El ingeniero Armando Rodríguez Rodríguez (Pinar del Río, Cuba, 1993) ha defendido en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) su tesis doctoral, que aborda el uso de sensores ópticos de fibra óptica integrados en infraestructuras de ciudades inteligentes (“smart cities”). A partir de esta tecnología (habitualmente asociada a las telecomunicaciones), la investigación plantea nuevas formas de monitorizar redes de agua, condiciones ambientales, estructuras o flujos de transporte sin necesidad de cableado eléctrico convencional, gracias a la transmisión de energía a través de la propia fibra por donde circulan los datos.
Armando Rodríguez Rodríguez, nuevo doctor por la UPNA.
Los sensores basados en fibra óptica son una tecnología que permite “medir parámetros físicos como temperatura, humedad, presión o deformación de manera muy precisa, utilizando hilos muy delgados de vidrio o plástico que transmiten luz”, explica Armando Rodríguez, que ha aplicado estos sensores al contexto de las ciudades inteligentes. “Estos son entornos urbanos que incorporan tecnologías avanzadas para mejorar la calidad de vida de las personas, optimizar servicios públicos y hacer un uso más eficiente de los recursos”, añade.
Prevenir inundaciones
Su investigación se ha centrado en los sensores puntuales de fibra óptica, capaces de registrar variables como temperatura, humedad, presión o deformación en puntos localizados, lo que “resulta ideal para tareas de monitorización local en infraestructuras como canales de agua, puentes o redes de transporte”. “Por ejemplo, uno de los casos analizados fue la medición del caudal de agua en ríos y canales mediante sensores que se deforman ligeramente al contacto con el flujo y traducen esa variación en datos útiles —describe el investigador—. Estos mismos sensores también se probaron para registrar condiciones ambientales como temperatura y humedad, tanto en el aire como en el suelo, lo que puede ser muy útil para gestionar zonas verdes, prevenir inundaciones o controlar microclimas urbanos”.
Una de las novedades más destacadas de la tesis es la incorporación de la tecnología denominada “Power-over-Fiber” (alimentación a través de fibra óptica), que “consiste en el aprovechamiento de la energía de la luz presente en la fibra para su conversión en energía eléctrica y como información útil de comunicaciones, a través del mismo cable de fibra óptica”. Este sistema permite alimentar sensores en ubicaciones remotas o de difícil acceso sin recurrir a instalaciones eléctricas convencionales, “lo que simplifica la instalación y reduce los riesgos”. Además, el autor de la tesis doctoral propone el diseño de redes híbridas que combinan sensores ópticos con sensores electrónicos, integrando así las ventajas de ambos y aumentando la flexibilidad y autonomía del sistema.
Sensores sensibles a cambios químicos
La tesis presenta también sensores desarrollados con fibras especiales y materiales sensibles a cambios químicos como el nivel de acidez (pH) del agua, lo que abre la posibilidad a emplearlos en el control de calidad ambiental o en redes de saneamiento. Incluso Armando Rodríguez ha diseñado un sensor capaz de detectar torsión o giros en estructuras, con aplicación potencial en edificios, infraestructuras civiles o maquinaria. Todos los dispositivos han sido validados experimentalmente en condiciones reales, “demostrando que se trata de soluciones viables y escalables”, en palabras de Armando Rodríguez, cuya tesis ha sido dirigida por dos investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la UPNA: el catedrático Manuel López-Amo Sainz y Mikel Bravo Acha.
“Más allá de su uso tradicional en telecomunicaciones, la fibra óptica puede convertirse en una herramienta esencial para hacer nuestras ciudades más inteligentes, seguras y sostenibles”, indica el autor, que destaca la posibilidad de conectar estos sensores con redes de datos como el internet de las cosas (IoT) o futuras infraestructuras basadas en comunicaciones 5G. “Se trata, en definitiva, de una investigación que apuesta por una ciudad que se conoce a sí misma a través de la luz”, concluye.
Breve currículum
Armando Rodríguez se tituló en 2017 en Ingeniería de Telecomunicaciones y Electrónica por la Universidad de Pinar del Río (Cuba), donde también ha trabajado como instructor.
Durante el desarrollo de su tesis, ha formado parte del Instituto de Smart Cities (ISC) como investigador predoctoral. Asimismo, ha participado en programas internacionales de formación, ya que ha sido miembro de la Escuela de Educación de Postgrado organizada por el Proyecto de Cooperación VLIR-UOS de Flandes (Bélgica) y la Universidad de las Ciencias Informáticas (Cuba). Su trayectoria investigadora se centra en sensores de fibra óptica, fibras ópticas microestructuradas, redes de Bragg de fibra y sistemas basados en captación de energía y tecnología “Power-over-Fiber”.