Carlos Manuel Pérez Peña

@ShagGol

Cuando era joven nunca pensó que su gusto por la música y The Beatles lo llevarían a convertirse en un pionero de los Sistemas MicroElectroMecánicos (MEMS pos sus siglas en inglés) en México.

El doctor Wilfrido Calleja Arriaga, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE), ha dedicado 26 años de su vida en esta institución al proyecto de microelectrónica de mayor impacto en el país: a la fecha, junto con un equipo de investigadores, ha logrado desarrollar prototipos de microelectrónica y MEMS que pueden usarse en las telecomunicaciones y la medicina.

Por este proyecto el doctor Wilfrido Calleja se hizo acreedor del Premio Estatal de Ciencia y Tecnología 2011, en el área de Electrónica, el cual fue otorgado por el Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla (CONCYTEP).

El proyecto se definió en 2004 mediante una colaboración con la Fundación México-Estados Unidos para la Ciencia (FUMEC), que planteó la iniciativa y fungió como mediadora ante la Secretaría de Economía y el CONACYT.

El proyecto se inició desde cero: la primera misión fue crear los especialistas en MEMS ya que no existían en el país, y el doctor Calleja como representante del INAOE fue uno de los encargados de crear un seminario nacional con este objetivo.

“El siguiente paso -comenta el doctor- fue establecer tres centros especializados de investigación mediante mejoras en la infraestructura, los cuales se instituyeron como laboratorios de investigación en MEMS”. En esta fase el INAOE reforzó su infraestructura ya que en 2003 había recibido en donación una línea de equipo de fabricación de chips por parte de la compañía Motorola, pero no tenían el edificio para instalarlo. A través de gestiones de FUMEC se consiguió el presupuesto necesario, el cual provino de la Secretaría de Economía. Con eso, fue posible la construcción del Laboratorio de Innovación en MEMS (LIMEMS) INAOE, inaugurado en abril de 2010, y que actualmente sigue en funciones.

Por otro lado, en la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez se estableció un laboratorio correspondiente al análisis funcional de MEMS; y por último, en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) se fundó otro centro enfocado al diseño de este tipo de chips.

La tercera fase de este proyecto contempla el desarrollo de una amplia variedad de prototipos utilizando la tecnología PolyMEMS INAOE. La oferta de servicios tecnológicos y de capacitación ya se encuentra en trámite de registro ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).

“El nombre de PolyMEMS INAOE hace referencia al polisilicio, principal material que se utiliza para la fabricación de los dispositivos, y por el acrónimo de la tecnología que utilizamos”, aclara el investigador, quien vive en Tonantzintla, localidad del municipio de San Andrés Cholula, junto a su esposa y sus dos hijos.

Los prototipos que están desarrollando son elementos micro-mecánicos que sirven como dispositivos actuadores o interruptores, dirigidos principalmente a la óptica integrada y la fisiología. Actualmente en las telecomunicaciones existe un campo que se llama óptica integrada que trata de conmutar o permitir que entre dos o más fibras ópticas pequeñas haya comunicación. Esto se puede traducir como un conmutador mecánico que dirige interconexiones, pero ahora se hace por medio de luz, que proporciona una mejor funcionalidad con mayor velocidad de respuesta.

La siguiente etapa del proyecto es la producción en pequeña escala, pero implica el concurso de otras instancias que otorguen el presupuesto necesario. El doctor menciona que “para dar el siguiente paso faltan los recursos para apoyar los planes, pero mientras tanto se siguen graduando especialistas con maestría y doctorado en este campo”.

Calleja Arriaga, ecuánime en sus comentarios, indica: “el soporte principal (en el desarrollo de MEMS y prototipos mediante la tecnología PolyMEMS INAOE) ha sido INAOE, dado que aquí se encuentra el único laboratorio en todo el país con las capacidades para la fabricación de circuitos integrados”. Desde la década de los 70 como resultado de los proyectos de investigación, en el Departamento de Electrónica se ha desarrollado experiencia e infraestructura en la fabricación de sensores, chips y estudio de nuevos materiales.

Hijo de un agricultor y panadero, el doctor Calleja recuerda que cuando tenía alrededor de cuatro años su padre quería que fuera médico y su incursión a la electrónica la describe como algo fortuito: “esto es algo que viene más de mis aficiones y mi gusto por la música; cuando estaba en la secundaria me llamaba la atención el tema de audio, tenía inquietudes de tener un grupo de rock y mis amigos me decían que cuando estuviera en tiempo de estudiar mi licenciatura que estudiara electrónica para poder apoyarlos con el proyecto que teníamos de jóvenes”.

Él es oriundo de Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca, y se acuerda que no vivía en las mejores condiciones, pero sus papás siempre buscaron que saliera adelante, por lo que llegó a estudiar su licenciatura en el Instituto Tecnológico de Puebla; a la mitad de sus estudios universitarios se enteró del INAOE, y de su excelencia en la Electrónica, donde cumplió con su servicio social y donde más adelante realizaría una maestría en Microelectrónica, al término de ésta, en 1986, ingresó como investigador en esta rama de la ciencia. Entre 1991 y 1996, como parte de un programa de superación dentro del INAOE, hizo un doctorado en Ingeniería Eléctrica en el Cinvestav del Instituto Politécnico Nacional (IPN) en la Ciudad de México.

Desde su incursión como investigador en el Instituto, el doctor Calleja funge también como profesor e imparte diplomados, cursos de posgrado y doctorado enfocados en electrónica y MEMS. De igual forma ha participado  como conferencista en diversas instituciones tales como la UPAEP, UNAM, ITESM, IPN, ITP, Universidad Veracruzana, Cinvestav Querétaro.

El área en la que trabaja el doctor Calleja es específicamente en MEMS, los cuales son un nuevo tipo de circuito integrado o chip con sensores, también conocido en Europa como microsistemas, y en Japón como micromecatrónica. Estos conceptos pueden llegar a ser confusos, pero se trata de fabricar circuitos integrados con alguna función mecánica que con el tiempo ha sido complementada con otras en el rango de la óptica, química y diversas disciplinas.

“Un microsistema o un dispositivo MEMS con el que todos estamos familiarizados es un teléfono celular -explica el doctor- el elemento central, es lo que conocemos como el microprocesador, el chip más desarrollado en la tecnología de la microelectrónica. Para el funcionamiento básico del celular, el microprocesador se apoya de un micrófono, de un sistema receptor de radio, y dependiendo del modelo pueden tener algún tipo de cámara, u otras opciones como medir la temperatura ambiente”.

De igual forma en los últimos años, algunos circuitos integrados con la aplicación de sensores químicos han sido de gran ayuda en el campo de la medicina, ya que llegan a medir los glóbulos blancos y rojos, así como el pH de la sangre y otros parámetros de interés.

“Esto sirve de referencia para mostrar que está tecnología ha sido muy importante –manifiesta el científico- frecuentemente la gente que hacemos tecnología nos asociamos hacia el lado de fisiología, porque actualmente se está enfocando en ayudar a los médicos para desarrollar diagnósticos más certeros y servir como herramienta para definir una terapia de cura ante algún problema de salud”.

Además de participar dentro del proyecto nacional de desarrollo de MEMS y de prototipos mediante la tecnología PolyMEMS INAOE, Wilfrido Calleja se encuentra colaborando desde hace dos años con un grupo de investigadores del IPN con sede en Culhuacán, en la creación de chips para la estimulación eléctrica de la córnea.

Muchos problemas de falta de visión de las personas tienen que ver con disfunciones en dicha región del ojo. Así, este trabajo busca que estos problemas se puedan superar parcialmente aplicando estímulos eléctricos; dichos toques, como se conocen coloquialmente, hacen que los fluidos iónicos que van a través de los axones se restablezcan y posibiliten  que la señal que recibe el ojo se transmita hacia el cerebro y se pueda completar la función de visión.

Otro proyecto en el que está participando actualmente es el que tiene como fin medir la presión interna del globo ocular, ya que cuando la presión rebasa ciertos límites se convierte en glaucoma y representa una de las principales causas de ceguera irreversible en México y el mundo.

Su pasión por la música y The Beattles sigue siendo palpable, ocasionalmente gusta de tocar el teclado el cual aprendió a utilizar solo, los tonos de su celular son éxitos del grupo inglés y las portadas de sus álbumes adornan su oficina al igual que una fotografía de su equipo de futbol dominical “La Verde Amarela”, ya que se dice también aficionado del buen futbol y del Barcelona.