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Un viaje científico y familiar hacia el modelamiento computacional: La historia del libro del Dr. Jairo Useche que Springer publica como método abierto para entender el comportamiento de las estructuras

Por: Equipo periodístico Attuá

En la sala de su casa había un Atari. No era un juguete, al menos no para él. Era una máquina sencilla que encendía con una pantalla negra esperando instrucciones. Si nadie la programaba, no hacía nada. Ese misterio silencioso atrapó al joven Jairo Useche en su momento, y abrió una curiosidad que lo acompañó hasta hoy. Ese origen modesto desemboca en The Boundary Element Method for Engineering Analysis of Plates and Shells, el libro que Springer acaba de publicarle y que presenta un modelo computacional para estudiar placas y cascarones estructurales. 

Empecemos la conversación

La obra se inscribe en la mecánica computacional y en la mecánica de materiales, las dos áreas en las que Useche se ha especializado. Pero el libro no es solo teoría. Está construido para ser usado, todos los códigos en MATLAB están disponibles para que cualquier estudiante o profesional pueda simular, ajustar parámetros y dimensionar estructuras reales. Es un libro que se puede leer, pero sobre todo se puede poner a trabajar.

Esta nota nace de una conversación más amplia que también puedes escuchar en formato podcast al final de esta página. Aquí se recoge el corazón de esa charla: el origen del libro, su aporte a la ingeniería y el lugar que ocupa una investigación de este nivel hecha en Cartagena, ciudad histórica del Caribe colombiano y Patrimonio de la Humanidad, donde una comunidad científica pequeña pero consistente busca abrirse espacio en campos altamente especializados.

La identidad del profesor

Cuando se le pregunta qué mensaje quiere que acompañe a la nota, Useche no vacila. Desde que era estudiante en la UTB, defiende la idea de que un profesor no se limita a dictar clase. “Siempre he pensado que un profesor debe investigar”. Lo dice como quien afirma un principio vital. Para él, investigar no es un lujo ni un requisito institucional, sino una forma de nutrir la docencia y de mantener una relación viva con el territorio. 

La clase cambia cuando hay investigación detrás. Cambia lo que se enseña y cambia la manera en que los estudiantes se acercan a su disciplina. Esa visión se refleja en su trabajo actual: dirige las investigaciones de la UTB y acompaña a estudiantes que avanzan hacia maestrías y doctorados, muchos de ellos en áreas que el país apenas comienza a explorar.

Qué aporta el libro y por qué importa

El Dr. Useche se formó en ingeniería mecánica, en la línea de mecánica de materiales y mecánica computacional. Su campo de trabajo estudia cómo se comportan las estructuras cuando reciben cargas: cómo se deforman, cómo resisten, cuándo fallan. Las ecuaciones que describen estos fenómenos existen, pero no pueden resolverse a mano. Requieren métodos numéricos y herramientas de cómputo intensivo.

El libro se centra en el método de elemento de contorno para estudiar placas y cascarones. Useche recurre a una imagen sencilla para explicarlo a quienes no son ingenieros: pensar la estructura como una piel. Trabajar en sus bordes permite entender lo que sucede dentro sin calcular cada punto del volumen. Esa forma de mirar ahorra esfuerzo y amplía la precisión del análisis.

La mayor singularidad del libro está en su vocación práctica. No se queda en la formulación matemática ni en una colección de ejemplos. El método está implementado en códigos abiertos. “Le propuse a la editorial que los códigos fueran libres. Están en MATLAB. Cualquiera puede descargarlos, correrlos y aplicarlos a su propio problema”, explica Useche.

Ese paso abre una puerta tangible para quienes diseñan estructuras. Ingenieros mecánicos, civiles, navales o aeroespaciales pueden usar el modelo para dimensionar elementos: definir el espesor de una placa, analizar cómo responde un cascarón curvo o evaluar cargas específicas. No necesitan reconstruir el método ni programar desde cero. La teoría está ahí, el código también, y cada lector puede llevarlo a su contexto con libertad.

Una ingeniería más amplia de lo que parece

Durante la conversación, Useche insiste en que la ingeniería mecánica abarca más de lo que suele enseñarse en pregrado. No es solo maquinaria. Está en la sangre que fluye por las venas, que es hemodinámica, y en la resistencia del hueso, que es mecánica del material. Campos que hoy se integran a la ingeniería biomédica y que requieren una mirada más amplia de la profesión.

Para él, esa amplitud es esencial en un mundo donde el trabajo ya no depende del lugar físico. Un ingeniero formado en Cartagena puede aportar en proyectos de cualquier país, incluso si ese campo no existe en Colombia. “Lo importante es tener los conocimientos”, señala. “La tecnología puede no estar aquí, pero sí afuera. Y uno puede trabajar desde donde esté”.

En ese panorama, el libro se vuelve una puerta de entrada. Su enfoque aplicado acerca a estudiantes y profesionales a herramientas que hoy se usan en campos diversos: estructuras navales, aplicaciones biomédicas, diseño aeroespacial o infraestructura avanzada. Más que ampliar el mapa profesional, ofrece una base sólida para entender cómo se comportan las estructuras y para intervenir en ellas con criterio, sin importar la frontera o la escala del proyecto.

Una comunidad pequeña con gran impacto internacional

El método de elemento de contorno no pertenece a una comunidad masiva. Sus congresos reúnen a pocos investigadores que se reconocen entre sí. Por eso una publicación con Springer tiene un impacto particular: abre visibilidad en un campo donde los referentes son escasos y las contribuciones se cuentan de manera precisa.

Useche lo plantea con naturalidad, pero con plena conciencia de lo que implica. La publicación sitúa a la UTB en un escenario donde países como Brasil, Argentina y Chile cuentan con centros de supercomputación esenciales para los métodos numéricos más avanzados. Colombia aún no dispone de esa infraestructura, aunque sí del talento y la intención de fortalecer estas áreas desde la academia. “Esto ayuda a formar personas, a conectar instituciones y a impulsar temas en los que el país todavía tiene camino por recorrer”, afirma.

Una historia que vuelve al origen

Entre anécdotas aparece su familia. Useche es el mayor de cuatro hermanos. Uno estudió derecho después de pasar por arquitectura, otro es economista y el menor es administrador. Él fue el único que eligió la ingeniería y, más tarde, la programación, una ruta que en su momento no parecía lógica. En esa época se esperaba que un ingeniero mecánico supiera de grasa, soldadura y tornillos, no de computadores. “Algunos profesores nos decían que no tenía sentido aprender eso”, recuerda.

Aun así, su curiosidad tomó otro rumbo. Los primeros computadores domésticos, con memorias mínimas y sin sistemas operativos, lo obligaban a escribir instrucciones desde cero. Ese gesto repetido frente a una pantalla en negro moldeó su manera de enfrentar los problemas: comprenderlos a fondo para traducirlos en un lenguaje que la máquina pudiera reconocer. 

Con el tiempo, esa misma lógica lo llevó a entender cómo describir matemáticamente el comportamiento de una estructura y cómo implementar un método numérico para resolverlo. De ahí surge el libro, una forma de compartir con otros las herramientas que él aprendió construyendo desde aquellos días de programación elemental.

Lo que viene

Cuando se proyecta hacia el futuro, Useche piensa en Colombia. En el deseo de que el país entre de manera más decidida en áreas donde se requiere cómputo intensivo, infraestructura robusta y comunidades científicas fuertes. Quiere que la UTB consolide grupos capaces de dialogar con investigadores internacionales y que las nuevas generaciones encuentren caminos que aún no existen aquí, pero sí afuera.

Al terminar la conversación, Useche vuelve a la imagen inicial: el Atari que solo respondía cuando alguien se atrevía a escribirle una instrucción. Ese gesto resume su camino científico y su manera de enseñar.

“Si logro que un estudiante sienta esa chispa, ya aporté algo importante”.

En esa frase cabe la esencia del libro, de su trabajo y de la apuesta de un país que aún construye sus estructuras, no solo las físicas, sino las del conocimiento.

Conoce nuestra entrevista con el Dr. Jairo Useche

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