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Domingo, 9 agosto 2015
Ingeniería

Una tesis desarrolla por primera vez componentes novedosos para un sistema de visión en el rango de terahercios

Las frecuencias de terahercios ofrecen la particularidad de ver cosas que en otros rangos frecuenciales como el visible, las microondas o los rayos X sería imposible. Así, permiten ver un arma cerámica o un paquete explosivo ocultos bajo la ropa, un cáncer de piel en sus primeras fases o incluso propiedades en determinados alimentos. En su tesis doctoral, leída en la Universidad Pública de Navarra (España), Itziar Maestrojuán Biurrun ha desarrollado tecnología específica para aplicaciones de imagen en este rango de frecuencias.

 

“Esta tesis ha abierto la posibilidad de utilizar por primera vez este tipo de sustratos para implementar componentes del sistema, lo que lleva a menores pérdidas y, por tanto, a una mejoría en el funcionamiento del mezclador”, señala Itziar Maestrojuán. En concreto, su investigación ha introducido diversas novedades: por un lado, se ha desarrollado un sistema de visión en teraherzios utilizando sustratos COC (cyclic olefin copolymer) en la implementación de sus componentes; por otro, también es la primera vez que se ha diseñado, fabricado, medido y publicado un mezclador de cuarto armónico en la banda WR2.2, concretamente a 440 GHz.

 

Su tesis, “Development of Terahertz Systems for Imaging Applications”, ha sido dirigida por el catedrático de Teoría de la Señal y Comunicaciones Ramón Gonzalo García. El trabajo, elaborado y defendido íntegramente en inglés ante un tribunal de máximo nivel formado por profesionales de EE.UU (Virginia Diodes), Alemania (ACST) y Holanda (Agencia Espacial Europea), ha recibido la calificación de Sobresaliente cum laude con mención de Doctor Internacional.

 

Tal y como explica esta investigadora, cualquier objeto, por el hecho de tener una temperatura superior a cero grados kelvin, emite una radiación que es captada por los receptores y con la que, gracias al contraste entre lo que emiten los diferentes cuerpos, es posible obtener una imagen. Una cámara que trabaja en el rango de terahercios “podría incrementar la seguridad en los aeropuertos, ya que distingue objetos ocultos en la ropa o la piel, sirve de ayuda para el despegue de helicópteros en mitad de una tormenta de arena o puede jugar un papel relevante en medicina (detección de cánceres de piel, caries, tomografía pasiva, etc…)”.

 

 

[Img #29821]

 

Una vez comprobada la viabilidad de utilizar los nuevos sustratos en el diseño de mezcladores, se desarrolló un array (conjunto de receptores) de 1x8 elementos. Se mostró, por primera vez en España, este array operativo formado por ocho mezcladores de diodos Schottky para aplicación de imagen.

 

La tesis concluye con las imágenes tomadas (para lo que se utilizó además un sistema cuasi-óptico cedido por la compañía Alfa Imaging). “Se comprobó la posibilidad de tomar imágenes con los componentes diseñados —indica Itziar Maestrojuán—. Los resultados mostraron una buena resolución de los objetos y la variación de nivel de potencia dependiendo de su naturaleza”.

 

El usuario pudo distinguir entre elementos como el cuerpo humano, una placa metálica o material cerámico, detectarlos e identificarlos por medio de la forma. “Las imágenes tomadas al aire libre, a una distancia de 4 metros del sistema, hicieron posible distinguir completamente a una persona y detectar una placa metálica colocada en el pecho, lo que permite ofrecer una alternativa a los actuales escáneres de los aeropuertos”.

 

Itziar Maestrojuán Biurrun es ingeniera de telecomunicación por la UPNA (2010), institución en la que realizó también el master universitario en comunicaciones (2011). Ha realizado estancias de investigación en el centro tecnológico Rutherford Appleton Laboratory en Oxford, Inglaterra. Ha participado en diversos proyectos de investigación, cuatro de ellos directamente relacionados con su tesis, es autora colaboradora de uno de los capítulos del libro “Semiconductor THz Technology”, ha publicado 4 artículos en revistas científicas internacionales y es autora de más de 25 comunicaciones en congresos nacionales e internacionales. Actualmente desarrolla su trabajo como investigadora en la empresa Anteral, spin-off del Grupo de Antenas de la UPNA. (Fuente: UPNA)

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