Tecnología al alcance de la mano

Por Ricardo Capilla Vilchis

Ciudad de México. 18 de julio de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Gustavo Hernández Heras, egresado de ingeniería en comunicaciones y electrónica por el Instituto Politécnico Nacional (IPN), durante su servicio social en la Agencia Espacial Mexicana (AEM), participó en un proyecto para la construcción de un guante con la capacidad de monitorear los signos vitales del usuario.

Este proyecto, llamado Guante Espacial, fue pensado principalmente como una herramienta lúdica para motivar a los jóvenes e introducirlos al mundo de la tecnología. Está inspirado en las Unidades de Movilidad Extravehicular (EMU, por sus siglas en inglés), conocidas comúnmente como trajes espaciales, que brindan protección y preservan la vida de los astronautas en el espacio.

El dispositivo mide la frecuencia cardiaca y la temperatura de la persona que porte el guante mediante un sensor infrarrojo de pulso cardiaco y un sensor de temperatura, además permite realizar mediciones de distancias de hasta 80 centímetros gracias a un sensor infrarrojo.

El guante espacial fue desarrollado por Gustavo Hernández Heras mientras realizaba su servicio social en la Agencia Espacial Mexicana (AEM) en el área de Divulgación de la Ciencia. Las instrucciones para su construcción se encuentran publicadas en el portal en línea de la revista de divulgación científica Hacia el Espacio, de la AEM.

“Primero inicié con una serie de artículos individuales, entre los que se encuentran las instrucciones para controlar los sensores de frecuencia cardiaca y de temperatura. Posteriormente, en el artículo final se reunieron estas aportaciones para la creación de la serie de pasos para llegar a construir el guante”, explicó.

El componente principal del guante espacial es un microcontrolador Arduino UNO, un circuito integrado programable que se encarga de realizar el procesamiento central y ejecutar las instrucciones almacenadas en su memoria. En él se conectan los sensores y una batería de nueve voltios que provee de energía al dispositivo.

Para medir la temperatura, el guante está provisto de un sensor de temperatura electrónico que puede realizar mediciones de -55 hasta los 150 grados Celsius. El ingeniero apuntó que la medición de la temperatura corporal del usuario es solo una aproximación, ya que las medidas más exactas deben ser tomadas en el pecho, por lo que una lectura de la temperatura de la mano difiere de la temperatura interna.

La frecuencia cardiaca se toma con un sensor infrarrojo de pulsos cardiacos, compuesto de un diodo emisor de luz (led) infrarroja y un fototransistor, que están colocados en la muñeca, ya que es una zona de alta irrigación sanguínea. Cada que se produce un pulso, la luz del led es reflejada y captada por el fototransistor.

Para llevar a cabo la medición de distancias, el guante tiene incorporado un sensor infrarrojo que, con ayuda de un led infrarrojo, envía pulsos que después son reflejados por los objetos a los que se dirige el haz del led. De inmediato el sensor recibe el reflejo de los pulsos y el microcontrolador se encarga de realizar los cálculos de la distancia que viajó el haz de luz infrarroja.

Gracias al éxito del guante desarrollado en el área de Divulgación de la Ciencia de la AEM, se están explorando posibilidades para la aplicación de este desarrollo en conjunto con el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR).

Rodrigo Pérez González de AEM y Gustavo Hernández Heras.