Estudian la viabilidad de medir la calidade del aire mediante antenas Yagi-Uda

Científicos de la USC aplican una técnica para monitorear los cambios de la constante dieléctrica de la atmósfera causada por la presencia de contaminación

Investigadores de la USC acaban de desarrollar un estudio sobre la viabilidad de utilización de antenas tipo Yagi- Uda para medir el nivel de materia particulada en la atmósfera. Aarón A. Salas , J. Antonio Rodríguez y Francisco J. Ares del departamento de Física Aplicada de la USC junto con Mª Elena López del de Ciencias Morfológicas, acaban de publicar en la revista Sensors MDPI, un estudio en el que también colaboran investigadores de las universidades de Nápoles y Trento, bajo el título “Feasibility Study on Measuring the Particulate Matter Level in the Atmosphere by Means of Yagi– Uda-Like Antennas”.

El material particulado en suspensión en el aire (PM) es el componente más dañino de la contaminación del aire en los países europeos: alrededor de 400.000 muertes prematuras por año están directamente relacionadas con él. Este tipo de contaminación afecta a los sistemas respiratorio y/o cardiovascular, y durante la última década, se acumuló la evidencia de que también puede afectar al cerebro. Además, la contaminación por partículas fue clasificada por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer como cancerígena. La medida que se agravan los problemas relacionados con el medio ambiente, se vuelven cada vez más importante el desarrollo de sistemas de medición para cuantificar también las variables ambientales.

Este trabajo se basa en la aplicación de una técnica para monitorear los cambios de la constante dieléctrica de la atmósfera causada por la presencia de contaminación. En el marco de la teoría electromagnética, ante la presencia de un material dieléctrico, como podrían considerarse las diferentes partículas polutantes en suspensión en el ambiente, se espera que la longitud de onda del medio cambie con la denominada constante dieléctrica. En base a eso, se proponen diseñar un sistema de medida radiante (antenas) adaptado a la línea de alimentación. De este modo, los cambios en el entorno donde esté la antena, inducirán cambios en la longitud eléctrica de la misma y generarán una desadaptación con respeto a la línea de alimentación, susceptible de ser medida.

En este estudio a cargo de investigadores del Instituto CRETUS, se simularon varios diseños de antenas tipo Yagi- Uda. La principal diferencia entre las alternativas analizadas reside nos sus tamaños. Se comprobó que, la mayor tamaño del dispositivo, mayor será la sensibilidad del mismo. Una vez obtenidas y analizadas las diferentes aproximaciones al problema, se llevó a cabo a construcción de una antena de tamaño moderado y se procedió a la exposición de la misma la un entorno de polución controlada obteniéndose resultados muy prometedores. El proceso de exposición consistió en la generación de un aerosol de partículas, mediante un generador de aerosoles polidispersos que cuenta como agente de entrada con una mezcla de aceite PAO ( polyalphaolefin) y partículas de carbon black, uno de los compuestos que están presentes en este tipo de suspensiones atmosféricas y que suelen tener su génesis en la combustión de motores diésel principalmente.

Los dispositivos aquí expuestos se presentan cómo una alternativa flexible, económica y eficiente a los métodos de medición existentes y, a nivel tecnológico, representaría una técnica muy simple y fácil de ejecutar, desde el punto de vista de la radiofrecuencia. Otro tipo de aplicaciones válidas para este sistema podrían ser desde industriales (emisión de factorías) hasta de exploración espacial (análisis de diferentes atmósferas extraterrestres), pasando por el control de fenómenos naturales extremos (volcanes). También podrían ser fácilmente integrables en una estación base elevada o montadas en un aeroplano o un vehículo aéreo no tripulado (UAV).

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.