Ver recuadro).

A nivel nanomtrico, todo cambia, y enun mundo mil veces ms comprimido, expli-ca Walse de Reca, el punto de fusin de losmateriales baja, la temperatura de unin de loscristales en el sinterizado baja notablementetambin, aumenta la conductividad del ma-terial y se alteran hasta tal punto en que anmateriales con alto magnetismo pierden todassus propiedades magnticas.

Gran parte del trabajo de los cientficospasa por caracterizar nanoestructuras, in-vestigar con exactitud sus propiedades, sus


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ventajas y desventajas para cada uso, probardiferentes materiales y evaluar posibles efec-tos adversos para la vida o el medio ambien-te. Para determinar con exactitud la forma y eltamao de las nanopartculas, ya que de ellasdependern las propiedades que tengan, lastcnicas pasan a ser mucho ms costosas. Ladifraccin de rayos X, gamma o infrarrojos esla ms sencilla, pero resulta mucho ms preci-so el uso de luz proveniente de un aceleradorde partculas. Para eso, los investigadores delCITEDEF trabajan desde hace nueve aos encolaboracin con el Departamento de Fsicade la Universidad de San Pablo, Brasil, en losprogramas CAPES y CONICET-CNPQ, para

la utilizacin del sincro-ciclotrn ubicado enCampinhas.

EL pRINCIpIO DE LOSSENSORES DE GAS

Los materiales semiconductores son aquelloscuya conductividad elctrica vara drstica-mente segn la temperatura y los niveles deenerga aplicados. As, pasan funcionalmen-te de ser conductores a aislantes y viceversa.El ms emblemtico de estos minerales es elsilicio, smbolo de la revolucin microelectr-nica. En el CINSO se trabaja mucho sobre laspropiedades de diferentes semiconductores y

Con aene en rmie

El detector de radiacin infrarroja monocristalino cuya patente est en trmite es el resultado de msde dos dcadas de trabajo, ya que surgi un pedido de parte de la Fuerza Area a fines de la dcada del80. Pero su utilidad va mucho ms all de posibles aplicaciones militares.

Todo lo que hay en la Tierra, sea orgnico como inorgnico, emite radiaciones infrarrojas y en di-ferentes longitudes de onda que pueden servir para identificarlos. En una zona minera, por ejemplo,los minerales se hallan unidos frecuentemente al silicio en forma de silicatos y cada silicato produceuna radiacin diferente. Ni qu decir sobre su utilidad en el monitoreo de cosechas: los cultivos sanosemiten radiacin en una longitud de onda diferente a la de los cultivos afectados por una plaga. O en lapesca: un cardumen emite una radiacin que puede ser captada por alguien que, desde lo alto, pretendaestablecer su recorrido.

Un detector de este tipo podra ser usado manualmente o incorporado en dispositivos de barrido.En este ltimo caso, se ha trabajado en aplicaciones mdicas capaces de detectar tumores dentro delorganismo. Este detector se basa en las propiedades de los elementos de valencia 2 y 4 de variar suconductividad con la radiacin infrarroja y est construido con una placa compuesta por varios mono-cristales de tamao micromtrico de telururo de cadmio. Este material tiene una rapidsima respuestaa las variaciones de radiacin calrica de la banda infrarroja, que se traduce en diferencias de corrienteelctrica al pasar los electrones a la banda de conduccin.

El punto clave de esta tecnologa es el carcter monocristalino del material sensor. Lo que es posibleobtener por mtodos artesanales son monocristales con dos superficies sensibles de alrededor de 1milmetro cuadrado. Pero para lograr mayores niveles de sensibilidad se requieren otras tecnologas demanipulacin (corte de precisin por lser, alineacin de mscara, etc.) para lograr superficies sensiblesms extensas con el mismo cristal. El pedido de patente, conjunto entre CITEDEF y el CONICET, incluyeel diseo del dispositivo, y tambin el mtodo para su fabricacin.


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En cuanto a las pilas de combustibleslido, el desafo que los nanomaterialespueden ayudar a lograr es bajar las tempe-raturas de operacin, que en la actualidadson muy altas. El biogs proveniente de losbasurales, que puede funcionar como combus-tible para las pilas de combustible slido, generametano (CH4) y dixido de carbono, en partesaproximadamente iguales. Pero para producirhidrgeno, que es el combustible verdadera-mente til para el funcionamiento de la pila,slo es necesario el metano: el dixido de car-bono slo libera carbono en el nodo, lo cual lodegrada muy rpidamente.

La posibilidad de fabricar el nodo con unamezcla de xidos nanoestructurados (xido decirconio, xido de cerio y otros diferentes ma-teriales en combinacin que se han probado)permite muy buenos rendimientos de la pila atemperaturas intermedias (650-750C), cuan-do las versiones comerciales de las pilas contecnologa SOFC (Solid Oxide Fuel Cells) tra-

bajan a entre 800 y 1200C, acortando su vidatil y encareciendo enormemente su uso. Deesta manera logramos utilizar contactos me-nos costosos y utilizar el material durante mstiempo, porque se daan mucho menos con latemperatura, seala la directora del Instituto.Los prototipos de estas pilas, que representanuna forma de aprovechamiento de los residuospara generar formas de energa limpias, estnfuncionando en el laboratorio; lo difcil, comosuele suceder, es transferir la tecnologa.

LO qUE HAy pOR RECORRER

Mientras tanto, ao tras ao la industria en lospases centrales sigue inundando el mercado conmateriales nanoparticulados en productos deuso diario y cotidianos: pinturas, revestimientos,cosmticos, productos de limpieza, a veces sindemasiada preocupacin por la racionalidad deluso o por la seguridad de estas aplicaciones. Lasnanopartculas de xido de zinc que se utilizan

Escenario nano

La nanotecnologa promete trabajo a fsicos, qumicos, bilogos, ingenieros, diseadores, mdicos,farmacuticos e ingenieros. Con ella se podr potabilizar las aguas, curar un cncer en 20 minutos sin ci-ruga mediante nanorrobots dirigibles magnticamente, detectar la calidad de los alimentos porcinpor porcin, disear materiales inteligentes que cambien sus propiedades adaptndose al medio ygenerar nuevas formas de energa. Como algunas de estas partculas pueden transferir energa de ma-nera extremadamente localizada, se logr, en experimentos con animales, eliminar tumores liberandouna cantidad de radiacin equivalente apenas a la sexta parte de lo que irradia en la comunicacin untelfono celular. Pero se ignora, por ejemplo, el efecto remanente que podran tener estas partculas enel organismo. No se sabe cunto tiempo podrn permanecer activas, ni cmo seran eliminadas, ni culsera el costo para rganos vitales como el hgado o los riones.

Tampoco hay en el mundo normativas claras de seguridad industrial para producirla, ni mucho me-nos criterios uniformes para el patentamiento. Qu es inventar, en nanotecnologa? Las propiedadesde las partculas varan segn los materiales, las formas, los tamaos. Debe pagar derechos una empre-sa que usa una partcula del mismo material y forma que otra ya patentada pero de diferente tamaoy por lo tanto, de diferente comportamiento? O es slo la aplicacin lo que se debera considerarinvencin? Son preguntas sin respuesta an.


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Oxido de Zinc (ZnO) Se utilizan para la confeccin de sensores de gases


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en algunos protectores solares pasan a travs delas membranas celulares, y se han encontradonanopartculas en el hgado, en el estmago, enel cerebro seala la directora del Centro. Lomismo pasa con otros cosmticos. Hay muchospases que desaprehensivameente producenesto sin importar el riesgo ni las consecuenciasque otros sufren. Por eso mi sueo esformarunagran cantidad de gente para que distribuya cono-cimiento especializado sobre estos temas.

Walse de Reca habla de la necesidadde entrenar especialistas en estas reasde la investigacin, capaces sobre todo decomunicar a la sociedad los beneficios ylos riesgos de tecnologas como estas, quehan llegado para quedarse y a las que hay queaprender a dominar para no ser dominados porellas. El proyecto de Escuela de Nanotecnologa,cuyo comienzo est previsto para noviembre de

2010, tendr como uno de sus ejes centrales laresponsabilidad en sus usos y aplicaciones.

Como sucede con casi todas las tecno-logas de alto impacto, la gran usina de estasinvenciones son los pases centrales y, una vezms, con esta revolucin, se da el riesgo desiempre: que lleguen al resto de las nacionesdel mundo con retraso, a travs de formasobsoletas o, peor an, perjudiciales, en socie-dades para las cuales no fueron pensadas. Enesta perspectiva cobran valor la investigaciny el desarrollo cientfico a nivel local, espe-cialmente en centros estatales, que el indagarsobre sus usos ms eficaces, ms eficientes yms seguros pueden convertirlas realmente enoportunidades para motorizar el crecimientoeconmico y el bienestar humano a travs dela transferencia de conocimientos y proyectosa la sociedad.

Imagen de Fuuro: Noemi Elisaeh Walsoe de Reca

Si a partir de hoy contara con todo el apoyo y los recursos necesarios: Qu imagina que podra estardesarrollando su departamento en 10 aos? Y en 40?

En una visin a diez aos se espera que siga siendo un Centro o un Instituto dedicado a la Investi-gacin y Desarrollo del ms alto nivel y que haya acrecentado con su trabajo, su estudio y su participa-cin en el mundo cientfico el prestigio y el respeto en los mbitos nacional e internacional con que hoycuenta. Este objetivo requerir de los miembros del grupo una tarea intensa de estudio y de trabajo: deestudio para mantener las investigaciones de punta que actualmente estn en marcha y para adaptarseen el tiempo a los cambios que surjan en la investigacin cientfica y la tecnologa y de trabajo parallevar a la prctica lo que se ha estudiado e investigado culminando en desarrollos originales y, en con-secuencia, patentables. Este objetivo requerir de las autoridades: estudio del devenir en I&D, directi-

vas y reglas de juego mantenidas en el tiempo, reorganizaciones claras y acordes con los tiempos quetranscurran y con el avance de la ciencia y la tecnologa, presupuestos adaptados a las circunstancias,preparacin del personal dedicado a la transferencia de tecnologa con activacin del nexo centros deinvestigacin /industria]. Tambin ser necesario que contine la intensa Formacin de Recursos Hu-manos especializados. Esta tarea requiere y requerir de los miembros del grupo que hagan docenciaconstante y con un alto grado de generosidad a travs del dictado de cursos especiales, participacincon comunicaciones de su trabajo en reuniones cientficas nacionales e internacionales, direccin debecarios, tesistas de grado y de doctorado, convenios para realizar trabajos en cooperacin con labora-torios prestigiosos de la Argentina y del exterior.


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Nueve lugares ms all de la coma 47TEC2

TEC2

Samaria Doped Ceria (Sm2O3-CeO2) Se utilizan para electrolitos slidos de pilas de combustible


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Lser de Colorantes pulsadoExperiencia de ptica Cuntica


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Centro de Investigacionesen Lseres y Aplicaciones

Iluminar

el caminoPor Matas Alinovi

El variado men de investigaciones con lser que se realiza en

CITEDEF permite un sinnmero de aplicaciones que van desde

las mediciones de contaminacin atmosrica al encriptado de

inormacin. Los cientfcos abren camino iluminando nuevas

posibilidades con haces de luz lser en regiones de la investigacin

argentina que hasta ahora permanecan en la oscuridad.

Experiencia de ptica Cuntica


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B

asta con visitar los laboratorios de

investigacin en lser de CITEDEFy exponerse brevemente al entu-siasmo de su director, Francisco Manza-no, capaz de improvisar una clase sobrela tecnologa lser y asegurarse as de quesu interlocutor aprecia la importancia delos desarrollos de su laboratorio para en-tender que la actividad se reactiva, que losproyectos abandonados con desaliento enel pasado hoy se retoman con entusiasmo

en el marco de la activa modernizacin delantiguo complejo tecnolgico del Ministeriode Defensa. La visita instruye tambin sobrela necesidad de que existan departamentoscomo el Centro de Investigaciones en Lse-res y Aplicaciones (CEILAP), dedicados a es-tudiar exhaustivamente un tema determina-do y sus aplicaciones: adems de dominartodos los aspectos esenciales los desa-rrollos tericos, la investigacin tecno-lgica bsica, las posibles aplicacionescomerciales un departamento grande

y especializado, que albergue varios la-boratorios cooperando entre s, permitesuplir la formacin necesariamente ge-neralista de las universidades y formar asus futuros investigadores.

En particular, en el CEILAP trabajanunos cincuenta profesionales entre inves-tigadores fsicos e ingenieros y personalde apoyo. El departamento recibe ademsestudiantes de las universidades pblicas,tanto de las ingenieras como de las cienciasexactas, que completan sus tesis de gradoo abordan sus doctorados. Eso ocurre, sindudas, porque el laboratorio es uno de lospocos en el pas en los que la tecnologa l-ser verdaderamente se emplea. Una tecno-loga que, es bien sabido, permite infinitasaplicaciones.

EL LIDAR, UN RADAR LSER

Uno de los proyectos ms importantesdel departamento es el de LIDAR (porel ingls Light Detection and Ranging),que supone la deteccin de parmetrosatmosfricos ya sea a gran altura unostreinta kilmetros o a nivel troposfrico,es decir, al nivel de la capa de la atmsferaque est en contacto con la superficie dela Tierra. La tecnologa de LIDAR permite va-

rias cosas. En particular, permiti montar unaestacin en la ciudad de Ro Gallegos, en el surde nuestro pas, ntegramente construida en elCEILAP, bajo la direccin del doctor EduardoQuel, desde la que se mide la concentracin deozono en la atmsfera durante las 24 horas. Deese modo, el departamento brinda informa-cin sobre los peligros que implica la falta deproteccin contra la radiacin ultravioleta.

Es bien sabido que el lser, a diferencia deotras fuentes de radiacin, tiene una direccinpreferencial de propagacin. Esa caractersticapermite, en el caso de LIDAR, enviar energaluz hacia la atmsfera sin que se disperseangularmente. Parte de esa luz rebota con lasmolculas de tierra que flotan en el aire y serefleja de nuevo hacia la superficie terrestre. Laluz reflejada es finalmente recogida a travsde un telescopio, del tipo de los que se usanpara observar estrellas, filtrada por colores.

El LIDAR emite su luz a noventa gradosrespecto de la superficie terrestre y no permi-te barrer grandes reas de la atmsfera. Podrapensarse, sin embargo, en mover la unidadpara obtener, por ejemplo, un mapa enterodel agujero de ozono. Pero lo cierto es que elLIDAR, que ocupa un container, no es fcil detrasladar continuamente. Por eso, para relevarlos perfiles de ozono de la atmsfera, se prevdisponer estaciones distintas a una distancia


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Iluminar el camino 51TEC2

TEC2

dada, que al juntar sus datos parciales permi-

tan el mapeo.En materia de estudios atmosfricos, eldepartamento trabaja con la deteccin de ae-rosoles. Qu son los aerosoles? Debemospensar en los de uso comn? No, simplementeen partculas muy pequeas, que en el caso delaerosol de uso domstico son lquidas, peroque tambin pueden ser slidas. Hay partcu-las de polvo muy pequeas que estn flotandoconstantemente en el aire; son las que a veces

vemos iluminadas por un haz de luz.Pero el LIDAR tambin permite detectarcontaminantes troposfricos a distancia. Porejemplo, el dixido de azufre, o el dixido denitrgeno, sustancias tpicas de la contamina-cin urbana. A qu distancia? Aunque el de-partamento no lo hace an, la tcnica permi-tira detectar molculas contaminantes a diezkilmetros.

CONtAMINANtES

El departamento tambin desarrolla tcnicaslser, y no lser, de deteccin de contaminan-tes que aunque no son de tipo remoto, s sonmuy sensibles; en particular, son ms sensiblesque cualquier otra tcnica integrada de las quenormalmente se usan.

En general, los contaminantes se encuen-tran en cantidades pequeas, digamos en par-tes por milln, y los mtodos para detectarloshabitualmente son integrados en el sentido deque durante largos perodos de tiempo se haceinteractuar la atmsfera con alguna sustanciapara obtener una reaccin qumica que per-mita inferir la presencia del contaminante. Eseproceso puede necesitar semanas.

Las tcnicas desarrolladas en el de-partamento, si bien no son remotas, per-miten, prcticamente en tiempo real, sa-

ber qu tipo de contaminante hay en la

atmsfera. En particular, los trabajos que sehicieron, y que se estn haciendo, tienen quever con el dixido de azufre, y el dixido de ni-trgeno. Con esos contaminantes se alcanza-ron sensibilidades de una parte por billn. Eselmite de deteccin est mucho ms all delnivel de las concentraciones peligrosas para lasalud humana.

El investigador del departamento que de-sarroll esa tcnica, y que present un apara-

to de deteccin terminado, obtuvo el premioInnovar hace dos aos. En particular, la tcnicarequera lseres un poco ms caros y ms dif-ciles de manejar que los usuales. Ahora bien,para adaptar la tcnica y volverla asequible entrminos comerciales, y aun para hacerla por-ttil, se construy un detector en base a leds(light-emitting diode). En conclusin, con emi-sores de luz no lser tambin se pudo lograr ladeteccin. Lo nico que cambia, en ese caso,es que el lmite de la deteccin ltima es unpoco ms alto.

Lo interesante es que la de los leds es unatecnologa que se produce masivamente. Yque el desarrollo es original de una de las di-visiones del departamento, la que se llamaTcnicas Espectroscpicas, dirigida por la doc-tora Vernica Slezak. Aunque existe una ciertaactividad mundial relacionada con el efectooptoacstico, las aplicaciones que est desa-rrollando el CEILAP en la materia son propias yel desarrollo est en proceso de patentamien-to, puesto que supondra una forma de controlvehicular. En el mismo departamento, el li-cenciado Alejandro Peuriot demostr quese pueden medir los escapes de los autosen tiempo real para saber si contaminan,

y en qu medida lo hacen. El aparato podrafuncionar muy fcilmente: slo habra que lle-nar una celda pequea, evacuada a vaco, con


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los gases del escape, y llevarla frente a la luz.Una computadora entregara una seal con to-dos los datos de calibracin.

VOCACIN

Tanto el LIDAR como la deteccin de contami-nantes en general demuestran que el departa-mento y su director est naturalmente inte-resado en los desarrollos que sean socialmentetiles. Si se piensa que los detectores tambinson producidos por empresas extranjeras, yque adquirirlos supondra costos altsimossin contar con que al comprarlos se resigna elknow-how de su desarrollo se aprecia lo claraque es la vocacin por producir instrumentosnacionales que ayuden a la industrializacin delpas. La adquisicin del LIDAR, por ejemplo,supondra la inversin de millones de dlares,

mientras que los costos que se manejan en eldepartamento son muchsimo ms bajos. Y enel caso de los dispositivos de deteccin decontaminantes, el diseo, adems, es origi-nal: no existen afuera, o son de otro tipo.

Y si uno quisiera poner a producir esaspatentes? Es claro que el laboratorio no pue-de, ni debe, encargarse de la produccin enserie: un laboratorio de investigacin y desa-rrollo no cuenta, naturalmente, con la infra-estructura necesaria para producir en grannmero. Lo que s produce el departamentoson prototipos.

Si bien el departamento siempre desarro-ll aplicaciones de neto corte defensivo comolas miras lser para la puntera de fusiles o pis-tolas, o los simuladores de tiro, del tipo delos comerciales pero con alguna sofisticacinmayor, o el telmetro lser desarrollado por el

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TEC1+ +Completo