15 October, 2021 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Dispositivo a bajo costo para detectar gases tóxicos

Por Karla Navarro

Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Un calentador que funciona por medio de gas LP genera dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua si se encuentra en un sitio con la ventilación apropiada.

Sin embargo, si la ventilación es escasa o está en un lugar cerrado, no solo produce dióxido de carbono, sino que también genera importantes cantidades de monóxido de carbono (CO) y absorbe el oxígeno gaseoso (O2).

La disminución de oxígeno en combinación con el aumento del monóxido de carbono es una combinación letal, advierte el artículo “Toxicidades por oxígeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono”, publicado en 2008 por la revista Jano.

330Dr.-Ulises-Tamayo-Pérez.jpgDoctor Ulises Tamayo Pérez.“Los calentadores de gas en mal estado y los vehículos a motor encendidos en sitios cerrados han sido los causantes de la mayoría de casos de intoxicación por CO”, advierte la publicación.

Investigadores de la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño (FIAD) de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), desarrollaron un dispositivo nanoestructurado capaz de detectar dióxido y monóxido de carbono.

Aunque este tipo de dispositivos ya es accesible comercialmente, los investigadores de la UABC lograron obtener mejoras: desarrollaron un dispositivo con sensibilidad a bajas concentraciones de los gases tóxicos y producido a bajo costo.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Ulises Jesús Tamayo Pérez, profesor de la carrera de ingeniería en nanotecnología de la UABC, expuso que el dispositivo ya fue probado y está en proceso de ser patentado.

Subrayó que el dispositivo se desarrolló desde la síntesis de los materiales y el diseño del sensor, hasta llegar a la aplicación electrónica funcional; el objetivo es llevar el dispositivo al mercado, a través de una transferencia tecnológica.

Efectividad de sensores

En laboratorio, estudiantes y profesores de la UABC fabricaron nanotubos de carbono con nanopartículas metálicas que al exponerse a niveles específicos de monóxido de carbono o de dióxido de carbono, cambian su resistencia eléctrica, comportamiento utilizado para encender una alarma y alertar al usuario que el nivel de gases es peligroso.

El doctor Ulises Tamayo indicó que en el laboratorio, combinando vinagre y bicarbonato, introdujeron el gas tóxico en una cámara para probar los sensores.

“Lo vamos inyectando de una manera muy sencilla, para que el alumno vea que no se requiere de tanta tecnología ni aparatos tan caros para hacer un buen desarrollo tecnológico”.

Describió que en las pruebas observaron cómo el comportamiento eléctrico del sensor va cambiando conforme se introduce el dióxido de carbono dentro de la cámara; una vez obtenido ese resultado, el desarrollo del dispositivo continuó con su diseño electrónico.

Obtención de materiales

Pero no solo las pruebas de los sensores incentivaron el ingenio de los colaboradores del proyecto. La síntesis de los materiales requirió el desarrollo de infraestructura de bajo costo, a partir de materiales comerciales que fueron modificados.

Chip_1805_4.jpgSensores de gases tóxicos.Así obtuvieron los nanotubos de carbono y sintetizaron nanopartículas de oro y de la combinación de ácido clorhídrico con citrato de sodio, que presentan desde el color amarillo como el oro a nivel macro, hasta el color vino cuando se trata de partículas de apenas unos nanómetros.

“Así como se ven de diferentes las propiedades físicas, así tienen sus propiedades fisicoquímicas distintas también; así como cambió el color, cambiaron sus propiedades. Las del oro ya las conocemos, pero las demás todavía las estamos investigando”.

Innovación accesible

Las primeras estimaciones respecto a los costos de producción del dispositivo conformado por los sensores y su estructura electrónica, indican que podría fabricarse a un costo menor a 100 pesos por unidad.

El doctor Ulises Tamayo aclaró que las estimaciones se hicieron contemplando un dispositivo funcional, capaz de detectar los gases tóxicos y enviar una alerta; sin embargo, con las adiciones del diseño industrial el costo podría variar.

“El sensor es muy barato y cada vez lo estamos haciendo más pequeño para que tenga las mismas propiedades pero cueste mucho menos: entre menor cantidad de material, mucho más barato va a ser el dispositivo, hasta llegar a costos menores a 20 pesos, entonces ya se vende comercialmente y lo aplicas en diferentes áreas”.

Para el doctor José de Jesús Zamarripa Topete, profesor investigador de la UABC y colaborador en el proyecto, el desarrollo del dispositivo representa innovaciones en la disponibilidad, costos y sensibilidad de una tecnología ya existente.

“Este tipo de detectores existe comercialmente, pero el trabajo de la nanotecnología va en varias direcciones: hacer un sensor mucho más sensible, que pueda medir niveles más bajos que los sensores comerciales”.

250Producción-de-CO2-mediante-bicarbonato-y-vinagre.-Imagen-Cortesía.jpgProducción de CO2 mediante bicarbonato y vinagre.Destacó que otro aspecto importante de innovación ha sido implementar procesos de producción más económicos, que incidan en el costo final del dispositivo y con ello hacerlo más accesible para los potenciales consumidores.

Otra característica con la que los investigadores buscaron innovar, es que el dispositivo está diseñado para fabricarse con procedimientos más limpios y amigables con el medio ambiente, ya que los procesos industriales detrás de los sensores actuales son contaminantes.

Paralelo al procedimiento para el registro de patente, los investigadores de la UABC desarrollarán nuevas etapas para afinar el comportamiento del dispositivo, mediante el uso de microcontroladores de bajo costo.

Equipo multidisciplinario

El desarrollo del dispositivo para la detección de gases tóxicos surge como proyecto del estudiante de ingeniería en nanotecnología de la UABC, Luis Fernando Colín Zavala, en colaboración con los doctores Ulises Tamayo Pérez, como coordinador del proyecto, José de Jesús Zamarripa Topete, a cargo de la instrumentación, y Jorge Octavio Mata Ramírez, como especialista en fisicoquímica.

También colaboran el maestro Julián Israel Aguilar, como encargado de procesos industriales, y Guillermo Amaya Parra, como asesor en materia de propiedad intelectual.

Por parte del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada, el doctor Gabriel Alonso Núñez colabora en los procesos de síntesis de materiales.

 

Gases de niveles tóxicos

El dióxido de carbono (CO2) es un gas más pesado que el aire, incoloro e inodoro, no conduce la electricidad y no es inflamable.

Se puede considerar un gas asfixiante a partir de concentraciones superiores a dos por ciento en espacios cerrados; el grado de concentración que sería mortal para el hombre oscila entre 10 y 25 por ciento.

El monóxido de carbono (CO) tiene una masa molecular de 28, es un gas incoloro, inodoro, insípido, explosivo, que se forma durante las combustiones incompletas de leña, carbón, gas natural, gasolina, queroseno y también en casos de algunos productos que lo producen, como pinturas, humo del tabaco, entre otros.

Fuente: Toxicidades por oxígeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono.

 

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

¡Prince, todo un defensor de los derechos de autor!

28 abril, 2016

28 abril, 2016

  Autor: Omar Jiménez, Departamento Jurídico, SELCO®, www.gruposelco.com, [email protected]   León, Guanajuato, México. Muchos fans en el mundo después de...

Alertan sobre componentes de sangre transfundida que pueden estar contaminados

18 mayo, 2016

18 mayo, 2016

FUENTE: AGENCIA ID Uno de cada mil puede estarlo dado la insuficiencia de medidas, advierte especialista Uno de cada mil componentes...

Trasplante de útero: los primeros pasos en México

4 abril, 2016

4 abril, 2016

AUTOR: Montserrat Muñoz FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Guadalajara, Jalisco. (Agencia Informativa Conacyt).- La medicina reproductiva en México podría tener en el trasplante...

Panteras UP, un proyecto de robótica para trascender

16 marzo, 2016

16 marzo, 2016

AUTOR: Hugo Valencia FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México. 14 de marzo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- El equipo de robótica...

Fotodinámica, luz y color para combatir enfermedades

5 marzo, 2017

5 marzo, 2017

Por Dalia Patiño González Puebla, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- La doctora Teresita Spezzia Mazzocco, investigadora de Cátedras Conacyt en el Instituto Nacional del...

Alexandria, educación para médicos y estudiantes a través de realidad virtual

6 febrero, 2017

6 febrero, 2017

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La palabra Alexandria se remonta al siglo III a. C., el lugar donde se construyó...

Impulsan arquitectura sustentable con bambú

20 julio, 2016

20 julio, 2016

AUTOR: Amelia Gutiérrez Solís FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Colima, Colima. (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de emplear el bambú en el...

Jaliscienses imprimen prótesis en 3D

20 julio, 2017

20 julio, 2017

Por Montserrat Muñoz Guadalajara, Jalisco. (Agencia Informativa Conacyt).- Un grupo de estudiantes y profesores del Instituto Tecnológico y de Estudios...

atenta científica mexicana método molecular para diagnóstico de enfermedad que afecta a la papaya

10 diciembre, 2018

10 diciembre, 2018

La producción del fruto en México asciende a 100 mil toneladas anuales y 90 por ciento de la misma se...

Diseñadora industrial crea dispositivo para aprender braille

25 agosto, 2016

25 agosto, 2016

AUTOR: Tomás Dávalos FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Aguascalientes, Aguascalientes. (Agencia Informativa Conacyt).-Marisol Amador Salas, egresada de diseño industrial de la...

Científicos rumbo al mercado de películas delgadas

13 abril, 2018

13 abril, 2018

Por Karla Navarro Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).-¿Podrían las ventanas de una casa reducir el gasto de energía? Científicos...

Brinda la UNAM modelo alternativo de atención a personas con diabetes tipo 2

28 julio, 2017

28 julio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx La FES Zaragoza instituyó el proyecto “Diabetes, un...

Oficialmente patentado el primer biofungicida hecho en la UNAM

3 mayo, 2017

3 mayo, 2017

Por Génesis Gatica Porcayo Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Con la intención de tener en el mercado mexicano un producto...

Crea firma mexicana equipo médico que salva vidas en sangrado por embarazo

17 marzo, 2016

17 marzo, 2016

FUENTE: AGENCIA ID *Se utiliza en afecciones de placenta previa y acretismo placentario, reduce a cero el índice de mortalidad materna...

Ganan primer lugar del AHEC Design Awards alumnos de diseño industrial

5 julio, 2017

5 julio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx * El mueble denominado Mascota y Amozoc, un...