Más de 41 elementos químicos y compuestos orgánicos están presentes en el aire de Medellín. Metales pesados e hidrocarburos aromáticos policíclicos, sustancias que se generan principalmente por el humo de los vehículos, por las industrias y por la quema de materiales. Estas están asociadas con un mayor riesgo de cáncer y conforman un cóctel tóxico que diario ingresa al organismo con cada inhalación.
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Como contó EL COLOMBIANO en 2025, la radiografía de esos componentes invisibles pero riesgosos, presentes en el aire, fue producto de una investigación realizada por un grupo de 47 científicos de distintas universidades, coordinado por Miriam Gómez Marín, investigadora del Politécnico Jaime Isaza Cadavid.
La importancia de este estudio radica en la profundidad con la que pudo observar lo que ocurría en la atmósfera. Además de esas sustancias identificadas con técnicas validadas por laboratorios de talla internacional, hay que sumarle la carga de las partículas que suelen usarse como punto de referencia para hablar de contaminación del aire: las PM2.5.
Ese tipo de material, que recibe su apellido numérico por el diámetro en micrómetros de cada partícula, es una mezcla de compuestos orgánicos, polvo, hollín y metales, y proviene de los automóviles, camiones, fábricas, la quema de madera y otras actividades.
Aunque actualmente el Sistema de Alertas Tempranas de Medellín y el Valle de Aburrá (Siata) reporta que las 19 estaciones Poeca, encargadas de monitorear la calidad del aire en el Área Metropolitana, se encuentran en estados entre bueno y moderado –es decir, que en algunas zonas el aire es limpio y en otras la calidad es aceptable, aunque representa un riesgo para personas con condiciones sensibles–, en años anteriores se emitió la alerta naranja por los altos niveles de concentración de PM2.5.
Pensando en esta problemática, que no solo afecta a Medellín, sino al mundo entero –el 99% de la población respira aire con niveles de estas partículas que superan las directrices de seguridad de la Organización Mundial de la Salud (OMS)–, Eliana Zapata y Erika Imbett, investigadoras del Instituto Tecnológico de Medellín (ITM), crearon un dispositivo intranasal para purificar el aire llamado Aireo, que acaba de recibir el XV Premio Nacional al Inventor Colombiano 2026.
El reconocimiento, otorgado por la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC), destaca el trabajo de aquellos colombianos que desarrollan productos, procedimientos o tecnologías nuevas o mejoradas. En total, el premio se entrega en seis categorías. Zapata e Imbett, las únicas ganadoras de Medellín en esta edición, fueron destacadas en la categoría Mujeres Inventoras, que exalta los aportes de las mujeres a la ciencia y al desarrollo tecnológico del país.
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La historia de Aireo
El origen de Aireo se remonta a casi diez años atrás, cuenta Imbett, actual jefa del Departamento de Diseño del ITM. La profesora, que en ese momento estaba a cargo de los semilleros de Biónica y Diseño y Diseño Solidario, recuerda que fue en esa época del año en la que al país llegaron los polvos provenientes del desierto del Sahara, un evento anual en el que las partículas que viajan miles de kilómetros desde África se mezclan con las ya presentes, producto de la contaminación de la ciudad, y que en algunas ocasiones pueden generar un fenómeno conocido como inversión térmica, que hace que esa concentración de contaminantes en el aire implique mayores riesgos.
“A mí me pareció muy particular eso y les puse de reto en los semilleros pensar qué pasaba con las partículas que estaban en el aire y qué ocurría con la calidad del aire de la ciudad. Y los chicos empezaron a explorar”, cuenta.
Valentina, Sofía y Estefanía eran tres estudiantes que hacían parte de estos espacios académicos, tres jóvenes “muy pilosas”, como las llama Erika. La propuesta que llevó este grupo fue desarrollar un purificador de aire que pudiera utilizarse al interior de las fosas nasales, prácticamente imperceptible a la vista de los demás. Sin embargo, en una sesión en la que debían exponer estas soluciones, la profesora se enteró de que una de las estudiantes había fallecido.
“Ese día pregunté: ‘¿Dónde está Estefanía?’. Valentina me dijo: ‘No, profe, es que Estefanía murió anoche’. Y yo: ‘¿Cómo así? Valentina, no más con eso’. Pero después ella dijo que no era un chiste, que era en serio. Para mí eso fue una cosa devastadora, no me lo esperaba”, confiesa.
El proyecto, e incluso el semillero, se detuvo. Pasaron un par de años para que la profesora, junto a Eliana, quien es ingeniera en diseño industrial y docente del Departamento al igual que Erika, decidieran hacer realidad el dispositivo en memoria de la estudiante y al trabajo del grupo de jóvenes, quienes inicialmente alcanzaron a realizar un boceto y a describir el uso y la motivación de Aireo: un dispositivo con el propósito de mejorar la calidad de vida de los habitantes del Área Metropolitana y cuyo modo de uso consistía en introducirlo en las fosas nasales.
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Imbett y Zapata tomaron ese planteamiento como punto de partida de la investigación de la que se desprende este desarrollo, que consiste en una estructura transparente que se fija en la nariz, similar a un septum, el piercing que se coloca en la zona que separa las fosas nasales. A ambos lados tiene dos pequeñas carcasas que albergan un sistema de tres niveles de filtración diseñado para impedir el ingreso al sistema respiratorio de partículas contaminantes presentes en el aire.
En el interior, unos cilindros sellan completamente el mecanismo y permiten retirar y reemplazar los filtros después de entre 15 y 20 usos, y es gracias a ese sistema que Aireo no es desechable, como las mascarillas convencionales, sino reutilizable.
Además, explica Zapata, el dispositivo ofrece una capacidad de filtración comparable a la de las mascarillas N95, consideradas entre las más eficaces para protegerse de las partículas contaminantes. Por sus características, está pensado principalmente para el uso cotidiano en espacios públicos.
Pero para llegar a ese diseño final tuvieron que “madurar” la idea inicial, lo que implicó un camino de años —y no libre de dificultades— de investigación. Cambiaron la forma inicial que habían propuesto las estudiantes para que se adaptara mejor a la morfología de la nariz humana y comenzaron a analizar si había dispositivos o instrumentos que cumplieran funciones similares.
Por ejemplo, en ese segundo paso aparecieron los tapones antirronquidos y los filtros intranasales antialergias que, si bien retienen partículas como el polen, no tienen la capacidad de capturar partículas PM2.5, que era lo que buscaban las investigadoras con Aireo.
Ahí también entró el asunto de los filtros, en el que se debían determinar cuestiones como si eran lo suficientemente pequeños para el dispositivo, cuál sería su duración, si podían contaminarse y cómo debían desecharse.
Después de realizar la investigación y confirmar que habían desarrollado una solución innovadora y novedosa, las profesoras iniciaron el proceso para patentar el dispositivo, un título que otorga la SIC para proteger las invenciones y evitar que sus titulares sean copiados. Son varios los pasos que deben llevarse a cabo en Colombia para obtener ese registro: solicitar un formulario de petición ante la Superintendencia, en el que se consignan los detalles y usos de lo que se quiere patentar; pagar el trámite; enviar los documentos requeridos por la entidad para evaluar la solicitud, como dibujos, estudios y otro tipo de soportes; y luego esperar la evaluación y la decisión de la SIC, que puede tardar más de un año.
Finalmente, en 2024, las investigadoras recibieron el visto bueno por parte de la SIC: Aireo, cuyos derechos pertenecen al ITM, ahora hace parte del grupo de invenciones patentadas de la universidad antioqueña. Dos años después ganaron este reconocimiento, el cual ambas consideran un tributo a Estefanía y al esfuerzo y la perseverancia de casi una década de trabajo. Además, Imbett enfatiza en que este premio podría impulsar a los estudiantes a diseñar soluciones beneficiosas para la comunidad y a continuar abriéndoles camino a las mujeres en la ciencia y la tecnología.
“Las mujeres en la ciencia tenemos un montón de limitantes. Incluso, diría que el camino es más difícil de recorrer. Aunque tengamos las mismas capacidades intelectuales, existen barreras. Pero este tipo de reconocimientos también les da a las chicas la posibilidad de creer que es posible saltarlas. Muchas veces esas barreras ni siquiera las impone el sistema, sino nosotras mismas, por miedo” afirma.
Lo que están buscando las diseñadoras es una compañía o una persona que desee contribuir a que Aireo sea producido y comercializado. “Pudimos validar tamaños y filtros, pero necesitamos fabricar el dispositivo con silicona de grado médico, con moldes y en una producción a escala para poder entregárselo a la gente. Lo que necesitamos es que llegue a una ciudad que, lastimosamente, es muy contaminada. Y ya no por las arenitas del desierto, sino porque hay un montón de metales y otras partículas en el aire”, explica Zapata.
Adicional a los beneficios que podría traer el uso de este dispositivo, detrás de esta solución a un problema que enfrentan millones de ciudadanos en todo el mundo hay una filosofía de enseñanza y trabajo que guía el quehacer de docentes y estudiantes de esta institución de educación superior. La jefa del Departamento detalla que el diseño con enfoque social y comunitario que enseñan y realizan parte de la conclusión a la que llegaron hace años: que el propósito del diseñador también es servirle a la comunidad, especialmente en un país con numerosas necesidades como Colombia. En ese sentido, el diseño es una herramienta de transformación y desarrollo.
“A través de este trabajo se pueden construir procesos de paz con justicia social, entendiendo esta última como la solución de problemáticas a las que no necesariamente alcanza a llegar el Estado”, señalan las investigadoras, quienes concluyen afirmando que tanto en el aula como a la hora de crear e investigar, su único propósito es proteger la vida en todas sus formas.
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