Busque peligros ocultos.
El artículo de Camille Shieh analiza el problema de la detección de sustancias químicas, biológicas, radiológicas y nucleares. El uso de armas de destrucción masiva, señala el autor, puede provocar numerosas pérdidas, por lo que existe una gran necesidad de utilizar medios técnicos avanzados de detección. Para prevenir tal amenaza, es necesario disponer de detectores que detecten sustancias químicas, biológicas, radiológicas y nucleares.
A bordo de un avión de carga que volaba de Yemen a Estados Unidos el 29 de octubre de 2010, se encontraron dos cajas aparentemente inofensivas, cada una de las cuales contenía una bomba de plástico con un mecanismo explosivo. Aunque no se evitaron víctimas, las compañías aéreas estadounidenses han endurecido significativamente sus procedimientos. Los objetivos de los ataques terroristas que utilizan armas químicas, biológicas, radiológicas y nucleares a menudo no son zonas de combate, sino los hogares de ciudadanos comunes y corrientes. Con la ayuda de detectores se pueden detectar y neutralizar sustancias explosivas a tiempo. En el pasado, el funcionamiento de los detectores portátiles se basaba en el principio de la espectrometría de movilidad iónica (IMS), que todavía se utiliza en la actualidad. «El dispositivo basado en SPI indica la presencia de una sustancia cuestionable, pero no proporciona información sobre su naturaleza», afirma Dieter Rothbacher, empleado de Hotzone Solutions.
Recientemente, se han desarrollado cada vez más dispositivos que utilizan el principio de la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FIX). “Estos dispositivos pueden analizar cualquier material, tanto sólido como líquido, y dar indicaciones sobre la presencia de una sustancia peligrosa”, subraya Rothbacher. “Además, contienen una base de datos especial con información que describe el procedimiento a seguir cuando se detecta una sustancia”. Actualmente, se ha logrado aumentar significativamente la sensibilidad de los sensores y la confiabilidad de dichos dispositivos, lo que permite realizar mediciones más precisas.
«La detección de agentes biológicos utiliza tecnología de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que desde entonces se ha adaptado para su uso en detectores portátiles», dice Lou Banks, director de marketing de Bio-Defense, Idaho Technology. «La PCR es una tecnología molecular que puede detectar trazas de ADN patógeno, lo que aumenta significativamente el umbral de sensibilidad».
Los dispositivos de detección de agentes biológicos se pueden mejorar mediante el uso de técnicas de desorción/ionización láser asistida por matriz (MALDI). “En términos de detección, se prefiere el método PCR, pero se están desarrollando avances para introducir el método MALDI y el uso de un espectrómetro de masas”, destaca Rutger Gaasbeek, experto de IB Consultancy. Aunque la mayoría de estas aplicaciones se desarrollan con fines militares, pueden encontrar una amplia aplicación en la población civil, como en el sector sanitario. La identificabilidad de una sustancia química determina el rango de detección y el nivel de susceptibilidad a la sustancia. «Anteriormente había alrededor de 30 tipos de agentes de guerra química», señala Osmo Antalainen, vicepresidente de Soluciones de I+D de Environics. «En los últimos años, los detectores portátiles han logrado avances significativos en la detección de una amplia gama de gases y en el cumplimiento de los requisitos de seguridad modernos».
Los expertos dividen los detectores radiológicos en dos categorías: dosímetros personales (PD) y trazadores de radioisótopos (RIT). «Los PD se utilizan como equipo de protección personal y como indicadores básicos», afirma Lester Koga, director de producto de MorphoDetection. — «La IA se utiliza para detectar un isótopo radiactivo y determinar el nivel de amenaza, ya sea una sustancia nuclear especial o material radiactivo médico, industrial y natural».
La precisión del detector es de suma importancia para distinguir, por ejemplo, un paciente sometido a tratamiento de radiación de una sustancia nuclear especial. “En general, cuanto menor sea la resolución energética, más precisas serán las lecturas, con un mínimo de falsos positivos y falsos negativos”, enfatiza Koga.
El germanio de alta frecuencia con una resolución energética inferior al 1% es el material más adecuado; pero estas propiedades aparecen sólo en estado congelado. «Esto impone algunas restricciones en cuanto al tamaño, el peso y la duración de la batería de estos dispositivos de detección», explica Koga.
Los dispositivos de detección portátiles y livianos pueden utilizar un nuevo material, cadmio-zinc-telurio, sin comprometer la precisión de la detección de radiación. “El cadmio-zinc-telurio tiene una resolución energética inferior al 2%, un rendimiento de detección más preciso y es capaz de identificar un isótopo radiactivo con mayor precisión que el yoduro de sodio. Esta solución es más cómoda de utilizar que el uso de germanio de alta frecuencia”, continúa Koga. Un obstáculo para el uso de cadmio-zinc-telurio es su alto costo en comparación con el yoduro de sodio común y económico.
Primera línea de defensa
A menudo, los detectores portátiles, móviles y fijos tienen los mismos sensores, aunque las tecnologías utilizadas son demasiado complejas para su uso en dispositivos portátiles. Se han centrado importantes esfuerzos de I+D en la creación de instrumentos portátiles más ligeros y duraderos, así como en la creación de instrumentos portátiles y estacionarios que puedan detectar con mayor precisión la presencia de sustancias peligrosas. Las características distintivas de estos dispositivos son los propios usuarios y los fines para los que se utilizan. «Los profesionales, las fuerzas del orden y los socorristas pueden cumplir una variedad de misiones y objetivos utilizando estos detectores, y cada situación requiere el uso de equipos especializados para lograr el máximo impacto», dijo Craig Johnson, director ejecutivo de Field Forensics.
Dependiendo de lo que el usuario intente hacer y de los objetivos que persiga, puede utilizar detectores portátiles, móviles o fijos. «Cuanto mayor sea el alcance del dispositivo, mayor será su precio», afirma Dieter Rothbacher. También puede corregir algunos defectos y realizar ajustes en el dispositivo instalando software en él. Algunos dispositivos no permiten instalar parches. Actualmente, los dispositivos de terceros no son compatibles con el firmware.
«Los dispositivos portátiles tienen un tamaño, peso y consumo de energía limitados, mientras que el rendimiento óptimo de los dispositivos móviles y estacionarios depende menos de estos factores», señala Osmo Antalainen. La facilidad de uso y mantenimiento es también su característica distintiva. Los detectores móviles se pueden utilizar de forma permanente, convirtiéndose en puntos de detección satélite y pasando a formar parte de una red de detección más grande controlada por un centro de mando. Con una batería suficientemente cargada, los detectores móviles pueden durar más de lo normal cuando se utilizan como dispositivos estacionarios.
Recesión
La crisis financiera ha afectado negativamente a la industria de los detectores de detección. «Debido a la caída de la producción, los gobiernos de Estados Unidos y los países de Asia y Europa están recortando la financiación y revisando las políticas de adquisiciones», dice Rothbacher. Los nuevos mercados regionales se vieron menos afectados ya que los países con economías en transición y un rápido crecimiento económico respondieron positivamente a las oportunidades de ventas.
Algunos proveedores han dejado de invertir en I+D, lo que podría haber obstaculizado el desarrollo tecnológico que estaba en marcha cuando se produjo la crisis. «Los recortes presupuestarios han tenido un impacto significativo en el desarrollo de nuevos sensores, especialmente en el sector militar, donde actualmente se están desarrollando tecnologías de receptores tipo peaje», afirma Rutger Gasbick. «Este impacto se agravará en los próximos años, ya que muchos de estos proyectos de investigación tienden a ser a largo plazo».
La recesión no es la razón principal de la desaceleración del ritmo de desarrollo de la I+D. “Las necesidades militares y las iniciativas de defensa de Estados Unidos nunca se han visto comprometidas. Esto significa que es necesario apoyar nuevas iniciativas de I+D. Sin embargo, como resultado de la amenaza terrorista, la necesidad de combatir a los soldados durante las operaciones militares se ha convertido en un objetivo prioritario e importante, dice Monica Heyl, directora ejecutiva de Monica Heyl and Associates. – Estas tareas se resuelven principalmente mediante financiación gubernamental. El gobierno de EE. UU. está comprometido a continuar desarrollando nuevas tecnologías y soluciones, centrándose en una mayor colaboración entre organizaciones, apoyando iniciativas de I+D y garantizando que las mejores herramientas estén disponibles para los soldados de manera oportuna».
Fuente: asmag