Proyectos de I+D

Buscamos el conocimiento científico y su aplicación para mejorar la vida de las personas.

Apoyo a proyectos de I+D

La Fundación SENER está apoyando un proyecto de la Universidad Carlos III de Madrid (España) para el desarrollo de un receptor de conteo de fotones a temperatura ambiente para la medida de ondas milimétricas y submilimétricas extremadamente débiles que realizan investigadores del grupo de investigación de Radiofrencuencia, Electromagnetismo, Microondas y Antenas (GREMA) del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de esta universidad.

Innovación de la investigación
La novedad de esta investigación radica en que, al no necesitar condiciones de criogenia y poder trabajar a temperatura ambiente, nos permite obtener un receptor de señales pequeño y ligero (cuyas dimensiones pueden asemejarse a las de un smartphone convencional) lo que facilita su uso en aplicaciones en las que la utilización de estos es inviable o incrementa exponencialmente la complejidad y coste de tales dispositivos, como en sondas espaciales para observación de la Tierra, de fuentes astronómicas o aparatos de diagnóstico de enfermedades por imagen.

Aplicación de la tecnología

En el área de biomedicina, podrá utilizarse para el análisis de tejidos vivos, de forma no invasiva e inocua, para detección a través de la imagen de células cancerígenas o potencialmente cancerígenas. Esto se puede traducir en una detección del cáncer de piel de forma más sencilla, indolora para el paciente y temprana (algo fundamental en el pronóstico de este tipo de enfermedad). Igualmente, esta tecnología podrá utilizarse en el control y seguimiento de las personas con diabetes, en el diagnóstico precoz del llamado “pie diabético”.

En lo que se refiere al estudio del cambio climático y la previsión de desastres naturales, esta tecnología permitirá crear imágenes de observación de la tierra a través de las cuáles se puedan conocer determinados fenómenos meteorológicos, como tormentas y ciclogénesis explosivas o la inminencia de catástrofes naturales, obtener más información acerca de este tipo de sucesos y con una mayor antelación. Esta información adicional permitirá a los meteorólogos predecir mejor la generación y el comportamiento de los fenómenos atmosféricos, establecer mejores y más fiables modelos predictivos y anticiparse a sus efectos.

En el campo de la astronomía y cosmología, los expertos necesitan receptores de señales muy sensibles, que capten señales muy débiles, como lo son aquellas que llegan desde el hipotético Big Bang y que nos sirven para obtener más información acerca del origen del Universo. Hoy en día contamos con receptores que detectan este tipo de señales, pero presentan limitaciones: la tecnología que utilizan es muy complicada, voluminosa y costosa; y, además, tiene que trabajar en condiciones de criogenia (en temperaturas cercanas al llamado ‘cero absoluto’, que equivale a -273ºC) para que la señal no esté contaminada por otras fuentes tales como nuestra propia galaxia, lo que, en general, se llama “foreground emissions”. Este nuevo dispositivo permitiría detectar esas débiles señales, en muchos casos imperceptibles para los receptores convencionales, y, además, hacerlo eliminando las dificultades que supone la criogenia, tanto para su utilización en tierra como para que sea embarcado en misiones espaciales.

 

¿Por qué apoyamos esta investigación?

La detección y generación de la radiación en la banda de ondas milimétricas y submilimétricas (desde 30 GHz hasta 800 GHz) es muy complicada con las técnicas actuales. Hoy en día, las técnicas que más se aproximan a este rango de frecuencias son bien de microondas o bien ópticas. Para la tecnología de microondas las frecuencias son muy elevadas; por otra parte, la baja energía que se puede detectar en ese rango pone al límite las prestaciones de la tecnología óptica. Por consiguiente, desarrollar una tecnología que cubra las necesidades de la banda de ondas milimétricas y submilimétricas es vital para muchas áreas tanto científicas como tecnológicas.

Todos los experimentos realizados se basan en receptores que deben ser enfriados casi rozando la mínima temperatura alcanzable posible de -273ºC. Estos sistemas de enfriamiento del receptor, complican enormemente tanto tecnológicamente como en coste la realización de receptores capaces de realizar esos experimentos.