Especialistas del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) desarrollaron recientemente un nuevo sistema para detectar potenciales zonas mineras e hidrocarburíferas sobre el terreno. Tomando como iniciativa la consulta de una empresa privada, los profesionales argentinos construyeron sensores más pequeños que una moneda de un centavo, los cuales permiten identificar (mediante el uso de ondas sísmicas) potenciales zonas con recursos mineros o hidrocarburíferos. 

“Se inducen vibraciones en el terreno de forma artificial, a través de un camión vibrador o de la detonación de explosivos. Esas vibraciones son ondas mecánicas que se transmiten a través del suelo y provocan distintas reflexiones según el material que atraviesen. El objetivo del estudio es captar esos rebotes con los nuevos sensores y graficarlos de forma tal que se puedan correlacionar temporal y espacialmente”, indicó a Cuyominero el ingeniero electrónico Pablo Granell del Centro de Micro y Nanoelectrónica del INTI, quien llevó adelante el proyecto. Y continuó: “Por ahora sólo hemos realizado pruebas de laboratorio. Para realizar pruebas de campo necesitaríamos indefectiblemente la colaboración de una empresa, específicamente para poder reproducir las condiciones del ensayo. Un detalle no menor es que los sensores deben ir montados en estacas clavadas en el piso y se debe asegurar un buen acople mecánico entre todas las partes para que las vibraciones que llegan al sensor sean fieles a las vibraciones originales. Eso implica un desarrollo de prototipo de la estaca”.
Estos sensores, llamados acelerómetros, pertenecen a la familia de dispositivos MEMS (Sistema Micro-Electromecánico) basados en silicio, una tecnología bien establecida a nivel mundial. Ya desde hace un tiempo se han propuesto como alternativa a los sensores tradicionales llamados geófonos, que son dispositivos electromecánicos formados por un imán y una bobina. Entre las principales ventajas, los dispositivos MEMS son mucho más pequeños y livianos. Además, como la electrónica asociada al sensor está en la misma plaqueta, la transmisión de datos se realiza en forma digital “con lo cual es inmune al ruido”. Otra ventaja es que como son sensibles a aceleración estática, permiten utilizar la aceleración de la gravedad para orientarlos espacialmente en la posición deseada. “Hay que aclarar que este tipo de sensores se usan de forma rutinaria hoy en día en lo que se refiere a la prospección de reservorios hidrocarburíferos. La ventaja que los desarrolle el INTI a nivel nacional es básicamente conocer la tecnología. Una vez que se conoce y se prueba, se puede adaptar a los diferentes yacimientos argentinos para resolver problemas específicos, en lugar de recurrir a sistemas llave en mano como se hace actualmente”, explicó Granell.  

Las características que revisten a los nuevos sensores los hacen atractivos para amplios sectores industriales, especialmente para lo que se conoce como IoT, “internet de las cosas”, que conecta objetos cotidianos a internet -desde semáforos hasta hogares, oficinas y calles. El dispositivo ya cuenta con 15 prototipos y su fabricación fue financiada a través de un programa de cooperación internacional entre Argentina y la Unión Europea. Los prototipos, con un tamaño aproximado de 5,5 x 11 milímetros, pasaron con éxito las pruebas de funcionamiento mecánico. El paso siguiente será avanzar en la validación de sus especificaciones técnicas, para lo cual se generan las condiciones de campo en el laboratorio para verificar los parámetros del sensor.

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Hasta el momento se han realizado pruebas cualitativas, las cuales han comprobado que los sensores responden tanto a la aceleración estática (gravedad), como a la aceleración dinámica. “Faltaría realizar una caracterización cuantitativa para verificar que la respuesta se corresponda con los parámetros de diseño”, indicó Granell. Y agregó: “Esto no es trivial, porque es difícil reproducir las condiciones del ensayo a nivel laboratorio. En INTI tenemos una plataforma vibratoria que nos servirá para una primera etapa, pero que no nos permitiría llegar a niveles de vibración tan bajos, por lo que eventualmente tenemos que desarrollar un banco ad-hoc o buscar alguna colaboración”. 
Uno de los grandes avances para el proyecto de los sensores ha sido la denominada “sala limpia” del INTI, nombre que recibe el laboratorio de micro electrónica donde se controla de forma muy precisa los parámetros ambientales como: humedad, aire, temperatura y partículas presentes.