En un contexto donde la sustentabilidad y la calidad de vida dependen cada vez más de la gestión eficiente de los recursos, la ingeniería adquiere un papel central en el desarrollo de soluciones para los desafíos ambientales y productivos. Esa mirada interdisciplinaria se refleja en el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería mención Bioprocesos de la Universidad de La Frontera, que integra a académicos y estudiantes en espacios de investigación aplicada como el Laboratorio de Aplicaciones Inalámbricas y Procesamiento de Señales, dirigido por el Dr. Carlos Muñoz, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica.
Monitoreo, control y toma de decisiones
El laboratorio se especializa en el diseño de sistemas inteligentes capaces de capturar y procesar información en entornos naturales y biológicos, utilizando herramientas de control automático, procesamiento de señales e inteligencia artificial.
“Nuestras líneas de investigación se relacionan con el control automático, en particular con todo lo que implica capturar información o datos en entornos naturales y procesar esas señales”, explica el Dr. Muñoz. Uno de los proyectos más recientes consiste en el desarrollo de collares inteligentes para ganado lechero, diseñados para registrar y reconocer movimientos de los animales. Estos dispositivos incorporan microcontroladores y algoritmos de análisis de imágenes que permiten identificar patrones de comportamiento y apoyar decisiones de manejo animal más precisas y sostenibles.
El enfoque del laboratorio combina el monitoreo inalámbrico en tiempo real con el desarrollo de estrategias de control predictivo. La información obtenida a partir de sensores distribuidos en terreno se transforma en modelos que facilitan la optimización de procesos productivos y ambientales. De esta manera, el trabajo que aquí se realiza no solo se orienta a la investigación experimental, sino también a la generación de conocimiento aplicado que responde a desafíos reales del territorio.
De los bioprocesos al bienestar social
Para Felipe Otárola, ingeniero electrónico y doctorando del programa, el laboratorio representa un espacio donde la ingeniería se conecta directamente con los bioprocesos y la vida cotidiana. “Uno de los proyectos en los que participé fue el desarrollo de un sistema de monitoreo para biorreactores orales, con el objetivo de modelar y controlar el crecimiento de una biopelícula que luego se implanta en dispositivos dentales”, explica. A través del control preciso de las condiciones del medio y de la atmósfera de cultivo, se logra favorecer el crecimiento de bacterias específicas, relevantes para los modelos de infección utilizados en estudios de salud oral.
Actualmente, su línea doctoral se orienta al monitoreo y mitigación de olores, una problemática ambiental con creciente atención pública. “Trabajamos en redes de sensores que permiten medir en tiempo real gases odorantes como el ácido sulfhídrico o el amoníaco, cruzando esa información con la percepción ciudadana mediante protocolos de ciencia ciudadana”, detalla. Este enfoque permite construir modelos predictivos que orientan estrategias de mitigación para empresas sanitarias y plantas de tratamiento, contribuyendo así a mejorar la calidad de vida de las comunidades y a fortalecer la gestión ambiental del país.
Desde el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería mención Bioprocesos, este tipo de investigaciones reflejan cómo la ingeniería puede integrarse con otras disciplinas para abordar problemas complejos de manera sostenible y colaborativa. El trabajo del Laboratorio de Aplicaciones Inalámbricas y Procesamiento de Señales no solo amplía las fronteras del conocimiento, sino que también abre oportunidades para nuevos investigadores interesados en vincular la tecnología con la sostenibilidad y el bienestar de las personas.