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La Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) coordina y participa en un ambicioso proyecto de investigación español, TeraSense, financiado por el programa Consolider-Ingenio 2010 del Ministerio de Ciencia e Innovación, con el objetivo de desarrollar nuevos sistemas de visualización, por ejemplo escáneres, que estén dotados de sensores electromagnéticos a frecuencias de terahercios.

El hecho diferencial que aporta TeraSense es que las ondas que proporcionan las frecuencias de terahercios pueden penetrar en materiales opacos a la luz, pueden visualizar e identificar estructuras microscópicas mediante el análisis espectral y son inofensivas para el uso humano puesto que no son ionizantes. Por lo tanto, sus aplicaciones son múltiples y abarcan desde la seguridad en aeropuertos y la diagnosis médica hasta la exploración del espacio o el control de la polución. “Se trata de aprovechar una banda de frecuencia situada a caballo entre la luz y las microondas que conocemos y que aúna lo mejor de las dos: la resolución de la primera y la penetrabilidad de la segunda”, explica el investigador Lluís Jofre, coordinador del proyecto y profesor del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la UPC.

En el proyecto trabajan 16 grupos de investigación de 11 universidades españolas; en total, unos 130 doctores e investigadores especializados en electrodinámica, simulación numérica, tecnología de alta frecuencia y fusión de la información. Además de coordinar el proyecto, la UPC participa a través de tres equipos de investigación: el Grupo de Sistemas de Radar, el Grupo de Sistemas Radiométricos y el Grupo Antena Lab.

Según explica Miguel Ferrando, investigador del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) de la Universidad Politécnica de Valencia, y uno de los socios de TeraSense, la radiación electromagnética a frecuencias de terahercios (de 0,1 THz a 10 THz) ha generado un gran interés científico debido a su potencialidad para desarrollar sistemas avanzados de visualización. “Actualmente, no existe ninguna cámara comercial que sea capaz de hacer fotografías a terahercios. Estas ondas pueden atravesar tejidos y detectar la presencia de sustancias explosivas, materiales peligrosos, armas, etc.”, explica Ferrando.

Esta tecnología no ionizante puede ser una alternativa a la que se utiliza en gran parte de los escáneres corporales de los aeropuertos, que tanto debate están suscitando, la mayoría de los cuales están basados en rayos X. El sistema, que funciona como un radar, permite obtener la difracción del cuerpo humano y, a partir de esta información, detectar la presencia o la ausencia de una sustancia peligrosa.

“Uno de los resultados del proyecto será la realización de un prototipo de escáner corporal pasivo capaz de formar imágenes a partir de la radiación espontánea del cuerpo humano y que, por lo tanto, como no necesita ningún tipo de radiación exterior, no genera efectos adversos en la salud de las personas”, afirma Jordi Romeu, responsable del Grupo Antena Lab de la UPC.

Otro de los aspectos que se están estudiando es la identificación de sustancias químicas a partir de resonancias naturales o espectroscopia. En la aplicación en sistemas de seguridad, permite localizar la presencia de sustancias químicas peligrosas o de explosivos sin necesidad de que el individuo se tenga que desnudar para ser observado, y, por lo tanto, permite preservar el derecho a la intimidad.

“Con las frecuencias de terahercios, podemos medir con detalle y obtener información de gran precisión de materiales plásticos, por ejemplo, los explosivos. Estas frecuencias pueden atravesar la ropa, pero no la piel, a diferencia de otros escáneres corporales, como por ejemplo los rayos X que se utilizan en medicina", apunta Miguel Ferrando, del ITEAM. Sobre la incidencia de las radiaciones, el investigador explica que las perjudiciales son las que se encuentran a partir del espectro visible, el ultravioleta o los rayos gamma, por ejemplo, y, sobre todo, las radiaciones de alta energía, pero no las que emiten estos equipos.

Así, el nuevo sistema avanzado de seguridad que se desarrollará en este proyecto —el prototipo de escáner pasivo— permitirá visualizar personas en tiempo real con una cámara 2D, que se podrá utilizar, por ejemplo, en los controles de seguridad de los aeropuertos.

En el campo de la medicina, se está desarrollando un nuevo sistema tomográfico para la visualización de bioestructuras. La aplicación de esta tecnología permitirá conocer detalladamente el contenido molecular de los tejidos de los pacientes para mejorar la diagnosis médica, concretamente, la detección de tumores, entre otros aspectos.

"Nuestra investigación se centra en construir un espectrómetro tomográfico y estudiar las resonancias electromagnéticas de las estructuras biológicas, las proteínas o sustancias similares", explica Ferrando.

Por otra parte, cinco grupos de investigación que participan en el proyecto están desarrollando un nuevo sensor de teledetección para monitorizar contenidos atmosféricos de partículas. Este sensor permitirá saber el nivel de contaminación del aire y conocer con más detalle las partículas que se encuentran presentes en el medio. "Existe una percepción creciente de que el desarrollo de las tecnologías de terahercios puede abrir un abanico de nuevas oportunidades, en ciertos aspectos comparable a lo que representaron las tecnologías de microondas en la década de los sesenta y setenta o la optoelectrónica en los años setenta y ochenta", apuntan los investigadores de TeraSense.

El proyecto se encuentra en el segundo año de ejecución y se alargará hasta finales del 2013.