Una idea, un proyecto que sí es ejecutable, viable. Que fue evaluado y apoyado por sus pares porque representa una aportación importante a la vida cotidiana, particularmente sobre un tema de urgencia mundial, como es el agua y su contaminación. Que además representa una oportunidad para la auto regulación, la revisión y la vigilancia social sobre la distribución y el uso de este, que es considerado un derecho universal.
Con Integración monolítica de electrofotónica en silicio para sensado químico, el doctor Alfredo González Fernández recibió el premio nacional Innovación tecnológica para la inclusión social Innovatis en la categoría Ideas proyecto.
Se trata, expuso el científico durante una entrevista, de un proyecto con el que se busca desarrollar dispositivos baratos que combinen la electrónica y la luz y que funcionarán como pequeños laboratorios para que gobiernos, industrias y ciudadanos analicen la calidad del agua.
El investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) señaló que basado en la ciencia básica, este proyecto es resultado de muchos años de trabajo cuyo propósito es la creación de un laboratorio en chip de apenas 1.5 por 1.5 centímetros.
Ya no solo es la ciencia básica, añadió González Fernández, sino que se funden elementos que han sido desarrollados, como prototipos, en el INAOE, mismos que ahora se conjuntan para hacer viable este proyecto.
El científico explicó que la idea está basada en la electrofotónica integrada, la cual aprovecha el proceso de fabricación e instalaciones de la electrónica convencional para integrar una fuente de luz en un circuito, con lo que se podrá analizar agua u otras sustancias.
“Es decir, tienes el chip, pones una gota en ese chip, el chip controla una fuente de luz que ya está integrada, esa luz es transmitida para que interactúe con el agua y, en función de los contaminantes que tenga, la luz sufrirá cambios.
“Como podemos ver la luz original, otra parte del chip analiza el cambio y hace el procesamiento electrónico para verificar a qué corresponde esa modificación en la luz. Por ejemplo, si absorbió el azul puede que tenga determinado químico, y después nos entrega la información que en teoría con este método es muy precisa con respecto a las cantidades y a los contaminantes”, refirió en un boletín emitido por el INAOE.
El doctor Alfredo González mencionó que a lo largo de estos años de trabajo, uno de los empeños ha sido encontrar cómo hacer entrar la luz a los silicos, un elemento que se encuentra en abundancia y tiene un costo barato en el país, que es bueno para la electrónica pero no para la luz.
“En el INAOE llevamos mucho tiempo trabajando en materiales que aprovechan fenómenos cuánticos, son materiales nanoestructurados basados en silicio que permiten tener una fuente de luz en la misma oblea en la que se tiene la electrónica, que es el cuello de botella para poder integrar luz y electrónica”, expuso el investigador quien en 2017 recibió, por el mismo proyecto, un fondo de la convocatoria Fronteras de la Ciencia del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.
Añadió que su equipo, ya creó “un dispositivo que emite luz con las mismas técnicas con las que se fabrica la electrónica, y fuimos aún más allá: creamos el sistema completo que tiene el emisor de luz, el medio que transmite esa luz a otra parte del chip y el sensor que detecta esa luz y ve qué características tiene”.
En ese sentido, González Fernández recalcó que en eso consiste este proyecto: en generar una plataforma que permite explotar el nivel de desarrollo científico y tecnológico para hacerlo flexible, y darle aplicaciones reales, hacerlo eficiente y que cruce la etapa de la prueba de concepto.
Agregó que el siguiente paso será fabricar el dispositivo con las técnicas de la electrónica funcional. “Ahora estamos en la etapa de desarrollar una plataforma más flexible y hacer más confiable la tecnología de fabricación del emisor de luz, de la guía de onda y del sensor para que sean una especie de bloques, lo que nos permitirá mandar a fabricar sólo con el diseño un sistema que incluya luz emitida, transmitida y detectada, además de toda la electrónica sin necesidad de tener un equipo especial distinto al que ya se tiene”.
Todo ello, confió en la entrevista, lleva a pensar que a pesar de no saber su impacto, ya que este “suele estar en el futuro”, proyectos como estos tendrá una aplicación real, que podrá resolver un problema como lo es el acceso al agua potable, el cual es un derecho humano.
“Existe un rezago mundial y nacional sobre el acceso y la cobertura. En México, 7 por ciento de la población no tiene acceso al agua y el resto, 93 por ciento, no cuenta con ella las 24 horas día y su fuente potable está más allá de la media hora que marca la Organización Mundial de la Salud. Es además un asunto que resalta las desigualdades y las agranda”, señaló.
Agregó que en el caso de Puebla, lo anterior se ejemplifica con el Atoyac y Valsequillo, un río y una laguna con grados dramáticos de contaminación, en donde no existe el control ni las sanciones, y en donde es muy difícil que la población verifique el estado de dichos afluentes.
Por tanto, con el proyecto Integración monolítica de electrofotónica en silicio para sensado químico, se podrá crear esta herramienta de análisis básico de auto regulación para las industrias, intervención de las autoridades sanitarias, y vigilancia ciudadana.