Usando una emergente tecnología de sensores, se ha conseguido desarrollar toda una gama de sensores para aplicaciones de seguridad pública que pueden rápida y eficazmente detectar materiales químicos, biológicos, nucleares y explosivos.

El logro es obra de ingenieros del Laboratorio Nacional de Argonne (ANL).

"Podemos usar esta tecnología para detectar agentes químicos y biológicos, y también para determinar si un país está usando sus reactores nucleares con el propósito de producir material destinado a armas nucleares. También podemos usarla para otras tareas críticas, como por ejemplo rastrear la dirección de un penacho químico o radiactivo emanando de un punto, para evacuar con mayor eficacia la zona circundante", explica Paul Raptis, gerente de sección. Raptis está desarrollando estos sensores con Sami Gopalsami, Sasan Bakhtiari y Hual-Te Chien, ingenieros del ANL.

Los ingenieros del ANL han realizado con éxito por primera vez la detección remota de productos químicos, y la identificación de los espectros particulares de explosivos, usando una técnica espectroscópica que se vale de las propiedades de las frecuencias del espectro electromagnético ubicadas entre microondas e infrarrojos. Los investigadores emplearon esta técnica para detectar las "huellas dactilares" espectrales que identifican a explosivos y compuestos concretos.

La tecnología desarrollada en el ANL fue demostrada en pruebas que alcanzaron tres logros importantes:

-Descubrieron y midieron precursores de gas venenoso a 60 metros de distancia, en experimentos realizados en el polígono de pruebas de Nevada, consiguiendo una exactitud de 10 partes por millón usando detección activa.

-Utilizando detección pasiva, en dicho polígono de pruebas, identificaron a 600 metros productos químicos relacionados con aplicaciones bélicas, incluyendo armas nucleares.

-Construyeron un sistema para identificar las "huellas dactilares" espectrales de niveles traza de explosivos, incluyendo DNT, TNT, PETN, RDX y los explosivos plásticos Semtex y C-4.

La investigación actual incluye confeccionar una base de datos de "huellas dactilares" de explosivos, y, trabajando en colaboración con Sarnoff Corp., el Dartmouth College y el Laboratorio Nacional de Sandia, probar un sistema de revisión de correo, y de cargamento, dedicado a rastrear huellas de explosivos.

Los ingenieros del ANL han estado explorando este campo emergente durante más de una década, con el propósito de crear tecnología para detección remota de instalaciones que pueden estar violando los acuerdos de no-proliferación al crear materiales para armas nucleares o fabricar compuestos de guerra química.

La nueva tecnología percibe los niveles de energía de una molécula a medida que gira. La distribución de frecuencias de esta energía proporciona un único y reproducible patrón espectral (su "huella dactilar"), que identifica al material. La tecnología también puede usarse en su modalidad de imaginología, con aplicaciones en diversos campos, permitiendo ver desde armas ocultas hasta tumores.

La técnica constituye una mejora significativa sobre los sensores láser u ópticos, que pueden ser perturbados por las condiciones atmosféricas, y también sobre los rayos X, que pueden causar daños por ionización. Operando a frecuencias entre 0,1 y 10 terahercios, la sensibilidad es superior en cuatro o cinco órdenes de magnitud y la resolución en imágenes es de 100 a 300 veces más de lo que resulta viable mediante el uso de frecuencias en el rango de las microondas.