Una nariz electrónica que detecta explosivos y agentes peligrosos

Se trata de una nariz electrónica, un sistema que imita el sentido del olfato humano y que permite identificar ambientes peligrosos y detectar la presencia de explosivos o sustancias químicas que puedan suponer un peligro para la población.

El proyecto comenzó a finales de 2016 y los resultados obtenidos hasta la fecha son positivos, tanto que la Fundación Policía Nacional le ha concedido el primer premio de Investigación en los galardones anuales que entrega. «El proceso que se sigue para oler o para detectar compuestos responsables de un olor es similar al de una nariz humana», expone sobre el sistema Jesús Lozano, profesor de Automática de la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Extremadura y uno de los responsables del programa desde el sector académico.

La interacción que en el ser humano se produce entre las moléculas que huelen con las células olfativas, en la nariz electrónica tiene lugar a través de unos sensores de gas. En ambas situaciones, se genera una señal eléctrica, que «en el caso de nuestra nariz llega al cerebro donde se almacena en forma de recuerdo y en dispositivo que estamos desarrollando se guarda en una base de datos informática», añade el investigador.

A partir de ahí, mediante técnicas de inteligencia artificial, la muestra obtenida con los sensores de gas se clasifica en función de la información que contenga la memoria de la nariz electrónica. Para dotar de 'recuerdos' al sistema olfativo artificial, los Tedax facilitaron a los investigadores muestras de aire de compuestos que emiten los explosivos o de sustancias químicas peligrosas, como el cloro, el amoniaco o la acetona.

Gracias a la base de datos, el dispositivo puede identificar los diferentes elementos que 'huele'. «En las pruebas realizadas, ha sido capaz de discriminar entre cuatro explosivos -dinamita, pentrita, pólvora y explosivo plástico- y una quincena de químicos», detalla Lozano. «Además, lo hace de una forma muy diferenciada, lo que significa que la técnica es buena», puntualiza José Miguel Sánchez, inspector jefe del grupo Tedax NRBQ de la Jefatura Superior de Policía de Extremadura.

Para llegar hasta ese momento se han dado diferentes pasos. El origen del proyecto, que se denomina de manera oficial 'Sistemas olfativos artificiales para la detección de agentes peligrosos', se sitúa en los contactos que se establecieron desde la Asociación Profesional de Tedax (APT) con la Universidad de Extremadura. A raíz de esta relación, se programó una visita oficial de los responsables del cuerpo policial a las instalaciones universitarias para conocer investigaciones que pudieran tener aplicaciones prácticas en su trabajo. Así, la primera fase consistió en realizar una optimización de los dispositivos que los profesores habían desarrollado con el objetivo de adaptarse a las necesidades de los Tedax. «Nos contaron que no saber qué hay dentro es el principal problema que tienen al intentar acceder a un recinto en sus actuaciones, por lo que les vendría bien un sistema que a distancia les dijera cómo esta el ambiente», dice Lozano.

Para trabajar en la segunda demanda efectuada desde el grupo de la Policía Nacional, los investigadores plantearon la creación de un método que sirviera para recibir esa información. «Hemos diseñado e implementado una aplicación para el teléfono móvil en el sistema operativo Android que puede recibir los datos de los sensores de manera inalámbrica», expone José Luis Herrero, profesor de Informática de la Escuela de Ingenierías Industriales y el segundo de los responsables del proyecto desde la Universidad, ya que el equipo es multidisciplinar para abarcar todos los campos necesarios. Esa aplicación, que ya está en funcionamiento, envía una solicitud con una señal de una muestra desconocida y la compara con las anteriores.

Ahora, la investigación se plantea nuevos retos. «Estamos trabajando ya en la integración ese dispositivo en un vehículo no tripulado», manifiesta Herrero. De esta forma, utilizando la conexión inalámbrica, la nariz electrónica puede enviar información a los Tedax sin que los agentes tengan que estar en el mismo lugar que el artefacto potencialmente peligroso o en el que se ha producido un escape tóxico. «Entramos en contacto con la universidad porque estábamos interesados en los drones, pero vimos el potencial de esta tecnología y los avances que habían conseguido; entendimos que lo más lógico era empezar por este sistema y luego acoplarlo a un dron o a un robot», comenta Sánchez, que asegura que contar con la información que facilita la nariz electrónica hace que las intervenciones cambien y sean más seguras.

Además de su capacidad para distinguir la sustancia concreta que detecta, entre las ventajas que presenta el sistema olfativo artificial que se está desarrollando en la UEx destacan el tamaño y el precio. «En el mercado hay detectores que identifican explosivos y agentes químicos, pero tienen un coste que ronda entre 30.000 y 50.000 euros, mientras que la nariz electrónica de este proyecto no superaría los 700 euros», afirma el inspector jefe de los Tedax, que también indica que la posibilidad de miniaturizar el dispositivo para integrarlo en un aparato de control remoto sería un gran avance para la labor que realizan.

Hasta la fecha, todas las pruebas se han realizado en el laboratorio, por lo que el futuro de la investigación pasa por confirmar que los resultados positivos también se consiguen en un entorno real. De ser así, la nariz electrónica serviría para identificar con mayor rapidez y precisión las sustancias o agentes explosivos y tóxicos presentes en un determinado ambiente y para garantizar una mayor seguridad a los miembros de los Tedax ante sus intervenciones.