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Astronomía, educación y telecomunicaciones: conoce las soluciones tecnológicas de los proyectos Fondecyt Regular de la EIE

Las propuestas adjudicadas por la EIE tributan a mejorar la instrumentación astronómica, habilitar sistemas de telecomunicaciones avanzados y fomentar nuevos enfoques pedagógicos en la educación superior.

Históricamente, la Escuela de Ingeniería Eléctrica PUCV se ha destacado por su trayectoria en investigación y desarrollo de soluciones innovadoras para la ciencia y la tecnología. Este año, nuestros profesores están trabajando en la ejecución de cuatro proyectos de investigación de base financiados por el concurso Fondecyt Regular de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID.

Habilitando las comunicaciones del futuro 

El Dr. Francisco Pizarro lidera el proyecto Metasurface based antennas for terrestrial and satellite communications in mmWave and THz. Este aborda el estudio de materiales artificiales con propiedades electromagnéticas para la transmisión inalámbrica de datos a altas velocidades. 

La investigación propone la incorporación de metasuperficies —materiales artificiales—, en bandas de frecuencia muy altas, tales como ondas milimétricas y terahercios. Comprender cómo operan estas frecuencias es fundamental para aumentar el ancho de banda, es decir, la cantidad de datos que pueden transmitirse por segundo sin necesidad de cables. 

Con la implementación de materiales que no son propios de la naturaleza, esta tecnología permite un control avanzado de las ondas electromagnéticas para reducir las pérdidas de la señal, uno de los principales desafíos de los circuitos de altas frecuencias.

Esta iniciativa hace posible la transmisión por el aire de grandes volúmenes de datos, sentando las bases para la próxima generación de tecnologías de telecomunicaciones con aplicaciones en redes 6G,comunicaciones terrestres y satelitales, sensores de radar e incluso radioastronomía. 

Óptica adaptativa: una tecnología clave para la astronomía y transmisión de datos por luz láser

El Dr. Esteban Vera es el investigador principal de DONNAS: Diffractive Optical Neural Networks For Adaptive Optics, un proyecto orientado al desarrollo de técnicas de vanguardia basadas en inteligencia artificial para mejorar los sistemas de óptica adaptativa (OA) utilizados para la observación astronómica y comunicaciones láser. 

Mediante el diseño e integración de redes neuronales a arquitecturas avanzadas de OA, se busca medir y corregir el efecto de la turbulencia atmosférica en tiempo real. Estas técnicas permiten compensar las distorsiones del trayecto de la luz —provocadas por la atmósfera— que afecta tanto a la exploración del universo como a la transmisión de información de enlaces ópticos en espacio libre. 

El equipo del Laboratorio de Optoelectrónica PUCV realizará el diseño y validación experimental de redes neuronales difractivas, una tecnología capaz de procesar información directamente en el sistema óptico. Esto permite reducir significativamente el uso de computación digital, lo cual contribuye al desarrollo de soluciones más compactas, y por lo tanto, de menor costo y mayor eficiencia energética. 

En esta misma línea, el Dr. Pedro Escárate está a cargo del proyecto Model Predictive Control under Stochastic Disturbances for Adaptive Optics. Su propuesta se enfoca en el diseño de un modelo matemático capaz de mitigar aberraciones que afectan la calidad de las observaciones astronómicas en telescopios de última generación.

El proyecto aborda el desarrollo de un modelo de estrategias de control predictivo para compensar las perturbaciones del trayecto de la luz provocadas por la turbulencia atmosférica y vibraciones mecánicas inducidas por el viento u otros instrumentos propios de la estructura del telescopio.

Esta tecnología optimiza el rendimiento de la óptica adaptativa, permitiendo la captura de imágenes más estables y precisas de las estrellas. De esta forma, el proyecto fortalece la instrumentación óptica de alto desempeño, impulsando el desarrollo científico de las próximas generaciones de telescopios extremadamente grandes. 

Fomentando nuevos enfoques pedagógicos

El proyecto Framework for Assessing and Monitoring Competency-Based Graduation Profiles in Engineering, es una iniciativa del Dr. Héctor Vargas centrada en el diseño de metodologías y herramientas tecnológicas para fomentar la educación basada en competencias (EBC) en la formación de estudiantes del área ingenieril.

Este enfoque pedagógico se considera clave en la educación superior, ya que permite el desarrollo de habilidades para enfrentar problemas reales del mundo laboral, ajustándose a las demandas actuales de la industria. Para ello, el estudio busca aplicar y validar el modelo C-A&M: Competency Assessment and Monitoring, un marco que permite medir y monitorear el desempeño de los estudiantes en las asignaturas universitarias que han sido diseñadas bajo el modelo EBC. 

La propuesta es una solución integral que facilita los procesos de medición y acreditación de programas de estudio de enseñanzas basado en competencias integrando tecnología de apoyo al proceso. De esta forma, se promueve la implementación de metodologías de enseñanza que contribuyen significativamente a la educación nacional. 

Desde la EIE destacamos las propuestas de nuestros investigadores consolidados por su contribución ejemplar en el desarrollo local de soluciones con impacto global en áreas que son fundamentales el avance científico y tecnológico de la ingeniería. 

Por Magdalena Martínez.