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Atacama Biomaterials es una startup que combina arquitectura, aprendizaje automático e ingeniería química para desarrollar materiales amigables con el medio ambiente con diversas aplicaciones. La cofundadora Paloma González-Rojas SM es una apasionada de la innovación sostenible ‘15, doctorado ‘Aquí, 21 destaca cómo el MIT ha apoyado el proyecto a través de varias de sus iniciativas empresariales y reflexiona sobre el papel del diseño en la construcción de una visión holística para una empresa en expansión.
P: ¿Qué papel crees que jugará tu startup en el campo de los materiales sostenibles?
A: Atacama Biomaterials es una empresa dedicada al avance de materiales sustentables a través de tecnología de punta. Con mi cofundador José Tomás Domínguez hemos estado trabajando en el desarrollo de nuestra tecnología desde 2019. Inicialmente fundamos la empresa con un nombre diferente en 2020 y recibimos financiación sandbox el año siguiente. En 2021 pasamos por la aceleradora de The Engine, Blueprint, y en 2022 cambiamos nuestro nombre a Atacama Biomaterials durante el programa MITdesignX.
Esta tecnología que hemos desarrollado nos permite crear nuestra propia biblioteca de datos y materiales utilizando inteligencia artificial y aprendizaje automático y sirve como una plataforma aplicable horizontalmente a diversas industrias: biocombustibles, productos farmacéuticos biológicos e incluso minería. Verticalmente, producimos polímeros y envases de base biológica rentables, de origen regional y respetuosos con el medio ambiente, es decir, plásticos naturalmente compostables como producto estrella, junto con productos de IA.
P: ¿Qué te motivó a involucrarte en biomateriales y fundar Atacama?
A: Vengo de Chile, un país con una hermosa y rica geografía y naturaleza donde podemos ver todos los problemas derivados de la industria, el manejo de residuos y la contaminación. Llamamos a nuestra empresa Atacama Biomaterials porque el desierto de Atacama en Chile, uno de los mejores lugares del mundo para ver las estrellas, se está convirtiendo en un vertedero de desechos plásticos, como muchos otros lugares de la Tierra. Me preocupo profundamente por la sostenibilidad y estoy emocionalmente involucrado en detener estos problemas. Teniendo en cuenta que la fabricación es responsable del 29 por ciento de las emisiones globales de carbono, está claro que la sostenibilidad desempeña un papel en la definición de la tecnología y el espíritu empresarial, así como una dimensión socioeconómica.
Cuando llegué por primera vez al MIT, me asignaron desarrollar software en el Grupo de Diseño y Computación del Departamento de Arquitectura, con los profesores del MIT Svafa Gronfeldt como coasesor y Regina Barzilay como miembro del comité. Durante mi investigación doctoral, investigué métodos de aprendizaje automático que simulan el movimiento de los peatones para comprender cómo se mueven las personas en el espacio. En mi trabajo utilicé muchos plásticos para impresión 3D y no podía dejar de pensar en la sostenibilidad y el cambio climático. Entonces me comuniqué con profesores de ciencia de materiales e ingeniería mecánica para estudiar biopolímeros y materiales de origen biológico degradables. Así conocí a mi cofundador, ya que ambos trabajábamos con el profesor del MIT Neil Gershenfeld. Juntos formamos parte de uno de los primeros equipos del mundo en imprimir fibra de madera en 3D, lo cual es difícil (es lento y costoso) y rápidamente pasamos a envases sostenibles.
Luego gané una beca de MCSC. [the MIT Climate and Sustainability Consortium], lo que me dio la libertad de continuar investigando y finalmente obtuve un postdoctorado en ingeniería química en el MIT, dirigido por el profesor del MIT Gregory Rutledge, un físico de polímeros. Esto fue inesperado para mi carrera profesional. Ganar el Nucleate Eco Track 2022 y el Premio a la Innovación MITdesignX en 2022 convirtió a Atacama Biomaterials en una de las startups emergentes en la escena de biotecnología y tecnología climática de Boston.
P: ¿Cómo se desarrollan nuevos biomateriales?
A: Mi investigación doctoral, junto con mi experiencia en ingeniería de materiales y dinámica molecular, me llevó a darme cuenta de que los principios que estudié para simular los movimientos de peatones también podrían aplicarse a la ingeniería molecular. Esta conexión puede parecer poco convencional, pero para mí fue una progresión natural. Al comienzo de mi carrera, desarrollé una sensibilidad por los materiales y entendí su mecánica y física.
Con mi experiencia y habilidades y utilizando el aprendizaje automático como salto tecnológico, he aplicado un marco conceptual similar para simular las trayectorias de moléculas y encontrar posibles aplicaciones en biomateriales. Fue sorprendente crear este paralelismo y cambio. Me permitió optimizar el software de dinámica molecular de última generación para que se ejecutara dos veces más rápido que las tecnologías más tradicionales utilizando mi algoritmo, que se presentó en la Conferencia Internacional sobre Aprendizaje Automático este año. Esto es muy importante porque este tipo de simulación suele durar una semana. Por lo tanto, un límite de dos días tiene implicaciones importantes para los científicos y la industria en la ciencia de los materiales, la ingeniería química, la informática y campos relacionados. Este trabajo tuvo un gran impacto en la fundación de Atacama Biomaterials, donde desarrollamos nuestra propia IA para el uso de nuestros materiales. Para reducir el impacto ambiental de la fabricación, Atacama pretende reducir las emisiones de dióxido de carbono asociadas al proceso de fabricación de sus polímeros en un 16,7 por ciento mediante el uso de energía renovable.
Otra cosa es que me formé como arquitecto en Chile y mi carrera tenía un componente de diseño. Creo que el diseño me permite comprender los problemas a un nivel muy alto y comprender cómo se conectan las cosas. Contribuyó a desarrollar una visión holística de Atacama ya que me permitió saltar de una tecnología o disciplina a otra y comprender aplicaciones más amplias a nivel conceptual. Nuestro enfoque de diseño también significó que la sostenibilidad estuviera en el centro de nuestro trabajo desde el principio, en lugar de ser simplemente un plus o un costo adicional.
P: ¿Qué papel jugó MITdesignX en el desarrollo de Atacama?
A: Conozco a Svafa Grönfeldt, director de la facultad de MITdesignX, desde hace casi seis años. Ella fue la codirectora de mi tesis doctoral y teníamos una relación mentor-aprendiz. Admiro el hecho de que haya creado un espacio dentro del departamento de arquitectura donde las personas interesadas en los negocios y el emprendimiento pueden prosperar. Ella y el director ejecutivo Gilad Rosenzweig nos brindaron fantásticos consejos y recibimos un importante apoyo de nuestros mentores. Por ejemplo, Daniel Tsai nos ha ayudado con la propiedad intelectual, incluida una importante patente para Atacama. Y todavía estamos en contacto con el resto de la cohorte. Me gusta mucho este enfoque de “Diseña tu empresa”, que encuentro bastante único porque nos da la oportunidad de pensar en quiénes queremos ser como diseñadores, tecnólogos y emprendedores. Al estudiar las opiniones de los usuarios, también pudimos comprender la amplia aplicabilidad de nuestra investigación y alinear nuestra visión con las necesidades del mercado, lo que en última instancia convirtió a Atacama en una empresa con una perspectiva holística sobre el desarrollo de materiales sostenibles.
P: ¿Cómo aborda Atacama el escalamiento y cuáles son los próximos pasos inmediatos para la empresa?
A: Cuando pienso en lograr nuestra visión, me siento realmente inspirado por mi hija de tres años. Quiero que experimente un mundo lleno de árboles y vida silvestre cuando tenga 100 años, y espero que Atacama contribuya a ese futuro.
Volviendo a la perspectiva del diseñador: diseñamos todo el proceso de manera integral, desde las materias primas hasta el desarrollo de materiales, incorporando inteligencia artificial y fabricación avanzada. Después de demostrar que existe demanda para los materiales que desarrollamos y probar nuestros productos, procesos de fabricación y tecnologías en entornos críticos, ahora estamos listos para escalar. Nuestro nivel de preparación tecnológica es comparable al de la NASA (Nivel 4).
Tenemos una prueba de concepto: un material de embalaje biodegradable y reciclable que es rentable y energéticamente eficiente y permite utilizar energía limpia en la producción a gran escala. Hemos recibido prefinanciación y estamos escalando de manera sostenible utilizando recursos disponibles a nivel mundial, por ejemplo, mediante la conversión de máquinas de la industria papelera. Como se describió en la reciente Conferencia de Sostenibilidad del Programa STEX y Enlace Industrial del MIT, a diferencia de nuestros competidores, tenemos paridad de costos con los materiales de embalaje actuales y procesos de bajo consumo de energía. Y también demostramos demanda de nuestros productos, lo cual fue un hito importante. Nuestros próximos pasos incluyen la expansión estratégica de nuestras capacidades de producción e instalaciones de investigación. Actualmente estamos explorando la construcción de una fábrica en Chile y la instalación de un laboratorio de investigación y desarrollo y una instalación de producción en los EE. UU.
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