Detector inspirado en la nariz de los perros

Un dispositivo portable y muy sensible que “olfatea” los vapores de explosivos y otras sustancias podría usarse como detector de humo en espacios públicos, el cual fue diseñado por un grupo de investigadores de la Universidad de California.

El equipo de investigación, liderado por el profesor Carl Meinhart, del área de ingeniería mecánica, y Martin Moskovits, de ingeniería química, ha diseñado un detector que usa nanotecnología de microfluidos que imita los mecanismos biológicos de los receptores olfativos de los caninos. El dispositivo es altamente sensible a las moléculas de ciertos aromas y es capaz de especificar y separar los olores cuando están revueltos.

“Hasta ahora los perros siguen siendo las estrellas a la hora de detectar explosivos, pero al igual que las personas, los perros pueden tener un buen día y uno malo, se cansan o se distraen. Por eso hemos diseñado un dispositivo con una mejor o igual sensibilidad que la de los perros, el cual manda la información a una computadora para reportar exactamente qué tipo de molécula está detectando”, dijo Meinhart. La clave de esta tecnología, explicó, está en la fusión de los principios de la ingeniería mecánica y la química.

Los resultados fueron publicados este mes en el journal Analytical Chemistry y demuestra que el dispositivo es perfectamente capaz de detectar el químico llamado 2.4-dinitrotolueno, el vapor principal que emanan los explosivos mejor conocidos como TNT o dinamita.

La tecnología desarrollada por los investigadores se inspira en el diseño biológico de la capa mucosa que se encuentra en la nariz de los perros, la cual absorbe y concentra las moléculas de los aromas que vuelan en el aire.

“Nuestra investigación no sólo une diferentes disciplinas para desarrollar algo nuevo, sino que también favorece la creación de nuevos empleos en la comunidad local y beneficios a la sociedad en general”, dijo Meinhart.

“El dispositivo consiste en dos partes. Uno es un microcanal, que es como un pequeño río que utilizamos para atrapar a las moléculas de los aromas y que las lleva a la otra parte, un mini espectrómetro que funciona con un láser, el encargado de detectar las moléculas. Los microcanales son veinte veces más delgados que un cabello humano”, explicó Moskovits.

Según los investigadores, la tecnología puede usarse para detectar una gran variedad de moléculas, no sólo de los explosivos y narcóticos. Por ejemplo, el dispositivo podría ayudar a detectar el aroma que desprenden algunas enfermedades y de esta forma ayudar al diagnóstico de los pacientes, asimismo, podría utilizarse para detectar emanaciones peligrosas, si la comida está por descomponerse o para rastrear objetos, químicos o residuos, entre otras cosas.

Referencias

Brian D. Piorek, Seung Joon Lee, Martin Moskovits, Carl D. Meinhart. “Free-surface microfluidics/surface-enhanced Raman spectroscopy for real-time trace vapor detection of explosives”. Analytical Chemistry.