Sensor resonador de banda ultra ancha para medir concentraciones de Cd en agua fabricado con tecnología aditiva

Abstract

En muchos países del mundo la contaminación de los recursos hídricos por metales pesados es un problema poco abarcado, solamente en el caso peruano existen diferentes estudios que demuestran que tanto el agua de los ríos y productos alimenticios cultivados con estas aguas superan niveles considerados tóxicos según normativas nacionales e internacionales. Los problemas generados a partir de la ingesta de agua contaminada tienen como consecuencias diferentes problemas que afectan principalmente el hígado y riñón de la persona expuesta, pudiendo llegar inclusive al desarrollo cancerígeno, por lo que el control de la calidad del agua en cuanto a metales pesados es de suma importancia. Existen diferentes métodos para medir la contaminación del agua respecto a metales pesados y sus concentraciones, no obstante los métodos tradiciones que incluyen mediciones de tipo físico-químicas llevadas a cabo en laboratorios terminan siendo no eficientes respecto al tiempo de respuesta y costos elevados. Por esta razón, en la literatura académica se está tomando más importancia a sensores de microondas que pueden ser impresos por diversas técnicas y ser fabricados en masa. La presente tesis presenta un modelo de un sensor de Banda Ultra Ancha o Ultra Wideband (UWB) en el idioma inglés mediante el cual se caracterizó diferentes concentraciones de metales pesados en agua. Específicamente, para muestras de agua con cadmio mediante la comparación de la variación en amplitud del parámetro S11, así como su desplazamiento en frecuencia, variación en ancho de banda fraccional, factor de calidad y relación de potencia reflejadas e incidentes. Además de observar la precisión de un sensor UWB para recrear una curva de permitividad. Asimismo, este trabajo indica el proceso de diseño seguido, bases de marco teórico, conclusiones y recomendaciones para trabajos a futuro basados en la detección de metales pesados mediante sensores de microondas fabricados con procesos aditivos UWB.