La producción de semillas de sandía en Chile es una de las que genera mayores volúmenes (12,5%) y mejores precios (26 MM U$FOB) de exportación respecto del total de semillas exportadas. En los últimos 5 años su exportación ha aumentado considerablemente ocupando el segundo lugar en este mercado. Derivado del procesamiento de los frutos se genera un alto porcentaje de pulpa y cáscara; residuos no aprovechables como subproducto para otras industrias como cuarta gama y/o farmacéutica. El elevado contenido antioxidantes de la sandía representa una oportunidad para su extracción y uso en otras industrias. La solución innovadora permitirá reutilizar grandes volúmenes de la pulpa y cáscara, mitigando su disposición inadecuada y mejorando prácticas agrícolas y biotecnológicas. El objetivo de la propuesta es desarrollar un paquete tecnológico consistente en tres aplicaciones que permiten valorizar los residuos de cáscara y pulpa de sandía para la producción de nutracéuticos, bioenmienda de suelos provenientes de relaves mineros, y sustrato para el crecimiento de microorganismos. El proyecto busca generar innovaciones que promuevan la transformación de los residuos agrícolas, proyectando así nuevos negocios para los productores hortícolas en la industria de los alimentos dando valor agregado a los residuos derivados del procesamiento de semillas. Los resultados esperados de esta iniciativa son: Portafolio de al menos 2 ingredientes funcionales (Licopeno y Citrulina) desarrollados y caracterizados; validación técnica del ingrediente principal (Licopeno o citrulina) con actividad antioxidante; bioenmienda validada en un entorno operacional (campo), alcanzando el nivel de madurez tecnológica TRL7; análisis de mercado robusto que incluye un plan de escalamiento técnico de la bioenmienda; medio de cultivo validado en un entorno operacional (empresas), alcanzando el nivel de madurez tecnológica TRL7; y análisis de mercado robusto que incluye un plan de escalamiento técnico.

The phenomenon of a soft liquid drop eroding a hard stone surface over time, immortalized in the ancient proverb «dripping water wears away the stone,» presents a profound mechanical puzzle. While craters are common imprints of high-energy events, those formed by persistent, low-energy water dripping are exceptional. The impact energy of a single drop is far below the threshold required to plastically deform or fracture the material, yet erosion occurs. This project seeks to answer the fundamental question: How can water erode stone through dripping and create distinctive craters? While recent advancements in drop-impact dynamics have revealed that an impacting drop generates propagating fronts of intense, singular pressure and shear, these theories were developed for ideal, non-porous surfaces and are insufficient to explain the erosion. Our preliminary experimental work—which has successfully reproduced water-dripping craters on gypsum targets while failing to erode non-porous materials—points to a crucial, previously overlooked element: the porous nature of the target material. We discovered that erosion and the formation of a distinct surface microstructure of pores commence only after the substrate becomes fully saturated with water. This key finding suggests that the complex interaction between the impact-induced flow and the internal, liquid-filled pore structure is the primary driver of the erosion mechanism. This project will establish the first comprehensive experimental and theoretical framework for slow erosion in porous ma- terials by water dripping. We will investigate three potential and non-exclusive micro-mechanisms. The first is low-Reynolds accumulative erosion, where the impact pressure pumps liquid into the matrix, generating high shear stress along pore walls that slowly abrades material, a process whose rate is expected to be proportional to the wall shear stress. The second is the inter-pore propagation of pressure shocks; because the surface pressure front arrives at adjacent pore openings at slightly different times, large pressure gradients are generated within the saturated matrix, inducing mechanical fatigue and failure of inter-pore walls. The third is cavitation bursts, where the negative-pressure front trailing the initial impact shock— akin to an explosion’s blast wave—causes the formation and violent collapse of vapor bubbles. These collapses generate localized but highly destructive shock waves, a process potentially detectable via acoustic emissions. Our methodology integrates a novel, multi-scale experimental approach with robust theoretical modeling. An automated, custom-built setup, featuring a syringe pump for precise drop control and a photo-gate for impact counting and synchroniza- tion, tracks crater evolution over tens of thousands of reproducible impacts. An automated translation stage will move the sample between the impact zone and a characterization chamber for on-the-run 3D shape reconstruction via high-resolution laser profilometry and for mass measurement via an integrated load cell. This will be complemented by a suite of characteriza- tion techniques, including high-speed imaging to capture rare ejecta events, microscopic surface imaging, and advanced bulk imaging (X-ray Micro-Tomography, Scanning Electron Microscopy or Nuclear Magnetic Resonance) to visualize the internal 3D pore network and wear propagation. Experiments will mainly utilize natural materials like gypsum and selenite, as well as custom-fabricated synthetic porous samples (e.g., PDMS). These transparent, engineered samples will allow for direct flow visualization via Particle Image Velocimetry (PIV) to isolate and study specific mechanisms in a controlled environment. The theoretical work will couple established models for drop-impact pressure distributions with frameworks for flow in porous media, wall-shear erosion, and wave propagation. The goal is to develop predictive formulae for crater growth rates and their scaling with fluid and material properties, which can be validated against our extensive experimental data. By leveraging the research team’s expertise in drop-impact forces and tackling this 2,500-year-old question, this project will provide novel insights into fluid-solid interactions, wear on porous materials, and landscape evolution. It moves beyond prior studies, which used simplified substrates, to address the central role of porosity in this long-unsolved problem in continuum physics.

Implementación de una ruta de turismo arqueológica y paleontológica que abarque tres comunas: San Vicente de Tagua Tagua, Navidad y San Fernando.

We investigate how rain-mediated mechanical processes influence the spread of pathogens under field conditions. While it is well established that water is a primary vector for bacterial movement between plants, few studies have examined the detailed hydrodynamic mechanisms involved, particularly in the context of leaf morphology, surface roughness, and microbial adhesion. This gap restricts our ability to develop predictive models and preventive strategies for managing rain-borne plant diseases. The project's general objective is to elucidate the coupling between raindrop impact dynamics and bacterial dispersal patterns on cherry leaves under realistic rainfall conditions. Specifically, it aims to (i) characterize the mechanical interaction between raindrops and cherry leaves using high-speed imaging and physical analysis to observe the dispersal patterns of Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss). (ii) evaluate the spatial dispersal of Pss inoculated artificially onto cherry leaves at different concentrations under controlled temperature and rainfall conditions, and (iii) develop an integrative predictive model based on physical variables of rain-leaf interaction and experimentally measured environmental conditions to estimate the dispersal and severity of Pss attack. Methodologically, our study combines high-speed photography, controlled laboratory rain simulations, and microbiological assays. We will perform experiments in a custom-designed rainfall simulator allowing precise control of droplet size, velocity, and impact angle. Bacterial suspensions of Pseudomonas syringae—a pathogen commonly associated with cherry canker—will be applied to leaves under standardized conditions. The dynamics of droplet impact, splash formation, and secondary droplet ejection will be recorded at high temporal resolution to quantify mechanical energy transfer and spatial distribution of splashed particles. Parallel microbiological analyses will determine bacterial survival rates, concentration profiles, and the extent of leaf-to-leaf contamination. We will integrate these results into a predictive model linking rainfall characteristics to potential bacterial dispersal distances and infection probabilities. We aim to enhance our understanding of the biophysical coupling between rainfall and pathogen mobility, establish a set of empirical relationships for disease spread modeling, and provide practical recommendations for orchard management under varying climatic scenarios. By bridging the gap between plant pathology and fluid mechanics, this project will provide a mechanistic foundation for reducing rain-mediated bacterial diseases in high-value fruit crops, contributing to the sustainability and resilience of O'Higgins agriculture.

El presente proyecto propone estudiar las intrusiones de agua marina (SWI, por sus siglas en inglés) en la localidad costera de Bucalemu, comuna de Paredones, Región de O’Higgins, con el objetivo de entender cómo las variaciones del nivel del mar y la llegada de Ríos Atmosféricos afectan la salinidad de suelos y cuerpos de agua costeros. Las SWIs constituyen un fenómeno en aumento debido al cambio climático y al alza sostenida del nivel medio del mar, lo que impacta negativamente los recursos hídricos, la calidad del suelo y la productividad agrícola. El proyecto surge como una extensión del trabajo previo realizado en Pichilemu por la Universidad de O’Higgins (proyecto URO RED21992), donde se evidenció un incremento en la conductividad eléctrica del suelo y la salinidad del estero San Antonio, asociados a eventos de lluvias intensas y marejadas vinculadas a Ríos Atmosféricos. Bucalemu, además de su importancia turística y pesquera, enfrenta presiones sobre su acuífero, declarado en restricción por el Ministerio de Obras Públicas, lo que refuerza la necesidad de un monitoreo científico del fenómeno. Desde una perspectiva interdisciplinaria, la investigación combina la geofísica, la edafología y la hidrogeología. La geofísica permitirá registrar las variaciones del nivel del mar y del estero mediante la técnica de reflectometría interferométrica GNSS (GNSS-IR), una metodología innovadora y costo-efectiva que usa señales satelitales para medir cambios de altura en cuerpos de agua. La edafología abordará los impactos de la salinidad en el suelo mediante muestreos sistemáticos a diferentes profundidades, mientras que la hidrogeología contribuirá a interpretar los procesos de mezcla entre agua dulce y salada. Las hipótesis de trabajo plantean que las variaciones de marea y los Ríos Atmosféricos generan incrementos de la conductividad eléctrica del suelo cerca de la desembocadura del estero, y que el impacto de las SWIs disminuye tierra adentro. Los objetivos específicos incluyen medir simultáneamente niveles de mar y agua, identificar y caracterizar Ríos Atmosféricos, analizar su relación con la salinidad del suelo, y realizar seminarios de difusión científica en la comunidad. La metodología contempla la instalación de dos estaciones GNSS y un sensor de conductividad eléctrica Teros- 12, junto a campañas de muestreo de suelo en invierno y verano. Los datos se complementarán con análisis de series temporales y catálogos de Ríos Atmosféricos derivados del reanálisis ERA5. Asimismo, se realizarán vuelos con dron para obtener modelos de elevación de alta precisión y determinar áreas vulnerables a inundación marina. El equipo de trabajo está liderado por el Dr. Raúl Valenzuela, experto en Ríos Atmosféricos y mediciones GNSS, junto a la Dra. Claudia Rojas, especialista en edafología, y el Dr. Etienne Bresciani, con experiencia en hidrogeología costera. La colaboración internacional incluye al Dr. Pierre Bosser (ENSTA Bretagne, Francia), experto en GNSS-IR. El proyecto contribuirá al manejo hídrico sostenible y la adaptación al cambio climático en la Región de O’Higgins, fortaleciendo el conocimiento científico y la resiliencia costera mediante una aproximación interdisciplinaria. Se espera que sus resultados sirvan como base para políticas públicas orientadas a la gestión del borde costero y la protección de ecosistemas como el Humedal de Bucalemu.

El proyecto busca transformar el sistema Nilahue–Cáhuil en una plataforma regional de bioinnovación climática, basada en la identificación y uso de bacterias capaces de incorporar CO₂ (autotrofía/mixotrofía), con aplicaciones en captura biológica y diseño de módulos de captación de carbono. Objetivo general: caracterizar la diversidad bacteriana del estuario mediante secuenciación masiva, aislar/seleccionar y conservar una colección regional de bacterias fijadoras de CO₂ y diseñar/evaluar a escala piloto un prototipo biotecnológico aplicable en Cardenal Caro. Objetivos específicos: (1) caracterizar biodiversidad microbiana; (2) establecer el primer cepario nativo con potencial de fijación de CO₂; (3) evaluar un sistema piloto transferible y escalable para reducción de CO₂.