Crean otra forma para medir el pH: patente de la Universidad Nacional

LA PATRIA | MANIZALES

La oficina de los científicos está unida a la segunda ley de la termodinámica, que afirma que el paso del tiempo incrementa la cantidad de desorden (entropía) de un sistema.

Así mismo le sucede a Carlos Vargas Hernández, Físico y docente de la Universidad Nacional, sede Manizales, que ayudo y aportó a la creación del pHmetro Óptico, invento patentado hace unas semanas.

Alrededor de resistencias, alambres, páginas rayadas, y muchos libros, Vargas explica que el objetivo del producto es medir la cantidad de acidez que tiene una solución líquida.

Para entender esto retomamos al 13 veces nominado al premio Nobel, S.P.L. Sorensen, quien fue el creador del símbolo con el que entendemos la acidez hoy en día: pH.

pH quiere decir potencial de hidrógeno, y es la forma de calcular la concentración de iones de hidrógeno dentro de una solución líquida.

Aunque suena complejo, los humanos también pueden medir estas concentraciones de manera empírica a través de sus papilas gustativas, aunque tienen un límite. Algo así como tomarse una limonada y decir: "¡Está muy ácido!"

Por esta razón nacen los medidores de pH, que se manejan en un rango de 0 a 14, siendo 14 lo más básico, y 0 lo más ácido. (Ver infografía).

Saber la cantidad de pH es vital para las compañías, porque les da seguridad en su actuar. Como cuando llegamos al restaurante y el tío pregunta al mesero: "¿Estará muy ácido? Es que me dan agrieras".

Los métodos y sus inconvenientes

Existen tres formas de medir la concentración de acidez dentro de una solución.

Electrodos constituidos de vidrio: Fueron inventados en 1909 por Fritz Haber y Zygmunt Klemensiewicz y es uno de los componentes de lo que hoy conocemos como pHmetro.

Papeles indicadores: Dependiendo de la cantidad de iones, cambian de color.

Indicador de solución: Ácido líquido que se adiciona, y dependiendo del cambio de color, se puede suponer su nivel de pH.

De estos métodos se pueden deducir que los tres tipos de medición de pH siempre han sido invasivos y, además, solo el primero de ellos ha sido capaz de dar un resultado específico y realmente cuantitativo.

“Uno piensa en solucionar un problema y que tenga impacto”

Este es una investigación que se está llevando a cabo dentro del grupo. Vargas Hernández comentó que ahora se está dando el proceso de patente para la Hidroxiapatita, un elemento mineral utilizado para desarrollar las cirugías en los huesos de los animales.

El problema es que el costo de este mineral en el mercado ronda los 200 dólares (626 mil pesos) y no puede ser comprado en el mercado local, por tal razón, tiene que ser exportado, complicando las condiciones para los médicos veterinarios.

Desde el grupo de investigación han logrado reducir los costos de este insumo a 6 dólares (20 mil pesos), creándolo a partir de ondas electromágenticas, y explica que lo utilizan los estudiantes y profesores de la Universidad de Caldas para sellar las fisuras de los animales que llegan a sus laboratorios.

Vargas Hernández recorre los pasillos de la Universidad Nacional, en la sede la Nubia, buscando soluciones a los problemas cotidianos de la vida. Como científico, cree que en la voluntad y disciplina se encuentra la respuesta, y espera lograr que con su ejemplo pueda motivar a los estudiantes, para poder despertarles el “gusano de la curiosidad”.

¿Qué tiene de nuevo la patente?

La resolución de los problemas más comunes de estos experimentos fue el objetivo del Grupo de Investigación Propiedad Ópticas de la Universidad Nacional sede Manizales. El bosquejo comenzó hace más de 4 años y terminó con la patente que se conoce como pHmetro óptico.

El proceso comienza desde antes los láseres, al utilizar un líquido de referencia que determine el punto intermedio de la tabla de acidez, que es 7, por lo que se usa agua destilada.

Luego de calibrar el invento, lo que se hace es posicionar la solución que se quiere medir, se apuntan los tres láseres que rebotan entre varios espejos, para luego introducirse en el líquido.

Ahí es donde los sensores de luz reconocen los láseres, y dependiendo de cómo se hayan comportado en el interior de la muestra, las tarjetas de control reciben la información y la guardan en una memoria SD como resultado final.

Parece complejo en la primera impresión (y lo fue en el proceso de investigación) pero es más sencillo cuando se entiende que la idea es jugar con la luz.