Diseñan sensores de humedad antibacterianos combinando nanotecnología y fibra óptica

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  • Diseñan sensores humedad antibacterianos combinando nanotecnología y fibra óptica
  • El ingeniero Aitor Urrutia se doctora con estos dispositivos que combinan la nanotecnología y la fibra óptica para uso en hospitales o industrias

Sobre la Entidad

Universidad Pública de Navarra
La UPNA, Campus de Excelencia Internacional, imparte 18 titulaciones de Grado y 27 de Máster en sus campus de Pamplona y Tudela.

El ingeniero de Telecomunicación Aitor Urrutia Azcona ha diseñado unos sensores de humedad con propiedades antibacterianas que permiten combatir la proliferación de microorganismos en entornos de muy alta humedad, como hospitales e industrias alimentarias o farmacéuticas, entre otras. Estos dispositivos, que combinan la nanotecnología y la fibra óptica, forman parte de su tesis doctoral, leída en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) a finales de 2015, que ha sido calificada con sobresaliente “cum laude” y “mención internacional”.

“La humedad es una de las magnitudes más controladas y monitorizadas hoy en día, debido a su gran importancia en numerosos procesos industriales o en áreas como el control de alimentos, la calidad del aire, la biomedicina o la química —explica Aitor Urrutia, natural de Auritz/Burguete, pero afincado en Pamplona—. Sin embargo, sigue existiendo una problemática en su medida y control en situaciones específicas, como son los entornos de muy alta humedad”.

La proliferación de bacterias en dichos entornos de muy alta humedad es frecuente, lo que provoca la formación de biopelículas o “biofilms”, que son ecosistemas conformados por esos microoganismos adheridos a una superficie. Esto origina el problema llamado “biofouling”, que causa “el deterioro de muchos materiales y dispositivos, que afectan a sus prestaciones y reducen sus tiempos de vida”. “Actualmente, los costes derivados del ‘biofouling’ son muy altos, principalmente, por las labores de mantenimiento o por el reemplazo de equipos”, apunta Urrutia.

La humedad es una de las magnitudes más controladas y monitorizadas hoy en día

Ante este problema, ampliamente extendido, Aitor Urrutia se propuso, en su tesis doctoral, fabricar nuevos sensores de humedad, que tuviesen propiedades antibacterianas para aplicaciones que operan en entornos de alta humedad y probacterianos, evitando así la creación de “biofilms” y superando el “biofouling”.

Combinación de nanotecnología y fibra óptica

Para desarrollar los diferentes sensores de humedad, Aitor Urrutia se ha basado en la combinación de los últimos avances en nanotecnología (nuevos materiales y nuevas técnicas de fabricación de recubrimientos y nanopartículas) sobre nuevas configuraciones de fibra óptica. “Los sensores desarrollados se componen de una estructura óptica, sobre la cual se aplican recubrimientos de espesores menores a una micra —señala el nuevo doctor—. Dichos recubrimientos, gracias a la inclusión de nanoparticulas de plata embebidas, dotan a los sensores de dos funcionalidades adicionales: propiedades antibacterianas y mayor sensibilidad. De esta manera, los nuevos sensores desarrollados poseen mayores tiempos de vida y mejores prestaciones”.

Además, estos sensores de fibra óptica tienen otras ventajas como “su biocompatibilidad, inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, su bajo coste, tamaño y peso, y la posibilidad de medir a largas distancias”, según Aitor Urrutia, cuya tesis doctoral ha sido dirigida por los profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Francisco J. Arregui San Martín y Javier Goicoechea Fernández.

Los nuevos sensores de humedad desarrollados podrían ser integrados en una amplia variedad de sectores, como, por ejemplo, centros médicos y hospitales para la monitorización de la respiración humana, entre otras aplicaciones; en estancias y cámaras para procesos de la industria alimentaria y farmacéutica; en biotecnología y domótica; y en la monitorización de estructuras o cavidades de difícil acceso, como torres de refrigeración o instalaciones “off-shore” (en el mar).

Breve currículum

Los nuevos sensores de humedad desarrollados podrían ser integrados en una amplia variedad de sectores

Aitor Urrutia Azcona se tituló en 2009 en Ingeniería de Telecomunicación en la Universidad Pública de Navarra, con Premio al Mejor Proyecto Fin de Carrera otorgado por la ANIT (Asociación Navarra de Ingenieros de Telecomunicación). Posteriormente, cursó el Máster en Comunicaciones en la misma Universidad (2011) y el Máster en Dirección y Administración de Empresas (MBA) por la UNIR (Universidad Internacional de La Rioja) (2014).

El nuevo doctor ha sido investigador visitante en la Escuela de Ciencias Físicas de la Dublin City University (Irlanda, 2013) y en la Facultad de Ingeniería de la University of Nottingham (Reino Unido, 2014).

Además, ha participado en seis proyectos de investigación, es autor o coautor de quince artículos en revistas de ámbito internacional y catorce contribuciones en conferencias internacionales, y ejerce de revisor de revistas especializadas (“IEEE Sensors Journal”, “Journal of Sensors” y “Micro&Nano Letters”).

Durante este tiempo, ha trabajado como investigador y colaborador docente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la UPNA y en el centro de I+D Jerónimo de Ayanz de la misma Universidad. Su experiencia laboral también incluye su paso por la firma Nanoresist y su colaboración para Nadetech Innovations. Asimismo, es socio cofundador de la “startup” para el desarrollo de sistemas de diagnóstico clínico no invasivo Eversens.

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