Estos dispositivos permiten detectar en alimentos, dentro de una cadena de producción, cuerpos extraños, como metales, papeles, insectos, plásticos o vidrios, e identificar en tiempo real microorganismos patógenos. Este desarrollo, basado en la tecnología de terahercios, ha sido posible gracias a un proyecto financiado con casi 300.000 euros por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, dentro del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de la Innovación 2013-2016.

El proyecto, denominado TeraFOOD, ha sido desarrollado por el Grupo de investigación Antenas de la UPNA, integrado por Íñigo Ederra Urzainqui, Cebrián García González, Ramón Gonzalo García, Juan Carlos Iriarte Galarregui (investigador principal), Carlos Quemada Mayoral y Jorge Teniente Vallinas, junto a la firma Anteral S.L., que está especializada en el diseño de antenas y tecnología de terahercios y actúa como coordinadora de esta iniciativa.

Estos dispositivos se basan en la tecnología de terahercios, una banda del espectro electromagnético situada entre las microondas (las que necesitan el móvil o la televisión para funcionar) y las ondas infrarrojas. La citada banda de terahercios es la última región inexplorada del espectro electromagnético, debido a la dificultad de generar y detectar este tipo de ondas. Sin embargo, uno de los campos donde los terahercios ofrecen un enorme potencial tecnológico es en el sensado de sustancias y materiales. Esto se debe a que casi todas las moléculas presentan una huella característica en esta banda, que permite distinguirlas e identificarlas.

"VER" EN EL INTERIOR DE SUSTANCIAS

"La radiación de terahercios es capaz de penetrar en gran variedad de objetos y substancias, por lo que permiten 'ver' lo que hay en su interior", explica Juan Carlos Iriarte. "De la misma forma, la reflexión de las ondas de terahercios es diferente según el material o el cuerpo en el que incidan, lo que proporciona imágenes en función de la potencia y la fase de la onda recibida", añade.

Los sensores desarrollados en este proyecto se emplean, por un lado, para detectar cuerpos extraños contenidos en productos agroalimentarios, como los cárnicos loncheados y los vegetales. "Entre estos cuerpos extraños, se incluyen metales, incluyendo los inoxidables, papeles, insectos, plásticos o vidrios", apunta el investigador de la UPNA. Por otro, sirven para identificar, en tiempo real y en alimentos perecederos, microorganismos de las principales cepas patógenas comunes y realizar recuentos de estos últimos.

Los investigadores de este proyecto han diseñado un dispositivo mixto de transmisor y receptor miniaturizado y encargado de detectar la radiación reflejada en el rango de frecuencia de los terahercios, bien sea por el cuerpo extraño o por el producto químico que se quiere estudiar.

"En el primer caso, la del elemento extraño, dicha radiación es proporcional a su morfología y, en el segundo, cuando es un producto químico, obedece a su composición molecular y permite identificarlos de manera inequívoca, ya que cada uno tiene su propia huella espectral de radiación", añade Juan Carlos Iriarte. La firma espectral de los objetos y de las sustancias es muy diferente en uno y otro caso y, por ello, la detección resulta mucho más sencilla con menores falsas alarmas, según los autores de esta investigación.

"El sistema de toma de imágenes en terahercios supone un gran avance en este campo, ya que no existen dispositivos similares destinados a la inspección en el sector agroalimentario, ni a nivel nacional ni internacional", concluye Juan Carlos Iriarte.

Esta tecnología basada en los terahercios ya se está utilizando en el ámbito de la seguridad para obtener, de forma no intrusiva, imágenes de armas ocultas. De hecho, el Grupo de Antenas de la UPNA participa activamente en la aplicación de este desarrollo tecnológico en dicho sector.