André Amador: En la ola de la ingeniería

ANDRÉ AMADOR:

EN LA OLA DE LA INGENIERÍA

Por: Cristina D. Olán Martínez, MA

Se crió en La Parguera, Lajas, en la costa y cerca del manglar. Su mamá es bióloga marina y su papá es pescador y, además, tiene un negocio de alquiler de botes (chárter) para la pesca recreativa. El mar estuvo en él y con él desde que nació. Como era de esperarse, André disfruta de del mar en su tiempo libre. El deporte del surf es, para este joven, una de las formas de conectarse con la naturaleza.

André Amador estudió su bachillerato y maestría en ingeniería mecánica en la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Mayagüez. Su abuelo paterno fue ingeniero civil y lo expuso al tema de la ingeniería desde muy pequeño, lo que a André le fascinaba. Esto, y su cercanía al mar, lo condujeron poco a poco a la universidad y luego a investigar la costa desde el ámbito de la ingeniería y de las ciencias.

El amor por el surfing influyó en su tema de tesis de maestría: Explorando la estructura de las olas rompientes usando medidas Lagrangianas de la dinámica de partículas inerciales. En este estudio perseguía, entre otras cosas, desarrollar un instrumento para buscar una nueva manera de estudiar las olas rompientes. El instrumento desarrollado por André como parte de su tesis permite obtener mediciones útiles de la aceleración de la ola según seguía el flujo en una ola rompiente. Los datos obtenidos, a su vez, permitieron caracterizar el movimiento de una ola rompiente y trazar la trayectoria del instrumento en la ola.

Es la primera vez que se reconstruyó matemáticamente, mediante trabajo de campo, la geometría (forma) de las olas rompientes y el desarrollo de este instrumento fue clave para lograrlo. Su estudio, según lo expresado por el doctor Miguel Canals Silander, director de tesis de André, tiene el potencial de revolucionar la manera en que se modela matemáticamente la disipación de la energía de las olas.

El instrumento desarrollado consiste en una esfera de acrílico a prueba de agua con dispositivos de medición en el interior de la misma (véase foto en la página siguiente). La esfera funciona de manera similar a una partícula en el agua. Los dispositivos—acelerómetros, giroscopios y magnetómetros—miden la aceleración, la rapidez de los giros y la orientación de la esfera con respecto al eje de la Tierra. El instrumento cuenta además con un circuito alimentado por una batería

de litio de alta densidad energética, un reloj digital y una SD card—tarjeta para almacenar datos—la cual almacena la información recopilada durante la trayectoria de la esfera dentro de la ola. Una vez se llevan a cabo los estudios de campo, la tarjeta es colocada en una computadora para transferir y analizar la información obtenida. “Las pruebas de laboratorio intentaron simular el jet de agua que propulsa la ola cuando está rompiendo, obviamente a escalas mucho menores. Utilizamos las herramientas disponibles en el laboratorio para generar este flujo de manera controlada y entender el funcionamiento de nuestra instrumentación,” explicó André sobre el trabajo de laboratorio.

Las estudios de campo, en este caso, se llevaron a cabo en las playas de Rincón y de Isabela, específicamente en las playas de Dogmans—playas ubicada dentro de la Reserva Marina Tres Palmas en Rincón—y la playa Shore Island en Isabela. Ambas áreas seleccionadas son playas frecuentadas por surfistas.

“Ésta era la parte más divertida y singular del estudio. El instrumento era colocado en la superficie del agua justo antes de que la ola fuera a romper, de tal manera que el instrumento siguiera el flujo dictado por la ola,” comentó André sobre los estudios de campo.

Luego de recopilar los datos en el campo, éstos eran reproducidos en el laboratorio con el fin de realizar varias pruebas y calibrar los instrumentos. Las pruebas sirvieron para probar la capacidad del instrumento para sobrevivir las condiciones marinas.

El instrumento desarrollado (esfera en color rojo) se desplaza por el tubo de una ola. Mientras, se recopilan datos que luego serán analizados y reproducidos en laboratorio. Ambos, trabajo de campo y de laboratorio, permitieron analizar la manera en que se disipa la energía de la ola al romper. Esta información es de suma relevancia para entender los procesos de transporte de sedimentos y erosión costera.

“La información obtenida a través de nuestra investigación podría tener un impacto significativo en el estudio de la zona costera. Nuestras observaciones de campo revelan información sobre la hidrodinámica [parte de la mecánica que estudia el movimiento de los fluidos] de las olas nunca antes vista. Por ejemplo, obtuvimos datos de aceleración y velocidad con respecto al tiempo y espacio durante el proceso de rompimiento. Estos datos están directamente atados a la disipación energética del oleaje, y a su vez, a la suspensión de sedimentos por el oleaje y la erosión costera. Esperamos que nuestro trabajo contribuya a nuestra capacidad para predecir estos factores y que nuestros datos se utilicen para mejorar los modelos de transporte de sedimento,” explicó André sobre los resultados obtenidos a raíz de su investigación.

Su paso por la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Mayagüez (RUM), no sólo le brindó la oportunidad de investigar la dinámica de las olas para su tesis. Durante cinco de sus años universitarios, André trabajó en el Sistema de Observación Oceánica y Costera del Caribe (CariCOOS, por sus siglas en inglés). También, realizó un internado a través del Programa Plan COOP y participó de otro internado con la Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA, por sus siglas en inglés).

“He trabajado en CariCOOS desde 2008 hasta el presente. Mi experiencia en CariCOOS me ha expuesto a una variedad de tecnología de vanguardia relacionada al mar, desde instrumentación marina

hasta modelaje numérico. Creo que mi enseñanza más valiosa en CariCOOS ha sido la importancia de sentirse apasionado a lo que uno se dedica. Además, en mi segundo año de bachillerato hice un internado con NASA por que me fascinaba el tema de ingeniería aeronáutica y exploración espacial,” expresó André sobre dos de sus experiencias de trabajo mientras estudió en el RUM.

Las experiencias de trabajo le permitieron poner en práctica los conocimientos adquiridos en la sala de clase y, en el caso particular de la NASA y CariCOOS, le brindaron la oportunidad de adquirir destrezas de investigación. CariCOOS, especialmente, le ofreció un espacio para observar, desde una perspectiva científica, lo que siempre había sido su hogar y lugar de recreación: la costa y el mar.

“André es un excelente estudiante e investigador con un gran potencial para ser un futuro líder en la ingeniería oceánica. Sus excelentes destrezas matemáticas y su intuición por el mar son cualidades muy escasas y le aseguran un gran futuro en su carrera profesional,” aseguró Canals acerca del desempeño de André Amador, quien proseguirá estudios doctorales en ingeniería mecánica y ciencias marinas aplicadas, en la Universidad de California en San Diego.

El surf, además, le ha permitido mantener una estrecha relación entre las ciencias, las matemáticas y la costa. Este deporte le ha brindado un balance entre la mente y el cuerpo. De igual manera, le sirvió de inspiración para sus estudios. “Mi papá me enseñó a surfear cuando tenía 9 o 10 años, creo; pero fue en la escuela superior que me vino a dar la fiebre bien en serio. Siempre que podíamos nos íbamos juntos a la playa. La experiencia de surfear es algo personal y varía de persona en persona. Para mí, es una manera muy conveniente de hacer ejercicio, porque está disfrazada como diversión pura. Pero más allá de esto, pienso que, de cierta forma, es como un ejercicio de meditación porque cuando estás en el agua no estás pensando en nada, simplemente estás consciente de tus alrededores. Indiscutiblemente, te estás conectando con la naturaleza,” afirmó André.

El estudiante ha demostrado que las ciencias y las matemáticas, campos de estudio que son frecuentemente percibidos como áridos y difíciles, pueden ser aplicados a aspectos que observamos en nuestro diario vivir. Puerto Rico, rodeado de agua por todas partes, constituye un lugar ideal para aplicar las ciencias y las matemáticas a los estudios costeros. Ya sea que visitemos la costa por motivos recreacionales, vivamos cerca a ella o dependamos económicamente de esta área, todas y todos estamos vinculados a este espacio diverso. Los estudios de André son el inicio de un entendimiento más claro de la dinámica de las olas, algo que en un futuro, podrá ser utilizado para comprender mejor el transporte de sedimentos y los episodios de erosión y deposición de arena. Esta información es de suma relevancia para todas las personas que habitamos en Puerto Rico.

“Si las ciencias te apasionan y el mar también, la ingeniería es la herramienta para llegar allí. Combinar ambos intereses te hace sentir creativo. Sientes que estás haciendo una aportación genuina a la ciencia,” expresó André sobre la posibilidad de estudiar el mar a través de la ingeniería.

distancia sobre la superficie del mar intensidad de aceleración

trayectoria de la partícula de la ola

La gráfica, preparada por André Amador, presenta la trayectoria y la intensidad de la aceleración de diez olas rompientes distintas en la playa Shore Island, Isabela.