Crean un sistema de sensores impresos en papel que detectan explosivos

Nuevos sensores inalámbricos impresos en papel podrían abaratar los sistemas de detección de explosivos peligrosos, realizando de esta forma un vital aporte en el terreno de la seguridad. La tecnología, que ha sido desarrollada por especialistas del Georgia Institute of Technology (GTRI) de Estados Unidos, emplea nanotubos de carbono y puede imprimirse mediante métodos convencionales de inyección de tinta.

Según destacó Krishna Naishadham, líder del grupo de trabajo que ha desarrollado el prototipo, éste supone un paso significativo hacia la producción de un sistema inalámbrico integrado para la detección de explosivos, que suma además como ventaja principal su bajo coste.

El sistema consiste en la incorporación de un sensor y un dispositivo de comunicaciones en un pequeño y barato paquete, que podría funcionar prácticamente en cualquier lugar. El componente inalámbrico necesario para la comunicación de la información recopilada por el sensor puede imprimirse en papel fotográfico o similar, mediante técnicas convencionales de inyección de tinta.

Otros tipos de dispositivos de detección de artefactos explosivos se basan en la fabricación de onerosos semiconductores o emplean técnicas complejas como la cromatografía de gases, consumiendo mucha energía y requiriendo la intervención humana directa. Por otro lado, habitualmente no funcionan a temperatura ambiente y no están integrados a dispositivos de comunicación inalámbrica.

Mayor sensibilidad

El avance concretado por este grupo de especialistas fue difundido recientemente en una nota de prensa del GTRI, y además ha sido publicado en distintos medios, como Science Daily. El dispositivo se basa en nanotubos de carbono optimizados.

Esta tecnología de detección de explosivos fue además presentada en el IEEE Antennas and Propagation Symposium (IEEE APS), el mes de julio pasado en Spokane, Washington, Estados Unidos. La presentación recibió una Mención de Honor en el marco de un concurso científico que formó parte del seminario.

Sin embargo, éste no es el primer sensor inalámbrico capaz de detectar amoníaco como componente de explosivos y que, al mismo tiempo, puede imprimirse en papel mediante inyección de tinta. Una tecnología similar fue desarrollada el año pasado por un grupo de la Escuela de Ciencias de los Materiales e Ingeniería de Georgia Tech, en el que también participaron algunos especialistas encargados del prototipo galardonado en el IEEE Antennas and Propagation Symposium.

Pero los investigadores explicaron que el último desarrollo tiene una gran ventaja con respecto al primero: se ha mejorado de manera notable su sensibilidad, lo que permite detectar concentraciones muy bajas de amoníaco, aumentando así su efectividad y alcance en la detección de artefactos explosivos y peligrosos.

Eficacia y bajo coste

La clave para los componentes de impresión, los circuitos y antenas empleadas se encuentra en las nanopartículas de plata utilizadas, que debido a sus características garantizan la máxima eficacia de funcionamiento de los componentes basados en papel. Asimismo, las tecnologías de inyección de tinta permiten una impresión de bajo coste, muy conveniente en comparación con otras opciones, como por ejemplo el grabado húmedo.

Empleando las tintas adecuadas, una impresora se puede utilizar prácticamente en cualquier lugar para producir circuitos y componentes personalizados, usando materiales baratos, como el papel fotográfico o plásticos como el polietileno tereftalato, que al ser resistente al agua puede garantizar una mayor fiabilidad.

Para la impresión de inyección de tinta de estos componentes también es posible utilizar materiales flexibles orgánicos, como polímeros de cristal líquido (LCP), que se caracterizan por su robustez y resistencia a la intemperie. Los componentes obtenidos con estos materiales pueden adaptarse y adherirse prácticamente a cualquier superficie.

El sensor creado detecta pequeñas cantidades de amoníaco, a razón de cinco partes por millón, un ingrediente que generalmente se encuentra en artefactos explosivos, siendo de utilidad en consecuencia para el personal que participa en misiones militares o humanitarias o en otras situaciones similares. También puede ser utilizado para detectar otros gases potencialmente peligrosos en ambientes hogareños, sitios de atención médica e instalaciones industriales.