El docente se integró recientemente a la Universidad Católica en la modalidad de vacante compartida entre el Instituto de Ingeniería Matemática Computacional y la Facultad de Ciencias Biológicas. En esta entrevista, cuenta la senda que siguió desde sus días de pregrado en la universidad y también describe la motivación biomédica que impulsa sus investigaciones.
- ¿Cómo ha sido la trayectoria que lo condujo hasta convertirse en profesor de la Universidad Católica?
Hice todo mi Pregrado y el Magíster en la UC. Estudié Ingeniería Matemática, aunque en una versión más primitiva de lo que es hoy. En ese entonces, había sólo una Ingeniería Industrial en Matemática y la malla era súper flexible porque no había mucha estructura. Yo le di un matiz bien numérico a esa malla, convirtiéndola en algo muy parecido a lo que luego sería el track de análisis numérico de la carrera.
El Magíster lo hice en una colaboración que nació entre Daniel Hurtado, profesor del Instituto de Ingeniería Biológica y Médica (IIBM) y Gabriel Gatica, académico del Departamento de Ingeniería Matemática de la Universidad de Concepción. El tema tenía que ver con encontrar campos de deformaciones en pulmones, lo que fue el primer acercamiento que tuve a un trabajo aplicado ya que el objetivo era hallar dichos campos desde un enfoque súper riguroso matemáticamente. Eso me gustó mucho, por lo que después fui a hacer un doctorado en el Politécnico de Milán (Italia) en un tema medianamente afín, que era el modelamiento del corazón.
Era un problema, por decirlo de alguna manera, de un color parecido ya que consistía en generar modelos matemáticos del corazón. La parte en la que más trabajé fue en la de perfusión cardíaca, que tiene que ver con algo en lo que trabajo mucho ahora que son los medios porosos. Luego fui a hacer mi primer año de postdoctorado a la Universidad de Milán (Italia), donde trabajé en métodos iterativos para resolver problemas en grandes computadores. A continuación, fui a la Universidad de Pavía a hacer lo mismo, para después volver a Chile. Completé medio año de postdoctorado en el Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile (CMM) y otro medio año en la UC. Posteriormente, estuve medio año como investigador a tiempo completo en el CMM y ahora volví a la Universidad Católica.
Nicolás Barnafi.
-¿Cuáles son sus principales líneas de investigación y en qué consisten?
En lo que más me estoy concentrando ahora es en medios porosos no lineales, que son como esponjas que se deforman mucho. Un medio poroso es un sólido por el que pasa un fluido, por lo que la esponja es el ejemplo canónico. Pero hay muchos más ejemplos de cosas no lineales, los cuales son matemáticamente desafiantes desde muchos puntos de vista. Mi motivación sigue siendo muy biomédica, porque los órganos tienen una estructura natural por la que pasa un fluido que es la sangre y que es fundamental. Eso hace que esta teoría se ajuste muy bien a una descripción más detallada de los tejidos blandos.
Por otro lado, me gusta mucho el desarrollo de algoritmos para resolver ecuaciones en sistemas multifísicos de manera eficiente. De hecho, los mismos medios poroelásticos pueden ser sistemas multífisicos. A eso se suman problemas de fluidodinámica, de electromagnetismo, de física de plasmas, cosas donde haya mucha física interactuando. La manera en la que se trabajan esos problemas es bien específica y al final uno logra generar algoritmos que son confiables para resolver estas cosas en grandes computadores. O incluso para resolver problemas mucho más grandes en computadores más chicos.
-¿En qué proyectos de investigación participa actualmente?
Tengo un Fondecyt postdoctoral que está pensado para problemas de oxigenación de tejidos blandos. Eso está andando y es una de las motivaciones por las que estoy tan enfocado en los medios porosos, porque la sangre tiene oxígeno. Además de eso, estoy trabajando muy de cerca con un grupo en Austria, el cual está interesado en el modelamiento poroelástico para un tipo de tratamiento que se llama ablación cardíaca, que es una manera de frenar patrones fallidos de propagación eléctrica. Cuando se producen patrones un tanto caóticos, el corazón en vez de latir se queda vibrando y al producirse un infarto generalmente se ven ese tipo de cosas. También se abordan escenarios como taquicardias y arritmias.
Además, me gané un fondo con la Sociedad de Matemáticas Aplicadas e Industriales (SIAM), que tiene un capítulo estudiantil en la UC, para trabajar en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee, Estados Unidos. La idea es estar aproximadamente un mes durante este año para dedicarle más a la parte de algoritmos y métodos para resolver métodos lineales.
-¿Ya está dictando cursos?
Hice cuatro clases del curso exploratorio de Ingeniería Matemática y el próximo semestre quizás enseñe cálculo científico o un curso de tópicos avanzados para postgrado, pero aún no hay nada seguro. Lo mismo ocurre en biología.
-¿Cómo ha sido la experiencia hasta ahora en ese curso?
Es difícil generar el material, porque tiene que ser una presentación atractiva de un área que pueda atraer gente, pero sin entrar mucho en detalle porque son estudiantes que están en segundo año. En la metodología que uno usa para resolver ecuaciones se usa matemática mucho más avanzada. No quiero dar la impresión de que uso la matemática más avanzada del mundo, pero hay requisitos que corresponden a cuarto año y sin ello es difícil contar lo que estoy haciendo. Entonces hay un desafío de presentar la materia de manera atractiva, pero funcionó y hay estudiantes que efectivamente se acercaron a preguntarme más de la materia y también de la experiencia de hacer un doctorado.
Creo que la forma en uno se presenta como docente ayuda a que los alumnos puedan canalizar diversas inquietudes. Uno no es sólo un referente en el contenido que se les está explicando, ya que a veces tienen dudas de otro tipo, como qué tan entretenida es la carrera después o si vale la pena o no hacer un doctorado, que es una pregunta válida porque se estudia mucho tiempo y a veces puede parecer súper árido.