Donde quiera que haya un desafío, los ingenieros están presentes. Al aprender sobre estas disciplinas, ya estás haciendo tu parte. Ya sea que decidas ser un ingeniero o no, comprender cómo funcionan te ayudará a entender y relacionarte con todo lo que te rodea. Después de todo, pensar en el mundo de manera más compleja nos hace más informados y considerados en nuestro lugar en él. Pero si crees que podrías convertirte en un ingeniero, podemos ayudarte a señalar el camino.
Los diferentes enfoques en ingeniería
Hemos visto a los ingenieros en acción en los campos de la ingeniería civil, mecánica, eléctrica, química y muchos más. La principal diferencia entre estos campos es los problemas en los que se enfocan y los resultados que buscan lograr. Pero incluso dentro de un campo particular, los ingenieros pueden tener enfoques distintos para abordar el problema en cuestión.
Algunos adoptan una perspectiva teórica, considerando las implicaciones de un diseño o una idea. Otros adoptan un enfoque más práctico, experimentando con prototipos y partes físicas para determinar su comportamiento y recopilar información. Sin embargo, es importante tener en cuenta que los ingenieros no están restringidos a uno u otro enfoque. La ingeniería se puede realizar de muchas maneras diferentes, incluso dentro de los campos.
El proceso de convertirse en ingeniero
El proceso de convertirse en ingeniero puede ser arduo. Entonces, ya sea que te sientas más cómodo en un pizarrón o en un banco de laboratorio, es importante elegir un campo cuyos problemas te interesen e inspiren. Los ingenieros profesionales están en constante aprendizaje para estar al tanto de las últimas técnicas y tecnologías en su campo. Pero hay algunos fundamentos útiles que se aplican a todo tipo de ingeniería.
Muchos temas de la física, como termodinámica, energía, electromagnetismo y mecánica, te serán útiles. Las matemáticas serán la base de casi todo lo que hagas, y la programación informática se está convirtiendo cada vez más en una herramienta vital. Incluso si prefieres un enfoque práctico, un poco de conocimiento teórico te ayudará a encontrar soluciones prácticas.
Ejemplos en ingeniería aeroespacial
Para tener una idea de los tipos de trabajos que podrías tener como ingeniero, es útil repasar algunos ejemplos. Por ejemplo, considera la ingeniería aeroespacial. Tal vez seas parte de un equipo que está creando alas para un nuevo avión. En cada etapa del proceso, diferentes ingenieros tanto dentro como fuera de la compañía tendrán un impacto.
Al principio, gran parte del trabajo se centrará en diseñar y modelar las alas. Antes de construir cualquier cosa, necesitas saber qué quieres lograr y luego desarrollar un plan que te permita llegar allí. Esa es la tarea de los ingenieros de diseño. Aunque están involucrados en todas las etapas, tienen un impacto especialmente grande al principio, ya que supervisan las ideas centrales y los detalles detrás del producto.
Como ingeniero de diseño, trabajarías junto a otros para determinar los detalles exactos de las alas necesarios para soportar el resto del avión. Un avión comercial tiene requisitos de peso y velocidad diferentes a los de un avión de combate, por lo que podrías inspirarte en diseños existentes para la forma y los materiales de las alas y dónde irán los motores. Una parte clave de ser un ingeniero de diseño es saber cómo equilibrar necesidades en competencia y cómo esas necesidades se desglosan en los pequeños detalles a lo largo del proceso.
Debes tener en cuenta el costo, el uso de energía y la dificultad de construcción de cada parte. Mover un tornillo unos milímetros puede parecer tedioso, pero puede tener un gran impacto en la seguridad o facilidad de construcción del avión. Por supuesto, para tomar estas decisiones, a menudo necesitarás modelar tu diseño para iterar y mejorar las cosas. Y para eso son esenciales los ingenieros analíticos.
Estos ingenieros modelan y analizan matemáticamente el comportamiento de diseños y conceptos en lugar de construir todo un avión desde cero cada vez que queremos probar algunas de sus características. Por ejemplo, es posible que desees saber algo tan simple como si el ala puede soportar su propio peso. Para responder a esto, un ingeniero analítico podría ejecutar lo que se llama un análisis de elementos finitos para simular cómo la gravedad afecta cada parte del ala.
Por supuesto, el propósito principal de un ala es generar la suficiente sustentación para mantener el avión en el aire. Para eso, podrían usar simulaciones por computadora del flujo de aire para estimar la fuerza de sustentación generada a diferentes velocidades y ángulos de las alas. Los resultados que genera un ingeniero analítico luego ayudarían a los diseñadores a mejorar el rendimiento de las alas. Pero a veces los modelos hipotéticos no son suficientes, y ahí es donde entran los ingenieros experimentales.
Los flujos de fluidos son extremadamente difíciles de simular y predecir. El comportamiento, como la turbulencia, es difícil de describir matemáticamente, incluso con la ayuda de una computadora. Los ingenieros experimentales tienen la tarea de diseñar prototipos a pequeña escala para probar en entornos físicos reales. Si fueras un ingeniero experimental, tomarías el diseño mejorado y encontrarías una forma de recrear el ala o incluso el avión completo como una réplica a escala. Poner el modelo en un túnel de viento proporcionaría un flujo de aire real alrededor del ala para probar cómo su forma genera sustentación.
Esto le da a los diseñadores una muy buena idea sobre la verdadera sustentación que generará el ala y cualquier turbulencia que el avión pueda experimentar debido a su forma. También sirve como una comprobación cruzada de los resultados que producen los ingenieros analíticos. Una vez que se termina el diseño y los ingenieros de diseño han establecido la forma de fabricarlo, es hora de construir el producto real.
Los ingenieros de fabricación resuelven las cuestiones prácticas de cómo dar vida al diseño y qué técnicas específicas utilizar. Esto tiene un gran impacto en la seguridad y calidad del producto final. Por ejemplo, los remaches que unen las partes del ala deben instalarse firmemente para mantener la integridad estructural del avión. Un ingeniero de fabricación determinaría la mejor técnica para perforar los agujeros de los remaches de manera precisa en cuanto a diámetro y profundidad. Esto es esencial para instalarlos de manera que transfieran eficientemente las fuerzas de una parte del ala a otra y eviten interrupciones en el flujo de aire durante el vuelo.
Incluso una vez que sepas cómo hacer uno, no saldrías y harías cientos de aviones de una vez. El primero debe ser examinado por ingenieros de pruebas. Su tarea consiste en verificar que el producto final cumpla con todas las especificaciones establecidas en el diseño y cumpla con las expectativas de control de calidad. Para tus alas, eso podría ser todo, desde encontrar su punto de ruptura hasta ver cómo reacciona a temperaturas extremas, lluvia simulada o incluso granizo.
Los ingenieros de pruebas se parecen un poco a los ingenieros experimentales, pero en lugar de probar prototipos, trabajan con el producto final. Los problemas que encuentran pueden ser un gran problema porque se ha decidido mucho para cuando se produce un producto. Estos pasos pueden parecer una lista de verificación, pero en realidad se necesita mucha ingeniosidad y pensamiento creativo para progresar en proyectos complejos. En cada paso del camino, los ingenieros de investigación desempeñan un papel de apoyo clave para asegurarse de que eso suceda.
Pasan tiempo buscando nuevas formas de resolver problemas, como el uso de una nueva aleación de metal innovadora o una forma de ala totalmente diferente para mejorar la sustentación y reducir la turbulencia. Fuera de la industria, los ingenieros de investigación comparten algo en común con los investigadores y profesores universitarios. Los ingenieros académicos investigan en campos completos.
Podrían estudiar desde nuevos usos de polímeros hasta productos químicos de baterías o incluso extremidades robóticas. Tienen mucho en común con los científicos. Un profesor de ingeniería aeroespacial podría liderar un equipo para investigar técnicas informáticas para modelar el flujo de aire alrededor de diferentes objetos. Esos métodos podrían ayudar a desarrollar nuevo software utilizado por ingenieros analíticos o de investigación para modelar las alas de los aviones.
De hecho, modelar el flujo de los fluidos usando computadoras es precisamente en lo que trabajé mientras realizaba mi doctorado en ingeniería. Un doctorado es un grado especializado que a menudo los ingenieros necesitan para trabajar en una universidad y, por lo general, implica investigar una técnica o idea nueva. Si te conviertes en profesor, también estarás involucrado en la enseñanza de los estudiantes. Lo que nos lleva a la primera etapa de la carrera de todo ingeniero: la educación.
La educación como ingeniero
Pero para convertirte en un ingeniero profesional, es importante tener un buen desempeño en la escuela, especialmente en el aprendizaje de conceptos matemáticos y científicos.
El siguiente paso podría ser tomar un curso de capacitación, como un aprendizaje de ingeniería eléctrica, donde podrías adquirir habilidades relevantes al aprender de ingenieros experimentados. Lo más común es asistir a una universidad para obtener un título en ingeniería. Un programa típico de grado te expondrá a diferentes campos e ideas para que puedas descubrir en qué campo te gustaría ingresar y qué tipo de trabajo podrías hacer.
Pero no necesitas decidir todo de inmediato. Incluso si no estás seguro, seguir una carrera en ingeniería no cerrará muchas puertas. Las habilidades de resolución de problemas que desarrollas te servirán incluso si decides cambiar de campo más adelante. Incluso se sabe que los ingenieros ingresan al campo del derecho, las finanzas y la política.
Entonces, sin importar cómo elijas cambiar el mundo, esperamos que este curso te haya inspirado hacia ese objetivo. En este episodio, analizamos cómo convertirse en ingeniero y los diferentes tipos de caminos de carrera que podrías elegir seguir. Nos vemos la próxima vez para nuestro episodio final, donde exploraremos los desafíos más grandes que enfrenta el mundo en el siglo 21.
