Hometown:

Ciudad Juárez, Chihuahua 

Degree Program:

Ph.D. in Materials Science and Engineering

Institution:

University of Texas at El Paso

Advisor:

Darren M. Cone Professor of Practice

Tell us about your research project and why it is important to you?  

My research project focuses on the design and manufacture of a non-destructive multi-mode leak detection sensor for high pressure gas systems. High pressure gas systems are crucial for the transport of multiple gases and liquids of importance to different sectors, such as the petroleum and aerospace industries. This project aims to develop a modular sensor detector with multiple nondestructive techniques combined for the identification of any type of leak with a wider range of localization. Additionally, this research aims to ensure effective detection of leaks within high pressure gas systems without the need to stop the gas flow and avoiding possible dangerous or life-threatening situations. The data for this project was collected through theoretical calculations, CAD/PCB designs and flow simulations, as well as a physical prototype based on quantitative and qualitative approaches. The simulations were performed with a ¼” Ø 316L stainless steel piping system with helium and nitrogen flow variations. 

In the event of a leak, depending on the location of the leak and the type of piping system, detection accuracy may not be effective. The combination of three of the most useful identification methods--ultrasonic detection, thermal inspection, and helium observation--represents a high-value option for users. These technologies are integrated into a modular structure that can be adapted to a drone that can work without interruption, saving money and time. By updating and redesigning existing technologies and instruments it is possible to generate new and more effective solutions.  

This research is of high value as it represents a branch of failure analysis that complements the study of the properties and performance of materials, in this case, of stainless steel. It also seeks to offer a new approach in which the samples or systems to be studied do not have to be destroyed and can even be studied in full operation. I would like to think that this project is a pioneer in the improvement and integration of existing technologies for more practical and less conventional uses in the detection of failures.   

Have you presented or published your research anywhere? Tell us about the experience.  

At present, we are in the prototype manufacturing stage. The simulation results have been successful, but we still need to test the sensor physically. We hope to have a formal publication in early 2025. I previously published a study on materials, specifically polymer materials, entitled “Exploring the Effect of Moisture Exposure on Shape Memory Polymer Performance”. 

What would you say is something interesting about your area of study that most people don't know? 

One of the most interesting things about materials science that people may not know is the concept of metamaterials. Metamaterials are materials designed with properties that are not found in nature. They are designed to have properties that do not occur naturally, such as a negative refractive index, which allows light to be manipulated in unusual ways. Metamaterials have the potential to revolutionize several fields, including optics, acoustics, and electronics.  

Tell us about your academic or professional collaborations with Mexico.  

In 2016, in Mexico, I was a mechanical structures design and materials applications engineer. Later I ventured into chemical-mechanical process engineering within the automotive industry (2017-2021). From 2021-2022 I became a process engineering and technical services consultant, until I left for the United States to pursue my doctoral studies. I currently help some students at the Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) with their undergraduate engineering theses.  

What attracted you to Texas and the University of Texas at El Paso?  

I grew up between two border cities, El Paso, Texas and Ciudad Juarez, Chihuahua. I did most of my schooling in Mexico, but after graduating with an engineering degree and working for a few years I decided to pursue graduate studies abroad. When I defined the focus on materials and their applications in engineering, I found that the metallurgy and materials science program at UTEP offered great opportunities for research and professional development. The program is among the top 10 in Texas. As soon as I finished my master’s I applied to the Ph.D. program at UTEP, not only because the professors and labs are top-notch, but also because I believed that I could learn much more and that I would be able to develop more projects in the future with the academic support of UTEP.  

What have been some good things you didn't expect from Texas or the University of Texas at El Paso? 

It is incredible the number of people who come to Texas from different countries and who are received in the state in such a kind way. Likewise, the concentration of Mexicans and descendants of Mexicans who migrated for personal, work and/or academic reasons makes one feel at home. On the other hand, El Paso is a very quiet city that is prospering economically with the growth of many of its industries, giving us a glimpse of a promising future. 

When it comes to UTEP, the financial support they give to graduate students is amazing. It is incredible that Mexican students have the possibility of paying resident tuition like students originally from Texas/El Paso. Also, the number of scholarships, job options, and research funds on campus allow students to have a better quality of life and remain focused on their respective research and study programs. 

What have been the biggest challenges of studying at the University of Texas at El Paso and living in the United States?  

The biggest challenge of studying at UTEP was familiarizing myself with the campus. It is very big and I was always getting lost, but after a while I learned to navigate it. Fortunately, I never struggled with the language, culture, or study methodology thanks to previous studies at private institutions and work experiences in which I had the opportunity to collaborate with people from different countries. With respect to living in the United States, probably the only drawback was having to start developing a credit history. Fortunately I was able to do so, because through research work on campus I was able to acquire a temporary social security number and, with that, begin to establish my credit history and thus have access to more facilities. It was also a challenge to do my own tax returns. It is something I had never done before, but there are several departments on campus that support foreign students with these issues.  

How has the support of ConTex and Conahcyt impacted you?  

When I was about to finish my master's degree and was accepted to the Ph.D. program, I didn't know if I would have the means and time to continue studying. It was thanks to an email I received from the Department of Metallurgical, Materials and Biomedical Engineering (MMBME) at UTEP that I found out about Conahcyt's call for applications. I applied with great excitement and received the results in October 2022. For me it was a very important change because thanks to this scholarship and the support of both institutions my experience in the Ph.D. program at UTEP has been very comfortable, easy and, above all, exciting. The scholarship has had a positive impact on my life. I am grateful for the support, attention, and the opportunity to have a better future that the scholarship has given me. Thanks to this support I have been able to continue studying and specializing in areas of my interest that can result in positive projects for both Mexico and the United States.  

What kind of work do you hope to do in the future, and how do you hope your research will benefit people in the U.S. and Mexico? 

I have considered working in academia, either at a university in Juarez or El Paso, so that I can continue sharing knowledge in both countries. In the short term, however, I believe I can develop and gain more experience if I work for a while longer in the United States. I would like to work in the mining industry, since I am very interested in their processes and how they refine metals.  

I would also like to share the knowledge of 3D labs, failure analysis, and biomedical prosthetics that I have acquired at UTEP by setting up a lab in Mexico to support university students and contribute to the development of the community.   

What advice would you give to other Mexican students considering studying in Texas?  

First, I would tell them that they should be sure of what they want to study. If they get into the program they are really interested in, it will not be hard for them to study and learn everything they need to know. Once this is defined, I suggest they choose the university that is best suited for them based on the proximity to their hometown, tuition costs, and the presence of family or friends who can support them in each place. I encourage them to study in Texas and to apply for the Conahcyt scholarship because it will be an experience that will change their life for the better.

Lugar de Nacimiento: Ciudad Juárez, Chihuahua

Programa de Estudios: Doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales 

Institución:

Universidad de Texas en El Paso

Asesor:

Darren M. Cone Profesor de Práctica

Cuéntanos acerca de tu proyecto de investigación y por qué es importante para ti.

Mi proyecto de investigación se enfoca en el diseño y manufactura de un sensor de detección de fugas no destructivo multimodo para sistemas de gas de alta presión. Los sistemas de gas de alta presión son cruciales para el transporte de múltiples gases y líquidos de importancia para diferentes sectores, como la industria petrolera y aeroespacial. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar un detector de sensor modular con múltiples técnicas no destructivas fusionadas para la identificación de cualquier tipo de fuga con un mayor rango de localización. Adicionalmente, esta investigación busca garantizar la detección efectiva de fugas dentro de los sistemas de gas de alta presión sin necesidad de detener el flujo de gas y evitando posibles situaciones peligrosas o poner en riesgo la vida de las personas. Los datos para este proyecto se recopilaron a través de cálculos teóricos, diseños CAD/PCB y simulaciones de flujo, así como mediante un prototipo físico basado en enfoques cuantitativos y cualitativos. Las simulaciones se realizaron con un sistema de tuberías de acero inoxidable 316L de ¼” Ø con variaciones de flujo de helio y nitrógeno. 

En caso existir una fuga, dependiendo de la ubicación de la misma y del tipo de sistema de tuberías, la precisión de la detección puede no ser efectiva. La combinación de tres de los métodos de identificación más útiles--detección ultrasónica, reconocimiento térmico y observación de helio--representa una opción de alto valor para los usuarios. Estas tecnologías se integran dentro de una estructura modular que es posible adaptar a un dron que puede trabajar sin interrupciones, con lo que se ahorra dinero y tiempo. Mediante la actualización y rediseño de las tecnologías e instrumentos existentes es posible generar soluciones nuevas y más efectivas. 

Esta investigación es de alto valor ya que representa una rama del análisis de falla que complementa el estudio de las propiedades y rendimiento de los materiales, en este caso, del acero inoxidable. También se busca proponer un nuevo enfoque en el cual las muestras o sistemas a estudiar no tengan que ser destruidos y puedan incluso ser estudiados en pleno funcionamiento. Me gustaría pensar que este proyecto es un pionero en la mejora e integración de tecnologías existentes para un uso más práctico y menos convencional en la detección de fallas. 

¿Has presentado o publicado tu investigación en algún lugar? Cuéntanos sobre la experiencia.  

Por el momento estamos en la etapa de manufactura del prototipo. Los resultados en simulación han sido exitosos, pero aún falta probar el sensor de manera física. Esperamos sacar una publicación formal a inicios del 2025. Con anterioridad publiqué un estudio de materiales, específicamente de polímeros, titulado “Exploring the Effect of Moisture Exposure on Shape Memory Polymer Performance.“  

¿Qué dirías que es algo interesante sobre tu área de estudio que la mayoría de la gente no sabe?  

Una de las cosas más interesantes sobre la ciencia de los materiales que las personas tal vez no sepan es el concepto de metamateriales. Los metamateriales son materiales diseñados con propiedades que no se encuentran en la naturaleza. Están diseñados para tener propiedades que no ocurren naturalmente, como un índice de refracción negativo, que permite la manipulación de la luz de maneras inusuales. Los metamateriales tienen el potencial de revolucionar varios campos, incluidos la óptica, la acústica y la electrónica. 

Cuéntanos sobre tus colaboraciones académicas o profesionales con México.  

En el 2016, en México, fui ingeniero de diseño de estructuras mecánicas y de aplicaciones de materiales. Posteriormente incursioné en la ingeniería de procesos químico-mecánicos dentro de la industria automotriz (2017-2021). Del 2021-2022 me convertí en consultor de ingeniería de procesos y servicios técnicos, hasta que partí a los Estados Unidos para realizar mis estudios de doctorado. Actualmente apoyo a algunos alumnos de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) con sus tesis de ingeniería a nivel licenciatura.  

¿Qué te atrajo a Texas y a Universidad de Texas en El Paso?  

Yo me crié entre dos ciudades fronterizas, El Paso, Texas y Ciudad Juárez, Chihuahua. La mayor parte de mis estudios los hice en México, pero después de graduarme de ingeniería y de trabajar unos años decidí hacer estudios de posgrado en el extranjero. Cuando definí el enfoque en materiales y sus aplicaciones en la ingeniería descubrí que el programa de metalurgia y ciencias de los materiales en UTEP ofrecía grandes oportunidades de investigación y desarrollo profesional. El programa se encuentra entre los 10 mejores en Texas. En cuanto terminé la maestría hice solicitud al doctorado en UTEP, no solo porque los profesoresy los laboratorios son de primer nivel, sino también porque me pareció que podía aprender mucho más y que me sería posible desarrollar más proyectos a futuro con el respaldo académico de UTEP.   

¿Cuáles han sido algunas cosas buenas que no esperabas de Texas o de UTEP?  

Es increíble la cantidad de personas que vienen a Texas de diferentes países y que son recibidos en el estado de manera tan amable. Asimismo, la concentración de mexicanos y de descendientes de mexicanos que migraron por cuestiones personales, laborales y/o académicas hace que uno se sienta como en casa. Por otra parte, El Paso es una ciudad muy tranquila que está prosperando económicamente con el crecimiento de muchas de sus industrias, lo que permite vislumbrar un futuro prometedor. 

Por el lado de UTEP, el apoyo económico que otorgan a los estudiantes de posgrado es asombroso. Es increíble que los estudiantes mexicanos tengan la posibilidad de pagar colegiatura de residente como los estudiantes originarios de Texas/El Paso. A su vez, la cantidad de becas, opciones de trabajos y fondos para investigación en el campus permiten que los estudiantes puedan tener una mejor calidad de vida y que sigan enfocados en sus respectivas investigaciones y programas estudios. 

¿Cuáles han sido los mayores desafíos de estudiar en UTEP y vivir en los Estados Unidos?  

El mayor reto de estudiar en UTEP fue familiarizarme con el campus. Es muy grande y siempre me perdía, pero después de un tiempo logré identificarlo por completo. Afortunadamente nunca batallé con el idioma, la cultura o la metodología de estudio gracias a estudios previos en instituciones privadas y a experiencias laborales en las que tuve la oportunidad de colaborar con personas de diferentes países. Con respecto a vivir en Estados Unidos, probablemente el único inconveniente fue tener que comenzar a desarrollar historial crediticio. Afortunadamente lo logré, ya que por trabajos de investigación en el campus pude adquirir un numero de seguridad social temporal y, con eso, empezar a establecer mi historial de crédito y así tener acceso a más facilidades. También fue un desafío el hacer mi propias declaraciones de impuestos. Es algo que nunca había hecho, pero en el campus hay varios departamentos que apoyan a alumnos extranjeros con estos temas.  

¿De qué manera te ha impactado el apoyo de ConTex y Conahcyt?  

Cuando estaba por terminar mi maestría y fui aceptado en el doctorado no sabía si tendría los medios y el tiempo para poder continuar estudiando. Fue gracias a un correo que recibí del Departamento de Ingeniería Metalúrgica, de Materiales y Biomédica (MMBME) en UTEP que me enteré de la convocatoria de Conahcyt. Hice solicitud con gran emoción y recibí los resultados en octubre del 2022. Para mí fue un cambio muy importante ya que gracias a esta beca y al apoyo de ambas instituciones mi experiencia en el programa de doctorado en UTEP ha sido muy cómoda, fácil y, sobre todo, emocionante. La beca ha tenido un impacto positivo en mi vida. Agradezco el apoyo, la atención y la oportunidad de tener un mejor futuro que la beca me ha brindado. Gracias a este apoyo he podido seguir preparándome y especializándome en áreas de mi interés que pueden resultar en proyectos positivos tanto para México como para Estados Unidos.

¿Qué tipo de trabajo esperas hacer en el futuro? ¿De qué manera esperas que tu investigación beneficie a las personas en los Estados Unidos y México?  

He considerado trabajar en el ámbito académico, ya sea en alguna universidad en Juárez o El Paso, para así poder seguir compartiendo el conocimiento en ambos países. A corto plazo, sin embargo, considero que puedo desarrollarme y adquirir más experiencia si trabajo por un tiempo más en Estados Unidos. Me gustaría trabajar en la industria minera, ya que me llaman mucho la atención sus procesos y como refinan los metales.  

También me gustaría compartir los conocimientos de laboratorios 3D, análisis de fallas y prótesis biomédicas que he adquirido en UTEP montando un laboratorio en México para apoyar a estudiantes universitarios y contribuir al desarrollo de la comunidad. 

¿Qué consejo le darías a otros estudiantes mexicanos que estén considerando estudiar en Texas?  

Antes que nada, les diría que deben estar seguros de lo que quieren estudiar. Si entran al programa en el que realmente están interesados no les va a costar trabajo estudiar y aprender todo lo necesario. Una vez definido esto, sugiero que escojan la universidad que más les convenga con base en la cercanía a sus ciudades de origen, los costos de colegiatura y la presencia de familiares o amigos que los puedan apoyar en cadas lugar. Los alientaría a que estudien en Texas y a que hagan solicitud a las becas de Conahcyt ya que tendrán una experiencia que cambiará sus vidas para bien.