FÍSICA APLICADA / Ondas de alta frecuencia

Agricultura al calor de las microondas

Desarrolladas en los años treinta con fines bélicos y democratizadas hace más de cuatro lustros con su introducción en los hogares en forma de horno microondas, las ondas de alta frecuencia se buscan nuevas aplicaciones en la industria, la agricultura y hasta en la medicina. Así, a la sombra del boom de la telefonía móvil, que usa las microondas para transportar información, grupos de investigación de todo el mundo inventan novedosos usos para el calor que generan. En España, la esterilización de suelos agrícolas es sólo uno de los objetivos de las investigaciones.

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El Grupo de Calentamiento de Microondas de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) investiga un método para esterilizar suelos agrícolas. Una utilidad que, previsiblemente, permitirá eliminar malas hierbas, semillas enterradas y organismos indeseables provocadores de plagas sin tener que emplear el bromuro de metilo, peligroso producto químico que quedará erradicado a nivel mundial en el 2005 por resultar destructor de la capa de ozono.En colaboración con ingenieros agrícolas, los expertos aplican estas ondas letales para plantas, nematodos y semillas de varias especies en el suelo mediante nuevos prototipos (que en forma de grandes aspiradores serán transportados por tractores agrícolas). Para su uso, es necesario que el suelo esté lo más seco posible. Sin embargo, los expertos creen que el tratamiento, al contrario que el venenoso bromuro de metilo, será más eficaz, uniforme, inocuo y respetuoso con el medio ambiente.

Para aquellos a los que les suene a ciencia ficción, Elías de los Reyes, catedrático y director de la Escuela de Ingenieros de Telecomunicación de la UPV, recalca que el único efecto de tan enigmáticas ondas es el calor, y por lo tanto son útiles para desinfectar multitud de cosas. "Las microondas no hacen otra cosa", insiste; "transmiten calor". Y con gran eficacia. Rozamiento

Si el máximo rango en el que transmiten las cadenas de televisión es de 500 megahercios (ondas que vibran a 500 millones de oscilaciones por segundo), las microondas emiten a una frecuencia cinco veces mayor (2.450 megahercios). Y aplicadas a una molécula bipolar harán que ésta cambie de dirección 2.450 millones de veces cada segundo, roce con las adyacentes y se caliente. Todo dependerá de la potencia que tengan. No en vano, la explicación física más simple, pero realmente certera, del calor es la palabra movimiento.

El problema de las microondas para su aceptación por el gran público es que no se ven. No son como el fuego que calienta y quema visiblemente. Pese a ello su funcionamiento es sencillo. Van al centro del asunto y aplican su virtud uniformemente. "No es un proceso térmico normal donde, por ejemplo, el fuego calienta la base del cazo y la leche se calienta poco a poco", explica De los Reyes.

Entre el 13 y el 17 de este mes, más de 200 especialistas de 36 países se reunieron, para amalgamar sus conocimientos, en Valencia, en un congreso organizado por el citado Grupo de Calentamiento de Microondas de la UPV.

Para el profano, la VII Conferencia Internacional de Calentamiento por Microondas y Alta Frecuencia es excesivamente técnica. Y De los Reyes lo reconoce: "El número de ecuaciones por centímetro cuadrado es enorme". Ponencias sobre cálculos matemáticos, nuevos prototipos y sistemas de apantallamiento poblaron la reunión. Pero también se habló de usos prácticos.

Fuera de la telefonía móvil y de los hornos, el uso de las ondas de alta frecuencia más extendido actualmente es la vulcanización del caucho. Si bien todavía son pocos los fabricantes de neumáticos que usan microondas, la industria de los perfiles de caucho los aplica desde hace años. Y ahora, la UPV trabaja en colaboración con los fabricantes de calzado alicantinos para desarrollar herramientas eficaces. Hasta ahora, los zapateros vulcanizan el caucho (material blando e inconsistente) mediante moldes metálicos e indeformables por los que circula aire caliente. La ventaja de los microondas es que se puede utilizar teflón (más barato) para el molde que, además de ser transparentes a las ondas, permiten aplicar presión a la suela mientras se vulcaniza.

Otra utilidad estudiada en Valencia es el secado de las pieles en la industria de los curtidos. Mediante microondas y un flujo de aire laminar que retire el agua se consigue secarlas. Y prototipos semejantes servirán para desinsectar maderas. La madera, seca, es transparente a las ondas, que sólo matan las larvas, los huevos y las termitas, o cualquier otro parásito indeseable. Y como de calor se trata, el secado de la madera, de materiales cerámicos y de alimentos son otras aplicaciones. También en materia de alimentos, la UPV estudia métodos para eliminar insectos en todo tipo de cereales a granel.

Medicina

Por último, las microondas han llegado a la medicina. Mientras el láser es invasivo (salvo en su uso en superficie o en el tratamiento de desprendimiento de retina, a través del cristalino, que es transparente) las microondas dan calor, mediante varios haces convergentes, individualmente inocuos, allí donde se quiere. Por eso ya se utiliza en diatermia por microondas (calor para reducir inflamaciones y hematomas) o hipertermia (calor excesivo para, por ejemplo, el cáncer de pulmón).

Y entre las últimas aportaciones a las ciencias médicas se encuentra la de un investigador japonés, Yoshio Nijawa, catedrático de la Universidad de Kokushikan, que ya ha aplicado microondas en los dientes de pacientes voluntarios para reducir las caries. En cinco minutos, y sin tener que perforar la pieza dental (materia también transparente a las ondas) se eleva la temperatura de la caries para matar las bacterias que la producen.

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