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Invisible a primera vista

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Invisible a primera vista

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En lugares bastante inusuales, un ejército de pequeños dispositivos portátiles ya detectan lo que el ojo humano no puede ver. Estas obras de arte tecnológicas demuestran que el futuro puede predecirse y prevenirse sin ayuda de una bola de cristal

Luchando contra el amianto

Se trata de un asesino silencioso e invisible que cada año cuesta la vida a miles de personas en Europa. ¿Cómo se puede detectar para evitar más muertes?

Visitamos unas obras en el Reino Unido en las que los trabajadores no están solos entre los escombros. Unos investigadores han instalado una pequeña caja y un ordenador. Su función: vigilar la posible presencia de un enemigo muy temido que no se puede ver ni oler: el amianto.

“Éste es el prototipo de un detector de amianto. De momento funciona conectado a un ordenador que se encarga de grabar los datos y gestionarlos. La pantalla muestra el patrón de dispersión de cada partícula que pasa por el instrumento”, nos explica Chris Stopford, fàisico de la Universidad de Hertfordshire.

“Aquí hay mucho polvo pero se trata de polvo normal más que de fibras, por lo que no vemos ninguna fibra de amianto. El dispositivo funciona metiendo aire por esta entrada hacia una cámara en la que primero la partícula es iluminada por un láser. Después, el patrón de dispersión obtenido es capturado y expuesto en un campo magnético. Si la partícula es de fibra de amianto, entonces rota cuando es expuesta al campo magnético”, concluye.

La párticicula gira y los investigadores han sabido combinar esta característica con la ciencia del láser para desarrollar su dispositivo y evitar errores.

“Esta fibra por ejemplo – nos muestra Chris Stopford – es unas 1.000 veces más grande que una fibra de amianto pero cuando pasa por un rayo láser, se ilumina de la misma forma que la fibra de amianto, creando un patrón de dispersión muy similar”.

En su trabajo también utilizan fibras reales de amianto. Esta peligrosa técnica de investigación ahora es posible gracias a los grandes avances tecnológicos. No obstante, el riesgo no era el único impedimento hasta ahora.

“La razón principal por la que esto no se ha hecho antes fue por motivos de financiación. Los láseres eran muy caros. Los procesadores informáticos potentes también, así que los investigadores no podían crear algo barato y portátil que la gente pudiese llevar a cualquier parte y usarlo. Ahora los láseres son más baratos, al igual que los procesadores potentes”, argumenta el científico.

En el campo de pruebas, los investigadores están seguros de que su prototipo funcionará e incluso ya piensan en el futuro.

“El siguiente paso para el prototipo es quitar el ordenador externo y poder instalar dispositivos electrónicos internos que hagan todo el análisis. Después de eso, podremos incrementar el flujo de aire, para poder analizar una mayor cantidad de aire de una habitación de forma más rápida”, indica Chris Stopford.

Alan Archer, coordinador del proyecto ALERT tiene también su visión: “Ya tenemos en mente una versión portátil de nuestro sistema. Creemos que será necesario contar con una unidad que una persona pueda llevar fácilmente encima, para que cuando el operario esté trabajando, el sistema respire el mismo aire que el trabajador. Entonces podría contar con una alarma por vibración o sonido. Basta con inhalar una única fibra de amianto para que cause un daño importante al cuerpo, por lo que hay que evitar en todo lo posible el contacto con amianto en el ambiente”.

Controlando la calidad del vino sin necesidad de laboratorios

A veces ver lo invisible no tiene como finalidad únicamente evitar el peligro. También puede servir para mejorar la calidad del vino directamente en los viñedos.

En un viñedo que visitamos en Portugal la vendimia se realiza de forma diferente. Un grupo de investigadores está probando un pequeño dispositivo llamado “winepen”, que puede, literalmente, escribir qué hay dentro de las uvas.

“Es una herramienta muy útil. Nos permite realizar un control de madurez aquí mismo, y sin destruir las uvas. Podemos medir rápidamente los niveles de azúcar, de acidez y de polifenol dentro de las uvas. El dispositivo tiene un GPS integrado así que podemos caminar por todo el terreno tomando diferentes muestras y gestionar el viñedo contando con esos datos”, comenta Teresa Manso, agrónoma de la bodega Quinta da Mata Fidalga.

El aparato funciona midiendo la respuesta natural de las uvas y sus moléculas a la luz. Los datos obtenidos se cargan en un ordenador que los pasa por modelos matemáticos para después convertirlos en mapas que pueden ser vistos en dispositivos portátiles.

“Este mapa muestra la distribución de azúcar en las uvas en este viñedo. La escala va de verde a rojo. Las regiones en verde muestran un contenido bajo de azúcar en las uvas, mientras que las que están en rojo tienen la mayor concentración de azúcar”, nos muestra João Miguel Encarnação, biotecnólogo de Ateknea.

“En este caso particular, podemos ver aquí que en esta región hay una concentración baja de azúcares, así que el vinicultor puede decidir producir un tipo de cierto tipo de vino. Sin embargo, hay otra zona con una concentración de azúcares mucho más alta, donde el vinicultor puede producir otro tipo de vino, con más alcohol, un vino más vigoroso y estructurado”.

Las funciones del dispositivo son más que bienvenidas por los vinicultores, como declara Fabiano Varandas dos Santos, propietario de Quinta da Mata Fidalga: “De esta forma no tenemos que perder tiempo tomando muestras de uvas de cada planta para después enviarlas al laboratorio y luego esperar a que lleguen los resultados. Es un proceso muy lento y problemático que podemos evitar gracias a esta herramienta. Ahora tenemos los resultados en tiempo real y podemos planear las vendimias de un día para otro”.

El dispositivo fue desarrollado dentro de un proyecto de investigación de la Unión Europea. Los científicos esperan ahora poder mejorar la tecnología gracias al programa “Horizonte 2020”, el nuevo instrumento de financiación para la investigación y la innovación en Europa.

Además, investigadores como el agrónomo Luís Miguel Fernandes, no andan cortos de ideas: “El dispositivo debe ser más ergonómico. En el futuro nos gustaría que se adaptase mejor a la mano. También tenemos que trabajar para mejorar el sensor. Es un sensor óptico y la luz aún interfiere a menudo en las lecturas que toma. Debemos asegurarnos de que el sensor esté bien centrado en las uvas de las que va a tomar datos y minimizar las interferencias de la luz en las lecturas que hacemos con él”.

Evitando que los pesticidas lleguen a los alimentos

Pero los dispositivos pequeños y fáciles de usar capaces de ver los invisible pueden tener otras utilidades. A veces, la tecnología portátil puede hasta evitar la contaminación de comida.

En una instituto de Alemania nos encontramos con un panadero que está con las manos en la masa en nombre de la ciencia.

Prepara pan con algunos cereales que son importados desde la India o China. Éstos llegan con un certificado que confirma que cumplen con la legislación de la UE sobre pesticidas, pero a veces, surgen dudas.

“Nuestros proveedores garantizan que el cereal importado esta libre de pesticidas y estamos seguros de que en el 99% de los casos la calidad del producto es buena. Pero por supuesto, queremos estar seguros al 100%. Eso es muy importante, y nos gustaría poder verificarlo nosotros mismos”, razona mientras trabaja la masa el panadero Reiner Stolzenberger.

Por eso, unos investigadores han desarrollado un dispositivo diseñado para detectar rápidamente pesticidas en los cereales. El prototipo se construyó gracias a la investigación hecha por unos científicos griegos y tiene como base un complejo proceso biológico y químico.

No obstante, tal como explica János-István Petrusán, químico especializado en alimentos y coordinador del proyecto FOODSCAN, su uso es muy simple: “El sistema registra la reacción entre los anticuerpos y las células vivas. Estos datos se pasan mediante una señal electrónica al aparato en el que se procesan. Después se obtiene el resultado, que te dice si la muestra esta contaminada o no”.

“El sistema está desarrollado de forma que las pequeñas y medianas empresas puedan usarlo. No se necesita personal cualificado para manejarlo. De hecho cualquier trabajador podría utilizarlo tras un pequeño curso de formación”, asegura.

Las muestras usadas en la prueba dan negativo en pesticida. El panadero, que ya puede comenzar a preparar el pan, no sólo está interesado en contar con un aparato similar, sino que además le gustaría que también controlase otras sustancias.

“Es muy importante mejorar esta tecnología para que podamos verificar la presencia de otros productos tóxicos en la materia prima que usamos. Productos como los metales pesados, para que podamos vender alimentos sanos a nuestros clientes”, nos dice Reiner Stolzenberger.

Unos clientes y ciudadanos que serían los principales beneficiados de los esfuerzos de los investigadores por conseguir ver lo invisible.