Estudiantes del Tecnológico de Monterrey desarrollan un fotómetro que cuida la atmósfera

Tecnológico de Monterrey/DICYT Tres alumnos del Tecnológico de Monterrey en el Campus de Guadalajara, con el apoyo de Eduardo Fauchey, trabajan en el diseño de un fotómetro solar económico que permitirá hacer comparativos sobre las variaciones de gases en el aire, principalmente de la existencia de aerosoles.

Alfredo Espinoza Rothon, José Ignacio Parra Vilchis y Hugo Isaac Pérez, estudiantes de Ingeniería en Tecnologías Electrónicas (ITE) del Tecnológico de Monterrey, Campus Guadalajara, construyen con el apoyo de Eduardo Fauchey un nuevo diseño de fotómetro solar, aparato que realiza mediciones para detectar cambios de intensidad luminosa en el ambiente de la atmósfera provocado por aerosoles, partículas relacionadas con el cambio climático.

Su meta, además de contar con una herramienta para medir los gases en la atmósfera, es desarrollar un prototipo que sea copiado en múltiples escuelas para aportar datos de monitoreo de todo el mundo y desde la Tierra, y que miles de alumnos puedan usarlo con libertad. Al ser más económico el prototipo podrá ser utilizado en prácticamente todo el mundo.

El fotómetro también tiene como fin motivar a los estudiantes para medir el medio ambiente en el que viven. Los aparatos comerciales, sin embargo, son aparatos muy costosos; situándose el precio en aproximadamente 45.000 pesos (2.689'18 €). A pesar de esto, el prototipo que están desarrollando los alumnos del Campus de Guadalajara tendrá un coste máximo de 120 dólares (alrededor de 1.500 pesos).

Este proyecto nació de la relación del Campus de Guadalajara con el Grupo de Educación de la NASA y la red Global Learning and Observations to Benefit the Environment (GLOBE), también de la NASA, que gestiona programas educativos internacionales. El grupo de Educación de la NASA aportó el fotómetro solar con el que los estudiantes iniciaron la creación de uno nuevo, proyecto sobre el que han innovado para volverlo más económico y que brinde una información más precisa.

Talento innovador

El fotómetro solar consiste en una especie de lupa que escanea el aire en el ambiente brindando indicadores para comparar y detectar variaciones. Se trata de un modo de estudiar las características físicas del ambiente a través de ese aparato electrónico que mide la intensidad de luz que atraviesa la atmósfera. Por medio de algoritmos se calcula cuánta luz se pierde por el camino y con ello se estima la densidad de aerosoles flotando en el aire.

La innovación del fotómetro que están desarrollando los alumnos del Tecnológico de Monterrey radica en el uso de filtros ópticos de bajo coste, lo que permite reducir el precio de cada dispositivo y permitiría, en caso de que el prototipo sea exitoso, realizar replicas del modelo en múltiples escuelas y facilitar el registro de estas mediciones en cualquier lugar del mundo. Es además una propuesta portátil, manual y accesible, que permite llevar un registro de los cambios que hay en determinado período con más precisión en los datos al ser una muestra desde la tierra. El diseño usado hasta hoy por GLOBE es un fotómetro de LEDS (diodos emisores de luz).

El reto de los alumnos de ITE consiste en ajustar el software y el hardware a los filtros que usarán y no rebasar la cifra de 120 dólares en el costo del fotómetro. Hasta la fecha han desarrollado el diseño de la electrónica, del firmware y del software, es decir, la base. Están en desarrollo la manufactura de los prototipos y hacer pruebas finales del aparato. El diseño se está ajustando para que sólo sean necesarios dos filtros y los estudiantes trabajarán también en la calibración y óptica del aparato para que éste sea validado por GLOBE.

La meta es lograr el mayor espectro de medición posible y computar con mejor calidad los datos. De tener éxito y contar con la aprobación de GLOBE, el fotómetro se podría distribuir a los alumnos de la red para que los alumnos que tomen clase de ciencias hagan mediciones que, posteriormente, puedan ser reportadas.

Cooperación internacional

El equipo está coordinado por Luis Fernando González Pérez, Director del Centro de Diseño Electrónico (CDE) del Campus de Guadalajara. Además son asesorados por Edward Celarier, científico de la NASA y del Goddard Earth Science and Technology Center.

En opinión de Celarier, "los estudiantes que están involucrados en el fotómetro solar han hecho un trabajo excelente, diseñando un instrumento con ideas muy originales y han sido muy profesionales. Creo que van a poder producir un instrumento de primer grado".

Estos estudiantes iniciaron el proyecto en septiembre de 2009 y son el único equipo universitario trabajando en un prototipo de este tipo en México. Los universitarios recibieron apoyo del COECYTJAL, a quienes les realizarán una primera entrega parcial de su trabajo.

GLOBE tiene presencia en 150 países y su interés principal es incrementar la red que proporciona datos de la calidad del aire.