Los Científicos Desarrollan un Innovador Sensor que Puede Detectar de Manera Inalámbrica Agentes de Guerra Química
Un sensor innovador que utiliza tecnología SAW proporciona detección inalámbrica y altamente sensible de agentes de guerra química, marcando un gran avance en tecnología de seguridad al permitir un monitoreo eficiente y confiable en entornos desafiantes. (Concepto artístico). Crédito: SciTechDaily.com
Los investigadores han desarrollado un sensor revolucionario capaz de detectar agentes de guerra química sin cables, representando un gran avance en tecnología para la seguridad pública. Este innovador dispositivo, capaz de identificar sustancias como dimetil metilfosfonato (DMMP), ofrece un nuevo nivel de eficiencia y confiabilidad en el monitoreo y respuesta a amenazas químicas, sin la necesidad de fuentes de energía directa o conexiones físicas.
La urgente necesidad de detección avanzada de agentes de guerra química (CWA) para garantizar la seguridad global ha llevado al desarrollo de un nuevo sensor de gas. Este sensor se distingue por su respuesta rápida, alta sensibilidad y tamaño compacto, crucial para la detección temprana de CWAs. La detección y monitoreo precisos de los CWAs son vitales para operaciones de defensa efectivas, tanto militares como civiles. Debido a la naturaleza peligrosa de los CWAs, la investigación se limita típicamente a laboratorios autorizados que utilizan simuladores que imitan la estructura química de los CWAs sin sus efectos tóxicos.
Un estudio reciente dirigido por un equipo de expertos, publicado el 3 de enero de 2024, en la revista Microsystems & Nanoengineering, han desarrollado un sensor de vanguardia que identifica de forma inalámbrica agentes de guerra química, revolucionando las medidas de seguridad. Este dispositivo detecta de manera eficiente DMMP, mejorando las capacidades de respuesta a amenazas sin depender de fuentes de energía o conexiones.
En el estudio, los investigadores han innovado un sistema de sensores inalámbrico y pasivo con tecnología de onda acústica superficial (SAW), diseñado para revolucionar la detección de agentes de guerra química específicamente dirigida al dimetil metilfosfonato (DMMP), un simulante para los agentes nerviosos. Este sensor opera a 433 MHz, utilizando un recubrimiento único de polisiloxano de fluoroalcohol (SXFA) en un sustrato de niobato de litio, mejorando su sensibilidad y estabilidad en diversas condiciones ambientales.
Esquema y principio de funcionamiento del sensor químico SAW propuesto. Crédito: Microsystems & Nanoengineering
El núcleo del sistema está construido alrededor de un sustrato de niobato de litio YZ equipado con transductores interdigitales metálicos (IDT) y una antena adjunta. La interacción de la película SXFA con el DMMP altera las propiedades de la SAW, como la velocidad, permitiendo una detección precisa. Este diseño asegura una operación estable dentro de un rango de transmisión de 0-90 cm y es resistente en un amplio rango de temperatura (-30 ° C a 100 ° C) y niveles de humedad de hasta el 60% RH.
Según el equipo de investigación, este sistema de sensores marca un avance significativo en la tecnología de detección de CWA. Su naturaleza inalámbrica pasiva permite la operación en áreas inaccesibles o peligrosas, garantizando seguridad y eficiencia.
Esta tecnología tiene un inmenso potencial en defensa militar y civil, ofreciendo un medio confiable y eficiente para la detección temprana de CWA. Su capacidad para operar de forma inalámbrica y en entornos desafiantes lo convierte en una herramienta valiosa para garantizar la seguridad pública y la preparación contra amenazas químicas.
Referencia: “Un sistema de sensores inalámbrico pasivo de onda acústica superficial (SAW) para detectar agentes de guerra basado en película de polisiloxano fluoroalcohol" por Yong Pan, Cancan Yan, Xu Gao, Junchao Yang, Tengxiao Guo, Lin Zhang y Wen Wang, 3 de enero de 2024, Microsystems & Nanoengineering. DOI: 10.1038/s41378-023-00627-8
