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Diseñados en la UPNA nuevos dispositivos de fibra óptica para crear redes complejas de sensores

09.02.2020 | 08:22
Aitor López Aldaba, nuevo doctor por la UPNA.

PAMPLONA. Aitor López Aldaba (Pamplona, 1988), que trabaja como ingeniero de telecomunicación en Siemens Gamesa Renewable Energies, ha diseñado, en su tesis doctoral defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), nuevas estructuras basadas en fibras de cristal fotónico para su uso como sensores de fibra óptica, que pueden monitorizar parámetros físicos y químicos.

Así, estos nuevos dispositivos controlan temperaturas de entre -160ºC y 300ºC y humedades de entre el 20% y el 90%. Además, ha diseñado, con dichas estructuras, redes complejas con múltiples sensores, que reducen el coste económico relativo de cada uno de estos dispositivos, ha destacado la UPNA en un comunicado.

Según ha indicado el centro universitario, los sensores basados en fibra óptica presentan características tales como "inmunidad a las interferencias electromagnéticas; resistencia en ambientes hostiles o desfavorables; dimensiones compactas; capacidad de multiplexado, que consiste en monitorizar múltiples sensores en una única línea de comunicación, compartiendo fuente y receptor; y monitorización remota, que los convierten en alternativas atractivas a los convencionales sensores eléctricos".

Además, "un valor añadido de este tipo de dispositivos es que pueden ser usados como sensores y como canales de comunicación de forma simultánea", ha explicado el autor de la tesis doctoral, que ha sido dirigida por los investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) Manuel López-Amo Sainz y Cándido Bariáin Aísa y ha obtenido la calificación de sobresaliente 'cum laude'.

En el caso de los sensores compuestos de fibras de cristal fotónico, "la particular estructura geométrica de estos materiales hace que presenten unas propiedades y capacidades únicas" para monitorizar distintos parámetros. Por ejemplo, las fibras de cristal fotónico pueden guiar la luz en núcleos huecos, lo cual no es posible en la fibra óptica convencional.

"El potencial más destacado de las fibras de cristal fotónico consiste en su capacidad para guiar la luz a través del núcleo de la fibra, una luz que se ve directamente influenciada por cualquier elemento que se encuentre inmediatamente en contacto con dicho núcleo. Además, puede ser adaptadas a las necesidades de la aplicación", ha detallado el investigador.

En su investigación, Aitor López Aldaba ha fusionado tres áreas de conocimiento: fibras de cristal fotónico, deposición de agentes químicos sobre fibras ópticas e interferometría o técnicas que combinan la luz para obtener imágenes de mayor resolución.

De esta forma, el investigador ha obtenido sensores de parámetros físicos, como temperatura, tensión o vibración. "Destacan los resultados obtenidos con el sensor de temperatura, que permite monitorizar temperaturas de entre -160ºC y 300ºC y que se validó experimentalmente en el marco de un proyecto europeo. Puede alcanzar temperaturas de 270ºC en ambientes altamente exigentes, con alto grado de humedad, presencia de gases corrosivos y durante largos periodos de tiempo", ha afirmado.

Además, en el caso de los sensores para parámetros químicos, Aitor López Aldaba ha recurrido a la deposición de óxidos metálicos en el interior de la fibra, de modo que se crea una fina capa de dicho material en torno al núcleo de la fibra.