Investigadores de Ben-Gurión desarrollan sensor que detecta contaminantes y patógenos agrícolas con 90% de precisión, aplicado en cultivos y evaluado para ciudades en 2025.
Nariz electrónica revoluciona detección de contaminantes
Un equipo de investigadores de la Universidad Ben-Gurión del Néguev, liderado por la Dra. Vered Zin, desarrolló en 2020 una nariz electrónica capaz de identificar compuestos orgánicos volátiles en el aire. Este sensor detecta contaminantes ambientales y patógenos agrícolas con una precisión del 90%. La tecnología, presentada en la Conferencia Internacional de Nanotecnología 2020 en Tel Aviv, utiliza nanopartículas de carbono para captar olores específicos, diferenciando entre gases tóxicos, bacterias y enfermedades de plantas. En pruebas iniciales, el dispositivo identificó enfermedades en cultivos de tomate y cítricos en el Valle de Aravá, permitiendo intervenciones rápidas que salvaron el 70% de las cosechas afectadas.
La nariz electrónica funciona mediante un sistema de electrodos recubiertos con nanopartículas de carbono, que generan señales eléctricas al interactuar con compuestos volátiles. Estas señales se procesan con algoritmos de aprendizaje automático, entrenados para reconocer patrones de olores. “Nuestra tecnología detecta contaminantes en tiempo real, algo crucial para la agricultura y la salud pública”, afirmó la Dra. Zin durante la conferencia. En 2021, el equipo de Ben-Gurión colaboró con la empresa Sensifi, que comercializó el dispositivo para su uso en la industria alimentaria, detectando bacterias como salmonella y E. coli en productos frescos.
En 2022, el Ministerio de Agricultura de Israel implementó la nariz electrónica en 100 hectáreas de cultivos en el Néguev, reduciendo las pérdidas por enfermedades en un 40% comparado con métodos tradicionales. Los sensores, instalados en campos de pimientos y uvas, alertaron a los agricultores sobre infecciones fúngicas antes de que fueran visibles. Además, el dispositivo demostró capacidad para detectar contaminantes urbanos como dióxido de nitrógeno y ozono, lo que llevó a su evaluación en Tel Aviv y Haifa para monitoreo de calidad del aire en 2024.
El proyecto recibió financiamiento de la Autoridad de Innovación de Israel, que destinó 2 millones de shekels para su desarrollo. En 2023, la tecnología se exportó a Estados Unidos y España, donde se usa en viñedos para detectar enfermedades como el moho gris. La nariz electrónica también se probó en plantas de tratamiento de aguas residuales, identificando gases nocivos con una precisión superior al 85%, según un estudio publicado en la revista Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems.
Datos clave sobre la nariz electrónica de Ben-Gurión
- Precisión: Detecta compuestos volátiles con un 90% de exactitud.
- Aplicaciones: Agricultura, monitoreo ambiental, seguridad alimentaria.
- Tecnología: Nanopartículas de carbono y aprendizaje automático.
- Impacto: Redujo pérdidas agrícolas en un 40% en el Néguev.
- Exportación: Usada en Estados Unidos y España desde 2023.
Aplicaciones urbanas y expansión internacional
En 2024, la Universidad Ben-Gurión firmó un acuerdo con el Municipio de Tel Aviv-Yafo para instalar narices electrónicas en 50 puntos de la ciudad. Los sensores monitorean contaminantes como monóxido de carbono y partículas PM2.5, proporcionando datos en tiempo real a las autoridades. Los resultados preliminares, publicados en IQAir, muestran una mejora del 15% en la respuesta a picos de contaminación. En Haifa, la tecnología identificó emisiones de fábricas químicas, permitiendo sanciones a empresas que excedieron los límites de emisión en un 20%.
La nariz electrónica también se evaluó para detectar explosivos y gases tóxicos en entornos de seguridad. En 2023, el Ministerio de Defensa de Israel probó el dispositivo en instalaciones militares, donde identificó compuestos asociados con explosivos caseros con un 88% de precisión. “Este sensor puede salvar vidas al alertar sobre amenazas invisibles”, señaló un portavoz del ministerio. La tecnología se integró en drones para monitoreo remoto, ampliando su alcance en operaciones de seguridad.
En el ámbito internacional, Sensifi firmó contratos con empresas agrícolas en California y Valencia, donde la nariz electrónica se usa para detectar enfermedades en cultivos de almendros y naranjas. En 2024, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) incluyó la tecnología en un programa piloto para mejorar la seguridad alimentaria en África Subsahariana, con pruebas previstas para 2025 en Kenia y Uganda.
La investigación en Ben-Gurión continúa. En 2025, el equipo de la Dra. Zin planea mejorar la sensibilidad del sensor para detectar concentraciones más bajas de contaminantes, como ozono en niveles de 10 partes por billón. También se desarrolla una versión portátil para uso doméstico, con un costo estimado de 200 shekels, según BGN Technologies, la empresa de transferencia tecnológica de la universidad.
Contexto de innovación en Israel
La nariz electrónica se suma a los avances tecnológicos de Israel en sensores y nanotecnología. En 2020, la Universidad Ben-Gurión desarrolló un sensor óptico para medir nitratos en suelos, reduciendo la contaminación de aguas subterráneas. Este dispositivo, implementado en 200 fincas agrícolas, optimizó el uso de fertilizantes en un 30%. Otros proyectos incluyen sensores para detectar cáncer de mama mediante análisis de aliento, con una precisión del 95%, según un estudio de 2021 en The Times of Israel.
La Autoridad de Innovación de Israel ha invertido 500 millones de shekels en proyectos de nanotecnología desde 2018, consolidando al país como líder en este campo. En 2023, Israel exportó tecnologías de sensores por valor de 1.200 millones de dólares, según el Ministerio de Economía. La colaboración entre universidades y empresas, como Sensifi y BGN Technologies, ha acelerado la comercialización de estas innovaciones.
En el sector agrícola, Israel utiliza tecnologías avanzadas para maximizar la producción en el Néguev, una región desértica que produce el 60% de las frutas y verduras del país. La nariz electrónica refuerza esta capacidad al proteger cultivos de enfermedades y reducir el uso de pesticidas en un 25%, según datos del Ministerio de Agricultura.
En el ámbito ambiental, Israel enfrenta desafíos por la contaminación urbana y las emisiones industriales. En 2024, el Ministerio de Protección Ambiental reportó que el 30% de las ciudades excedieron los límites de PM2.5. La nariz electrónica ofrece una solución práctica para monitorear y mitigar estos problemas, fortaleciendo la seguridad ambiental y la salud pública.