el impacto social de la investigación y desarrollo tecnológico en el área de la

Metrología Óptica en el CIO

Fecha: 01 de Mayo de 2019

Edición: Mayo 2019 No. 19

David Moreno | Hacemos ciencia para ti | Visto 2068 veces

La metrología es la ciencia que se encarga de la medición del valor de alguna variable física. Y la metrología óptica es la ciencia que nos ayuda a medir esas variables físicas utilizando luz visible.

Para usar esta tecnología de medición es necesario implementar una serie de arreglos ópticos de acuerdo a la variable física que se quiere medir. En los que se utilizan, lentes, espejos, fibras ópticas, cámaras digitales y principalmente fuentes de luz visible, como láseres, diodos emisores de luz (leds) o lámparas; esto dependiendo del tipo de iluminación que use el sistema óptico utilizado para la medición. En general, la metrología óptica usa técnicas de medición de no contacto, es decir, el objeto bajo análisis no se perturba durante el proceso de medición.

Cabe mencionar, por la importancia que esta tiene, una de la áreas estratégicas de investigación del Centro de Investigaciones en Ópticas (CIO) es la relacionada con pruebas ópticas no destructivas. Esta área de investigación iniciada en el CIO hace aproximadamente 30 años, es la que mas se enfoca a la metrología óptica. Durante este tiempo, esta área de investigación ha incidido de diferentes formas en la sociedad; siendo estas: desarrollo de proyectos de investigación, proyectos con la industria y en la formación de recursos humanos. La investigación desarrollada ha derivado en numerosas publicaciones en revistas de prestigio internacional. Estas investigaciones han permitido elaborar con éxito proyectos tecnológicos con empresas como; Mabe, soluciones tecnológicas (Soltec) y Kodiak, entre otras. También ha permitido la formación de personal calificado como son licenciados, maestros y doctores. Todos ellos formados con un perfil sólido relacionado con la solución de problemas en la industria, y con un enfoque en el desarrollo de investigación de calidad. Estos antecedentes han valido para que los investigadores involucrados en esta área de investigación pertenezcan al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel 3, nivel 2 y nivel 1.

La investigación que desarrollan los participantes de esta área se ha centrado en la elaboración de instrumentación óptica aplicada a mecánica experimental. Particularmente, en la parte de mecánica de sólidos se ha desarrollado instrumentación para medir forma, deformaciones y amplitud de vibración, y análisis de vibración modal. Estas mediciones son útiles para la obtención de propiedades mecánicas a través de análisis de esfuerzos y modal. Además, este tipo de estudios permiten identificar zonas de posibles fracturas en las partes mecánicas, o defectos superficiales. De la misma manera, estas metodologías se usan actualmente para el estudio de tejidos biológicos. Este tipo de mediciones se realizan con sistemas ópticos como por ejemplo: interferometría holográfica digital, tomografía de coherencia óptica, holografía digital pulsada, interferometría de moteado, correlación digital de imágenes, shearografía y las técnicas de fotoelasticidad.

Análisis de vibración modal de una placa metálica.

En la parte de mecánica de fluidos se ha desarrollado instrumentación con la capacidad para de medir velocidad, presión, densidad y temperatura en flujo de fluidos. Los estudios realizados con esta instrumentación se han utilizado para monitorear la eficiencia de la combustión en flamas, medir el grosor de la capa límite del flujo que pasa a través de las hojas de algunas plantas, control de los niveles de turbulencia del flujo que pasa a través de objetos estáticos o en movimiento, y en la transferencia del calor de diferentes elementos. Estas mediciones las podemos realizar con los sistemas ópticos conocidos como: schlieren, schlieren de fondo orientado, schlieren de enfocamiento agudo, fotografía de moteado digital y velocimetría de partículas por imágenes.

Monitoreo de la combustión de la flama de un quemador.

Transferencia de calor de una placa caliente.

La metrología óptica que se desarrolla en la institución ha servido para fomentar nuevas líneas de investigación relacionadas con pruebas ópticas no-destructivas. Entre estas líneas se pueden mencionar medición de textura de objetos opacos, cuantificación de microdeformación de objetos transparentes y medición simultánea de múltiples variables tanto en fluidos como en objetos sólidos transparentes y opacos. De esta manera, toda la investigación desarrollada hasta ahora ayuda a incrementar la capacidad de las empresas, asistiéndoles en el diseño de mejores productos y en la optimización de los procesos fabricación, y de esa forma ayudar a la generación de empleos. Otro impacto del mismo tipo es lograr un cambio en la percepción de las personas en cuanto a que los centros de investigación tienen la capacidad de aplicar sus conocimientos y que retribuyen algo a la sociedad.