Científicos desarrollan detector de sustancias químicas con un teléfono celular

Investigadores del Instituto Americano de Física en Texas desarrollaron una extensión para un teléfono inteligente convencional que lo convirtió en un instrumento capaz de detectar sustancias químicas. El avance fue reportado por los investigadores en Revisiones de Instrumentos Científicos por identificar drogas, moléculas biológicas y patógenos.

Hoy en día los smartphones incluyen cámaras de alta calidad capaces de detectar bajos niveles de luz y eliminar el ruido digital a través del procesamiento de software de las imágenes capturadas. Por esa razón, el trabajo aprovechó esta sensibilidad para producir cámaras de celulares que puedan servir como microscopios portátiles y detectores de frecuencia cardiaca.

El avance actual está basado en dos tipos de espectroscopia: el primero mide la luz fluorescente emitida por una muestra. El segundo es útil para detectar moléculas de tipo ADN y ARN gracias a que emiten luz de intensidad muy baja. Cada una de las espectroscopias se utilizó para desarrollar este detector de sustancias químicas en teléfonos celulares.

Según Peter Rentzepis, autor del experimento, señaló que el sistema incluye un láser de diodo para emitir luz, orientado en ángulo recto a la línea que conecta la muestra y la cámara celular. "Esta geometría permite tener una visión más concreta y de fácil manejo para analizar las muestras donde se va medir una propiedad química molecular", puntualizó.

Cada uno de los investigadores estudió una variedad de muestras utilizando su detector construido con los smartphones, incluyendo disolventes, como etanol, acetona, alcohol isopropílico y metanol. Después registraron los espectros de luz emitidos por objetos sólidos de zanahorias y un pellet de bacterias.

De esa manera, los científicos pudieron comparar la sensibilidad de su sistema con los espectrómetros industriales más sensibles disponibles hasta ahora. La relación señal-ruido para el instrumento comercial fue aproximadamente 10 veces mayor en comparación al sistema desarrollado con el dispositivo móvil.

Cabe señalar, la sensibilidad del detector de teléfonos celulares podría duplicarse mediante el uso del canal RGB para un mejor análisis. El sistema tiene un rango dinámico bastante limitado, sin embargo los investigadores señalan que este problema se puede solucionar fácilmente por medio de aplicaciones de HDR. Misma propiedad que incluyen los televisores de alta definición y en los más recientes años, lo integran los teléfonos celulares; ello, podría combinar las imágenes de múltiples exposiciones para mejorar el instrumento.

Según los propios científicos del Instituto Americano de Física en Texas, el desarrollo del detector de sustancias químicas fabricado fue muy barato. El costo de los componentes adicionales, incluyendo el láser fue de 50 dólares, un precio muy parecido a los teléfonos inteligentes de gama media. No obstante, incluir una herramienta capaz de detectar productos químicos y patógenos en el campo a precios accesibles podría ser benéfico para cualquier industria e incluso de uso convencional.