{"id":188993,"date":"2015-02-18T17:08:58","date_gmt":"2015-02-18T19:08:58","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=188993"},"modified":"2015-07-03T15:19:24","modified_gmt":"2015-07-03T18:19:24","slug":"deteccion-por-el-olor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/deteccion-por-el-olor\/","title":{"rendered":"Detecci\u00f3n por el olor"},"content":{"rendered":"
\"Conjunto

Eduardo C\u00e9sar<\/span>Conjunto de sensores de gases usados en la an\u00e1lisis de vapores de sustancias vol\u00e1tilesEduardo C\u00e9sar<\/span><\/p><\/div>\n

da Ag\u00eancia FAPESP<\/em><\/p>\n

Cient\u00edficos del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ-USP), en Brasil, desarrollaron \u201cnarices electr\u00f3nicas\u201d capaces de identificar y clasificar \u2013por el olor\u2013 distintos tipos de maderas y de pl\u00e1sticos, y de detectar precozmente la contaminaci\u00f3n de naranjas por hongos. Algunos de estos dispositivos se elaboraron en el marco del proyecto intitulados \u201cNuevos pol\u00edmeros conjugados para c\u00e9lulas solares y narices electr\u00f3nicas\u201d. \u201cLa tecnolog\u00eda es sumamente sencilla y barata, y tiene diversas aplicaciones\u201d, dice Jonas Gruber, docente del IQ-USP y coordinador del proyecto. Las \u201cnarices\u201d est\u00e1n formadas por un conjunto de sensores de gases que alteran la conductividad el\u00e9ctrica de algunos de los materiales con los cuales est\u00e1n elaboradas (entre \u00e9stos, pol\u00edmeros conductores, un tipo de pl\u00e1stico), a medida que interact\u00faan con vapores de sustancias vol\u00e1tiles tales como aminas, alcoholes, cetonas y compuestos arom\u00e1ticos.<\/p>\n

La variaci\u00f3n de la conductividad el\u00e9ctrica del conjunto genera una se\u00f1al el\u00e9ctrica espec\u00edfica, que se convierte luego en se\u00f1al digital. Un software <\/em>de computadora lee dicha se\u00f1al y en cuesti\u00f3n de segundos identifica qu\u00e9 tipo de sustancia vol\u00e1til est\u00e1 en contacto con el dispositivo. \u201cDependiendo de la naturaleza del gas que entra en contacto con el material polim\u00e9rico de los sensores, la nariz electr\u00f3nica tiene una respuesta distinta\u201d, explic\u00f3 Gruber. Un logro en especial hizo posible el desarrollo de estas narices. El investigador y su grupo del IQ-USP sintetizaron y caracterizaron nuevos pol\u00edmeros conductores derivados de dos tipos espec\u00edficos de pol\u00edmeros, los poli-p-fenilenovinilenos (PPV) y los poli-p-xililenos (PPX), para los construir sensores. \u201cFuimos los primeros que empleamos PPV en sensores de gases\u201d, dijo Gruber. \u201cLas ventajas son el bajo costo de producci\u00f3n y de consumo de energ\u00eda y la facilidad de variar las caracter\u00edsticas de los dispositivos mediante la introducci\u00f3n de cambios estructurales en las cadenas polim\u00e9ricas.\u201d<\/p>\n

La t\u00e9cnica de construcci\u00f3n de los sensores que emplearon los cient\u00edficos consiste en depositar un filme de pol\u00edmero conductor de centenas de nan\u00f3metros (la milmillon\u00e9sima parte de un metro) de espesor sobre una placa del tama\u00f1o de un chip <\/em>de celular, con dos electrodos met\u00e1licos interdigitados (entrelazados, pero sin contacto entre ellos), de modo tal de formar un filme que conecta a ambos. Con la exposici\u00f3n a vapores de una sustancia vol\u00e1til, se altera la resistencia el\u00e9ctrica del filme. \u201cCada sensor cuesta un real, y en promedio empleamos entre cuatro y siete sensores en las narices electr\u00f3nicas\u201d, dice Gruber.<\/p>\n

\"Dispositivos

EDUARDO C\u00c9SAR<\/span>Dispositivos detectan y clasifican distintos tipos de maderasEDUARDO C\u00c9SAR<\/span><\/p><\/div>\n

Uno de esos dispositivos se desarroll\u00f3 con el objetivo de detectar y clasificar distintos tipos de maderas. La idea es que pueda utiliz\u00e1rselo en acciones de inspecci\u00f3n y combate contra la extracci\u00f3n ilegal de maderas de especies de \u00e1rboles amenazadas de extinci\u00f3n en las selvas tropicales brasile\u00f1as. Suele ser dif\u00edcil distinguir maderas cuya explotaci\u00f3n est\u00e1 prohibida, como en los casos de la caoba de hoja grande (Swietenia macrophylla<\/em>) y otras similares como la del cedro americano (Cedrela odorata<\/em>), cuya explotaci\u00f3n s\u00ed est\u00e1 permitida. Como ambas especies son similares, termina extray\u00e9ndose caoba que se vende por cedro, explica el profesor.<\/p>\n

\u201cAl observar los \u00e1rboles de caoba y de cedro es posible diferenciarlos. Pero una vez talados s\u00f3lo se logra distinguirlos mediante an\u00e1lisis histol\u00f3gicos [de los tejidos vegetales<\/em>] que debe hacer un bot\u00e1nico en laboratorio\u201d, dijo. La nariz electr\u00f3nica facilita el trabajo de identificaci\u00f3n de \u00e9stos y de otros tipos de madera, tales como la imbuia<\/em> (Ocotea porosa<\/em>) y la canela-preta<\/em> (Ocotea catharinensis<\/em>). Se necesita tan s\u00f3lo raspar un fragmento del tronco para que exhale compuestos vol\u00e1tiles que son identificados en menos de un minuto por el conjunto de sensores. \u201cComo el cedro y la caoba son especies distintas y pertenecen a g\u00e9neros diferentes, la nariz electr\u00f3nica es capaz de detectarlos con un 100% de eficacia\u201d, dijo el investigador. \u201cEn tanto, en el caso de la canela-preta<\/em> y de la imbuia<\/em> \u2013maderas de especies diferentes, pero que pertenecen al mismo g\u00e9nero\u2013, la dificultad es un poco mayor. De todos modos el \u00edndice de eficacia es del 95%.\u201d<\/p>\n

\"En

Eduardo C\u00e9sar<\/span>En la UPS, prot\u00f3tipo de la nariz electr\u00f3nicaEduardo C\u00e9sar<\/span><\/p><\/div>\n

Cacha\u00e7a <\/em><\/strong>a\u00f1ejada<\/strong>
\nLa nariz electr\u00f3nica destinada a la identificaci\u00f3n de maderas termin\u00f3 suscitando el inter\u00e9s de investigadores del Laboratorio para el Desarrollo de la Qu\u00edmica del Aguardiente (LDQA), del Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos de la USP, con miras a diferenciar entre cacha\u00e7as <\/em>a\u00f1ejadas en toneles de roble o en toneles de maderas menos nobles. Seg\u00fan Gruber, las cacha\u00e7as <\/em>a\u00f1ejadas en barricas de roble tienen un sabor y un aroma que los consumidores aprecian m\u00e1s y, por consiguiente, se las vende a precios m\u00e1s altos. Pero sucede que la comercializaci\u00f3n de madera de roble importada de Canad\u00e1 est\u00e1 controlada. Debido a esto, las cacha\u00e7as <\/em>a\u00f1ejadas en toneles de madera brasile\u00f1a, fabricados con guapinol, jacarand\u00e1, jequitib\u00e1<\/em> o imbuia<\/em>, pueden estar comercializ\u00e1ndose en el mercado brasile\u00f1o como si hubiesen sido a\u00f1ejadas en roble, comenta el investigador.<\/p>\n

\u201cHay destiler\u00edas que declaran en la etiqueta que la cacha\u00e7a <\/em>es producto de a\u00f1ejamiento en guapinol y la venden a un precio m\u00e1s bajo que la a\u00f1ejada en roble\u201d, dijo Gruber. \u201cPero tambi\u00e9n pueden existir en el mercado cacha\u00e7as <\/em>a\u00f1ejadas en madera nacional con la declaraci\u00f3n en la etiqueta que dice a\u00f1ejadas en roble y a precios de hasta 200 reales la botella\u201d. A los efectos de evitar que los consumidores compren \u201cgato por liebre\u201d, los investigadores adaptaron la nariz electr\u00f3nica del IQ para la realizaci\u00f3n de an\u00e1lisis de muestras de cacha\u00e7a<\/em>. \u201cEl dispositivo logra entonces \u2018olfatear\u2019 un aguardiente y detectar en qu\u00e9 tipo de madera se a\u00f1ej\u00f3 la bebida\u201d, afirma Gruber.<\/p>\n

Esa nariz electr\u00f3nica se desarroll\u00f3 especialmente durante el proyecto de posdoctorado intitulado \u201cDistinci\u00f3n de extractos hidroalcoh\u00f3licos de maderas y seguimiento de los estadios de a\u00f1ejamiento mediante el empleo de sensores de gases, cromatograf\u00eda en fase gaseosa (GC-MS) y an\u00e1lisis multivariados\u201d, realizado por el investigador Alexandre Ataide da Silva.<\/p>\n

\"Naranjas

L\u00c9O RAMOS<\/span>Naranjas contaminados con hongos tienen olor diferenteL\u00c9O RAMOS<\/span><\/p><\/div>\n

Pl\u00e1sticos y hongos<\/strong>
\nLos cient\u00edficos de S\u00e3o Paulo tambi\u00e9n desarrollaron un dispositivo para la detecci\u00f3n de pl\u00e1sticos para reciclado. De acuerdo con Gruber, los diversos tipos de pl\u00e1sticos, tales como el PVC, el polietileno y polipropileno, no pueden mezclarse al destin\u00e1rselos al reciclado, pues poseen resinas incompatibles entre s\u00ed. Una de las t\u00e9cnicas empleadas para identificar y clasificar pl\u00e1sticos, de acuerdo con el investigador, es la aplicaci\u00f3n de an\u00e1lisis espectrosc\u00f3picos en el infrarrojo, en muestras de pl\u00e1stico disueltas en solventes apropiados. Con todo, estos an\u00e1lisis deben realizarlos profesionales capacitados para operar un espectr\u00f3metro en la franja del infrarrojo en laboratorio.<\/p>\n

En tanto, la nariz electr\u00f3nica desarrollada detecta qu\u00e9 tipo de pl\u00e1stico es por los gases emanados en la combusti\u00f3n del pl\u00e1stico. Los investigadores construyeron una peque\u00f1a c\u00e1mara de combusti\u00f3n en la cual se pone una muestra de unos 300 miligramos del pl\u00e1stico para su incineraci\u00f3n. El dispositivo \u201colfatea\u201d el humo que se emite en la quema y apunta el tipo de pl\u00e1stico de acuerdo con los compuestos vol\u00e1tiles que se generan en la combusti\u00f3n. \u201cMientras que el polietileno produce anh\u00eddrido carb\u00f3nico y agua durante la combusti\u00f3n, una poliamida como el nailon, por ejemplo, produce adem\u00e1s de anh\u00eddrido carb\u00f3nico y agua, tambi\u00e9n \u00f3xidos de nitr\u00f3geno. La nariz electr\u00f3nica detecta esas diferencias\u201d, explica Gruber.<\/p>\n

Los cient\u00edficos tambi\u00e9n desarrollaron una nariz electr\u00f3nica que detecta precozmente la contaminaci\u00f3n de naranjas (luego de la cosecha) por el hongo Penicillium digitatum<\/em>. Esta especie, junto con la Elsinoe australis<\/em> y la Guignardia citricarpa<\/em>, ocasiona importantes p\u00e9rdidas econ\u00f3micas en los pa\u00edses que son grandes productores de c\u00edtricos, tal como es el caso de Brasil, dice Gruber. La nariz electr\u00f3nica logra detectar la contaminaci\u00f3n de las naranjas por ese hongo mientras las frutas est\u00e1n en los silos, antes de que sea visible. \u201cEl dispositivo detecta la contaminaci\u00f3n al segundo d\u00eda, y en cuesti\u00f3n de segundos identifica la infecci\u00f3n de la naranja por el hongo, debido a los metabolitos vol\u00e1tiles que \u00e9ste emite\u201d, dice Gruber.<\/p>\n

De acuerdo con el investigador, algunas de las narices electr\u00f3nicas desarrolladas por su grupo se encuentran protegidas por patentes. La idea es que empresas interesadas licencien la tecnolog\u00eda para fabricarlas y comercializarlas. \u201cNuestro objetivo es producir narices electr\u00f3nicas de bajo costo. Ya existen dispositivos que se venden comercialmente y llegan a costar 20 mil d\u00f3lares\u201d, dice. Seg\u00fan Gruber, uno de los motivos de tan elevado precio es que poseen entre 20 y 30 sensores y no tienen aplicaciones espec\u00edficas. \u201cComo nosotros desarrollamos narices electr\u00f3nicas para aplicaciones m\u00e1s espec\u00edficas, podemos disminuir la cantidad de sensores presentes en su composici\u00f3n y as\u00ed abaratamos mucho la producci\u00f3n\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong> Nuevos pol\u00edmeros conjugados para c\u00e9lulas solares y narices electr\u00f3nicas (n\u00ba 2011\/ 51249-3<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador<\/strong> responsable<\/strong> Jonas Gruber (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 80.782,65 US$ 27.507,50 (FAPESP).
\n2.<\/strong> Distinci\u00f3n de extractos hidroalcoh\u00f3licos de maderas y seguimiento de las etapas de a\u00f1ejamiento empleando sensores de gases, cromatograf\u00eda de fase gaseosa (GC-MS) y an\u00e1lisis multivariado (n\u00ba 2012\/ 15539-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Beca en el pa\u00eds \u2013 Posdoctorado (Alexandre Ata\u00edde da Silva); Investigador<\/strong> responsable<\/strong> Douglas Wagner Franco (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$\u00a0160.441,00 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nESTEVES, C. H. A. et al<\/em>. New composite porphyrin-conductive polymer gas sensors for application in electronic noses<\/a>. Sensors and Actuators B: Chemical<\/strong>. v. 193, p. 136-41. mar. 2014.
\nGRUBER, J. et al<\/em>. A conductive polymer based electronic nose for early detection of penicillium digitatum\u00a0in post-harvest oranges<\/a>. Materials Science and Engineering: C<\/strong>. v. 33, n. 5, p. 2766\u201369. jul. 2013.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una nariz electr\u00f3nica reconoce distintas especies de maderas","protected":false},"author":222,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[312,269,328],"coauthors":[534],"class_list":["post-188993","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-innovacion","tag-ambiente-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188993","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/222"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=188993"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188993\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=188993"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=188993"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=188993"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=188993"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}