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Atacama Biomaterials è una startup che combina architettura, machine learning e ingegneria chimica per creare materiali ecologici con molteplici applicazioni. Appassionato di innovazione sostenibile, il suo co-fondatore Paloma Gonzalez-Rojas SM ‘15, dottorato di ricerca ‘21 evidenzia qui come il MIT abbia sostenuto il progetto attraverso molte delle sue iniziative imprenditoriali e riflette sul ruolo del design nella costruzione di una visione olistica per un business in espansione.
Q: Che ruolo ritieni possa svolgere la tua startup nello spazio dei materiali sostenibili?
UN: Atacama Biomaterials è un’impresa dedicata al progresso dei materiali sostenibili attraverso una tecnologia all’avanguardia. Con il mio co-fondatore Jose Tomas Dominguez, lavoriamo allo sviluppo della nostra tecnologia dal 2019. Inizialmente abbiamo avviato l’azienda nel 2020 con un altro nome e abbiamo ricevuto fondi Sandbox l’anno successivo. Nel 2021, abbiamo utilizzato l’acceleratore di The Engine, Blueprint, e abbiamo cambiato il nostro nome in Atacama Biomaterials nel 2022 durante il programma MITdesignX.
Questa tecnologia che abbiamo sviluppato ci consente di creare la nostra libreria di dati e materiali utilizzando l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico e funge da piattaforma applicabile a vari settori in modo orizzontale: biocarburanti, farmaci biologici e persino miniere. A livello verticale, produciamo polimeri e imballaggi a base biologica poco costosi, di provenienza regionale e rispettosi dell’ambiente, ovvero plastica naturalmente compostabile come prodotto di punta, insieme ai prodotti IA.
Q: Cosa ti ha motivato ad avventurarti nei biomateriali e a fondare Atacama?
UN: Vengo dal Cile, un paese con una geografia e una natura bellissime e ricche in cui possiamo vedere tutti i problemi derivanti dall’industria, dalla gestione dei rifiuti e dall’inquinamento. Abbiamo chiamato la nostra azienda Atacama Biomaterials perché il deserto di Atacama in Cile, uno dei luoghi al mondo dove si possono vedere meglio le stelle, sta diventando una discarica di plastica, come molti altri luoghi sulla Terra. Ho a cuore profondamente la sostenibilità e ho un attaccamento emotivo per fermare questi problemi. Considerando che il settore manifatturiero rappresenta il 29% delle emissioni globali di carbonio, è chiaro che la sostenibilità ha un ruolo nel modo in cui definiamo tecnologia e imprenditorialità, nonché una dimensione socio-economica.
Quando sono arrivato per la prima volta al MIT, è stato per sviluppare software nel gruppo di progettazione e calcolo del Dipartimento di architettura, con i professori del MIT Svafa Gronfeldt come co-consulente e Regina Barzilay come membro del comitato. Durante il mio dottorato di ricerca ho studiato metodi di machine learning che simulano il movimento dei pedoni per capire come le persone si muovono nello spazio. Nel mio lavoro, utilizzavo molta plastica per la stampa 3D e non riuscivo a smettere di pensare alla sostenibilità e al cambiamento climatico, quindi ho contattato professori di scienza dei materiali e ingegneria meccanica per esaminare i biopolimeri e i materiali biodegradabili. È così che ho incontrato il mio co-fondatore, poiché entrambi lavoravamo con il professor Neil Gershenfeld del MIT. Insieme, abbiamo fatto parte di uno dei primi team al mondo a stampare in 3D fibre di legno, il che è difficile (è lento e costoso) e ci siamo rapidamente orientati verso un imballaggio sostenibile.
Poi ho vinto una borsa di studio della MCSC [the MIT Climate and Sustainability Consortium], che mi ha dato la libertà di esplorare ulteriormente, e alla fine ho ottenuto un post-doc in ingegneria chimica del MIT, guidato dal professor Gregory Rutledge del MIT, un fisico dei polimeri. Questo è stato inaspettato nel mio percorso professionale. La vincita del Nucleate Eco Track 2022 e del MITdesignX Innovation Award nel 2022 ha profilato Atacama Biomaterials come una delle startup emergenti nel panorama delle biotecnologie e delle tecnologie climatiche di Boston.
Q: Qual è il vostro processo per sviluppare nuovi biomateriali?
UN: La mia ricerca di dottorato, unita al mio background nello sviluppo dei materiali e nella dinamica molecolare, ha portato alla consapevolezza che i principi che ho studiato simulando il movimento dei pedoni potrebbero applicarsi anche all’ingegneria molecolare. Questa connessione può sembrare non convenzionale, ma per me è stata una progressione naturale. All’inizio della mia carriera, ho sviluppato un’intuizione per i materiali, comprendendone la meccanica e la fisica.
Usando la mia esperienza e capacità e sfruttando l’apprendimento automatico come salto tecnologico, ho applicato un quadro concettuale simile per simulare le traiettorie delle molecole e trovare potenziali applicazioni nei biomateriali. Realizzare quel parallelo e questo cambiamento è stato fantastico. Mi ha permesso di ottimizzare un software di dinamica molecolare all’avanguardia affinché funzioni due volte più velocemente delle tecnologie più tradizionali attraverso il mio algoritmo presentato quest’anno alla Conferenza internazionale sull’apprendimento automatico. Questo è molto importante, perché questo tipo di simulazione richiede solitamente una settimana, quindi restringere il campo a due giorni ha importanti implicazioni per gli scienziati e l’industria, nella scienza dei materiali, nell’ingegneria chimica, nell’informatica e nei campi correlati. Tale lavoro ha influenzato notevolmente la fondazione di Atacama Biomaterials, dove abbiamo sviluppato la nostra intelligenza artificiale per distribuire i nostri materiali. Nel tentativo di mitigare l’impatto ambientale della produzione, Atacama mira a ridurre del 16,7% le emissioni di anidride carbonica associate al processo di produzione dei suoi polimeri, attraverso l’uso di energia rinnovabile.
Un’altra cosa è che ho studiato architettura in Cile e la mia laurea aveva una componente di design. Penso che il design mi permetta di comprendere i problemi a un livello molto elevato e di come le cose si interconnettono. Ha contribuito a sviluppare una visione olistica per Atacama, perché mi ha permesso di passare da una tecnologia o disciplina all’altra e comprenderne applicazioni più ampie a livello concettuale. Il nostro approccio progettuale ha fatto sì che la sostenibilità fosse fin dall’inizio al centro del nostro lavoro, non solo un plus o un costo aggiuntivo.
Q: Qual è stato il ruolo di MITdesignX nello sviluppo di Atacama?
UN: Conosco Svafa Grönfeldt, direttrice della facoltà di MITdesignX, da quasi sei anni. Era la co-relatore del mio dottorato di ricerca e avevamo un rapporto mentore-allievo. Ammiro il fatto che abbia creato uno spazio in cui le persone interessate al mondo degli affari e dell’imprenditorialità possano crescere all’interno del Dipartimento di Architettura. Lei e il direttore esecutivo Gilad Rosenzweig ci hanno dato consigli fantastici e abbiamo ricevuto un supporto significativo dai mentori. Ad esempio, Daniel Tsai ci ha aiutato con la proprietà intellettuale, compreso un brevetto cruciale per Atacama. E siamo ancora in contatto con il resto del gruppo. Mi piace molto questo approccio “progetta la tua azienda”, che trovo piuttosto unico, perché ci dà l’opportunità di riflettere su chi vogliamo essere come designer, tecnologi e imprenditori. Lo studio delle opinioni degli utenti ci ha anche permesso di comprendere l’ampia applicabilità della nostra ricerca e di allineare la nostra visione con le richieste del mercato, trasformando infine Atacama in un’azienda con una prospettiva olistica sullo sviluppo di materiali sostenibili.
Q: In che modo Atacama affronta il ridimensionamento e quali sono i prossimi passi immediati per l’azienda?
UN: Quando penso a realizzare la nostra visione, mi sento davvero ispirato da mia figlia di 3 anni. Voglio che quando avrà 100 anni possa sperimentare un mondo con alberi e fauna selvatica, e spero che Atacama contribuisca a questo futuro.
Tornando al punto di vista del progettista, abbiamo progettato l’intero processo in modo olistico, dalla materia prima allo sviluppo dei materiali, incorporando l’intelligenza artificiale e la produzione avanzata. Avendo dimostrato che esiste una domanda per i materiali che stiamo sviluppando e avendo testato i nostri prodotti, il processo di produzione e la tecnologia in ambienti critici, ora siamo pronti per espanderci. Il nostro livello di preparazione tecnologica è paragonabile a quello utilizzato dalla NASA (livello 4).
Abbiamo la prova del concetto: un materiale di imballaggio biodegradabile e riciclabile che è efficiente in termini di costi ed energia come abilitatore di energia pulita nella produzione su larga scala. Abbiamo ricevuto finanziamenti preliminari e ci stiamo espandendo in modo sostenibile sfruttando le risorse disponibili in tutto il mondo, come il riutilizzo dei macchinari dell’industria della carta. Come presentato nella recente conferenza sulla sostenibilità del programma MIT Industrial Liaison e STEX, a differenza dei nostri concorrenti, abbiamo parità di costi con gli attuali materiali di imballaggio, nonché processi a basso consumo energetico. E abbiamo anche dimostrato la domanda dei nostri prodotti, il che ha rappresentato un traguardo importante. I nostri prossimi passi prevedono l’espansione strategica delle nostre capacità produttive e delle nostre strutture di ricerca e attualmente stiamo valutando la costruzione di uno stabilimento in Cile e la creazione di un laboratorio di ricerca e sviluppo e di uno stabilimento di produzione negli Stati Uniti.
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