El Laboratorio de Ciencias y Tecnologías de Defensa de Reino Unido (DSTL, por sus siglas en inglés) está ubicado en una base militar de acceso restringido en Porton Down, no muy lejos del antiguo monumento de Stonehenge al sudeste de Inglaterra. El DSTL es el brazo de investigaciones y desarrollo del Ministerio de Defensa de Reino Unido, y su trabajo consiste en encontrar formas innovadoras de emplear la ciencia y la tecnología en la defensa y la seguridad del país.
Al igual que muchas organizaciones militares de I+D, su objetivo ha evolucionado en los últimos años debido a las nuevas amenazas que se ciernen los países desarrollados. Por eso, en 2015, lanzó un proyecto de investigación inusual llamado: ¿Qué hay dentro de ese edificio?
El objetivo de este proyecto era desarrollar "técnicas novedosas para proporcionar datos en remoto sobre la disposición y situación dentro de un edificio". Por ejemplo, revelar la estructura interna de un edificio para prepararse para acceder (incluidos paredes, mobiliario y equipos eléctricos), averiguar el número de personas que se encuentran dentro y qué hacen, detectar actividades de fabricación ocultas y así sucesivamente.
Ahora, dos años después, ¿qué tipo de tecnologías ha producido este proyecto?
Hoy recibimos una especie de respuesta gracias al trabajo del investigador del Colegio Universitario de Londres (Reino Unido) Luca Marmugi y varios compañeros. Financiados por el proyecto ¿Qué hay dentro de ese edificio?, han desarrollado un dispositivo portátil que puede detectar motores eléctricos, motores de combustión, turbinas, equipos de aire acondicionado, ventiladores (incluidos los que se encuentran dentro de los ordenadores) y más. Y puede hacerlo discretamente desde el otro lado de una pared de hormigón. De hecho, el aparato puede detectar cualquier maquinaria giratoria a distancia.
El principio que rige este dispositivo es sencillo. Cualquier metal giratorio genera un campo magnético que cambia periódicamente, aunque sea pequeño. Así que lo único que se requiere es un dispositivo capaz de detectar este campo cambiante.
El equipo de Marmugi demuestra que un magnetómetro atómico cumple perfectamente esta función. El dispositivo consta de una nube de átomos de rubidio que es enfocada con un láser para alinear sus giros atómicos con un campo magnético constante generado por el dispositivo.
Cualquier campo magnético externo cambiante provocará que los giros atómicos realicen una "nutación", o en otras palabras oscilen como una peonza en movimiento. Y esto puede ser detectado por la luz que emiten los átomos.
Todo el equipo funciona a temperatura ambiente, no requiere el uso de ningún tipo de protección y tiene el tamaño de una maleta, con el potencial de encogerse bastante más.
El equipo de Marmugi lo ha utilizado para detectar discos giratorios de acero de varios tamaños, algunos tan pequeños como monedas, y también para detectar pequeños motores eléctricos AC y DC, como los que hacen girar los ventiladores de los ordenadores. Lo han hecho a un abanico de frecuencias distintas y afirman que su dispositivo rinde especialmente bien a frecuencias inferiores a 15 Hx que otros enfoques no pueden lograr. Y han demostrado que pueden hacerlo desde el otro lado de una gruesa pared de hormigón llena de tuberías, cables y más.
El equipo está claramente impresionado con este rendimiento y afirma que será fácil mejorarlo bastante. "Dada la naturaleza de prueba de concepto del trabajo actual y considerando los datos informados por la literatura sobre magnetómetros atómicos, uno puede anticipar un gran potencial para el aumento futuro de la capacidad de detección y del alcance", escriben.
Es un trabajo interesante con numerosas aplicaciones. "El enfoque [es] apropiado para la detección inofensiva, en remoto, no invasiva y sin interrupciones para la seguridad y la vigilancia, pero también para el control continuo de procesos industriales civiles y la monotirización de salud y uso", señala el equipo de Marmugi.
Así que el proyecto ¿Qué hay dentro de ese edificio? ha empezado a generar resultados. Mantendremos un ojo en los futuros desarrollos, si es que se llegan a hacerse públicos.
Ref: arxiv.org/abs/1701.05385: Remote Detection of Rotating Machinery with a Portable Atomic Magnetometer