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Biomateriales de Atacama es una startup que combina arquitectura, aprendizaje automático e ingeniería química para crear materiales ecológicos con múltiples aplicaciones. Apasionada por la innovación sostenible, su cofundadora Paloma González-Rojas SM 15, doctorado 21 destaca aquí 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 un negocio en expansión.

P: ¿Qué papel cree que desempeñará su startup en el espacio de los materiales sostenibles?

A: Atacama Biomaterials es un emprendimiento dedicado 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 iniciamos la empresa en 2020 con otro nombre y recibimos Salvadera fondos el próximo año. En 2021, pasamos por El motordel acelerador, Blueprint, y cambiamos nuestro nombre a Atacama Biomaterials en 2022 durante el MITdesignX programa.

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 a diversas industrias de manera horizontal: biocombustibles, medicamentos biológicos e incluso minería. Verticalmente, producimos polímeros y envases de base biológica económicos, 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 incursionar en los biomateriales y fundar Atacama?

A: Soy 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 lugares donde mejor se pueden ver las estrellas en el mundo, se está convirtiendo en un vertedero de plástico, como muchos otros lugares de la Tierra. Me preocupo profundamente por la sostenibilidad y tengo un vínculo emocional para detener estos problemas. Teniendo en cuenta que la fabricación representa el 29 por ciento de las emisiones globales de carbono, está claro que la sostenibilidad tiene un papel en la forma en que definimos la tecnología y el espíritu empresarial, así como una dimensión socioeconómica.

Cuando llegué por primera vez al MIT, fue para desarrollar software en el Departamento de Arquitectura. Grupo de Diseño y Computación, con los profesores del MIT Svafa Gronfeldt como coasesor y Regina Barzilay como miembro del comité. Durante mi doctorado, estudié métodos de aprendizaje automático que simulan el movimiento de peatones para comprender cómo se mueven las personas en el espacio. En mi trabajo, usaba muchos plásticos para la impresión 3D y no podía dejar de pensar en la sostenibilidad y el cambio climático, así que contacté a profesores de ciencia de materiales e ingeniería mecánica para investigar biopolímeros y materiales degradables de base biológica. 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 fibras de madera en 3D, lo cual es difícil (es lento y costoso) y rápidamente pasamos a los envases sostenibles.

Luego gané una beca de MCSC [the MIT Climate and Sustainability Consortium], lo que me dio libertad para explorar más a fondo, y finalmente conseguí un postdoctorado en ingeniería química del MIT, guiado por el profesor del MIT Gregory Rutledge, un físico de polímeros. Esto fue inesperado en mi trayectoria profesional. Victorioso Pista ecológica Nucleate 2022 y el Premio a la Innovación MITdesignX en 2022 describió a Atacama Biomaterials como una de las nuevas empresas en ascenso en la escena de biotecnología y tecnología climática de Boston.

P: ¿Cuál es su proceso para desarrollar nuevos biomateriales?

A: Mi investigación de doctorado, junto con mi experiencia en desarrollo de materiales y dinámica molecular, me hizo darme cuenta de que los principios que estudié para simular el movimiento de un peatón también podrían aplicarse a la ingeniería molecular. Esta conexión puede parecer poco convencional, pero para mí fue una progresión natural. Al principio de mi carrera, desarrollé una intuición para los materiales, entendiendo su mecánica y física.

Utilizando mi experiencia y habilidades, y aprovechando el aprendizaje automático como un salto tecnológico, apliqué un marco conceptual similar para simular las trayectorias de las moléculas y encontrar aplicaciones potenciales en biomateriales. Hacer ese paralelo y ese cambio fue asombroso. Me permitió optimizar un software de dinámica molecular de última generación para que se ejecute dos veces más rápido que las tecnologías más tradicionales a través de mi algoritmo presentado en el Conferencia Internacional de Aprendizaje Automático este año. Esto es muy importante, porque este tipo de simulación suele tardar una semana, por lo que reducirlo a dos días tiene importantes implicaciones para los científicos y la industria, en la ciencia de los materiales, la ingeniería química, la informática y campos relacionados. Este trabajo influyó enormemente en la fundación de Atacama Biomaterials, donde desarrollamos nuestra propia IA para implementar nuestros materiales. En un esfuerzo por mitigar el impacto ambiental de la fabricación, Atacama tiene como objetivo una reducción del 16,7 por ciento en las emisiones de dióxido de carbono asociadas con el proceso de fabricación de sus polímeros, 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 cómo se interconectan las cosas. Contribuyó a desarrollar una visión holística de Atacama, porque 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 pasó a ser el centro de nuestro trabajo desde el principio, y no sólo una ventaja o un costo adicional.

P: ¿Cuál fue el papel de 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 doctorado y teníamos una relación de mentor-aprendiz. Admiro el hecho de que creó un espacio para que las personas interesadas en los negocios y el emprendimiento crecieran dentro del Departamento de Arquitectura. Ella y el director ejecutivo Gilad Rosenzweig nos brindaron fantásticos consejos y recibimos un importante apoyo de nuestros mentores. Por ejemplo, Daniel Tsai nos ayudó con la propiedad intelectual, incluida una patente crucial para Atacama. Y todavía estamos en contacto con el resto de la cohorte. Me gusta mucho este enfoque de “diseña tu empresa”, que me parece bastante único, porque nos da la oportunidad de reflexionar sobre quiénes queremos ser como diseñadores, tecnólogos y emprendedores. El estudio de las opiniones de los usuarios también nos permitió comprender la amplia aplicabilidad de nuestra investigación y alinear nuestra visión con las demandas 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 3 años. Quiero que experimente un mundo con 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 la materia prima hasta el desarrollo de materiales, incorporando inteligencia artificial y fabricación avanzada. Habiendo demostrado que existe una demanda para los materiales que estamos desarrollando y habiendo probado nuestros productos, procesos de fabricación y tecnología en entornos críticos, ahora estamos listos para escalar. Nuestro nivel de preparación tecnológica es comparable al utilizado por la NASA (nivel 4).

Tenemos una prueba de concepto: un material de embalaje biodegradable y reciclable que es rentable y energéticamente eficiente como facilitador de energía limpia en la fabricación a gran escala. Hemos recibido financiación inicial y estamos escalando de manera sostenible aprovechando los recursos disponibles en todo el mundo, como la reutilización de maquinaria de la industria del papel. Como se presentó en la reciente Conferencia de Sostenibilidad del MIT Industrial Liaison y el Programa STEX, a diferencia de nuestros competidores, tenemos paridad de costos con los materiales de embalaje actuales, así como con procesos de bajo consumo de energía. Y también demostramos la demanda de nuestros productos, lo que fue un hito importante. Nuestros próximos pasos implican expandir estratégicamente nuestras capacidades de fabricación e instalaciones de investigación y actualmente estamos evaluando construir una fábrica en Chile y establecer un laboratorio de I+D más una planta de fabricación en los EE. UU.