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Biomateriales y Corrosión


Reconocimiento al científico mexicano Dr. Luis Francisco Garfias Mesías




por Ariadne GALLARDO FIGUEROA

(Ariadne GALLARDO FIGUEROA es comunicadora social y reportera de radio especializada en entrevistas sobre Ciencia y Tecnología)


Es indudable que las ciencias básicas van creando terrenos favorables para la interacción de la física y la química que se dan la mano para la resolución de problemas específicos y cuyo campo de acción destaca en nuevos materiales, más durables y el reto es que su costo sea adecuado en un mundo tan competitivo, en esta ocasión nos acercamos a las palabras de un científico mexicano, el Dr. Luis Francisco Garfias, él vive actualmente en Westfield, New Jersey en Estados Unidos, el día 8 de octubre recibió un premio en Pasadena California, que le otorgo la comunidad hispana en Estados Unidos (a través de HENAAC_Hispanic Engineers Nacional Archievement Awards Ceremony) por su destacada actuación profesional, en la categoría del Ingeniero Científico con Estudios de Postgrado más promisorio, es decir alguien que dará mucho de que hablar en el área de la investigación a futuro. El hecho de que él sea mexicano me instó a buscarle vía telefónica para poder de esta forma difundir parte de su trayectoria académica y profesional a través de estas páginas.

Con una cálida felicitación, da inicio esta entrevista al Dr. Luis Garfias, es muy gratificante saber que sus amigos y colegas en México están al tanto de su reconocimiento como es el caso del Dr. Juan Valerio Cauich, que recientemente le invitó a departir y compartir una conferencia en el curso Internacional de biomateriales en el Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán, por lo cual le pedimos nos hable un poco de cómo fue su formación:

Nací en Tabasco pero crecí en una ciudad que se llama Coatzacoalcos en Veracruz. A los 17 años me fui a Mérida donde estudié el segundo y tercero de preparatoria en la Preparatoria 1 (especialización en Matemáticas). Luego en 1986 entré a la Facultad de Ingeniería Química (FIQ). Cuando estuve en la FIQ, impartí clases de Física en el Rogers y trabajaba en el CINVESTAV-Mérida, en el Departamento de Física Aplicada. En el CINVESTAV empecé en servicio social, luego practicas profesionales y finalmente mi tesis. Posteriormente estuve trabajando de asistente de investigador mientras me iba a Inglaterra a hacer la Maestría.

Cuéntenos en qué sitio realizó su maestría…

En 1992 llegue a Manchester Inglaterra, donde estudié una Maestría en "Corrosión", termine la maestría en un año y me fuí a hacer el doctorado a Oxford University (Departamento de Materiales). El doctorado lo termine en 2 años y 8 meses (ahí publique varios artículos y presenté mis trabajos de investigación en reuniones internacionales).

¿Cómo es posible realizar en tan corto tiempo sus estudios de maestría y doctorado?

Tuve grandes motivaciones y ofertas para poder movilizarme, la expectativa de Oxford fue muy importante y creo que eso básicamente contó para poder ponerme los retos y lograrlos. La oferta de contar con un lugar en Oxford, antes de concluir mi maestría, fue muy estimulante, posteriormente al final de mi doctorado ya tenía una oferta de Postdoctorado en la Universidad de Minnesota (USA) en el Departamento de Ingeniería Química y Materiales. Fue precisamente uno de los actuales presidentes de la Electrochemical Society (el Profesor William H. Smyrl) quien es también el editor del “Corrosión Science Journal” que versa sobre el tema de corrosión y que es una de las de mayor circulación entre el ámbito científico de todo el mundo, quien me invitó al postdoctorado.


El Dr. Luis Francisco Garfias al lado de su microscopio NSOM, Microscopio de Barrido en el Campo Corto o (Near-Field Scanning Optical Microscope) que utiliza para hacer estudios de microscopio en nuevos materiales.

Durante mi postdoc trabajé con un microscopio para que pudiera "ver" células vivas sin modificarlas o "interrumpirlas". Su característica primordial es que se puede estudiar cualquier tipo de materiales (metales, células, ya sea conductores o no conductores) se puede hacer en aire, gases o en líquidos, no es necesario el vacío como en el microscopio electrónico de barrido. O incluso no necesita que las muestras sean conductoras. Para mi labor de investigación lo que me tocó hacer fue modificar el microscopio NSOM y hacerlo funcionar dentro de un líquido, lo cual considero una de mis mejores contribuciones a la ciencia, ya que de esta forma comprobamos que se pueden hacer diversos experimentos. La primera experiencia práctica en Minnesota fue con materiales para implantes al estudiar los sitios reactivos o más vulnerables a la corrosión cuando se colocan en un paciente y vinculamos el proyecto con la NSF, (Nacional Science Fundation). Con este microscopio localizamos los sitios donde había la mayor probabilidad de que el metal fallara debido a la corrosión.

¿Por qué el uso de líquidos para el análisis?

Porque todos los materiales de implante tienen que estar en contacto con el tejido humano, que básicamente está compuesto de agua, de esta forma podíamos detectar rupturas antes de que se corroyera el material al ser utilizado en los implantes, la compañía pudo mejorar sus componentes y hacer más eficiente su labor en la fabricación de implantes.

Hay dos microscopios al momento en el mundo que son iguales, uno se encuentra en mi laboratorio y otro lo deje en la universidad de Minnesota con el Prof. Smyrl. Cuando estaba en mi segundo año de postdoctorado me ofrecieron este trabajo en Bell Labs y desde entonces aquí he estado por 6 años.

¿Qué sentimiento tiene al recibir este reconocimiento?

Déjeme decirle que aún cuando me lo dan a mí, sin duda hay muchísima gente detrás que ha colaborado para que yo ahora reciba este premio, por ejemplo en el área de física aplicada el Dr. José Antonio Azamar Barrios, el Dr. Máximo Antonio Pech Canul y el Dr. Juan Luis Peña Chapa del Cinvestav (Centro de Investigación y Estudios Avanzados) en el área de los biomateriales puedo mencionarle al Dr. Juan Cauich del CICY (Centro de Investigación Científica de Yucatán) y por supuesto mi agradecimiento a mis maestros de la Facultad de Ingeniería Química que me apoyaron durante todo este tiempo y mi familia, desde luego.

¿Qué área de la investigación avala su premio?

En el área de materiales, electrónica y biomateriales se centra el reconocimiento de mi labor que ha sido avalada por directivos que han visto mi desempeño.

En Estados Unidos usted como investigador cuenta con un sofisticado equipo que muchos anhelarían en los países en subdesarrollo, puede hablarnos de su labor al evaluar materiales.

Los adelantos científicos van permitiendo que los materiales sean más durables con todo ello la corrosión es inevitable, no se parará, lo único que podemos hacer es desacelerarla, esto lo mencionaba un corrosionista destacado y nosotros lo empleamos dentro del argot científico como una realidad que nos impulsa a la búsqueda de mejores materiales para prótesis, en el caso de los implantes, normalmente se buscan metales o materiales que sean más inertes, el titanio, con aluminio y Vanadio es una de esas aleaciones aprobadas por la FDA (Federal Drug Administration, en Estados Unidos) y son metales que ya están probados por su durabilidad.

Al estar en el proceso de producción hay diferencias entre el metal que se trabaja a nivel de laboratorio experimental que con aquel que es puesto en productividad masiva, ya que este puede ser contaminado por el efecto de la serialidad. Se presenta en la elaboración de marcapasos, por ejemplo. La calidad del proceso es importante, pero siempre habrá algún marcapasos con alguna falla, lo importante es minimizarlo y evitar que el problema sea más grande.

Sí acaso el material necesita de recubrimientos hay expertos que saben exactamente qué se requiere para ello, le puedo mencionar al Dr. Juan Cauich que tienen una amplia experiencia en ello. En mi caso puedo evaluar cuales son los mejores materiales que se deben usar y el cómo prevenir que tengan fallas en su tiempo de vida durante el implante.

Decirle a la compañía o a la persona que esta haciendo el material sí las impurezas que contiene en 10 o 15 años serán un problema para el paciente, forma parte de mi labor.

Al respecto y en referencia al comentario recuerdo parte de su currículo donde comenta algo muy interesante de su desempeño ahora mismo los transcribo para ustedes:

“La confiabilidad física y química en componentes de uso en el área de las telecomunicaciones tienen en mi labor una meta especial que es la verificación de avisos o detección de falla, sobre todo en la producción, para que sean capaces de contar con larga durabilidad y ser confiables en su operación. Particularmente en ambientes agresivos con alta humedad relativa, contaminación, gases corrosivos y temperaturas variables. Pero también es importante que nuestros equipos tengan precios competitivos en el mercado mundial”

“Una de mis responsabilidades es viajar a diferentes países del mundo con el fin de desarrollar mediciones y proponer alternativas de prevención de fallas para los equipos de Lucent Technologies, mayormente en Asia y últimamente en América Latina, donde trabajo con diseñadores de nuestros componentes y sistemas. Normalmente tenemos que resolver problemas en lo concerniente al empleo de nuevos materiales”

De la misma forma interactúo con otras tecnologías y costumbres de producción. Mucho de mi trabajo en Lucent Technologies es confidencial y no puede ser publicado, pero dentro de mis actividades cotidianas con el apoyo y ayuda de mi equipo de trabajo tendemos a desarrollar modelos de corrosión para predecir el tiempo de vida de algunos de los equipos y soluciones para nuestras unidades de producción. Al mismo tiempo, durante las tardes, después de mi trabajo cotidiano, trato de hacer mi labor de investigación en la caracterización de nuevos materiales biomédicos.

Dr. Luis Garfias ¿podría comentarnos sí acaso en nuestro país se llevan a cabo este tipo de análisis de los materiales para la detección temprana de desgaste o corrosión?

No sabría decirle, sin duda hay un adelanto substancial entre lo que se hace en este país y aquello con lo cual cuenta México, hay una distancia muy marcada que se establece con solo hacer una comparación de las compañías enormes que hay en los Estados Unidos, como es el caso de Johnson y Johnson, Medtronic, Boston Scientific, y Guidant (entre otras) y que tienen una gran solidez y años de ventaja con respecto a la investigación que se hace en México, sin embargo hay personas en nuestro país como el Dr. Juan Valerio Cauich en el Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán y Cristina Piña en la UNAM (Universidad Autónoma de México), ellos han trabajado en el área de materiales biomédicos, son científicos de quienes yo he aprendido mucho, sus trabajos son la base de lo que se tiene al momento en México.

Yo creo que es muy importante hacer investigación básica con fines de establecer un proceso para resolver un problema en el país, puedo darle un ejemplo de la compañía donde yo trabajo que es Lucent Technologies, en nuestro Departamento de Confiabilidad se sigue una filosofía, la cual se centra en presentar confiabilidad respecto a los equipos que se manejan y que fueron diseñados para ser durables, por darle un ejemplo la venta de un equipo de comunicación que se hace a cierta compañía mundial que puede estar en México, China, Holanda, Singapur, etc. Cuando se presenta algún problema, nosotros ponemos en marcha el método científico (el cual es universal) para encontrar la falla y éste nos da pistas para hallar la solución. Sin embargo lo más interesante es el tiempo record que debemos emplear para dar respuestas a los clientes mundiales, en ese sentido notamos que la exigencia que hay entre los clientes de otros países no es el mismo, incluso lo veo en nuestro país. Para mí es una gran responsabilidad y reto. Nuestros clientes no se conforman con la verificación inicial, hacen muchas preguntas y exigen con severidad óptimos resultados y mejores productos a bajos costos. Pero aun así, nosotros seguimos trabajando duro para darles un mejor servicio y mejores equipos.

Ahora bien al encontrar una solución efectiva, esta puede resultar demasiado onerosa para el cliente o para Lucent Technologies, imagínese por ejemplo un marcapasos de oro o de platino, podría ser bueno para personas con bastante recursos económicos, pero no para la gente de nuestro país que es pobre. Así que la solución no sólo tiene que ser científicamente correcta, sino también contar con la facilidad de ingeniería para su aplicabilidad y que sus costos de producción sean asequibles, por lo cual es parte de la búsqueda de muchas empresas, que los productos y sus materiales sean baratos y durables.

Sin duda esto hace un poco más complejo el proceso de investigación, pero al mismo tiempo los logros pueden ser mejor vistos por la gente que nos rodea y compra, yo espero que esta filosofía forme parte de los protocolos de investigación de muchos científicos en México, país al que sin duda me gustaría regresar, puesto que las colaboraciones podrían acrecentar nuestras dinámicas de trabajo.

Al momento ¿cuál sería su próxima meta dentro del campo de la investigación?

Seguir investigando todos los días, ahora me gustaría recordar las palabras del Dr. Juan Luis Peña Chapa del Cinvestav, que fuera director de la unidad Mérida Cinvestav-IPN, del año 1988 al 96, que nos decía en las juntas de trabajo: “La diferencia entre una persona que termina su carrera y va a una empresa donde su labor es hacer tornillos (sin menospreciar esta labor de la cual todos nos beneficiamos), cuya meta será hacer la misma cantidad de éstos diariamente sin errores y en un tiempo establecido. Un investigador llega a trabajar diariamente y pone en práctica muchas ideas, sobre la base de distintos experimentos que resuelvan problemas. Yo le añadiría al comentario de Juan Luis que en nuestro caso somos científicos en una compañía privada en la cual nuestro objetivo es de optimizar los procesos e incrementar la productividad que beneficien a muchos otros empresarios de diversos ramos de la industria. Sin embargo, realmente nos divertimos y nos gusta lo que hacemos. Como el Dr. Victor Sosa (del Cinvestav) siempre me decía, “tenemos la suerte de que nos pagan por hacer lo que nos gusta”.

En mi caso cuenta mucho resolver problemas para la compañía, como ya le señale, pero otras de mis metas a futuro es seguir publicando en el área de la investigación de materiales, esto es fundamental, además colaborar con mis colegas en México, tratar de consolidar un equipo de trabajo que pueda resolver problemas y contar con más trabajos en el área de biomateriales para poder hacer innovaciones a bajo costo, biocompatibles que puedan ser adquiridas en el mercado latinoamericano, con afán que la gente pueda tener implantes, es algo que no es común en nuestro país, pero a la larga el mismo gobierno deberá darse cuenta que es algo en lo cual es necesario invertir.

Este año tuve el honor de ofrecer una plática en el Gordon Research Conference en Corrosión (New Hampshire, USA) donde van los mejores científicos del mundo de la corrosión a discutir los tópicos más importantes en el área de investigación. En mi platica me referí a la Corrosión atmosférica y los modelos que tenemos para calcular el tiempo de vida de nuestros productos. Yo creo que un objetivo es seguir participando en este tipo de intercambios académicos pero también ser uno de los pioneros en mi área de investigación y poner bien en alto el nombre de nuestros países latinoamericanos ya que también los latinos podemos destacar en el ámbito mundial.

¿Qué mensaje les enviaría a los estudiantes de postgrado, tanto del área de física como química en Latinoamérica y Europa?

Les diría que se marquen metas para estar siempre listos a destacar en el área que forma parte de su especialización el terreno de la investigación, ya sea corrosión, materiales, microscopía o la especialización que ellos quieran. El área de los materiales es un campo muy fructífero que necesita de ingenieros y especialistas preparados formar equipos de trabajo muy sólidos para el futuro en el desarrollo de la ciencia.

Por último cabe destacar las palabras de los maestros del Dr. Luis Francisco Garfías Mesías, primeramente me refiero al Dr. Máximo Antonio Pech Canul, destacado científico del Cinvestav, Mérida cuya línea de investigación es la electroquímica y corrosión metálica, quien reitera el vínculo exitoso entre la física y la química:

“Siempre habrá un enlace entre la física y la química, en la actualidad gran parte de los avances tecnológicos están impulsados por el desarrollo de nuevos materiales con propiedades que demanda la sociedad, con afán de convertir la energía en algo más eficiente, de menor costo y densidad mínima… Son parte de las demandas tecnológicas, lo cual hace que la física cada vez se vaya aplicando más en temas relacionados con al ingeniería química.

La ingeniería química utiliza a la física como una herramienta para describir las transformaciones químicas de los procesos industriales y se retroalimenta de los nuevos avances, desarrollos y empleo de tecnologías alternativas.

Los proceso que ocurren en una interface de un material a determinado ambiente, que se analiza en física, ha contribuido a los estudios que emplean los químicos en sus evaluaciones, por dar un ejemplo veamos los procesos de catálisis, donde la físico-química interactúa”

La ingeniería química utiliza a la física como una herramienta para describir las transformaciones químicas de los procesos industriales y se retroalimenta de los nuevos avances, desarrollos y empleo de tecnologías alternativas.

Los procesos que ocurren en una interface de un material a determinado ambiente, que se analiza en física, ha contribuido a los estudios que emplean los químicos en sus evaluaciones, por dar un ejemplo veamos los procesos de catálisis, donde la físico-química interactúa”

Por su parte el Dr. José Antonio Azamar Barrios, quien recibiera la medalla institucional de la coordinación de administración científica, en el centro de estudios nucleares de la UNAM, en el año de 1982, reflexiona sobre la importancia de los centros de investigación, tanto privados como públicos, enfocando un elemento primordial para que éstos funcionen adecuadamente:

“Si las dos instituciones cuentan con los recursos necesarios de infraestructura, personal calificado como investigadores, el apoyo técnico y secretarial comprometidos; se puede hacer investigación de alta calidad en tiempos razonables.

Si alguna de las dos instituciones privada o pública, no cuentan con alguno de los factores mencionados no podrá hacer la investigación que se requiere en la actualidad.

Los recursos económicos son muy importantes en una institución de investigación científica pero son también muy importantes los recursos humanos principalmente el personal de apoyo (administrativos, técnicos, secretariales), este personal de apoyo no se da cuenta lo importante que son en el trabajo de un investigador, en el tipo de institución que labora, no se dan cuenta que estamos contra el tiempo y en competencia con el mundo y que tenemos que hacer nuestro trabajo cada vez mejor.”

Por último el Dr. Juan Luis Peña Chapa hace una reflexión interesante sobre el papel de la docencia y la investigación:

“En el desarrollo de la ciencia, vincular siempre la docencia a la investigación y ésta a la docencia, forma parte de los principios con los cuales contamos en Cinvestav, Paco como comúnmente le decíamos y decimos a Luis Francisco Garfías, siendo estudiante era muy inquieto y le gustaba hacer muchas preguntas, obviamente en ciencia lo fundamental es hacerse muchas preguntas bien orientadas; los estudiantes juegan un papel muy importante en la investigación puesto que con su ingenuidad y desconocimiento en ocasiones interrogan sobre asuntos que a nosotros como científicos nos dejan pensando, precisamente al formular interrogantes no se nos hubieran ocurrido -señala el investigador Juan Luis Peña- recordemos que en países desarrollados se cuenta más de 20 a 40 investigadores por cada 10 mil habitantes, cuando en nuestro país apenas podemos reconocer a uno por ese mismo número de pobladores. Otro detalle que es conveniente señalar se relaciona con lo pobres recursos que se destinan a la ciencia y la tecnología, el gobierno federal cada vez hace más recortes para poder sustentar investigación de calidad.

En los laboratorios nuestros de una forma muy raquítica logramos salir adelante haciendo investigación, a menor ritmo y limitándonos con lo que tenemos logramos sobrevivir, por experiencia propia le digo que yo me gradué en 1978 como doctor y de esa fecha hasta ahora he sorteado junto a mis colegas varias crisis para lograr un desempeño de buen nivel en las diversas áreas de la ciencia y en sus diferentes facetas.

Ahora cuando necesitamos que los avances de la tecnología estén de nuestro lado para competir a nivel mundial, muchos de nuestros jóvenes están dedicándose a hacer otro tipo de tareas que no corresponden a aquellas que le impriman un plus al trabajo científico.

Es importante señalar que el tiempo que se pierde en la formación de recursos humanos, no se recupera y cada día menos jóvenes como Paco se pueden formar, cada día menos jóvenes tienen oportunidades para prepararse como Paco lo hizo, muchos estudiantes en la actualidad no están viendo a la investigación como una tarea atractiva, como en su momento Paco y muchos más lo han visto.

Pero esos jóvenes que como Paco ahora están llegando a los centros de investigación no los podemos atender, no hay becas, no hay recursos para que hagan sus tesis y eso solamente se traduce en que estamos perdiendo el futuro del país, además el dedicarse a tareas que no son tan sustanciales para el desarrollo y competencia tecnológica y científica es otro de los asuntos que se unen a este declive.

Retornando al comentario de la importancia entre ciencia y docencia la tarea de formar investigadores me lleva a hacer una distinción, la docencia como tal y la tarea de formar a investigadores, lo cual se suma al conocimiento de habilidades que se obtienen con la enseñanza.

Ser mejores que nosotros sus maestros es el reto, el docente debe dar lo mejor de sí para que sus alumnos sean mejores que él y vayan a la vanguardia, superando lo que nosotros hemos aprendido, al transferir lo que sabemos debemos mostrarles el camino hacia el conocimiento de las nuevas tecnologías. Estar al borde del conocimiento nos lleva a pensar que esa auto confianza que se logra con el aprendizaje nos permite ir más lejos y con ello dotar de alas a nuestros estudiantes.

En el caso de la física experimental quien me da la razón es el experimento, la teoría deberá comprobarse y finalmente las teorías me pueden brindar predicciones pero la metodología es fundamental para que el protocolo de la investigación me asegure que estoy haciendo adecuadamente lo que he puesto a prueba. Pero con la humildad suficiente para reconocer el momento en el cual uno se equivoca.

Por otra parte al formar investigadores es vital tener conocimientos de psicología que nos permitan respetar la personalidad de los estudiantes, hay que tener habilidad para darles los elementos necesarios para que logren un cambio en de personalidad posotivo, recuerdo que mi profesor de doctorado en una ocasión me dijo que el problema que me ponía enfrente había sido su problema, pero a partir de ese momento me lo dejaba para que yo viera la forma de resolverlo y encontrar lo que es conveniente hacer para dar soluciones.

Pese a emplear el método científico, cada estudiante en su formación va a emplear distintas maneras para llegar a concretar un problema, definitivamente Paco, al igual que otros estudiantes de excelencia que han cruzado por este campus, definitivamente ha puesto soluciones de vanguardia en el desempeño de su labor en un país sumamente competitivo”

Tengo confianza que las cosas han de cambiar en nuestro país, además dejeme decirle que cuando alguien tiene en mente ser científico, no habrá obstaculo que se lo impida, de eso estoy seguro.

Es muy gratificante poder dar a conocer esta información y hablar de un mexicano que ha tenido logros y valorado su trabajo como investigador, esperando más adelante y gracias al vínculo creado poder seguir su labor y futuros logros para compartirlos en estas páginas.

Ariadne GALLARDO FIGUEROA
agalfi@yahoo.com
09 octubre 2004
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DATOS CURRICULARES DEL DR. GARFIAS MESÍAS:

1. Datos profesionales, académicos, publicaciones, etc. (pdf_110 Kb)
2. Investigador actual en Lucent Technologies. (pdf_100 Kb)
3. Responsabilidades de gestión. (pdf_83Kb)







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