17 May, 2021 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

De Puebla para el mundo: plástico centellador

Por Dalia Patiño González

Puebla, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- Creado como un proyecto multidisciplinario en el Laboratorio de Materiales de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), los doctores Rodolfo Palomino Merino, Eduardo Moreno Barbosa y José Eduardo Espinosa Rosales diseñaron un plástico centellador de bajo costo, que puede ser utilizado en los experimentos de detección de partículas y astropartículas, como los que se usan en el Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) o en el observatorio de rayos cósmicos Pierre Auger, entre otros.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Moreno Barbosa, responsable del diseño electrónico, explicó que en el mercado internacional ya existe una variedad de estos plásticos, utilizados en experimentos relacionados con el estudio de partículas o astropartículas; sin embargo, se comercializan a costos muy elevados, a diferencia del que han creado con un precio menor de 50 por ciento del costo habitual.

El plástico centellador que se ha creado en el laboratorio de materiales de la FCFM de la BUAP, además de poder ser empleado para detectar partículas, también ha tenido aplicaciones en el área médica, como monitor de radiación, lo que derivó en una patente.

puebla rec1 81817“En los equipos para el tratamiento de cáncer, llamados aceleradores lineales, se genera una cantidad de radiación grande en los pacientes, entonces diseñamos un dispositivo, también de plástico, con una parte óptica y otra electrónica, además del acoplamiento a una computadora que se le coloca en el aparato para detectar la dosis de radiación que recibe del paciente, es decir, hacemos la medición de energía, además de que sirve para monitorear el funcionamiento del equipo”, explicó para la Agencia Informativa Conacyt el doctor Palomino Merino, especialista en el área de materiales.

Luz y energía

Este tipo de plásticos lo que hacen es observar y detectar las partículas cargadas que pasan por este, por medio de la ionización e interaccionan con él para producir una luz, la cual es procesada mediante un sistema electrónico para su análisis. La luz que se obtiene es proporcional a la energía que dejó la partícula en su paso, algo parecido a una huella. Con esta información se puede obtener toda una gama de datos cuando hay choques de partículas.

Palomino Merino refirió que la fórmula para crear el plástico centellador no difiere en mucho de las que comúnmente hay en el mercado, solo que en su caso el poliestireno fue sintetizado con una concentración específica de dopantes que permiten detectar las partículas que pasan por este medio.

“El plástico es comercial, pero el que tenemos es nuestro diseño, aunque los materiales químicos son los empleados comúnmente, solo que este tiene un aditamento que permite la captación de la luz que dejan las partículas, es decir, el plástico por sí mismo no genera nada, sino que debe de pasar una partícula para que interaccione y genere una luz para conocer los rangos de energías que se determinan con análisis posteriores”.

En cuanto al diseño electrónico, a cargo del doctor Moreno Barbosa, se basó en un sistema mínimo para adquirir la señal de procesamiento con tubos fotomultiplicadores que pueden captar hasta un fotón, ya que la idea, dijo, era tener un contador portátil con el mínimo de componentes electrónicos y que fuera económico, además de movible.

Pruebas en la pirámide de Cholula

Para probar la eficiencia para detectar partículas de este plástico centellador, los doctores Rodolfo Palomino Merino, José Eduardo Espinosa y Eduardo Moreno Barbosa colocaron una placa de este plástico con un dispositivo electrónico dentro de la pirámide de San Andrés Cholula durante un mes, el cual estuvo funcionando de manera continua, realizando mediciones sobre las partículas que penetraban dentro de esta zona arqueológica.

Dr Moreno Barbosa y Palomino Merino Dr Moreno Barbosa y Palomino Merino.“Tenemos un flujo permanente de partículas que constantemente nos llegan y cuando uno pone un material encima este flujo disminuye, quitando partículas de más baja energía, así que la idea de ponerlo dentro de la pirámide era observar qué tanto se disminuía el flujo y después caracterizar las señales observadas en el plástico, tanto dentro de la pirámide como fuera de ella, y así hacer un estudio comparativo”, detalló el doctor Moreno Barbosa, responsable de realizar el análisis de datos obtenidos.

El investigador añadió que fue interesante observar las señales en el interior, debido a la cantidad de material sobre el detector pero además diferentes formas de pulso, que indicaban una posible interacción con la pirámide misma que pudiera generar, por una parte, nuevas partículas, o bien que podían llegar dos partículas al mismo tiempo y registrar su paso a través de este plástico.

Los primeros resultados fueron presentados en el XIII International Symposium on Radiation Physics celebrado en Puebla del 24 al 26 de mayo de 2017 con el título Study of secondary muons detected within the tunnels of the Cholula pyramid y saldrá publicado en la revista Journal of Nuclear Physics, Material Sciences, Radiation and Applications, agregando la colaboración del arqueólogo Eduardo Merlo Juárez y el antropólogo Martín Cruz Sánchez, del Centro INAH Cholula y Puebla.

Rangos de luz y energía

La luz tiene un amplio espectro y cuando la partícula interacciona, en este caso con el plástico, emite una luz cercana al ultravioleta y el azul, ya que los detectores que se utilizan tienen una eficiencia alta en este rango de luz, explicó el doctor Moreno Barbosa, quien además aclaró que dependiendo del tipo de experimento que se realiza es como se genera la electrónica para optimizar el rango de energías que se desean captar.

Por ejemplo, las astropartículas son de muy altas energías, pero también están las partículas de energías más pequeñas que se utilizan generalmente para tratamientos o diagnósticos en el área médica.

“Muchos experimentos siguen utilizando fotomultiplicadores, que son los que ven hasta un fotón, entonces si generan un solo fotón o tres, muchos sistemas no son capaces de observar esa cantidad tan minúscula de luz, por eso es necesario este tipo de sensores y el material para que genere la luz cuando pasa la partícula, de ahí la utilidad del plástico”.

Los retos

Pruebas en la piramide de Cholula 1Pruebas en la pirámide de Cholula.Después de trabajar durante tres años en la creación de este material, los doctores Palomino, Espinosa y Moreno reconocen que el siguiente reto es buscar nuevos mecanismos en los procesos de producción del plástico, que permitan un diseño de mayores dimensiones para que pueda ser utilizado en experimentos más grandes como el observatorio HAWC (High Altitude Water Cherenkov), ubicado en la Sierra Negra de Puebla, y que fue diseñado para detectar rayos gamma de origen cósmico a través de la medición de cascadas atmosféricas.

El observatorio HAWC usa como detectores tanques de agua ultrapura como medio radiador para observar las partículas, pero si se utilizara el poliestireno se podría diferenciar mejor las partículas y los tipos de energía, así como la dirección del arribo, señaló el doctor Moreno Barbosa.

Actualmente, el equipo de investigadores ya ha recibido ofertas para proporcionar este plástico a un nuevo acelerador en Rusia, con la exigencia de un metro de diámetro, algo en lo que ya trabajan.

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Promueve UAQ rescate de la medicina tradicional

29 marzo, 2017

29 marzo, 2017

Por Israel Pérez Valencia Santiago de Querétaro, Querétaro.(Agencia Informativa Conacyt).- La Organización Mundial de la Salud (OMS), entidad de la Organización...

¿Es posible que un robot nos provoque lo mismo que un actor en escena?

23 mayo, 2017

23 mayo, 2017

Boletín de prensa no.246 Ciudad de México, 20 de mayo de 2017 ¿Es posible que un robot nos provoque  lo mismo que...

Alberga Universum robots mexicanos que participarán en RoboCup 2016

15 junio, 2016

15 junio, 2016

AUTOR: Jorge Armando Bonilla FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México.(Agencia Informativa Conacyt).- A tan solo unos días de que se lleve...

Presenta el Instituto Nacional de Psiquiatría programa para prevenir adicciones en menores, dirigido a sus cuidadores

23 noviembre, 2018

23 noviembre, 2018

Explora H promueve las habilidades socioemocionales de los chicos en su entorno familiar a partir de una serie de sencillas...

Científicos realizan con éxito selección genética del Borrego Chiapas e impulsan economía comunitaria

24 agosto, 2016

24 agosto, 2016

FUENTE: AGENCIA ID El proyecto logró bovinos más productivos y de mayor calidad de lana, gracias a la participación de...

Desarrollo de mexicano permite establecer contraseñas con el pensamiento

21 noviembre, 2016

21 noviembre, 2016

Es un sistema con un electrodo que lee una señal biométrica y crea patrones mentales para generar un comando que...

Participa mexicano en GB en desarrollo de nueva fibra óptica con capacidad 10 mil veces mayor a la actual

15 julio, 2016

15 julio, 2016

FUENTE: AGENCIA ID Su proyecto científico presentado en Innovation Match 2016 abre la posibilidad de intercambio académico con importantes universidades y...

Abierta la Convocatoria de Investigación Científica Básica 2016

21 enero, 2017

21 enero, 2017

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y la Secretaría de Educación Pública (SEP)...

Triunfan mexicanos en competición de tecnología para invernaderos

27 julio, 2018

27 julio, 2018

Por Israel Pérez Valencia León, Guanajuato.  (Agencia Informativa Conacyt).- Un equipo integrado por estudiantes e investigadores de la Escuela Nacional...

Científicos del CIDTE diseñan estación terrena en Zacatecas

31 agosto, 2016

31 agosto, 2016

AUTOR: Erika Rodríguez FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Zacatecas, Zacatecas. (Agencia Informativa Conacyt).- En el Centro de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones...

Los usos potenciales de la zeolita

6 enero, 2017

6 enero, 2017

Colima, Colima.  (Agencia Informativa Conacyt).-Estudiantes de la carrera de ingeniería química metalúrgica, de la Facultad de Ciencias Químicas de la...

Crean estudiantes clasificadora de frutas a bajo costo que trabaja con energía solar

6 marzo, 2017

6 marzo, 2017

Aunque inicialmente se diseñó para los productores de limón de Michoacán, el equipo puede ser adaptado para clasificar distintos tipos...

Sistema inteligente para detección de cáncer de mama

18 marzo, 2016

18 marzo, 2016

AUTOR: Israel Pérez FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Santiago de Querétaro, Querétaro. 15 de marzo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Ante la necesidad...

Desarrollan pasteurizador para pulpa de mango de bajo costo

12 julio, 2016

12 julio, 2016

AUTOR: Jorge Armando Bonilla FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Luego de participar en una incubadora de negocios,...

El lado curativo de los esteroides

10 octubre, 2016

10 octubre, 2016

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La química de esteroides es una especialidad de la que se podrían encontrar un sinfín...