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Cómo el suelo resplandeciente puede ayudar a encontrar minas terrestres

En un momento en que se habla mucho de una "Madre de todas las bombas" y la posibilidad de un conflicto que involucre armas nucleares, una mina terrestre puede parecer un artefacto de conflictos pasados, un arma que tiene poco que ver con la destrucción masiva.

Y, sin embargo, el dispositivo prosaico continúa induciendo su propia forma de terror en todo el mundo, a veces mucho después de que las guerras hayan terminado. En 2015, el número de personas asesinadas o mutiladas por minas terrestres y otros restos explosivos de guerra aumentó a 6.461, un aumento del 75 por ciento, según el Monitor de Minas Terrestres de 2016. El gran salto estuvo relacionado en gran medida con los conflictos en Afganistán, Siria, Libia, Ucrania y Yemen.

Casi el 80 por ciento de las víctimas eran civiles, y casi el 40 por ciento eran niños.

Desde que entró en vigencia un Tratado de Prohibición de Minas internacional en 1999, decenas de millones de minas antipersonal han sido destruidas. Pero casi 110 millones permanecen enterrados en campos y bosques, informa el Monitor de Minas Terrestres, que también estima que el costo de eliminar una mina, una que podría haber costado tan poco como $ 3, podría ser tan alta como $ 1, 000.

Cuando las minas se mueven

Un proceso tan costoso y metódico como extraer minas es aún más difícil de encontrar. La tecnología confiable ha evolucionado lentamente más allá del detector de metales convencional, y en algunos lugares, las ratas gigantes siguen siendo el método de detección elegido.

Los ingenieros de la Ruhr-Universität Bochum y la Universidad Técnica de Ilmenau están progresando en el desarrollo de una tecnología de radar que penetra en el suelo, con el objetivo de algún día implementarla a través de un dispositivo portátil. Sin embargo, construir un prototipo podría llevar varios años.

En Israel, los científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén han adoptado un enfoque muy diferente: se basan en bacterias genéticamente modificadas para hacer el trabajo. En un estudio publicado recientemente en Nature Biotechnology, el equipo de investigadores informó que pudieron crear microbios que producen moléculas fluorescentes cuando entran en contacto con los vapores que se escapan del componente explosivo en las minas.

Junto con los nutrientes y el agua, la bacteria E. coli modificada se encerró en perlas de polímero de solo tres milímetros de diámetro. Las cuentas se dispersaron sobre un campo de prueba donde se enterraron explosivos. Luego, 24 horas después, utilizando un sistema de escaneo láser, los científicos pudieron localizar las minas en función de dónde brillaba el suelo.

"Una vez que sabes dónde está una mina, no es tan difícil neutralizarla", dice Aharon Agranat, quien supervisó el diseño y la construcción del sistema de escaneo remoto. “El problema es saber dónde está. Cosas como las condiciones climáticas y los deslizamientos de tierra pueden hacer que las minas se muevan con los años. No siempre están en el mismo lugar donde fueron enterrados por primera vez ".

microbianas luminosas beads.jpg Estas cuentas microbianas luminosas demuestran la señal fluorescente producida por la bacteria. (Universidad hebrea)

En lo que él describe como "investigación multidisciplinaria por excelencia", Agranat, un físico aplicado, trabajó en estrecha colaboración con Shimshon Belkin, un microbiólogo que creó los sensores bacterianos, y Amos Nussinovitch, un bioquímico que encapsuló los microbios en las bolas de polímero. Cargaron alrededor de 100, 000 células detectoras de vapor dentro de cada cuenta. El láser en el sistema de detección de Agranat pudo localizar los explosivos mientras estaba montado en un carro a unos 70 pies de distancia.

"La ventaja de la fluorescencia es que podemos hacer que el láser detecte solo esa luz", explica, "y no cualquier luz reflejada desde el suelo, o desde la luna, o desde las luces cercanas. Esa luz no responde a nuestro rayo láser. Entonces, podemos trabajar al aire libre. Esto resultó ser muy efectivo ".

Asumir desafíos

Agranat reconoce que su investigación en este punto se encuentra en la etapa de prueba de concepto. Han demostrado que su proceso puede funcionar, pero ambos reconocen que hay desafíos que aún deben superar antes de que pueda usarse ampliamente.

Belkin dice que tienen que hacer que las bacterias del sensor sean aún más sensibles y estables, y necesitan aumentar la velocidad de escaneo para lidiar con grandes áreas que contienen minas terrestres.

"Hay muchos supuestos involucrados en el éxito de esta metodología", señala Agranat. "Para empezar, ¿es un hecho que los vapores liberados por la mina alcanzarán la superficie, o que alcanzarán la superficie lo suficiente como para que se pueda detectar?"

Hay otras preguntas "Necesitamos saber qué sucede en diferentes campos minados", dice Agranat. “La forma en que están en el suelo varía de un lugar a otro, las condiciones climáticas son diferentes, el tipo de suelo es diferente, el tipo de minas es diferente.

"Lo que hay que hacer ahora es ver qué tan efectivo será esto en todas esas situaciones diferentes".

laser-scan-system.jpg Este es el sistema de escaneo basado en láser utilizado para localizar minas terrestres enterradas. (Universidad hebrea)

Un desafío más es poder reducir el tamaño del equipo de escaneo para que pueda ser transportado por un avión ligero no tripulado o un avión no tripulado, lo que permite inspeccionar áreas más grandes.

Pero ellos continúan progresando. Ahora, dicen que pueden detectar explosivos solo tres horas después de que las perlas llenas de bacterias se extiendan por un campo. También están programando que las bacterias tengan una vida limitada para aliviar cualquier preocupación sobre la introducción de microbios genéticamente modificados en el medio ambiente.

Ciertamente, se necesita más investigación, pero Agranat se siente alentado por los resultados hasta ahora.

"Hasta donde yo sé, este es el primer caso de detección remota de minas terrestres enterradas", dice. “La mayoría de las preguntas se refieren a cosas como la rentabilidad. Pero no hay un showtopper que podamos señalar ".

Cómo el suelo resplandeciente puede ayudar a encontrar minas terrestres