Los ojos de serpiente ven la contaminación del agua.
(Serpientes de agua en Tailandia. La nueva técnica desarrollada por el profesor Katzir puede ver a través del agua como una serpiente).
Si bien la mayoría de las personas dan por sentada la seguridad del agua potable, el agua corriente del grifo puede volverse mortal en cuestión de minutos, dijo el profesor Abraham Kazier de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Tel Aviv.
En respuesta a la amenaza de contaminación por derrames industriales, desastres naturales o vandalismo, los físicos han desarrollado un nuevo sistema para monitorear la seguridad del suministro de agua de un edificio o comunidad en tiempo real.
El Prof. Katzir modificó fibras especiales desarrolladas en su laboratorio para detectar «colores» en el espectro infrarrojo para diferenciar entre agua pura y agua contaminada.
Invisible a simple vista, este espectro generalmente solo lo ven ciertos animales, como serpientes o murciélagos vampiros, para rastrear presas. Estas fibras ópticas están conectadas a espectrómetros infrarrojos comerciales y sirven como sensores que pueden detectar y notificar inmediatamente a las autoridades si los contaminantes ingresan a un depósito, sistema, edificio o tubería.
En el laboratorio, el sistema de fibra óptica detectó niveles de venenos como pesticidas muy por debajo del umbral seguro de la Organización Mundial de la Salud. Se han llevado a cabo experimentos de campo preliminares en varios sitios europeos y los resultados se publicaron recientemente en el Journal of Applied Spectroscopia.
color peligroso
El cabezal del sensor se coloca en la corriente de agua que fluye y proporciona un análisis de calidad en tiempo real.
Una vez que esté operativo, el sistema de sensores será uno de los primeros monitores de agua en tiempo real en los EE. UU. para proteger contra el terrorismo químico, una amenaza para los suministros de agua de los EE. UU. que es particularmente vulnerable. «Es poco probable que alguien haya envenenado el suministro de agua de Afganistán», dijo el profesor Kazier, «pero Estados Unidos está en grave peligro y necesita armarse contra las amenazas químicas a su agua potable».
«Nuestros ojos desnudos no pueden distinguir la diferencia entre el agua pura y el agua con pequeñas cantidades de alcohol o acetona. Ambos son claros. Incluso con un espectrofotómetro que mide el color visible, no podríamos hacer eso», explica el profesor Katzir. .
«Pero podemos distinguir claramente los líquidos usando un espectrómetro infrarrojo, que puede distinguir ‘colores’ en el espectro infrarrojo invisible».
El instrumento se puede utilizar para detectar productos químicos nocivos, contaminantes y amenazas en el agua, «viendo» el agua como una serpiente. El profesor Katzir agregó que los sensores especiales de fibra óptica pueden monitorear la calidad del agua en lugares remotos, como lagos, ríos o tuberías, y detectar trazas de contaminantes en tiempo real. Ejecutivos de gestión del agua en los Everglades de Florida y funcionarios alemanes han expresado interés en utilizar la tecnología.
Los rascacielos de la ciudad de Nueva York podrían ser puntos de ataque
«Las sustancias tóxicas están fácilmente disponibles en la agroindustria como pesticidas o herbicidas y pueden ser dañinas incluso cuando se consumen en concentraciones tan bajas como partes por millón», dijo el profesor Katzir.
Ciudades como Nueva York son particularmente vulnerables a los terroristas químicos. Con muchos rascacielos en la parte superior del edificio reteniendo agua, los terroristas pueden causar estragos simplemente introduciendo veneno en el tanque. «Los terroristas no tienen que matar a decenas de miles. Solo 50 muertes, tan horribles como eso, causarían pánico nacional».
Actualmente, las autoridades del agua de EE. UU. prueban las cisternas de manera rutinaria cada dos días, pero no cuentan con sistemas para detectar amenazas químicas de inmediato.
“Este nuevo sistema podría ahorrar millones de dólares en costos de pruebas manuales.” El sensor de fibra óptica desarrollado por el Prof. Katzir está hecho de materiales insolubles, no tóxicos y biocompatibles. «Puedes comerlos y no te pasará nada», señaló.
También hay un lado personal en la determinación del profesor Kazier de luchar contra el terrorismo a través de la ciencia. Su padre, el científico de renombre mundial, el profesor Aharun Kazir, fue asesinado por el Ejército Rojo japonés en un ataque terrorista en 1972.
«Estoy tratando de seguir sus pasos con investigación aplicada que podría ser una herramienta útil en batallas importantes. El sistema podría estar operativo en menos de un año».
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