2o Lugar
Desarrollo de dispositivo microfluídico para análisis in situ de microplásticos en muestras de agua
Equipo: AquaPlastics
Autores:
- Adriana Itzel Hernández Contreras
- Rosa Cristina Meza Ramírez
- Carlos Yael Hernández Castro
- Citlali Quintero Cárdenas
- Roberto Kael Hernández Marín
- Sebastián Arturo Rodríguez Martínez
Asesor:
Dr. Oscar Pilloni ChoreñoEntidades Académicas:
Resumen ejecutivo
Problema:
Según un estudio en Estados Unidos, anualmente una persona puede llegar a consumir hasta 200,000 partículas de microplásticos que provienen del agua, comida y el aire. Estas pequeñas partículas (< 5mm) se generan principalmente por la degradación físico-química de residuos plásticos que terminan en fuentes de agua como playas y ríos donde terminan siendo ingeridos por animales y seres humanos.
Una vez liberados en el medio ambiente, los microplásticos por si capacidad de absorber pueden actuar como vectores de contaminantes químicos (como ftalatos, metales pesados o hidrocarburos aromáticos policíclicos) además de servir como superficies para la colonización de microorganismos patógenos. La interacción de estos microplásticos y sus cargas contaminantes con organismos vivos ha sido asociada en estudios experimentales con efectos multisistémicos, tales como toxicidad hepática, alteraciones endocrinas, efectos teratogénicos, inmunosupresión y daño cardiopulmonar. Sin embargo, en humanos, la evidencia directa aún es limitada y requiere mayor investigación.
Actualmente, desde el punto de vista analítico, la identificación y cuantificación de microplásticos en muestras de agua requiere técnicas instrumentales, mediante estudios como el análisis Raman o la Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier. Sin embargo, estos métodos requieren un equipo especializado de alto costo que, además, no puede transportarse fácilmente para su uso in situ, lo que incrementa significativamente el tiempo de análisis. Actualmente en México, no existen leyes que regulen los niveles de microplásticos en agua potable y tampoco existen desarrollos tecnológicos comerciales para su medición.
A nivel internacional, aunque organismos como la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Unión Europea han reconocido a los microplásticos como contaminantes emergentes, todavía no se han establecido límites permisibles globalmente estandarizados. Esto evidencia la urgencia de desarrollar métodos de detección accesibles y políticas de gestión ambiental enfocadas en la prevención, monitoreo y control de estos contaminantes.
Solución:
AquaPlastics es un proyecto con base tecnológica que ha desarrollado un dispositivo portátil y de bajo costo que combina la microfluídica y la fuerza de dielectroforesis para clasificar microplásticos dependiendo de su tipo y tamaño. Este dispositivo permite clasificar partículas de plásticos como el Nylon (poliamida), el Poliestireno (PS), el Polietileno (PE) y el Polipropileno (PP) con tamaños que van desde 1 hasta 20 micras.
Lo cual es relevante considerando que las partículas en ese rango son difíciles de detectar por métodos tradicionales. La separación se logra debido a las diferencias en las propiedades dieléctricas y el comportamiento hidrodinámico de los polímeros bajo campos eléctricos no uniformes.
El tamaño compacto del dispositivo (~5cm) permite su uso en zonas remotas con resultados que pueden comprobarse en minutos con ayuda de un microscopio. Se tiene estimado que cada dispositivo tenga un costo por unidad de alrededor de 2400 pesos mexicanos lo que lo hace hasta un 83% más barato que los equipos más económicos para estos análisis actualmente del mercado.
Mercado:
El mercado objetivo para la comercialización de este dispositivo AquaPlastics incluye como clientes inmediatos a consultoras ambientales, laboratorios de control de calidad y análisis de agua y empresas embotelladoras de bebidas. Sin embargo, su alcance puede expandirse para abarcar gobiernos locales y federales.
El estudio de mercado revela que los equipos comerciales disponibles actualmente, como FTIR o Raman con acoplamiento a microscopía, tienen precios superiores a $35,000 USD. Nuestro principal competidor en rango de precio es un dispositivo basado en una cámara de alta resolución, con un costo de $649 USD, que carece de capacidad para clasificar los microplásticos.
Modelo de negocios:
Para la estrategia de Marketing se busca un posicionamiento del producto destacando la base científica e innovación tecnológica, con énfasis en que es un producto mexicano. Se busca también la publicación de estudios y artículos científicos, infografías y videos informativos para aumentar la confianza del cliente. La difusión se llevará a cabo mediante sitio web, redes sociales (LinkedIn, Facebook, X, etc.) y Google Ads.
Para la estrategia de ventas, se aplicará el modelo Business to Business (B2B), enfocándonos en proporcionar nuestro producto a las empresas del mercado propuesto. Para el Lead Generation, se ofrecerán webinars y demos en línea para educar y generar leads calificados. Se dará seguimiento a las empresas que compren el producto midiendo y analizando indicadores clave como la satisfacción del cliente mediante encuestas de satisfacción y análisis postventa para una mejora continua.
Conclusiones:
Nuestro clasificador de microplásticos representa una solución tecnológica innovadora y necesaria para abordar uno de los problemas ambientales y de salud poco estudiados en México. Con base tecnológica avanzada, facilidad de uso y amplia aplicabilidad, con este dispositivo se busca proporcionar una herramienta clave para promover la gestión sostenible del agua, la reducción en el uso de microplásticos y la toma de decisiones informadas en el ámbito ambiental y sanitario.
