viernes, 1 de abril de 2016

Por fin un gran paso en la tecnología de los gravímetros portátiles.

A pesar de la utilidad de los gravímetros portátiles que miden la gravedad relativa, la tecnología de medición de este tipo de gravímetros no ha cambiado mucho en más de 80 años.
A pesar de la utilidad de los gravímetros portátiles que miden la gravedad relativa, la tecnología de medición de este tipo de gravímetros no ha cambiado mucho en más de 80 años. Las innovaciones se han limitado a la electrónica de transmisión, almacenamiento y recepción de datos. Sin embargo, investigadores de la universidad de Glasgow, en el Reino Unido, recientemente probaron una nueva tecnologia propuesta por ellos y basada en MEMS (sistemas micromecánicos), para medir cambios en las mareas. La mayoría de los dispositivos que miden las diferencias gravitatorias, llamados gravímetros, se basan en dos principios: O bien se mide el tiempo que tarda un objeto a caer una cierta distancia (principio en el cual se basan los gravímetros de gravedad asoluta), o miden la distancia que un cierto peso estira un resorte (Ley de Hooke). En cualquiera de los dos casos, los gravímetros actuales pueden costar más de US $100.000 y son del tamaño y peso de una batería de coche o más, todo lo cual limita seriamente su utilidad, de acuerdo a Giles Hammond, uno de los principales autores detrás de la innovación. Aunque, los dispositivos portátiles actuales -algunos de las cuales pueden llegar a pesar 150 kilos- no pueden caber o ser transportados a muchos sitios, a los científicos les gustaría poder llevarlos sin problemas a lugares remotos o montarlos en pequeños aviones no tripulados (drones). Hammond y sus colegas se propusieron construir un gravímetro más barato y más pequeño, basado en el sencillo principio del resorte. El corazón de su dispositivo es un pedazo de de silicio del tamaño de una estampilla de correos que está construido de manera que en su centro hay aproximadamente 25 miligramos de material suspendido por tres estructuras tipo fibras, que son cada una de aproximadamente 5 micrómetros de diámetro (menos de un tercio del diámetro del cabello humano más fino). Juntos, estos dispositivos actúan como un resorte. A medida que el campo gravitatorio que rodea el dispositivo varía, tal como lo haría si se hace pasar sobre una gran caverna subterránea o un depósito denso de minerales, debido al repentino cambio de densidad en las rocas subyacentes, habrán pequeños movimientos del silicio de arriba hacia abajo en respuesta a ese cambio, dice Hammond. Esos movimientos son detectados por medio de la sombra del elemento de silicón a medida que se mueve a través de un detector de luz.

Con gravímetros de este nuevo tipo los investigadores, por ejemplo, podrán instalar redes densas para vigilar los movimientos de magma dentro y por debajo de los volcanes, y posiblemente discernir las magnitudes y los patrones de flujos de antemano a una erupción. O podrían montarlos en drones y utilizarlos para buscar cavernas subterráneas que con el tiempo podrían convertirse en sumideros, o para encontrar otras estructuras hechas por el hombre tanto modernas como arqueológicas. Para saber más sobre la historia de la Medición de la Gravedad:

Una breve historia de la medición de la Gravedad.

Referencias

Science Magazine, Tiny gravity sensor could detect drug tunnels, mineral deposits By Sid Perkins Mar. 30, 2016

1 comentario:

Jorge Escalante dijo...

Hola Ramón,
Efectivamente, la tecnología actual ha logrado maravillas al crear micro-estructuras con principios mecánicos con semiconductores, gracias a las técnicas de fabricación de alta escala de integración. Esto tiene bastante relación con un sensor muy usado y "familiar": el acelerómetro, que detecta inclinación en cualquier plano tridimensional, y está basado en el principio que comentas, una masa suspendida por micro-resortes. En este caso las masas móviles forman capacitores variables. Digo que es familiar porque es el sensor que detecta cuando inclinamos un celular y cambia la pantalla de "vertical" a "horizontal" cuando vemos fotografías o vídeos. Muy interesante y útil tu artículo.