Desarrollan sensores de fibra óptica para controlar el oxígeno en cuevas y bodegas

Pamplona - La ingeniera de telecomunicación Nerea de Acha Morrás (Nazar, Navarra, 1989) ha desarrollado durante su tesis doctoral, leída en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), diferentes sensores luminiscentes de fibra óptica para medir oxígeno gaseoso. Para ello, la doctora ha fabricado diversos recubrimientos a escala nanométrica. Como resultado, la investigadora ha obtenido dispositivos de muy alta sensibilidad y resolución, que permiten monitorizar variaciones de la concentración de oxígeno de hasta el 0,1% y que presentan cortos tiempos de respuesta en la medición. Estos sensores posibilitan controlar el oxígeno presente en espacios confinados como, por ejemplo, simas, cuevas, bodegas u otras estancias cerradas, donde su concentración es crítica, con el fin de evitar posibles riesgos para la salud.

Un sensor es un dispositivo que detecta cambios en el medio externo y los transforma en señales que pueden ser registradas o medidas. En este trabajo de investigación, De Acha Morrás trabajó con sensores de fibra óptica basados en luminiscencia. “Esta consiste en la absorción de energía por parte de un material, y la consiguiente emisión de parte de dicha energía en forma de luz”, explica la investigadora, cuya tesis doctoral ha obtenido la calificación de sobresaliente cum laude con mención internacional. “En este caso, como se buscaba medir la concentración de oxígeno, se utilizó una molécula luminiscente sensible a dicho gas: dado que el oxígeno apaga la luz que emite la molécula, su concentración puede ser monitorizada midiendo la intensidad de la luz emitida”, apunta.NANOESCALA Para fabricar estos sensores, De Acha recurrió a la técnica de nanoenseamblado capa por capa. “Esta técnica permite controlar, a escala nanométrica, diferentes parámetros de las estructuras fabricadas, como el grosor, la rugosidad, la porosidad y la permeabilidad. Estos parámetros, además, determinan las propiedades de los diferentes sensores de oxígeno, por lo que estas pueden ser modificadas con gran precisión. Asimismo, es la primera vez que la molécula utilizada para monitorizar oxígeno ha sido depositada en una nanoestructura mediante el empleo de dicha técnica”, señala la investigadora, cuya tesis doctoral ha sido dirigida por dos docentes del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación: el catedrático Francisco Javier Arregui San Martín y el profesor César Elosúa Aguado, investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la UPNA.

“Con esta técnica se puede ajustar la distancia entre las capas de material sensible, de forma que es posible evitar el fenómeno conocido como self-quenching o autoapagado de la luminiscencia, que tiene lugar cuando la distancia entre las diferentes moléculas de indicador es muy pequeña, del orden de unidades de nanómetros”, concluye la nueva doctora. - D.N.