En profundidad Fig. 5. Narices electrónicas: a) Belerofonte 1.0, b) Belerofonte II, c) Éfeso 1.0. (Fuente propia) las necesidades en el campo de la Seguridad y de la Defensa. Así pues, la plataforma originalmente diseñada para la detección de sustancias tóxicas en aire (Belerofonte) ha sido modificada hacia la detección de explosivos (Éfeso). Ambas plataformas (Belerofonte y Éfeso) técnicamente son muy similares, sin embargo la elección de los sensores, las condiciones de trabajo (p.ej. voltaje de excitación) y los algoritmos de análisis de las señales nos permite configurar una nariz electrónica para un fin u otro. La plataforma Belerofonte está diseñada para proporcionar una respuesta rápida, fiable y cuantitativa de determinadas sustancias en estado gas o vapor. Sin embargo los algoritmos fueron optimizados para cuantificar una concentración en el rango de la toxicidad para humanos, y esto restringe las capacidades de identificación del dispositivo a determinadas familias de compuestos, elevando voluntariamente el umbral de detección del equipo con el fin de reducir la probabilidad de una identificación errónea o falso positivo. La plataforma Belerofonte puede integrarse con otros sensores como los de geo-posicionamiento, permitiendo extrapolar la concentración medida en un punto a una distancia razonable (<10 km) mediante la aplicación de ecuaciones como las de Pasquill y Giford 5. Estas ecuaciones fueron desarrolladas en los años 60 en un contexto de dificultad de medida y alto coste de los equipos, lo que obligaba al analista a mantener una distancia segura con la fuente contaminante. La plataforma Belerofonte supera estas limitaciones, permitiendo desplegar dispositivos en zonas peligrosas, puesto que los equipos pueden ser controlados remotamente; además el coste de cada unidad (<100€) permite considerarlas desechables tras el incidente, lo que evita los peligrosos procesos de descontaminación. En nuestro caso, cuando el Belerofonte trabaja en condiciones ambientales, cada uno de los equipos integra las ecuaciones de Pasquill, realizando un análisis en tiempo real de la información con mejoras sustanciales en la respuesta por promedio de diferentes sensores. Por el contrario, estos equipos presentan una desventaja importante, al poder trabajar exclusivamente con unas pocas familias de compuestos al mismo tiempo, teniendo que someter al equipo a un proceso previo de entrenamiento a las familias objeto de estudio. La mejora continua de la plataforma Belerofonte II ha aumentado la sensibilidad de los equipos hasta lograr la identificación de sustancias por debajo de la concentración de las partes por millón en aire, lo que es suficiente para identificar algunos explosivos caseros, en particular los pertenecientes a la familia de los peróxidos. A la hora de detectar explosivos, la configuración de hardware y de software pone al límite las capacidades de la plataforma Belerofonte, y las modificaciones realizadas son suficientes para considerar que estamos ante una nueva plataforma, a la que denominamos Éfeso. Debido a la función buscada, ya no podemos agrupar los resultados por familias de compuestos, sino que trabajamos con compuestos específicos que tenemos que diferenciar, y muchos de ellos presentan formulaciones, propiedades químicas y organolépticas muy similares. El progresivo descenso del umbral de detección para una sustancia, aumenta el número de falsos positivos, y este problema se convierte en el reto principal de la investigación; para ello el trabajo debe centrarse en combinar las adecuadas ecuaciones de pre-procesamiento con los algoritmos de reconocimiento de pautas más apropiados para el explosivo buscado. El trabajo de detección de explosivos con la plataforma Éfeso 1.0 fue presentado en el congreso DESEI+D 2017 donde recibió el premio ISDEFE I+D+i “Antonio Torres”. Posible evolución de I+D+i en el campo de los sensores Predecir el futuro de una investigación es siempre un ejercicio, al menos en parte, especulativo; pero los avances de los últimos años en este campo, están trasladando las investigaciones del laboratorio a Fig. 6. Resultados del Belerofonte II: Identificación por familias. (Fuente propia). Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 56. Primer trimestre 2018 13
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