{"id":9503,"date":"2018-04-04T08:26:01","date_gmt":"2018-04-04T14:26:01","guid":{"rendered":"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=9503"},"modified":"2018-04-04T08:26:24","modified_gmt":"2018-04-04T14:26:24","slug":"laboratorio-en-chip-para-analizar-contaminacion-del-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/verde\/laboratorio-en-chip-para-analizar-contaminacion-del-agua\/","title":{"rendered":"Laboratorio en chip para analizar contaminaci\u00f3n del agua"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">El r\u00edo Atoyac es uno de los afluentes m\u00e1s contaminados en M\u00e9xico; en sus aguas, 50 municipios de Tlaxcala y Puebla vierten sus descargas residuales, lo mismo que industrias textiles, petroqu\u00edmicas y automotrices. En este contexto, el an\u00e1lisis y la detecci\u00f3n de sustancias contaminantes resulta prioritario para encaminar acciones que permitan integrar el uso de nuevas tecnolog\u00edas con programas que mitiguen el grave problema de contaminaci\u00f3n del agua.<!--more--><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/1-HEAD_chip2218.jpg\" alt=\"1-HEAD_chip2218.jpg\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para el doctor Alfredo Gonz\u00e1lez Fern\u00e1ndez, investigador del Instituto Nacional de Astrof\u00edsica, \u00d3ptica y Electr\u00f3nica (<a href=\"http:\/\/www.inaoep.mx\/index.php\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">INAOE<\/a>), este problema no le es ajeno, ya que desde ni\u00f1o ha vivido de cerca las consecuencias de la contaminaci\u00f3n que se generan en el r\u00edo Atoyac, espec\u00edficamente en la zona de San Francisco Totimehuac\u00e1n, donde com\u00fanmente acostumbraba viajar en bicicleta.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ahora, ya como parte de un grupo de investigadores integrado por los doctores Mariano Aceves Mijares, Liliana Palacios, Joaqu\u00edn Reyes y el propio Gonz\u00e1lez Fern\u00e1ndez, se ha dado a la tarea de aplicar la electrofot\u00f3nica para crear un dispositivo para analizar contaminantes en el agua en lo que se conoce como un laboratorio en chip, es decir, realizar estudios de sustancias a trav\u00e9s de un chip de 1.5 por 1.5 cent\u00edmetros.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La idea, explica para la Agencia Informativa Conacyt el doctor Gonz\u00e1lez Fern\u00e1ndez, es funcionalizar de manera monol\u00edtica la tecnolog\u00eda que existe en electrofot\u00f3nica, es decir, combinar electr\u00f3nica y fot\u00f3nica en un mismo proceso de fabricaci\u00f3n, usando las mismas t\u00e9cnicas convencionales para la electr\u00f3nica.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8220;Esto es novedoso, porque exist\u00eda la optoelectr\u00f3nica convencional que propone la combinaci\u00f3n de la electr\u00f3nica y la fot\u00f3nica, lo que involucra es hacer la parte de \u00f3ptica por un lado y la electr\u00f3nica por el otro y despu\u00e9s acoplarlas, esa es la optoelectr\u00f3nica convencional. Nosotros proponemos otra estrategia que es hacer al mismo tiempo la fot\u00f3nica y la electr\u00f3nica en silicio, con las mismas t\u00e9cnicas de la electr\u00f3nica&#8221;, a\u00f1adi\u00f3 el investigador.<\/p>\n<h4 style=\"text-align: justify;\">Emisor de luz basado en silicio<\/h4>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/1-chipi2218.jpg\" alt=\"1-chipi2218.jpg\" width=\"310\" height=\"587\" \/>Alfredo Gonz\u00e1lez Fern\u00e1ndez explic\u00f3 que el logro de este proyecto se sustenta en la creaci\u00f3n de fuentes de luz con base en silicio, ya que hist\u00f3ricamente exist\u00eda el inter\u00e9s de juntar la fot\u00f3nica y la electr\u00f3nica usando silicio, material econ\u00f3mico, de f\u00e1cil extracci\u00f3n y muy utilizado en la electr\u00f3nica; sin embargo, por sus propias cualidades intr\u00ednsecas ha sido malo para la fot\u00f3nica ya que presenta deficiencias para emitir luz.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para superar esta barrera, indic\u00f3 el doctor Gonz\u00e1lez Fern\u00e1ndez, desarrollaron un emisor de luz basado en silicio que se obtuvo mediante el aprovechamiento de fen\u00f3menos cu\u00e1nticos que ocurren cuando se reducen las dimensiones del silicio. Esto significa que cuando se realiza una reducci\u00f3n de la materia a escalas nanom\u00e9tricas se empieza a comportar de forma distinta a la acostumbrada.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8220;La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica predice que si se reduce el silicio a escalas nanom\u00e9tricas podr\u00eda emitir luz, al igual que otros materiales. Eso estaba predicho por la teor\u00eda pero no hab\u00eda la capacidad t\u00e9cnica para comprobarlo; sin embargo, la comprobaci\u00f3n experimental ya est\u00e1 hecha. Nosotros desarrollamos en el INAOE, en el grupo del doctor Mariano Aceves Mijares, materiales nanoestructurados, basados en silicio, que toman ventaja de esos fen\u00f3menos y ese material lo utilizamos como base una vez que estuvo suficientemente maduro para hacer un emisor de luz basado en silicio con t\u00e9cnicas convencionales&#8221;.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Una vez que tuvieron este desarrollo dieron el siguiente paso integrando tres elementos: un emisor de luz, la gu\u00eda de onda que transporta esa luz a otro lado y el detector. Todo esto fabricado con silicio, aprovechando la infraestructura que se utiliza com\u00fanmente para la fabricaci\u00f3n de circuitos electr\u00f3nicos, lo que implica un ahorro en los costos de elaboraci\u00f3n.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Al desarrollar esta tecnolog\u00eda, el doctor Alfredo Gonz\u00e1lez Fern\u00e1ndez record\u00f3 que la aplicaci\u00f3n que pens\u00f3 para este laboratorio en chip fue el an\u00e1lisis de los contaminantes de un afluente, en este caso del Atoyac, como un mecanismo para contribuir a solucionar el grave problema de contaminaci\u00f3n que sufre este r\u00edo.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u201cLo que queremos hacer es an\u00e1lisis qu\u00edmicos-\u00f3pticos que tienen que ver con la interacci\u00f3n de la luz con la materia y c\u00f3mo esa luz es modificada o cambia cuando se compara con la luz incidente. Pretendemos que la luz blanca interact\u00fae con un analito (l\u00edquido a analizar) que tenga determinado contaminante, es decir, cuando un l\u00edquido tenga un contaminante, nosotros vamos a ver c\u00f3mo cambi\u00f3 la luz cuando la comparamos con la luz que le hicimos incidir, esto facilitado por la posibilidad de hacer al mismo tiempo la \u00f3ptica y la electr\u00f3nica. Esto no solo es mucho m\u00e1s econ\u00f3mico sino que podemos poner en el mismo chip toda la electr\u00f3nica para controlar la fuente de luz y para analizarla despu\u00e9s, entonces en teor\u00eda te puede entregar los resultados digeridos, esa es la idea, aplicar este desarrollo tecnol\u00f3gico al an\u00e1lisis qu\u00edmico pero en un laboratorio en chip&#8221;.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/1-gonzxa2218.jpg\" alt=\"1-gonzxa2218.jpg\" width=\"800\" \/>Este proyecto, titulado Integraci\u00f3n monol\u00edtica de electrofot\u00f3nica en silicio para sensado qu\u00edmico fue reconocido este a\u00f1o con el Premio Nacional Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica para la Inclusi\u00f3n Social Innovatis en la categor\u00eda Ideas proyecto. Adem\u00e1s, el proyecto relacionado con la ciencia b\u00e1sica detr\u00e1s de este desarrollo recibi\u00f3 el a\u00f1o pasado fondos de la convocatoria Fronteras de la Ciencia del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (<a href=\"https:\/\/www.conacyt.gob.mx\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Conacyt<\/a>).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Sobre la capacidad que tendr\u00e1 este laboratorio en chip para detectar el n\u00famero de contaminantes, el doctor Alfredo Gonz\u00e1lez indic\u00f3 que ya trabajan en coordinaci\u00f3n con otras \u00e1reas como la de ciencias y tecnolog\u00edas biom\u00e9dicas, en la detecci\u00f3n de los qu\u00edmicos y los procesos celulares en los posibles analitos; sin embargo, la capacidad de controlar la luz que se emite ya es un hecho.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8220;La prueba te\u00f3rica y la metodolog\u00eda est\u00e1n hechas y sustentan este proyecto. Terminar un prototipo que detecte un contaminante en el agua a\u00fan requiere de un trabajo coordinado con otras \u00e1reas, que ya iniciamos, por lo que pensamos que en un tiempo estimado de dos a\u00f1os podamos tener listo o avanzado este laboratorio en chip. Actualmente existen ejemplos de laboratorios en chip, pero no tienen integrada la fot\u00f3nica y eso nosotros s\u00ed lo logramos, por eso nuestro sistema es innovador&#8221;, concluy\u00f3 el investigador.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Fuente:\u00a0Agencia Informativa Conacyt<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El r\u00edo Atoyac es uno de los afluentes m\u00e1s contaminados en M\u00e9xico; en sus aguas, 50 municipios de Tlaxcala y Puebla vierten sus descargas residuales, lo mismo que industrias textiles, petroqu\u00edmicas y automotrices. 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