Carlos Ruiz Zamarreño
Carlos Ruiz Zamarreño, es el autor de la tesis doctoral “Contribución al desarrollo de sensores de fibra óptica basados en recubrimientos micro y nanoestructurados”, en la que ha investigado sobre las técnicas de fabricación a escala micro y nanométrica y su aplicación en sensores de fibra óptica.
Su trabajo ha estado dirigido por los catedráticos Francisco Javier Arregui San Martín e Ignacio Raúl Matías Maestro, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la UPNA, y ha obtenido la calificación de Sobresaliente cum laude.
El trabajo se enmarca en la fabricación de sensores usando recubrimientos micro y nanoestructurados. Este avance ha originado nuevas y muy diversas aplicaciones en diferentes campos de la ciencia, todas ellas englobadas dentro del término nanotecnología. “La utilización de estos recubrimientos —explica Carlos Ruiz— añade un potencial enorme, ya que permite interactuar directamente con la materia a nivel molecular. Esta nueva perspectiva permite experimentar propiedades que sobrepasan los límites de la física tradicional, acercándose más al comportamiento físico-cuántico de la materia”.
Ruiz Zamarreño obtuvo la titulación de Ingeniero en Telecomunicación y el Doctorado en Comunicaciones por la Universidad Pública de Navarra (UPNA) en los años 2005 y 2009, respectivamente. Desde 2007 trabaja como investigador asociado en la UPNA, y en 2008 realizó una estancia de investigación en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Cambridge, MA, USA). Sus principales áreas de investigación son los sensores de fibra óptica, dispositivos ópticos y sus aplicaciones en ingeniería.
En concreto, Carlos Ruiz Zamarreño describe en su tesis las interacciones que se producen al incidir una radiación electromagnética, como la luz, sobre esas estructuras ordenadas a escala nanométrica, permitiendo la aparición de efectos ópticos de gran interés en el desarrollo de nuevas aplicaciones. En particular, el trabajo de la tesis se centra en la fabricación de recubrimientos nanoestructurados sobre fibra óptica, de manera que la luz que viaja a través de la guía-onda óptica pueda incidir directamente sobre estas estructuras.
“Se trata de una técnica utilizada frecuentemente para la fabricación de sensores, que pueden proporcionar la misma o mejor respuesta que muchos de los sensores convencionales”, indica este investigador. Además, esta configuración en fibra presenta varias ventajas frente a los sensores electrónicos tradicionales: la inmunidad a ruidos originados por campos electromagnéticos, la posibilidad de reemplazar las señales eléctricas por señales luminosas en ambientes peligrosos y altamente inflamables, el pequeño tamaño para su utilización en aplicaciones biomédicas, la gran capacidad de multiplexación (diferentes informaciones pueden compartir un mismo canal de comunicaciones) o la posibilidad de realizar medidas remotas y monitorización a muy largas distancias entre otras.
El despegue de esta tecnología está siendo también potenciado por el desarrollo de dispositivos ópticos cada vez más baratos, como leds, láseres o espectrómetros de bajo coste, lo cual ha aumentado su uso en ámbitos en los que el coste económico era un factor determinante.
Las técnicas empleadas para la fabricación de los recubrimientos incluyen, entre otras, Layer-by-Layer, sol-gel o dip-coating, mediante las cuales se han obtenido dispositivos basados en diferentes principios de sensado, como fluorescencia, colorimetría, interferometría de luz blanca o resonancias electromagnéticas. Ruiz Zamarreño completa su estudio teórico con la fabricación experimental y caracterización de sensores reales de pH y humedad basados en las técnicas descritas anteriormente, destacando los puntos fuertes y los inconvenientes que presenta cada uno de ellos.