Tesis de Posgrado

El grafeno es un material cristalino bidimensional, formado por una mono capa de átomos de carbono en una estructura tipo panal de abeja. Fue aislada por primera vez el año 2004 [1] y desde entonces ha llamado la atención de la comunidad científica por sus excepcionales propiedades físicas y químicas. Ellas han inspirado el desarrollo de aplicaciones en una amplia gama de campos no obstante, la adopción del grafeno en la sociedad dependerá en gran medida de encontrar métodos de producción eficientes, escalables y seguros. En virtud de lo anterior la presente tesis se centró en el estudio de métodos alternativos a los tradicionales para la producción de grafeno, en especial en aquellos con alto potencial de escalabilidad. Específicamente se exploró el uso del método de llama, dado que ha demostrado resultados sobresalientes en las síntesis de otras nano-estructuras, sin embargo en la producción de grafeno aún quedan desafíos por abordar. Se estudió sistemáticamente el crecimiento de material grafítico a través del método de llama de difusión inversa. A partir de este estudio se desarrolló una nueva vía de crecimiento de grafeno sobre láminas de cobre, esta vez basado en la deposición de vapores químicos a presión atmosférica (AP-CVD), empleando metano como gas precursor. El nuevo método de síntesis se desarrolla en condiciones extremadamente desfavorables para el crecimiento de grafeno, tales como cámara abierta y sin la adición de hidrógeno, gas imprescindible para el crecimiento de grafeno por AP-CVD, como agente reductor y co-catalizador. Esto se consiguió a través de una novedosa configuración del substrato el cual está constituido por dos láminas cobres paralelas y separadas por cierta distancia. En ellas se descompone el metano presente, cuando son calentadas vía inducción electromagnética a una temperatura cercana a los 1000 °C. Las especies de la descomposición, específicamente hidrógeno, se enriquece en la zona entre las láminas, debido a termo difusión o efecto Soret. Considerando el fuerte gradiente térmico entre los sustratos y la cámara, y la ingente diferencia en masas de los componentes gaseosos. Ello resulta en la presencia hidrógeno en cantidades suficientes para reducir el óxido nativo de la superficie del cobre e inhibir la acción de especies oxidativas, siempre presentes en la cámara, lográndose así el crecimiento de grafeno en las caras internas de estas láminas. Con el nuevo método, se reducen los costos de síntesis y los riesgos en la manipulación de hidrógeno gaseoso altamente explosivo. En conclusión, se facilita la producción de grafeno a nivel industrial. Como resultado de esta investigación se ha presentado una solicitud de patente de inversión para el método/sistema desarrollado en la presente tesis, en el Instituto de propiedad industrial (INAPI). Adicionalmente parte de los resultados experimentales derivados de este trabajo se presentaron en la revista internacional Aip Advances, bajo el título "Single step vacuum-free and hydrogen-free synthesis of graphene".

Bayer cuenta con más de 150 años de historia, y fue recién a mediados del 2004 que comenzó un proceso de expansión estratégica y operacional con negocios independientes, de los cuales Bayer Crop Science se ubicó como la propuesta estratégica más ambiciosa y prometedora del holding alemán. Para el 2016 se lleva a cabo un proceso de fusión vinculante con la americana Monsanto, líder mundial en ingeniería genética de semillas y en la producción de herbicidas, el cual finaliza el 2018 con su adquisición total. Bayer CropScience es líder mundial en el mercado de productos fitosanitarios y lo ha sido de manera constante, mas no a las mismas tasas históricas. Los efectos del cambio climático, además de las iniciativas en innovación y tecnología que la competencia ha implementado durante los últimos 15 años, han impactado tanto el comportamiento de una demanda históricamente estacional como en la participación de Bayer en un mercado aparentemente dominado por la gigante alemana. Lo anterior obliga a definir nuevas ventajas competitivas y una nueva oferta de valor que no solo se apalanque al mix de productos o a la calidad intrínseca de estos. En esta investigación se propone, en primera instancia, definir un nuevo modelo de operación logística que se adapte a los diferentes segmentos de clientes y sus necesidades, para en segundo lugar, de acuerdo con encuestas y entrevistas, modelar la relación entre drivers de dolor con una metodología que cuantifique el impacto de los touch points operacionales en los indicadores de experiencia y como estas variables pueden repercutir financieramente en los resultados económicos. Se efectuó un análisis de entorno, internos y consumidores, además de un plan de comunicación interna y personas que permita acercar el mensaje de cambio a todos los stakeholders. Se definió el nuevo modelo operacional en donde fue necesario una profunda revisión bibliográfica que referencie a cadenas de suministro dinámicas, destacando las técnicas, herramientas y/o casos de éxito que han empleado otros autores y/o empresas para abordar temas relacionado a la agilidad y tecnología en la cadena de suministro y su impacto en indicadores de satisfacción. Los resultados de la investigación estiman un valor actual neto de USD $1.135 MM, con una tasa de descuento anual del 6% informada por el área de control financiero, y una TIR igual a 35% al quinto año de implementación de las mejoras propuestas de acuerdo con la evidencia, levantamientos, análisis y metodologías revisadas.