Los siete magníficos de la investigación en Madrid: de bacterias que crean electricidad a superalimentos

Los IMDEA nacieron en 2006 como centros de investigación de excelencia y desde entonces han desarrollado más de 1.427 proyectos y ejecutado 556 contratos con empresas . Sigue el modelo internacional para este tipo de entidades: científicos, empresas y administraciones trabajan juntos. Se rigen por unos consejos científicos formados por investigadores de reconocido prestigio internacional. Y lejos de ser algo aburrido e inaprensible para el común de los mortales, se empeñan en desarrollar ciencia y tecnología aplicables y muy prácticas. En su seno conviven 750 investigadores -casi la mitad, doctores- de más de 20 nacionalidades diferentes.

En 2019, estos centros registraron un volumen de actividad de 41,4 millones de euros. Un 40 por ciento de sus fondos los han ganado compitiendo internacionalemente con proyectos de otros centros de investigación en todo el mundo. Y sus trabajos han dado lugar al registro de 67 patentes: depuración de aguas, diagnóstico del cáncer, producción de energías renovables o nuevos materiales .

Trabaja en colaboración con la Universidad de Alcalá de Henares en estudiar mejoras en la sostenibilidad y la gestión de los recursos hídricos. Como iMETland, un proceso de depuración de aguas residuales urbanas con coste energético cero que utiliza microorganismos para oxidar y reducir los contaminantes: bacterias que comen contaminación y generan electricidad . Estas bacterias, MET, se han utilizado desde hace años en diferentes proyectos de Imdea Agua, desarrollados en distintos puntos de España.

Se ha construido una planta de depuración con biosensores que permiten que las bacterias que depuran el agua actúen además de «chivatos» e informen de la corriente eléctrica generada por los microorganismos presentes en el agua. Esta tecnología se ha extendido gracias a fondos europeos y se implementa ya en Dinamarca, Argentina o México. E incluso hay una versión doméstica, aplicable a viviendas individuales.

Vinculado a la Universidad Autónoma , desarrolla en la actualidad diez programas de investigación, que incluyen la nanomedicina, el nanomagnetismo, nanodispositivos cuánticos o nanociencia molecular. El hombre puede manejar la materia a tamaños tan pequeños como la mil millonésima parte de un metro.

Con esta base, en el Imdea Nanociencia manejan materiales a esa escala minúscula para, por ejemplo, fabricar imanes que sin utilizar tierras raras mueven motos , ayudan a detectar seísmos o hacen más seguras las tarjetas de crédito. Desarrollan sistemas de detección y tratamiento de tumores menos invasivos y más eficientes que los actuales. Cultivan células para mejorar la regeneración de tejidos o trabajan con nanopartículas que multiplican la cantidad de petróleo extraído en un yacimiento.

De entre los proyectos que tienen en marcha, destaca ByAxon, un dispositivo para ayudar a pacientes con lesiones de médula espinal a recuperar el control y la sensibilidad de sus extremidades . Se espera que esta iniciativa para lograr la reconexión neuronal pueda conseguir desarrollar en el futuro una nueva generación de sensores y electrodos y que puedan utilizarse también para implantes de retina, pacientes con epilepsia o enfermos de Parkinson.

El programa cuenta con financiación europea y en él participan centros de Italia, Alemania y Francia. No es el único: se desarrolla también Nocanther, que persigue un fármaco basado en nanopartículas magnéticas para una terapia combinada contra el cáncer de páncreas.

En este caso son las universidades Carlos III y Politécnica de Madrid las que apoyan este instituto. Ha puesto en marcha desde su fundación más de 270 proyectos, entre ellos material integrado en las ventanas de los aviones que permite almacenar energía, o bombillas fabricadas con proteínas. Imdea Materiales es uno de los laboratorios de referecia a nivel europeo en el desarrollo de nuevas aleaciones metálicas para aplicaciones de Impresión 3D, en transporte y en salud. Por ejemplo, trabajan en la elaboración de baterías de coche eléctrico basadas en silicio flexible , convirtiendo este material, el más abundante en la superficie de la Tierra, en una especie de tela.

Con la colaboración de la Universidad Rey Juan Carlos , los investigadores del Imdea Energía trabajan en campos como la energía solar, los combustibles sostenibles, el almacenamiento de energía o las redes eléctricas inteligentes. Uno de sus proyectos persigue desarrollar técnicas de desalinización de agua más sostenibles , desde el punto de vista energético, y en concreto a través de su desionización y del uso de supercondensadores.

En este campo se ha logrado sacar el proyecto del laboratorio y llevarlo a la realidad, hasta aplicarlo en varias plantas piloto, en las que se ha reducido un 75 por ciento el consumo energético por cada metro cúbico de agua tratada. Pero si hay una línea de investigación que llama la atención en el centro es SUN-to-LIQUID, una iniciativa que busca producir queroseno a partir sólo de energía solar, agua y CO2 . Es un proyecto que ha recibido financiación de la Unión Europea y de Suiza y que puede tener importantes consecuencias para el transporte, especialmente para los sectores de la aviación a larga distancia y naval.

Para desarrollarlo se construyó una planta de concentración solar en el Instituto. Un campo de heliostatos, espejos que siguen en todo momento la posición del sol, que consigue concentrar 2.500 veces la radiación solar. Este flujo tan intenso de energía permite que se alcancen temperaturas de más de 1.500 grados centígrados en el interior del reactor solar; allí es dondela mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono -a partir de agua y CO2- producen gas de síntesis que se transforma en queroseno.

Con la Universidad Politécnica de Madrid como socio, el Imdea Software desarrolla métodos para que los productos sean seguros, fiables y eficientes. Algo de vital importancia si se tiene en cuenta que hoy en día el software está en nuestra vida de forma casi continua. De ahí la importancia de que funcione bien. Una de sus líneas de trabajo es el proyecto Madrid Flight on Chip, que vigila la máxima fiabilidad en el funcionamiento de los satélites espaciales de última generación. Satélites de los que, no lo olvidemos, depende tener localización precisa en el smartphone, una ajustada predicción meteorológica, el seguimiento de un incendio o la retransmisión de un partido deportivo. Este proyecto pretende abaratar la fabricación y puesta en órbita de satélites.

Una segunda línea de estudio es el proyecto RACOON, que ayuda a que los buscadores como Google o los sitios web como Amazon o Facebook tengan sincronizadas todas las bases desde las que envían la información y no haya errores aunque algunas de estas bases hayan dejado de funcionar por un accidente, un terremoto o una avería. Es la manera de que estos gigantes puedan procesar millones de visitas simultáneas. También buscan, en el proyecto OPENQKD, lograr un lenguaje cuántico de comunicación paneuropeo y seguro , utilizando claves criptográficas.

Con sede en la Universidad Autónoma de Madrid, este centro realiza ensayos clínicos para evaluar nuevos productos alimenticios que las empresas quieren lanzar al mercado. Hacen ensayos, por ejemplo, para mejorar el tratamiento de pacientes oncológicos, utilizando un extracto de romero que mejora la respuesta inmune en los pacientes de cáncer colonorrectal.

También han desarrollado un complemento alimenticio que ayuda a evitar la infección por Covid-19 en enfermos oncológicos . Un superalimento que podría ser también de utilidad en el tratamiento contra otras dolencias como la artritis reumatoide, la diabetes tipo I o la psoriasis.

Especializado en ingeniería de comunicaciones y redes de ordenadores, el Imdea Networks centra su actividad, entre otros muchos, en el proyecto 5G-Transformer, que se desarrolla de forma conjunta en varios países europeos y que ha permitido desarrollar un sistema de asistencia en emergencias , que permite monitorizar las constantes vitales del paciente de forma remota, lo que mejora su porcentaje de supervivencia. Los médicos que tratan la emergencia ven los datos en unas gafas de realidad aumentada 5G.

Esa misma aplicación le facilita llegar a la posición donde se encuentra el paciente. También permite enviar un streaming in situ en el lugar de la emergencia a centros médicos remotos, para facilitar la asistencia por parte de otros médicos.

Asímismo, este instituto de la Comunidad de Madrid ha trabajado sobre la pandemia, con una iniciativa que recopila datos de más de 150 países para medir la incidencia del coronavirus a través de encuestas en redes sociales. La idea era tratar de ver más allá de la «punta del iceberg» de los casos confirmados y acercarnos más a la cifra real de afectados.