El progreso tecnol\u00f3gico de la humanidad se ha basado principalmente en el dominio de los materiales, registr\u00e1ndose en varias etapas como son la edad de piedra, de cobre, de bronce, de hierro, de la porcelana; en la revoluci\u00f3n industrial del: zinc (Zn), silicio (Si), aluminio (Al), cemento, pol\u00edmeros, metales amorfos y nanotubos de carbono. Por ejemplo, el silicio ha permitido la evoluci\u00f3n de los sistemas digitales los cuales son la base de los ordenadores y de las telecomunicaciones que usamos cotidianamente. Actualmente, los avances de la tecnolog\u00eda permiten el control de sus tama\u00f1os, formas, \u00e1reas de superficie, fases, interfases, en un nivel micro y nanom\u00e9trico. La variaci\u00f3n de dichas propiedades estructurales y morfol\u00f3gicas originada por su naturaleza qu\u00edmica y sus condiciones de fabricaci\u00f3n puede causar una mejora en sus propiedades: mec\u00e1nicas, \u00f3pticas y electr\u00f3nicas; lo cual se puede usar para desarrollar tecnolog\u00eda. Un nanomaterial se define como aquel en el que una de sus dimensiones es menor a 100 nan\u00f3metros, y seg\u00fan el n\u00famero de dimensiones que cumplan con esta definici\u00f3n se puede categorizar en:\u00a0 0D, ID, 2D y 3D [1]. En las \u00faltimas d\u00e9cadas se han creado centros en nanotecnolog\u00eda en todo el mundo [2]. Por otra parte, es bien conocida la necesidad de impulsar tecnolog\u00edas emergentes en nuestro pa\u00eds, especialmente en el sur, donde la econom\u00eda est\u00e1 principalmente basada en la explotaci\u00f3n de recursos naturales y el turismo, siendo el desarrollo tecnol\u00f3gico a\u00fan m\u00e1s escaso que otras regiones. La mayor\u00eda de los centros que desarrollan nanotecnolog\u00eda est\u00e1n ubicados en el norte y el centro de M\u00e9xico. En este contexto se funda el Centro de Investigaci\u00f3n de Investigaci\u00f3n en Micro y Nanotecnolog\u00eda (Microna) en el 2005 como un centro pionero en su tipo en el sureste mexicano.<\/p>\n
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Microna tiene entre sus funciones fundamentales la investigaci\u00f3n, la docencia, el desarrollo tecnol\u00f3gico, y la difusi\u00f3n del conocimiento a la sociedad en general buscando una transformaci\u00f3n integral, acorde a los ejes del plan de trabajo rectoral 2021-2025. Desde sus inicios, los dos programas de posgrado ofrecidos por este Centro han estado incorporados en el programa nacional de posgrados de calidad (PNPC) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (CONACyT): la \u201cMaestr\u00eda en Ciencias en Micro y Nanosistemas\u201d en grado consolidado y el \u201cDoctorado en Materiales y Nanociencia\u201d en la categor\u00eda de \u201creciente creaci\u00f3n\u201d. A partir del a\u00f1o 2023, ambos programas est\u00e1n en proceso de inscripci\u00f3n al Sistema Nacional de Posgrados (SNP) del CONACyT, con el objetivo de formar a profesionales con una s\u00f3lida preparaci\u00f3n en la investigaci\u00f3n cient\u00edfica b\u00e1sica y aplicada en diferentes \u00e1reas de las Micro y Nanociencias. A la fecha se cuenta con un registro de 15 estudiantes de maestr\u00eda y 23 de doctorado.<\/p>\n
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En el a\u00f1o 2018 se crea el programa de Doctorado en Materiales y Nanociencias, y desde entonces ha habido un total de 44 estudiantes registrados en el programa. De estos, 18 alumnos han completado sus estudios y se han graduado, mientras que 23 estudiantes se encuentran actualmente activos y estudiando su plan de estudios.\u00a0 Lamentablemente, 3 estudiantes han sido dados de baja del programa debido a su bajo desempe\u00f1o acad\u00e9mico. Los graduados del programa est\u00e1n distribuidos en tres generaciones distintas, con una representaci\u00f3n equitativa de g\u00e9nero, contando con 9 hombres y 9 mujeres entre ellos. La \u00faltima generaci\u00f3n de egresados concluy\u00f3 su programa en enero del a\u00f1o 2023.\u00a0 En los \u00faltimos 5 a\u00f1os, desde la graduaci\u00f3n de la primera generaci\u00f3n de estudiantes, se han logrado resultados altamente satisfactorios en el programa. Un ejemplo de ello es el incremento significativo en la publicaci\u00f3n de art\u00edculos cient\u00edficos, los cuales han sido publicados en revistas de alto impacto en el \u00e1rea de Nanociencia. Los temas abarcados en estos art\u00edculos son diversos e incluyen Nanomateriales [3-7], \u00d3ptica [8,9], Ambiente [10], Corrosi\u00f3n [11,12], Energ\u00eda [13,14], y Electr\u00f3nica [15]. Este amplio rango de temas refleja la capacidad del programa de Doctorado en Materiales y Nanociencia para abordar m\u00faltiples \u00e1reas de inter\u00e9s y contribuir significativamente al conocimiento cient\u00edfico en cada una de ellas.<\/p>\n
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En el proceso de reestructuraci\u00f3n del programa de Doctorado en Materiales y Nanociencia, se ha considerado la experiencia adquirida desde su creaci\u00f3n, prestando especial atenci\u00f3n a la retroalimentaci\u00f3n proporcionada por los estudiantes y empleadores. En este sentido, se llevaron a cabo encuestas a ambos grupos, lo que permiti\u00f3 obtener informaci\u00f3n valiosa. Los resultados revelaron que el 100% de los estudiantes que han egresado del programa han conseguido empleo en menos de un a\u00f1o, siendo las principales fuentes de empleo las Universidades P\u00fablicas y Privadas de la regi\u00f3n, tales como la Universidad Veracruzana, el Instituto Tecnol\u00f3gico Nacional de M\u00e9xico campus Veracruz y Boca del R\u00edo, as\u00ed como instituciones privadas como la Universidad Crist\u00f3bal Col\u00f3n y el Instituto Olmeca de Veracruz. En lo que respecta a las habilidades adquiridas por los estudiantes, la mayor\u00eda de los egresados (73% de un total de 11 encuestados de las dos primeras generaciones) calific\u00f3 como excelente su capacidad en \u00e1reas como la gesti\u00f3n del tiempo, la comunicaci\u00f3n (oral y escrita), la capacidad cr\u00edtica, la s\u00edntesis de informaci\u00f3n cient\u00edfica, la adaptaci\u00f3n a nuevas circunstancias, la generaci\u00f3n de ideas, la tolerancia y el compromiso social, ver Figura 1. Adem\u00e1s, los egresados consideraron que la formaci\u00f3n te\u00f3rica y pr\u00e1ctica brindada por los profesores del programa fue satisfactoria. La calificaci\u00f3n de los empleadores en estas mismas habilidades y aspectos mencionados reafirm\u00f3 la valoraci\u00f3n positiva de los egresados. Asimismo, se realizaron encuestas a estudiantes actualmente inscritos en el programa (18 estudiantes en total), y en promedio, el 71% de ellos calific\u00f3 como excelente las habilidades antes mencionadas. En general, aquellos estudiantes que no calificaron como excelente las actividades del programa, aun as\u00ed, les otorgaron una calificaci\u00f3n de buena en una escala de categor\u00edas que incluye excelente, buena, regular, deficiente y nula.<\/p>\n
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Adem\u00e1s, se ha observado que un 73 % de los graduados del doctorado ha calificado como buena su formaci\u00f3n en liderazgo, trabajo en equipo y habilidades en lengua extranjera, mientras que el resto (27 %) la calific\u00f3 como excelente. En contraste, entre los estudiantes inscritos, un 59 % calific\u00f3 como excelente las habilidades adquiridas en liderazgo y trabajo en equipo. Se ha identificado una necesidad de mejora en la oferta de oportunidades para practicar el idioma ingl\u00e9s, as\u00ed como en la evaluaci\u00f3n de las materias relacionadas con el proyecto de tesis. Cabe destacar que un 91 % de todos los estudiantes, tanto inscritos como graduados, considera la preparaci\u00f3n acad\u00e9mica de los miembros del programa como excelente. Con el objetivo de mejorar los aspectos mencionados anteriormente, la presente reestructuraci\u00f3n contempla una revisi\u00f3n exhaustiva del temario de las materias de avance de tesis, con el fin de adecuarlas y asegurar que los estudiantes finalicen su doctorado en tiempo y forma.<\/p>\n
Tambi\u00e9n se realizaron encuestas a potenciales estudiantes aspirantes al programa de doctorado (12 estudiantes), quienes actualmente se encuentran cursando la Maestr\u00eda en Micro y Nanosistemas en Microna (7 est\u00e1n en cuarto semestre, y 5 en segundo semestre). De los cuales, entre los de cuarto semestre, 3 de ellos est\u00e1n interesados en estudiar el Doctorado en Materiales y Nanociencia; y de los de segundo semestre, tambi\u00e9n 3. Esta tendencia en dicho n\u00famero de estudiantes se ha mantenido en las \u00faltimas generaciones donde alrededor de la mitad de nuestros estudiantes son de la Maestr\u00eda impartida en nuestro centro.<\/p>\n
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Contexto Social <\/strong><\/p>\n Los materiales y nanonomateriales tienen aplicaciones en pr\u00e1cticamente todo el quehacer humano, como lo es en el sector: el\u00e9ctrico, metal mec\u00e1nico, medio ambiente, energ\u00e9tico, medicina, electr\u00f3nica, agricultura, y alimentos entre otros [16-18].<\/p>\n \n Espec\u00edficamente, en el medio\u00a0ambiente, en donde se han reportado avances en el desarrollo de bio-lubricantes\u00a0que disminuyen el uso de materiales sint\u00e9ticos derivados del petr\u00f3leo [18], catalizadores basados en nanomateriales que mejoran la desulfuraci\u00f3n de\u00a0gasolinas hasta el nivel de unas cuantas partes por mill\u00f3n [19-21] y el desarrollo de\u00a0recubrimientos que incrementan el tiempo de vida \u00fatil de piezas mec\u00e1nicas, lo que\u00a0disminuye la generaci\u00f3n de chatarra [22].<\/p>\n \n Tambi\u00e9n se identifican materiales y nanomateriales para el tratamiento de aguas residuales, desalinizaci\u00f3n de agua, descontaminaci\u00f3n de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la detecci\u00f3n de sustancias qu\u00edmicas da\u00f1inas o gases t\u00f3xicos. En el sector energ\u00e9tico, se pueden identificar dispositivos basados en materiales nanoestructuras enfocados a la\u00a0generaci\u00f3n de energ\u00eda como los fotovoltaicos [23,24] y las celdas de combusti\u00f3n [25,26]. Adem\u00e1s, existe otra gama amplia de nanomateriales enfocados al ahorro de\u00a0 energ\u00eda como los termocr\u00f3micos [27] y electrocr\u00f3micos [28-30] que son capaces\u00a0 de regular el tipo y la intensidad de la luz dependiendo de la temperatura\u00a0 ambiental y\/o aplicaci\u00f3n de corriente el\u00e9ctrica que pueden ser utilizados en\u00a0 ventanas \u201cinteligentes\u201d en la mejora de los sistemas de producci\u00f3n y almacenamiento de energ\u00eda, en especial aquellas energ\u00edas limpias y renovables como la energ\u00eda solar, o basadas en el Hidr\u00f3geno, adem\u00e1s de tecnolog\u00edas que ayudan a reducir el consumo energ\u00e9tico a trav\u00e9s del desarrollo de nuevos aislantes t\u00e9rmicos m\u00e1s eficientes basados en nanomateriales. Mejorando la eficiencia de los\u00a0paneles\u00a0y placas solares gracias a nanomateriales especializados en la captura y almacenamiento de energ\u00eda solar.<\/p>\n \n En Medicina, se han \u00a0utilizado nanomateriales como nanotransportadores de f\u00e1rmacos para lugares espec\u00edficos del cuerpo, que pueden ser \u00fatiles para detectar como para el tratamiento del C\u00e1ncer u otras enfermedades [31-33], biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna sustancia de inter\u00e9s como glucosa o alg\u00fan biomarcador de alguna enfermedad, otros nanomateriales se pretenden utilizar para implantes en hueso y piezas\u00a0 dentales [34,35], nanobots \u00a0programados para reconocer y destruir c\u00e9lulas tumorales o bien reparar alg\u00fan tejido como el tejido \u00f3seo a ra\u00edz de una fractura, nanopart\u00edculas con propiedades antis\u00e9pticas y desinfectantes, etc..<\/p>\n \n En la industria de Alimentos se utilizan materiales como nanosensores y nanochips \u00fatiles en el aseguramiento de la calidad y seguridad del alimento, dispositivos que funcionan como nariz y lengua electr\u00f3nica, detecci\u00f3n de frescura y vida \u00fatil de un alimento, detecci\u00f3n de microorganismos pat\u00f3genos, aditivos, f\u00e1rmacos, metales pesados, toxinas y otros contaminantes, desarrollo de nanoenvases, Nanoalimentos con propiedades funcionales nutritivas y saludables, o con mejores propiedades organol\u00e9pticas [36-38].<\/p>\n \n En electr\u00f3nica se han empleado nanomateriales en el desarrollo de componentes electr\u00f3nicos que permitan aumentar dr\u00e1sticamente la velocidad de procesamiento en las computadoras, creaci\u00f3n de semiconductores, nanocables cu\u00e1nticos, circuitos basados en Grafeno o Nanotubos de Carbono [39]. Y en las tecnolog\u00edas de la comunicaci\u00f3n e inform\u00e1tica, se emplean nanomateriales en el desarrollo de sistemas de almacenamiento de datos de mayor capacidad y menor tama\u00f1o, dispositivos de visualizaci\u00f3n basados en materiales con mayor flexibilidad u otras propiedades como transparencia que permitan crear pantallas flexibles y transparentes, adem\u00e1s el desarrollo de la\u00a0computaci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/p>\n \n Por otro lado, en la actualidad distintos temas relacionados a los estudios de corrosi\u00f3n a escala nanom\u00e9trica y tribocorrosi\u00f3n. Estos se han abordado por el hecho de que se han desarrollado una gran cantidad de nanomateriales para su uso en diferentes \u00e1mbitos, y el desgaste es uno de los da\u00f1os m\u00e1s severos que pueden sufrir estos nuevos materiales. El dise\u00f1o y s\u00edntesis de nanocompositos como recubrimientos anticorrosivos, el uso de pel\u00edculas nanoestructuradas con un espesor nanom\u00e9trico, el uso de nanopart\u00edculas como inhibidores de corrosi\u00f3n o como nano contenedores de estos \u00faltimos, as\u00ed como el uso de nanopart\u00edculas como aditivos dentro de la matriz del concreto, son algunos de los ejemplos de la aplicaci\u00f3n de la nanociencia y nanotecnol\u00f3gica para combatir el fen\u00f3meno de corrosi\u00f3n [40].<\/p>\n \n En este contexto, las l\u00edneas de generaci\u00f3n y aplicaci\u00f3n del conocimiento de este plan de estudios (las cuales se describir\u00e1n m\u00e1s adelante) cubren todas las \u00e1reas anteriormente mencionadas. Las cuales son pertinentes para el desarrollo social y econ\u00f3mico de la regi\u00f3n y del pa\u00eds. Particularmente, en nuestro estado: se enfrentan problemas graves de contaminaci\u00f3n de suelo y agua, se lidia con una alta corrosi\u00f3n de materiales, se posee un alto recurso solar que se debe aprovechar, existe una gran producci\u00f3n de alimentos, y se cuenta con industria metal mec\u00e1nica y de materiales que se debe impulsar. Por esta raz\u00f3n es necesario la formaci\u00f3n de recursos humanos con el mayor nivel de conocimiento cient\u00edfico y tecnol\u00f3gico que sea capaz de dise\u00f1ar, fabricar, caracterizar e implementar los nanomateriales en dichas \u00e1reas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El progreso tecnol\u00f3gico de la humanidad se ha basado principalmente en el dominio de los materiales, registr\u00e1ndose en varias etapas como son la edad de piedra, de cobre, de bronce, de hierro, de la porcelana; en la revoluci\u00f3n industrial del: zinc (Zn), silicio (Si), aluminio (Al), cemento, pol\u00edmeros, metales amorfos y nanotubos de carbono. 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