En profundidad Las narices electrónicas aplicadas a la Seguridad y la Defensa Autores: Raúl López Sánchez, INTA; Luis Deban Miguel, Rafael Pardo Almudí, Uva. Palabras clave: e-nose, narices electrónicas, explosivos. Metas Tecnológicas relacionadas: MT 2.5.2; MT 2.5.1. Introducción La sensación olfativa es la respuesta que se produce en el sistema nervioso por un estímulo de los receptores olfativos ante una, o varias, sustancias en fase gas 1. Los seres humanos somos susceptibles de diferenciar más de 10,000 olores, siempre y cuando la sustancia tenga un peso molecular inferior a 300 u 1. Sin embargo la capacidad olfativa de los homínidos está muy mermada en comparación con otras especies como los cánidos, roedores o insectos, de los cuales nos servimos habitualmente para la detección de sustancias 2. La capacidad para detectar una sustancia mediante el sentido del olfato, en los seres vivos depende principalmente de la sensibilidad de las células receptoras del sistema olfativo (ORC) a un determinado estímulo y de la concentración de la sustancia. Las narices electrónicas, e-nose, se construyen habitualmente de forma biomimética, de ahí proviene su nombre. La configuración de una nariz electrónica suele estar basada en un array de sensores y en un software de reconocimiento de pautas 1 para el análisis de las señales de los sensores y es habitual poner todo bajo el control de un microprocesador. En el diseño de una nariz electrónica, el primer elemento a seleccionar es el sensor. El abanico de sensores disponibles es muy amplio, la única condición que deben cumplir es la de proporcionar algún tipo de respuesta medible frente a la sustancia diana, En profundidad Fig. 1. Células receptoras olfativas (ORC) con diferentes proteínas receptoras dentro del mismo sensillum. (Fuente: 1). y la mayor parte de los sensores actualmente utilizados se clasifican en: semiconductores de silicio, semiconductores de óxidos metálicos, catalíticos, de electrolito sólido, de membranas 4 y colorimétricos. Las señales proporcionadas por los sensores, convenientemente acondicionadas, se tratan de manera diferente dependiendo del fin buscado y aquí entra en juego el segundo elemento principal de una e-nose: el procesador y el software de análisis de señal. Es común que el primer paso del procesador sea el de realizar un pre-procesamiento de la señal generada. Este pre-acondicionamiento de la señal suele consistir en la aplicación de operaciones matemáticas sencillas para adaptar la señal generada al fin buscado. Por ejemplo el pre-procesamiento de la señal será diferente si buscamos identificar una sustancia o, por el contrario, cuantificarla. El continuo incremento de la potencia de cálculo de los procesadores y su creciente capacidad de trabajo en multitarea, facilita la realización de varios pre-procesados de señal al mismo tiempo, si los algoritmos matemáticos empleados son lo suficientemente sencillos. La primera aplicación práctica de las e-nose fue en los estudios Fig. 2. Configuración biomimética de las e-nose. (Fuente propia) Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 56. Primer trimestre 2018 11
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