Los enfoques actuales de vigilancia del medio ambiente pueden basarse tanto en redes de sensores distribuidos, en tierra o en el agua, como en plataformas de teledetección, como los satélites, para recoger información importante para la protección de personas y bienes.
El Departamento de Defensa (DOD) está interesado en desarrollar nuevos sensores complementarios para vigilar el medio ambiente con alta resolución espacial y carga energética y logística reducida, a fin de mejorar aún más las capacidades de vigilancia y reducir significativamente el riesgo potencial para el personal. Investigaciones recientes han demostrado que los microbios, como las bacterias, los hongos o las microalgas, resultan prometedores para detectar distintos tipos de señales de entrada, tanto químicas (por ejemplo, materiales tóxicos o radiactivos, contaminantes de metales pesados) como físicas (por ejemplo, luz, corriente eléctrica, campos magnéticos). Los microbios también pueden generar señales de salida tanto químicas como físicas en respuesta a la detección de estas entradas. La capacidad de detectar y convertir señales, la autoalimentación y la resistencia ambiental son características microbianas que pueden complementar otros métodos de detección.
El nuevo programa Tellus de DARPA explorará el desarrollo de una metodología interactiva de plataforma para el diseño rápido de dispositivos de detección y respuesta basados en microbios para la vigilancia de entornos relevantes para el Departamento de Defensa. En concreto, DARPA pretende determinar la gama de señales químicas y físicas que pueden detectar los dispositivos microbianos, las condiciones ambientales que pueden tolerar y los tipos de señales de salida que pueden generar. Con este fin, Tellus se centrará en desarrollar la metodología que permita el diseño rápido de sensores microbianos ágiles, robustos, fiables y duraderos para la monitorización medioambiental.
Los dispositivos microbianos desarrollados durante los 2,5 años del programa deben ser capaces de traducir las señales detectadas en una variedad de señales físicas o químicas de salida, incluyendo luz, compuestos orgánicos no tóxicos o corriente eléctrica, que luego pueden ser medibles por sistemas receptores convencionales (por ejemplo, optoelectrónicos, fotónicos, de imagen, electrodos). Además del desarrollo de métodos, Tellus se centra en evaluar la funcionalidad de los sensores en muchos entornos y condiciones diferentes. Dado que la vigilancia medioambiental a distancia de sustancias químicas, contaminantes o condiciones cambiantes es un área de interés para la seguridad nacional, se buscan sistemas de detección microbiana capaces de detectar múltiples tipos de objetivos de entrada, transmitir una variedad de señales de salida a distancia y funcionar sin supervisión durante largos periodos.
«Como parte del programa, DARPA probará la rapidez con la que se pueden diseñar, construir y probar nuevos dispositivos funcionales mediante parámetros específicos», declaró la Dra. Linda Chrisey, directora del programa Tellus. «En última instancia, prevemos un panel de control o una interfaz en la que el usuario introducirá las características de su entorno, las entradas que desea detectar y las señales de salida que le resulten útiles, y el sistema diseñará un dispositivo microbiano seguro y eficaz para satisfacer esas necesidades».
Fte. Darpa.mil/news
