Desarrollan un novedoso dispositivo del tipo “nariz electrónica” para detectar vapores

Universidad Nacional de La Plata - Facultad de Ingeniería

February 05, 2018 | 4 ′ 8 ′′


Desarrollan un novedoso dispositivo del tipo “nariz electrónica” para detectar vapores


Se trata de un aparato miniaturizado construido con técnicas combinadas de nanotecnología y electrónica. Durante pruebas de laboratorio el prototipo logró detectar distintas concentraciones de tolueno en el aire.

El ingeniero electrónico Santiago Barrionuevo, egresado de la Facultad de Ingeniería de la UNLP, diseñó un innovador dispositivo que sirve para la detección de compuestos orgánicos volátiles presentes en el ambiente. Lo novedoso del desarrollo es que combina técnicas de nanotecnología con micro-electrónica. El sensor está construido con nanopartículas metálicas.

El equipo es de gran utilidad en un amplio campo de aplicación, como la detección de vapores en procesos industriales donde se emplean estas sustancias peligrosas, hasta la detección de acetona en pacientes que padecen diabetes.

El desarrollo recibió dos premios. A nivel nacional, fue distinguido en el rubro “Innovación en la Universidad”, en el concurso “Innovar 2017”, organizado por Ministerio de Ciencia y Tecnologia de la Nación. En dicha ocasión, fueron galardonados productos y procesos que se destacan por su alto grado de novedad, desarrollo, impacto social y viabilidad comercial. El otro premio fue una mención de “Honor a la Innovación”, otorgado por la Universidad Nacional de La Plata.

“Es un dispositivo miniaturizado, de 9 cm x 5 cm. Este primer prototipo tiene escalas macroscópicas, pero podemos reducir su tamaño cada vez más para tratar de llegar a escalas microscópicas, como es el caso de un microchip”, describió el investigador, quien realizó este desarrollo como trabajo final de su tesis de doctorado.

La nanotecnología es un conjunto de técnicas, conocimientos y herramientas que trabajan en nanoescala. La nanoescala equivale a una mil millonésima parte de un metro. El Dr. Francisco Ibáñez, director del proyecto, aportó que “como ejemplo más tangible se la asocia con la relación de diámetros de una nuez (nanoescala) al diámetro del planeta Tierra”.

Y añadió que: “Las narices electrónicas tratan de emular el olfato de los perros y los seres humanos, pero empleando sistemas electrónicos portátiles, pequeños, y que puedan monitorearse en forma remota”.

Ibáñez pertenece al Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), dependiente del CONICET y la UNLP. En tanto, la co-dirección del trabajo estuvo a cargo del Ing. José Rapallini, del Centro de Técnicas Analógico-Digitales (CeTAD), perteneciente a la Facultad de Ingeniería.

“Entre los compuestos orgánicos volátiles pueden estar los hidrocarburos con una alta presión de vapor. Son tóxicos, liposolubles (pueden disolverse en grasas) e inflamables (con riesgo de explotar), generando una gran peligrosidad para el usuario que esté en contacto con los mismos. Un ejemplo característico puede ser el tolueno, el cual es dañino para la salud si estamos expuestos a él”, comentó el joven ingeniero.

Y agregó que: “La detección de estos vapores sirve para resguardar la seguridad de los operarios en una planta y como un método de control de procesos industriales”.

Respecto a las nanopartículas utilizadas pueden ser de metales como el oro, paladio o platino y recubiertas con un grupo orgánico afín a un compuesto orgánico volátil. Afín porque existen interacciones electroestáticas entre la cadena orgánica y el compuesto orgánico.

Para esta investigación, Barrionuevo se focalizó principalmente en la detección de tolueno, aunque también se podrían sensar otros compuestos orgánicos volátiles. Durante las pruebas de laboratorio realizadas el prototipo logró detectar distintas concentraciones de tolueno en el aire.

El tolueno es un hidrocarburo aromático a partir del cual se obtienen derivados del benceno, el ácido benzoico, el fenol, la caprolactama, la sacarina, el diisocianato de tolueno (TDI), materia prima para la elaboración de poliuretano, medicamentos, colorantes, perfumes, trinitrotolueno (TNT) y detergentes.

Es un compuesto muy utilizado en la industria química como solvente orgánico; sin embargo, el mismo posee una alta presión de vapor, lo que hace que en condiciones normales se evapore rápidamente.

Eduardo Spinola
espinola72@gmail.com
Área de Comunicaciones y Medios Facultad de Ingeniería
Dirección General de Comunicación y Medios


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