Juan Ignacio agregó que “el haber tenido la oportunidad de desarrollar esta investigación me ha permitido trabajar en este tema junto con el desarrollo de mi trabajo a tiempo completo en la empresa privada, lo que muestra el potencial que nos dan los programas académicos aquí en Costa Rica”.

“Espero que mi contribución sirva en el área académica y como motivación a las personas para que tomen este mismo camino, un camino muy duro, especialmente cuando se trabaja, pero es un camino que vale la pena. Creo que esta es una herramienta de la que disponemos para generar más emprendimientos y más empresas basadas en la ciencia y la tecnología en todos sus distintos aspectos, que al final, se convierten en semilleros de desarrollo para el país”, aseguró Del Valle Gamboa.

De acuerdo con el doctorando, la tesis analiza “los fenómenos de erosión presentes en las fuentes helicoidales de plasma. Estas consisten en generadores de plasma mediante radiofrecuencia y carentes de electrodos, capaces de producir plasmas de alta densidad a partir de niveles de potencia de entrada bajos y medianos”.

Para ello, fueron analizados tres modos principales de erosión en las fuentes helicoidales de plasma: la aceleración de los iones a través del apantallamiento CD, los efectos del acoplamiento capacitivo por RF bajo las terminales de la antena helicoidal, y el contacto o intersección de las líneas del campo magnético con las superficies de frontera.

“Se introdujeron y discutieron potenciales mecanismos de mitigación. Estos incluyen el control de la distribución a parámetros claves del plasma como la temperatura y la densidad, la adecuada configuración de la geometría e intensidad del campo magnético, y potencialmente el uso de mecanismos físicos de mitigación como pantallas de Faraday. Se presentan perspectivas sobre las brechas remanentes en el entendimiento de estos fenómenos, así como oportunidades para futuras investigaciones”, indica la investigación.

Esta tesis y la investigación desarrollada forman parte del desarrollo del motor de magnetoplasma de impulso específico variable, conocido como VASIMR por las siglas de su nombre en inglés (variable specific impulse magnetoplasma rocket) y cuyo objetivo es la propulsión de vehículos espaciales a base de plasma. El VASIMR se propone tener varias ventajas sobre los actuales diseños de cohetes químicos, incluida la posibilidad de recargarse en el espacio, y velocidades ultra-altas para las misiones espaciales lejanas. 

El nivel académico y científico que acompaña a esta tesis, así como los hallazgos arrojados en función del mejoramiento de procesos en el desarrollo del motor de plasma, colocan al programa doctoral interuniversitario como un importante espacio para la generación del conocimiento en los énfasis encomendados desde su creación: Sistemas de producción agrícola, Gestión de Recursos Naturales, Gestión de Cultura Ambiental y Tecnologías Electrónicas Aplicadas.

Justamente, es en este último énfasis citado, Tecnologías Electrónicas Aplicadas, donde se desarrolla la tesis doctoral defendida por Juan Ignacio del Valle Gamboa. Este énfasis centra sus procesos en el desarrollo de tecnologías innovadoras que tengan un impacto positivo en los problemas del quehacer regional, y es coordinado por el Dr. Carlos Arguedas Matarrita, académico de la UNED; el Dr. Renato Rímolo Donadio, académico del TEC, y el Dr. Víctor Granados Fernández, académico de la UNA.

“Hemos estado en la defensa de tesis número 100, con una tesis de mucha importancia acerca del modelado de la física de plasmas con aplicaciones en la propulsión. Este es un proceso muy valioso ya que evidencia el valor de las universidades públicas y la industria privada, enhorabuena a Juan Ignacio y a su tutor, el Dr. Chang Díaz”, indicó el Dr. Giovanni Sáenz Arce, coordinador general del DOCINADE y académico de la UNA.

Para Cristian Moreira, coordinador del DOCINADE por parte del TEC, este trabajo es un indicativo más de que, en un país como Costa Rica, se puede hacer investigación de punta con el apoyo de la universidad pública, en alianza con el sector privado en temas que no son tradicionales y que distinguen la ruta que se debe seguir.

 “El DOCINADE se ha convertido en una red interuniversitaria donde a lo largo de 17 años de historia, se han integrado académicos de diversos países de Latinoamérica que aportan desde su área de experiencia y conocimiento”, añadió Moreira.

Juan Ignacio del Valle Gamboa, de 43 años de edad, obtuvo su primer título universitario en 1997 en la Universidad de Costa Rica (UCR), como ingeniero mecánico.

Luego de su paso por la UCR, Del Valle, originario de San Francisco de Dos Ríos, se involucró en la vida laboral en el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), en Bagaces de Liberia, como líder de proyectos. Ahí se mantuvo hasta el 2004 ya que en este año y gracias a una beca de la Agencia de Cooperación de Holanda, se trasladó a Países Bajos y la Universidad Técnica de Delft para obtener su posgrado.

Durante dos años, Del Valle se mantuvo como estudiante de esta universidad, la cual le otorgó la Maestría en Tecnología. A su regreso a Costa Rica, se vinculó nuevamente en el ICE por un breve periodo ya que con el inicio de operaciones de AdAstra, en Liberia, el ingeniero se vinculó a esta empresa, misma en la que se mantiene como uno de los colaboradores iniciales y de mayor antigüedad.

Fue en el 2010 y luego de encontrarse un folleto de la UNED con un anuncio del DOCINADE y la modalidad a distancia que se imparte este, que Del Valle decidió emprender un nuevo viaje académico al lado de su esposa que buscaba una especialización en el área de diseño gráfico.

Durante el desarrollo de esta nueva meta, él y su esposa se convirtieron en padres de una niña que nació en el 2012; Emma, y de Ignacio Antonio, su segundo hijo que nació en el 2017.

Según destaca, el proceso logró enriquecer el objetivo del VASIMR mediante el control y mitigación de la densidad del plasma en una de las partes de este motor, así como minimizar los voltajes sin perder potencia en una de las antenas de comunicación y la escogencia del material más idóneo para el éxito de este proyecto.

Del Valle indicó su satisfacción de concluir esta etapa profesional, académica y que vincula también lo empresarial en la que ha sido su casa en los últimos 15 años.

“Encontrar el ritmo, mantener la constancia y una comunicación constante con el asesor de tesis son parte de las recomendaciones para quienes se encuentren actualmente como doctorandos”, concluyó, al tiempo que indicó la importancia de una red de apoyo como lo representa la familia y otros miembros del DOCINADE que fueron clave durante este proceso. 

Redacción: Karol Ramírez, UNED y Kenneth Mora, TEC.