Una década de desarrollo, mejoras y aprendizajes son los cimientos de Nanodarc, el innovador equipo de síntesis de nanopartículas metálicas desarrollado en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción, que se ha convertido en la base de un emprendimiento que busca impulsar la producción y aplicación de estos materiales en Chile.
Con dimensiones que están en un rango bajo los 100 nanómetros (un metro dividido en mil millones de partes), estas partículas invisibles al ojo humano tienen aplicaciones en campos diversos como el médico, científico, farmacéutico, agrícola, cosmético, entre otros.
Nanodarc fue una de las cinco propuestas beneficiarias del Programa Spinoff UdeC de la Oficina de Transferencia y Licenciamiento (OTL) y la Plataforma de Negocios Tecnológicos IncubaUdeC, cuyo objetivo es apoyar la formación de empresas de base tecnológica y acelerar la llegada de los avances de la ciencia a la sociedad.
A través del programa universitario, el equipo desarrollador recibió asesoría local e internacional para definir su modelo comercial, identificar clientes y proyectar el emprendimiento, proceso que terminó en agosto de 2025.
Esto significó para el grupo investigador mirar la ciencia desde otra perspectiva.
“Fue entrar a un mundo totalmente distinto al nuestro”, reconoció el académico de Ingeniería, Carlos Medina Muñoz, Director Tecnológico de Mehes, el nombre del emprendimiento.
El integrante del Departamento de Ingeniería Mecánica (Dim) de la Universidad de Concepción, ha estado ligado al desarrollo de la tecnología desde su origen en un proyecto Fondef de 2013 dirigido por el académico Manuel Meléndrez Castro, también socio fundador de Mehes.
En ese entonces, Medina cursaba el doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales y era parte del staff del proyecto que concluyó con la construcción de la máquina para producir las nanopartículas (NPs) tras validar una innovadora tecnología que llamaron DARC AC.
Ese es el acrónimo de Descarga de Arco en Atmósfera Controlada, el método híbrido físico-químico inventado en la UdeC para la producción semi industrial de los nanomateriales.
“Los procesos comunes para la fabricación de nanopartículas ocurren en medios hidrotermales o solvotermales, que aplican temperatura en un medio líquido. El problema es que los volúmenes de operación son pequeños y se necesita un tiempo para que se genere la reacción”, explicó el Dr. Medina.
En la tecnología UdeC, el proceso es instantáneo desde que se genera un arco eléctrico (un cortocircuito) sobre el material precursor (alambres).
El metal se transforma en una nube de polvo que precipita en forma de nanopartículas en una cámara especial de la máquina. “Esto ocurre en cosa de segundos”, aseguró el ingeniero.
Nanopartículas y Covid 19
El exitoso proyecto terminó su primer prototipo el 2014 con el patentamiento del proceso y del diseño de la máquina para sintetizar las nanopartículas metálicas.
Posteriormente, tras algunas postulaciones fallidas para continuar la línea de investigación, el equipo científico decidió trabajar con recursos propios en la optimización de la máquina, haciéndola más compacta y eficiente (prototipo de segunda generación).
En el intertanto, llegó la pandemia del Covid 19 y las nanopartículas de cobre alcanzaron notoriedad por sus propiedades biocidas, siendo utilizadas en superficies y materiales con el fin de reducir la transmisión del virus.
Esto dio un nuevo valor a los estudios de la Universidad de Concepción. Así, en 2022 el grupo se adjudicó un proyecto Fondef para el escalamiento y empaquetamiento del equipo DARC AC para la producción masiva de nanopartículas metálicas y sus óxidos.
De este modo, se introdujeron nuevas mejoras al equipo. La máquina actual funciona como un equipo modular, con pantalla digital y controles eléctricos que permiten ajustar distintos parámetros de producción en segundos (prototipo de tercera generación).
También se introdujeron mejoras en la cámara de recolección, con un sistema de precipitación acelerada que permite retirar las nanopartículas de forma más eficiente. “Es parecido a como se cosecha la miel”, ilustró el investigador.
“Es un dispositivo con placas paralelas donde se adhieren las nanopartículas, luego para extraerlas, solo sacas la bandeja con placas, las limpias y vuelves a instalarlas en la máquina”, explicó.
Materiales de alto valor
Desde estos avances nació el spinoff universitario para dar el salto de la tecnología a un modelo de negocios. La apuesta es producir las nanopartículas de alto valor en el mercado -y eventualmente vender el equipo, luego de demostrar la capacidad de fabricar- como una forma de contribuir a dinamizar el mercado de estos materiales de alto valor, dadas las oportunidades ya visualizadas en el primer proyecto.
El Dr. Medina detalló que son pocos actores en el sector, que el tipo de productos que ofrecen son acotados y de calidad diversa; además, en algunos casos, dependen de suministros externos, lo que demora su disponibilidad y aumenta sus costos.
“Vimos que la oportunidad de negocio está en reducir los costos y los tiempos de respuesta, con un material de calidad”, acotó.
El punto de partida será la fabricación de nanopartículas de cobre y de óxidos de zinc, ambos materiales con alto potencial de aplicación.
Las primeras son importantes para la medicina (propiedades biocidas, es decir, son capaces de destruir o neutralizar bacterias o virus), la fabricación de materiales (para añadir propiedades en el control de hongos, por ejemplo) y en el ámbito industrial (en descontaminación).
Por otro lado, los óxidos de zinc tienen usos variados en cosmética (fotoprotectores), biomédicas (tratamiento de infecciones) y en agricultura (mejora de cultivos).
“Vamos a poner nuestra tecnología en generar estos polvos como una especie de ‘material commodity’ que tiene usos en muchos procesos”, contó el investigador.
En definitiva, Nanodarc no solo busca abrir un nuevo mercado en Chile, sino también sentar las bases para que los nanomateriales se conviertan en un motor de innovación que impulse a distintas áreas productivas y científicas hacia un futuro más avanzado y sustentable.
«Con una mirada puesta en la Región del Biobío, se proyecta fortalecer la industria local y consolidar un polo de desarrollo tecnológico con proyección global», puntualizó el investigador.
