Nanosensores medirán los efectos de la descontaminación durante las Olimpiadas de Beijing
Por FERNANDO HERNANDEZ CACERES
En las recientes Olimpiadas de Beijing 2008, los científicos han encontrado una situación extraordinaria para analizar la respuesta de la atmósfera cuando una región muy poblada disminuye sustancialmente sus emisiones industriales contaminantes. La National Science Foundation (NFS) con su experimento CAPMEX ha incluido un estudio aéreo con aviones especiales no tripulados equipados con instrumentos nanotecnológicos medidores de contaminación (nanosensores). Los nanosensores permitirán realizar nuevas estimaciones de la irradiación solar, de la interacción entre aerosoles y nubes y, en definitiva, un estudio de las fuerzas climatológicas y los ciclos biogeoquímicos del este asiático y de las regiones del Pacífico oeste en una situación práctica que no teórica de disminución drástica de polución. Estos vuelos deben recoger información desde la isla surcoreana Cheju, a unos 1165 kilómetros al sureste de Beijing, isla que se encuentra en el camino que sigue el humo que emanan varias ciudades chinas, incluyendo Beijing. Esta información completará las mediciones de los satélites y observatorios en tierra firme que seguirán el rastro al polvo, hollín y polución que viajan desde Beijing y otros lugares de China en las llamadas nubes marrones. Todos estos instrumentos deben caracterizar los patrones de transporte de polución, así como determinar su evolución en función de las medidas propuestas por el gobierno chino durante el evento olímpico (según las cuales la actividad industrial de la zona debería disminuir un 30 por ciento, mientras que el uso del automóvil lo haría en un 50 por ciento). El científico meteorólogo V. Ramanathan, líder del citado experimento CAPMEX, ya había llevado a cabo previamente una investigación de las nubes marrones demostrando su importancia en las regiones contaminadas de la atmósfera. Sin embargo, el proyecto CAPMEX permitirá utilizar por primera vez la nanotecnología en un estudio de la contaminación del aire y su interacción con la meteorología en el sureste asiático. Si se determinan los efectos de una reducción de estas emisiones durante las Olimpiadas en el calor atmosférico, obtendremos importante información con la que analizar la evolución del calentamiento global. El equipo de Ramanathan ha revolucionado la obtención de datos atmosféricos a través del uso de esas unidades aéreas especiales, llamadas AUAVs, que permiten obtener información de diferentes propiedades como la temperatura, la humedad y la intensidad de la luz solar, la concentración de hollín o la capacidad de generar. También será posible conocer la cantidad de gas contaminante necesario para elevar la temperatura atmosférica así como crear perfiles dimensionales de las nubes y otras masas atmosféricas a un coste relativamente bajo. En estudios previos, los datos meteorológicos obtenidos en el aire ayudaron a demostrar que las nubes marrones disminuyen la irradiación solar que alcanza la superficie terrestre, calentando la atmósfera a baja altura e interrumpiendo la formación de nubes. Con el proyecto CAPMEX los científicos esperan mejorar también su habilidad de enviar el cálculo de los efectos de las partículas de polución más rápidamente y realzar su valor como herramienta definitoria de políticas de actuación globales.
Las observaciones desde satélite y tierra firme comenzaron el 1 de agosto. Los vuelos de pre-inspección se iniciaron el 9 de agosto y la campaña terrestre tendrá lugar hasta el 30 de septiembre.
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Sindicación
2009-09-23 a las 3.50 pm
Por mas que he buscado no he podido enterarme de si estos nanosensores hicieron bien o no su trabajo en las olimpiadas de Pekin… en fin, he buscado algunas cosas mas sobre nanosensores de contaminación. Parece que el principio en el que se fundamentan no podía ser mas sencillo; si una sustancia contaminante está presente, reacciona químicamente de forma muy específica con el nanosensor, cambiando alguna de sus “nanopropiedades”; un ejemplo serían nanosensores de cable de litio, molibdeno y selenio. En presencia de vapores de solventes orgánicos modifican su resistencia en hasta un 200%, lo que puede dar señal de aviso de la presencia de estos solventes, la mayoría de los cuales son contaminantes peligrosos.
http://cienciaunefa.blogspot.com/2009/01/nano-sensores-quimicos.html
Parece que estos nanosensores ya se están utilizando en detectar contaminantes en el agua.
http://www.nanotecnologia.com.pe/n_aguasan_ib04.html
Esta capacidad de los nanosensores de detectar contaminantes ha sido uno de las principales propiedades de la nanotecnología en las que se ha fijado la industri alimentaria; por medio de nanosensores sería posible detectar la presencia de algún contaminante o patógeno en el alimento y luego transmitir esta información al envase:
http://www.alimentatec.com/muestrapaginas.asp?nodo1=0&nodo2=0&idcontenido=668&content=18
2009-10-01 a las 1.07 am
Los sensores constituyen una de las herramientas modernas más útiles: en la industria agroalimentaria, en la industria química y en múltiples aplicaciones es necesario un detector de gases de todo tipo: gases nocivos, gases producidos en reacciones, gases contaminantes en la atmósfera, etc. todo ello juega además un papel importante en la economía debido a las sanciones por las emisiones de gases nocivos.
Un ejemplo de la nanotecnología aplicada a sensores de gases lo constituyen los sensores de gases de metales semiconductores. El procedimiento es muy sencillo: un gas determinado al fluir se deposita sobre la superficie de un metal semiconductor (CoO, NiO, SnO, etc.) y la detección se realiza mediante el cambio en la resistividad eléctrica, que se ve modificada al tener material en la superficie. Evidentemente la precisión no es muy alta, debido a que muchos otros tipos de gases pueden depositarse sobre el sensor que pueden falsear la medida. Para ello se realizan “narices electrónicas” consistentes en matrices de sensores de diferentes materiales que tienen distintas sensibilidades para diferentes gases, promediando y calibrando las medidas en función del gas que se desea detectar (siempre hay un gas que se busca y no al revés, que suele ser mucho más complicado).
Los alcoholímetros portátiles convencionales detectan mediante estos tipos de sensores, con una precisión no muy alta, pero suficiente como para saber si se ha excedido el límite legal de alcohol en aire expirado. A diferencia de los alcoholímetros portátiles, los alcoholímetros de las furgonetas de la Guardia Civil en España detectan la cantidad de alcohol en aire expirado mediante Espectroscopía Raman, una técnica moderna y fulminante de la que nadie puede escapar.
Actualmente los sensores de óxido de Níquel para detectar gases orgánicos se están investigando dado su amplia gama de aplicaciones y su relativamente bajo precio. Empresas e Instituciones gubernamentales como el INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial) de Argentina están trabajando en la calibración de sensores así como en el desarrollo de nuevos sensores semiconductores.
Pero no sólo gases pueden ser detectados, actualmente la biología y la física se están fundiendo de nuevo en la biofísica y bionanotecnología produciendo interesantes y prometedores resultados en la funcionalización de materiales orgánicos: aprovechando la conductividad de muchas moléculas orgánicas es posible controlar, detectar y aprovechar sus propiedades. Un ejemplo es la detección de proteínas o la posibilidad de obtener moléculas adheridas a superficies de oro, cobre o plata que sean conductoras en ciertas condiciones, abriendo el paso a la electrónica orgánica.
Un ejemplo actual son los sensores diseñados por un grupo de investigación de la Universidad Autónoma de Madrid, sus sensores, fabricados por materiales nanocompuestos con una estructura base óxido de silicio poroso detectan glucosa. No es algo nuevo (todos recordamos los usuales sensores de “gotita de sangre” que utilizan los diabéticos) pero sí es nuevo el tipo de material, lo cual es un avance para su implementación en procesos industriales así como en la nanomedicina.
La nanotecnología abre la puerta a una precisión hasta ahora nunca conseguida en los procesos de fabricación, medición y detección de la vida cotidiana.
Gurkhy.
- Sensor de Óxido de Silicio poroso para detectar glucosa, grupo de investigación de la UAM: http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6THH-4MFTVJP-3&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1029960918&_rerunOrigin=google&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=e9c9f01a6a6f6dc1173ae662fa3154cf
- INTI, sección de calibración: http://www.inti.gov.ar/sac/
- Aplicaciones del óxido de Níquel como sensor: http://eproceedings.worldscinet.com/9789812704306/9789812704306_0010.html