{"id":7121,"date":"2015-03-13T16:48:11","date_gmt":"2015-03-13T16:48:11","guid":{"rendered":"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/sensors-wi-fi-per-detectar-contaminacio-2\/"},"modified":"2015-03-21T19:11:46","modified_gmt":"2015-03-21T19:11:46","slug":"sensors-wi-fi-per-detectar-contaminacio-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/sensors-wi-fi-per-detectar-contaminacio-2\/","title":{"rendered":"Sensores Wi-Fi para detectar contaminaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p id=\"aui_3_2_0_1204\">\u00bfC\u00f3mo podemos desarrollar sensores que detecten el di\u00f3xido de nitr\u00f3geno y otros contaminantes, requieran poca intervenci\u00f3n humana y puedan transmitir la informaci\u00f3n recogida a trav\u00e9s de tecnolog\u00edas inal\u00e1mbricas? La respuesta est\u00e1 en la nanotecnolog\u00eda, la ciencia que estudia la manipulaci\u00f3n precisa de los \u00e1tomos y las mol\u00e9culas para fabricar productos a escala humana. Investigadores de la URV han desarrollado un prototipo que permite identificar los niveles de di\u00f3xido de nitr\u00f3geno en el ambiente y es muy barato de producir. Esto permitir\u00eda sensorizar las ciudades y controlar este contaminante que, en altas concentraciones, puede ser peligroso para la salud.<\/p>\n<p id=\"aui_3_2_0_1207\">Para ello, el investigador Eduard Llobet y el resto de miembros del grupo de Microsistemas y Nanotecnolog\u00edas para el An\u00e1lisis Qu\u00edmico (MINOS) de la Universitat Rovira i Virgili (URV) de Tarragona trabajan desde 2006 con nanotubos de carbono, un nanomaterial sensible que permite detectar gases contaminantes. Ahora, David Girbau y el grupo de Nanoelectr\u00f3nica y Sistemas Fot\u00f3nicos (NEPHOS) se han unido a esta investigaci\u00f3n. Su experiencia son las redes y tecnolog\u00edas inal\u00e1mbricas y, fruto de tal combinaci\u00f3n, surge el detector de di\u00f3xido de nitr\u00f3geno que transmite la informaci\u00f3n de forma inal\u00e1mbrica.<\/p>\n<figure id=\"attachment_6908\" aria-labelledby=\"figcaption_attachment_6908\" class=\"wp-caption alignnone\" style=\"width: 680px\"><a href=\"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18541.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-6908\" src=\"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18541.jpg\" alt=\" Per\u00f2, qu\u00e8 s\u00f3n els sensors basats en nanotubs de carboni? Aquests nanotubs s\u00f3n una mena de cilindres amb parets formades per \u00e0toms de carboni enlla\u00e7ats entre ells. A m\u00e9s, s\u00f3n molt petits: el seu di\u00e0metre \u00e9s d'uns pocs nan\u00f2metres. Un nan\u00f2metre \u00e9s la milion\u00e8sima part d'un mil\u00b7l\u00edmetre. Per fer-se una idea, el di\u00e0metre d'un cabell, de mitjana, \u00e9s de 0,1 mil\u00b7l\u00edmetres, \u00e9s a dir, 100.000 nan\u00f2metres. Com que \u00e9s tan petit, tots els \u00e0toms de carboni estan en contacte amb l'ambient i tenen una gran superf\u00edcie per interactuar amb els gasos que es volen detectar. Per al sensor &quot;no utilitzem un \u00fanic nanotub de carboni, sin\u00f3 una capa de nanotubs que posem sobre una mena de targeta, similar a una targeta de cr\u00e8dit&quot;, explica l'investigador Eduard Llobet. Aquest sensor est\u00e0 connectat a uns el\u00e8ctrodes que permeten mesurar-ne la resist\u00e8ncia. &quot;En pres\u00e8ncia de gasos hi ha una variaci\u00f3 d'aquesta resist\u00e8ncia&quot;, afegeix. D'aquesta forma, \u00e9s possible con\u00e8ixer el nivell de di\u00f2xid de nitrogen a l'ambient en el moment de la lectura. Lectura sense fil Per recollir la informaci\u00f3 sobre el nivell de contaminaci\u00f3 s'utilitza una tecnologia de sensor sense fil, anomenada RFID. \u00c9s el mateix sistema que utilitzen, per exemple, els abonaments de l'autob\u00fas. D'aquesta forma n'hi ha prou d'acostar-se uns metres al sensor amb un lector per con\u00e8ixer-ne el valor. El lector envia un senyal i el sensor, que est\u00e0 alimentat per una pila, s'activa i retorna el nivell de contaminaci\u00f3 en aquell moment. En un futur, la lectura del sensor tamb\u00e9 podria recollir-se mitjan\u00e7ant un tel\u00e8fon m\u00f2bil equipat amb aquesta tecnologia i una app amb aquesta funci\u00f3.\" width=\"680\" height=\"453\" srcset=\"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18541.jpg 1350w, https:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18541-300x200.jpg 300w, https:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18541-1024x683.jpg 1024w\" sizes=\"auto, (max-width: 680px) 100vw, 680px\" \/><\/a><figcaption id=\"figcaption_attachment_6908\" class=\"wp-caption-text\">Eduard Llobet, uno de los responsables del proyecto, con integrantes de los grupos de investigaci\u00f3n MINOS y NEPHOS<\/figcaption><\/figure>\n<p>Pero, \u00bfqu\u00e9 son los sensores basados en nanotubos de carbono? Estos nanotubos son una especie de cilindros con paredes formadas por \u00e1tomos de carbono enlazados entre ellos. Adem\u00e1s, son muy peque\u00f1os: su di\u00e1metro es de unos pocos nan\u00f3metros. Un nan\u00f3metro es la millon\u00e9sima parte de un mil\u00edmetro. Para hacerse una idea, el di\u00e1metro de un cabello, en promedio, es de 0,1 mil\u00edmetros, es decir, 100.000 nan\u00f3metros. Al ser tan peque\u00f1o, todos los \u00e1tomos de carbono est\u00e1n en contacto con el ambiente y tienen una gran superficie para interactuar con los gases que se pretenden detectar.<\/p>\n<p>Para el sensor \u00abno utilizamos un \u00fanico nanotubo de carbono, sino una capa de nanotubos que ponemos sobre una especie de tarjeta, similar a una tarjeta de cr\u00e9dito\u00bb, explica el investigador Eduard Llobet. Este sensor est\u00e1 conectado a unos electrodos que permiten medir la resistencia. \u00abEn presencia de gases hay una variaci\u00f3n de esta resistencia\u00bb, a\u00f1ade. De esta forma, es posible conocer el nivel de di\u00f3xido de nitr\u00f3geno en el ambiente en el momento de la lectura.<\/p>\n<h5>Lectura inal\u00e1mbrica<\/h5>\n<p>Para recoger la informaci\u00f3n sobre el nivel de contaminaci\u00f3n se utiliza una tecnolog\u00eda de sensor inal\u00e1mbrico, llamada RFID. Es el mismo sistema que utiliza, por ejemplo, el nuevo DNI electr\u00f3nico 3.0. De esta forma basta con acercarse unos metros al sensor con un lector para conocer su valor. El lector env\u00eda una se\u00f1al y el sensor, que est\u00e1 alimentado por una pila, se activa y devuelve el nivel de contaminaci\u00f3n en ese momento. En un futuro, la lectura del sensor tambi\u00e9n podr\u00eda recogerse mediante un tel\u00e9fono m\u00f3vil equipado con esta tecnolog\u00eda y una app con esta funci\u00f3n.<\/p>\n<figure id=\"attachment_6912\" aria-labelledby=\"figcaption_attachment_6912\" class=\"wp-caption alignnone\" style=\"width: 607px\"><a href=\"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18682.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-6912\" src=\"http:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18682.jpg\" alt=\"Dos dels membres del grup amb el dispositiu sensor.\" width=\"607\" height=\"404\" srcset=\"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18682.jpg 4500w, https:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18682-300x200.jpg 300w, https:\/\/diaridigital.urv.cat\/wp-content\/uploads\/2015\/03\/DSCF18682-1024x683.jpg 1024w\" sizes=\"auto, (max-width: 607px) 100vw, 607px\" \/><\/a><figcaption id=\"figcaption_attachment_6912\" class=\"wp-caption-text\">Dos de los miembros del grupo con el dispositivo sensor<\/figcaption><\/figure>\n<p>De esta forma se consigue hacer funcionar el sensor con un consumo energ\u00e9tico m\u00ednimo. De hecho, \u00abuna pila podr\u00eda durar m\u00e1s de 10 a\u00f1os en condiciones de uso normal, tiempo que est\u00e1 muy por encima de la vida \u00fatil del sensor\u00bb, explica Llobet. Pero no es el \u00fanico beneficio de este sistema: es barato (no m\u00e1s de 5 euros cada tarjeta con los nanotubos, los electrodos y la pila), peque\u00f1o y de fabricaci\u00f3n sencilla. \u00abLa clave est\u00e1 en la miniaturizaci\u00f3n\u00bb, concluye el investigador, \u00abgracias a la cual se podr\u00eda implementar una red extensa de sensores repartidos por las ciudades. Esto ser\u00eda impensable con otros tipos de sensores que ya existen, que son m\u00e1s voluminosos y necesitan gran cantidad de energ\u00eda para funcionar\u00bb.<\/p>\n<p id=\"aui_3_2_0_1220\">El di\u00f3xido de nitr\u00f3geno es uno de los contaminantes m\u00e1s perjudiciales y, por ello, es importante reducir sus emisiones, pero tambi\u00e9n controlar los lugares con mayor concentraci\u00f3n de este gas. Se genera, por ejemplo, con las calefacciones y los veh\u00edculos, y en concentraciones elevadas puede ser peligroso para la salud de las personas. Muchas ciudades trabajan para detectar y conocer sus valores de contaminaci\u00f3n, en la l\u00ednea de desarrollar una ciudad m\u00e1s sostenible e inteligente.<\/p>\n<p>Otra de las ventajas de los sensores desarrollados en la URV es que funcionan sin necesidad de aplicar temperatura y que el proceso es reversible, es decir, se limpian con el mismo aire. \u00abOtros tipos de sensores son demasiado reactivos y, una vez entran en contacto con el di\u00f3xido de nitr\u00f3geno, \u00e9ste no desaparece del sensor aunque su concentraci\u00f3n baje, si no se calienta\u00bb, aclara Eduard Llobet.<\/p>\n<p>Para solucionar esto, el grupo ha ideado un tratamiento con plasma de ox\u00edgeno que es innovador en dos sentidos: en primer lugar, limpia la superficie del nanotubo sin generar residuos; en segundo lugar, ajusta la sensibilidad del nanotubo de forma que sea moderada al vapor de agua y elevada al di\u00f3xido de nitr\u00f3geno, pero sin ser irreversible. El resultado es un sensor fiable que presenta poca interferencia de la humedad, y que se limpia (es decir, vuelve a su valor inicial) s\u00f3lo con el aire y a temperatura ambiente.<\/p>\n<p id=\"aui_3_2_0_1224\">Los equipos del MINOS y del NEPHOS de la URV ya piensan en las aplicaciones que este sensor podr\u00eda tener. \u00abA pesar de que nuestro trabajo es de car\u00e1cter pr\u00e1ctico, lo hemos desarrollado a nivel de laboratorio\u00bb, explica Llobet. \u00abAhora queremos llevarlo al mundo real, desplegando algunos de estos sensores en el entorno y demostrando su uso\u00bb. Algunas de las posibilidades abarcan desde ofrecer los datos en internet de forma p\u00fablica hasta desarrollar una aplicaci\u00f3n para el m\u00f3vil mediante la cual los propios usuarios puedan recoger la informaci\u00f3n de los sensores repartidos por la ciudad.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0925400514014385\">Referencia al art\u00edculo en la revista &#8216;Sensors and Actuators&#8217;<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Una investigaci\u00f3n de la URV desarrolla detectores de di\u00f3xido de nitr\u00f3geno fiables, baratos, peque\u00f1os, de bajo consumo energ\u00e9tico y que transmiten la informaci\u00f3n mediante tecnolog\u00edas inal\u00e1mbricas<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":6914,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[117,102,244,83,100],"tags":[987,992,990,989,988,782,723],"class_list":["post-7121","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-y-tecnologia","category-comunicacion-ciencia","category-escuela-ingenieria","category-general-es","category-investigacion","tag-contaminacio-es","tag-contaminacion","tag-eduard-llobet-es","tag-minos-es","tag-nephos-es","tag-sensores","tag-sensors-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7121","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7121"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7121\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6914"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7121"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7121"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/diaridigital.urv.cat\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7121"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}