lunes, 15 de octubre de 2018
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Un grupo de investigadores de la CNEA y la UNSAM trabajan en el desarrollo de sensores para narices electrónicas que permiten detectar desde gases peligrosos hasta la calidad de alimentos y, de manera todavía experimental, la presencia de insectos peligrosos como las vinchucas.

Por Matías Alonso

 

 

Agencia TSS – Investigadores de la UNSAM y la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) trabajan con el Instituto Nacional de Medicina Tropical(INMET) en el desarrollo de sensores para narices electrónicas que permitan detectar la presencia de vinchucas, el vector del Chagas. Hasta el momento, en las pruebas de laboratorio el dispositivo ha podido detectar la presencia del insecto de manera exitosa, así como también diferenciar si son machos, hembras o pupas, y si son transmisores o no del Chagas. La detección de la presencia de vinchucas mediante esta técnica permitiría hacer fumigaciones solo en los lugares que resulte necesario, con lo que se podría ahorrar tanto en costos de prevención como en molestias a los ocupantes de las casas.

Para el desarrollo de los sensores utilizaron papeles sobre los que caminaron las vinchucas durante diferentes períodos de tiempo, lo que permitió configurar el equipo para que pudiera reconocer sus diversos olores. El siguiente paso de la investigación, si consiguen el financiamiento necesario –para lo que se encuentran en conversaciones con el Ministerio de Salud de la Nación, del que depende el INMET– consistirá en trasladarse a Misiones y hacer las detecciones directamente en ambientes con vinchucas, para validar la técnica fuera del laboratorio. La complejidad de este último paso es que en una casa existen muchos elementos que pueden dar lugar a falsos positivos y distorsionar los olores, como en el caso de químicos como lavandina y alcohol.

Para fabricar los sensores se utiliza una base de grafito con nanopartículas de óxido de un metal que queda fundido en una superficie de vidrio. Los sensores son tratados por ablación láser y, según qué nanopartículas se usen, el sensor será sensible a uno u otro elemento.

 

El proyecto que inició el desarrollo de una nariz electrónica nació en el año 1998 por iniciativa del físico Alberto Lamagna, como parte de la puesta en operación del Área Limpia de la CNEA, de la que actualmente es su vicepresidente. Posteriormente, el proyecto recibió un subsidio para desarrollar sensores de gas de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica. La iniciativa fue creciendo y Carlos Rinaldi, director de la División de Sensores del Departamento de Micro y Nanotecnología de la CNEA –y docente de la UNSAM– continuó la línea de investigación iniciada por Lamagna y la amplió a la producción de sensores.

Una nariz electrónica es un instrumento de olfato artificial que permite detectar olores mediante el uso de diversos tipos de sensores. En el caso del dispositivo diseñado por Lamagna –que también es profesor de la Escuela de Ciencia y Tecnología de la UNSAM– son seis, capaces de detectar diferentes concentraciones de gases y sustancias presentes en el ambiente.

En los inicios, la nariz electrónica producida por este equipo de investigación usaba sensores importados, pero tuvieron que cambiar de estrategia porque su proveedor suizo había sido adquirido por otra firma que había discontinuado la producción del modelo que utilizaban. “Toda la línea de producción estaba pensada con esos sensores y ya no la podíamos usar porque no se conseguían más. Finalmente, decidimos hacer nuestros propios sensores”, recuerda Rinaldi.

Para fabricar estos pequeños sensores se utiliza una base de grafito con nanopartículas de óxido de un metal que queda fundido en una superficie de vidrio. Los sensores son tratados por ablación láser y, según qué nanopartículas se usen, el sensor será sensible a uno u otro elemento. Por ejemplo, el óxido de zinc es muy reactivo a la presencia de nitrógeno y el óxido de circonio a la de oxígeno.

De la unión entre los investigadores de la CNEA y la UNSAM y la empresa Bell Export surgió la empresa Argentumtexne, incubada por la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN), con el objetivo de desarrollar sistemas comerciales de olfatometría y de separación de gases en áreas como salud, medioambiente y alimentos.

 

Un tesista que trabajó con el equipo realizó un trabajo con olfatometría para determinar la frescura del pescado y desarrolló un protocolo que ya que se puede utilizar para detectar la presencia de trimetilamina, el compuesto orgánico que produce el típico olor a pescado. A partir de esa medición es posible determinar su frescura y los límites para su consumo, además de si se utilizó lavandina para disimular sus condiciones de conservación.

En otro proyecto, la empresa Granix pidió una demostración del uso de la nariz electrónica para hacer control de calidad del envejecimiento de la producción. “Compramos galletitas de ellos con diferentes fechas de vencimiento y logramos agruparlas fácilmente con olfatometría”, explicó Rinaldi.

En el año 2014 comenzó a funcionar el programa Nanopymes, con financiamiento de la Unión Europea (UE). El objetivo era que las empresas pequeñas y medianas pudieran incorporar nanotecnología en sus productos, tanto para mejorar su productividad como para crear otros nuevos. Parte de este programa estaba dedicado al área de instrumentación y permitió que investigadores de la UNSAM y la CNEA se vincularan con la empresa Bell Export para la fabricación de una nariz electrónica dedicada al control de calidad de la producción de gases para hospitales.

Bell Export produce gases para el área de salud –como oxígeno– por el método PSA, que consiste en la producción de gases en el mismo hospital en lugar de hacerlo en una planta central y luego trasladarlo con garrafas. Para la caracterización de los gases, la empresa utilizaba instrumentación importada y eso elevaba los costos de comercialización.

De esta unión público-privada surgió la empresa Argentumtexne, incubada por la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN), con el objetivo de desarrollar sistemas comerciales de olfatometría y de separación de gases en áreas como salud, medioambiente y alimentos. “El desafío es todo el costo del conocimiento que está detrás de lo que hacemos. Es necesario encontrar un mercado para vender una cantidad de equipos que permitan mantener la estructura de la empresa”, le dijo Rinaldi a TSS.

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