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2021-07-27Una diferencia material

MIT |La pasión por los biomateriales inspira a la candidata al doctorado Eesha Khare a enfrentarse al cambio climático.

Eesha Khare siempre ha visto un mundo de materia. Hija de un ingeniero de hardware y una bióloga, tiene un interés insaciable por lo que tienen en común las sustancias, tanto sintéticas como biológicas. No es de extrañar que esa perspectiva la llevara al estudio de los materiales.

"Me di cuenta muy pronto de que todo lo que me rodea es un material", dice. "Cómo nuestros teléfonos responden a los toques, cómo los árboles en la naturaleza para darnos tanto madera estructural como papel plegable, o cómo somos capaces de hacer altos rascacielos con acero y vidrio, todo se reduce a los fundamentos: Esto es ciencia e ingeniería de materiales".

Como estudiante de cuarto año de doctorado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales (DMSE) del MIT, Khare estudia ahora los enlaces de coordinación metálica que permiten que los mejillones se unan a las rocas en las costas turbulentas. Pero el entusiasmo científico de Khare también le ha llevado a ampliar sus intereses, desde la política científica hasta la defensa del clima y el espíritu empresarial.

Un mundo material

Nacida en Silicon Valley, Khare recuerda con claridad el entusiasmo que sentía por la ciencia cuando era niña, tanto en la escuela como en las innumerables ferias científicas y las prácticas de laboratorio del instituto. Una de esas prácticas en la Universidad de California en Santa Cruz la introdujo en el estudio de los nanomateriales, o materiales más pequeños que una sola célula humana. El proyecto despertó su interés por la forma en que la investigación podría conducir a aplicaciones de almacenamiento de energía, y comenzó a reflexionar sobre las conexiones entre los materiales, la política científica y el medio ambiente.

Como estudiante de la Universidad de Harvard, Khare se licenció en ciencias de la ingeniería y química, al tiempo que trabajaba en el Instituto de Política de la Escuela Kennedy de Harvard. Allí se sintió fascinada por la defensa del medio ambiente en el ámbito de la política, trabajando para la entonces profesora Gina McCarthy, que actualmente trabaja en el gobierno de Biden como primera asesora climática de la Casa Blanca.

Tras sus exploraciones académicas en la universidad, Khare quiso considerar la ciencia bajo una nueva luz antes de cursar su doctorado en ciencia e ingeniería de materiales. Aplazó la aceptación de su programa en el MIT para asistir a la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, donde obtuvo un máster en historia y filosofía de la ciencia. "Especialmente en un programa de doctorado, a menudo puedes sentir que tu cabeza está metida en la ciencia mientras empujas nuevas fronteras de investigación, pero yo quería dar un paso atrás e inspirarme en cómo los científicos del pasado hicieron sus descubrimientos", dice.

Su experiencia en Cambridge fue a la vez desafiante e informativa, pero Khare no tardó en descubrir que su curiosidad mecanicista seguía siendo persistente, una constatación que llegó en forma de material biológico.

"Mi primer proyecto de investigación del máster versaba sobre los indicadores de contaminación ambiental en el Reino Unido, y me fijaba específicamente en los líquenes para entender las razones sociales y políticas por las que eran adoptados por el público como indicadores de contaminación", explica Khare. "Pero me pregunté más sobre cómo los líquenes pueden actuar como indicadores de contaminación. Y descubrí que eso era bastante similar en la mayoría de mis proyectos de investigación: Me interesaba más cómo funcionaba realmente la tecnología o el descubrimiento".

Entusiasmo por la innovación

Estos bioindicadores le confirmaron que estudiar materiales en el MIT era el camino correcto. Ahora Khare trabaja en un organismo totalmente distinto, investigando las interacciones químicas de coordinación de metales de un biopolímero segregado por los mejillones.

"Los mejillones segregan este hilo y pueden adherirse a las paredes del océano. Así, cuando llegan las olas del océano, los mejillones no se desprenden tan fácilmente", dice Khare. "Esto se debe en parte a cómo los iones metálicos de este material se unen a los diferentes aminoácidos de la proteína. El mejillón no interviene para controlar nada; toda la magia está en este material biológico que no sólo es muy pegajoso, sino que tampoco se rompe fácilmente, y si lo cortas, ¡también puede volver a curar esa interfaz! Si pudiéramos entender mejor y replicar este material biológico en nuestro propio mundo, podríamos hacer que los materiales se autocurasen y no se rompiesen nunca, eliminando así tantos residuos".

Para estudiar este material natural, Khare combina técnicas computacionales y experimentales, sintetizando experimentalmente sus propios biopolímeros y estudiando sus propiedades con dinámica molecular in silico. Sus codirectores -Markus Buehler, catedrático de Ingeniería Civil y Medioambiental Jerry McAfee, y Niels Holten-Andersen, catedrático de Ciencia e Ingeniería de los Materiales- han acogido este enfoque dual de su proyecto, así como su abundante entusiasmo por la innovación.

A Khare le gusta hacer un curso exploratorio por semestre, y una oferta reciente en la Sloan School of Management del MIT la inspiró a seguir el espíritu empresarial. En la actualidad, dedica gran parte de su tiempo libre a una empresa emergente llamada Taxie, creada con otros estudiantes del MIT tras cursar la asignatura 15.390 (Nuevas Empresas). Taxie intenta electrificar el negocio de los viajes compartidos poniendo a disposición de los conductores coches de alquiler eléctricos. Khare espera que este proyecto inicie algunos pequeños pasos para que el sector del transporte compartido sea más limpio desde el punto de vista medioambiental y para democratizar el acceso a los vehículos eléctricos de los conductores de transporte compartido, que a menudo proceden de entornos de bajos ingresos o inmigrantes.

"Hay muchos objetivos para reducir las emisiones o ayudar al medio ambiente. Pero poco a poco estamos consiguiendo que haya cosas físicas en la carretera, cosas físicas para gente real, y me gusta pensar que estamos ayudando a acelerar la transición eléctrica", dice Khare. "Estos pequeños pasos son útiles para aprender, como mínimo, cómo podemos hacer una transición a lo eléctrico o a una industria más limpia".

Junto a su trabajo en las startups, Khare ha realizado otras actividades extracurriculares en el MIT, como la coorganización del Programa de Ayuda a la Solicitud de Estudiantes de su departamento y su participación en el Consejo de Diversidad, Equidad e Inclusión del DMSE. Sus variados intereses también le han llevado a tener un grupo de amigos muy diverso, lo que le viene muy bien, ya que se autodefine como una "persona con don de gentes".

En un año en el que mantener las conexiones ha sido más difícil de lo habitual, Khare se ha centrado en lo positivo, pasando el semestre de primavera con su familia en California y practicando Bharatanatyam, una forma de danza clásica india, en Zoom. De cara al futuro, Khare espera unir aún más sus intereses, como la ciencia de los materiales y el clima.

"Quiero entender el sector energético y medioambiental en general para identificar las lagunas tecnológicas más acuciantes y cómo puedo utilizar mis conocimientos para contribuir. Mi objetivo es averiguar dónde puedo marcar personalmente la diferencia y dónde puede tener un mayor impacto para ayudar a nuestro clima", dice. "Me gusta salir de mi zona de confort".

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