Las microondas más allá de un horno

Imagínate un mundo en donde no pudieras ver la luz propagarse. En donde los rayos del sol se perdieran en el espacio, provocando penumbras y frío en la tierra. Donde los sistemas de comunicaciones inalámbricas colapsaran. Los rayos X para la captura de radiografías, formarían parte de la ficción. Lo antes descrito no sucede gracias a la relación de los fenómenos eléctricos y magnéticos,  denominada electromagnetismo. Las ondas electromagnéticas transportan energía viajando en el vacío a la velocidad de la luz. La frecuencia de las ondas electromagnéticas, determina las aplicaciones que se encuentran descritas a través del espectro electromagnético. En este espectro podemos observar el lugar que ocupan las ondas de radio, las microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y para finalizar en frecuencias superiores los rayos X y Gamma.

Los hornos de microondas fueron inventados en los años 40´s; éstos contienen un magnetrón, que es un dispositivo que genera ondas electromagnéticas que provocan en los alimentos movimientos oscilatorios de las moléculas de agua que los conforman, traduciéndose en un aumento de su temperatura. Las ondas producidas por el magnetrón, son de longitud de onda pequeña; por lo cual, son llamadas microondas.

Las microondas  oscilan en un rango de frecuencia comprendido entre 300 MHz y 300 GHz; además de provocar un incremento en la temperatura de los alimentos, tienen otras aplicaciones por ejemplo en la telefonía celular. Este tipo de sistema de comunicación toma su nombre del conjunto de células o áreas territoriales en la que se divide para poder solventar un número creciente de suscriptores. En cada una de las células,  existe una antena o transmisora base que interactúa enviando y recibiendo información; haciendo uso de microondas para la intercomunicación con un centro de conmutación, que actúa como una sede de operación hasta donde llegan todas las peticiones de llamadas. Dicha sede, está continuamente comunicándose con las estaciones base para saber en qué área se encuentra ubicado el usuario requerido, y de esta manera, llevar a cabo de manera precisa y en corto tiempo, el proceso de enlace de llamada. Una vez que la llamada ha finalizado, el dispositivo móvil envía una señal de microondas para que se cierre el camino o canal y pueda volver a ser aprovechado. 

Las aplicaciones de las microondas son muy extensas. Actualmente un campo en donde se emplean como parte experimental, es en la medicina para la detección del cáncer de mama. El investigador y Dr. Ricardo Arturo Chávez Pérez del Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), participó mediante una ponencia en el 7º Encuentro de Investigación desarrollado en las instalaciones de la Universidad Politécnica de Tulancingo (UPT). En dicha conferencia, el Dr. Chávez explicó el experimento que se basa en el diseño de  un sistema con antenas que  emiten microondas hacía el tejido humano; formando de esta manera un radar de pecho que es empleado para detectar los cambios de constante dieléctrica que se generan por la dispersión de las microondas en el tejido de la mama. En tejido sano, esta constante es muy baja debido a que es mal conductor, mientras que en un tejido maligno, la constante dieléctrica aumenta y con los valores resultantes se puede diagnosticar la presencia de esta enfermedad. Actualmente en México la tecnología que permite  la detección oportuna de cáncer de mama, es la mamografía, una técnica que utiliza rayos X y que resulta ser dolorosa para ciertas pacientes y además podrá resultar peligrosa si se lleva a cabo con cierta regularidad, ya que utiliza radiación ionizante.

En la carrera de Electrónica y Telecomunicaciones que se imparte en la UPT, los alumnos realizan prácticas en el laboratorio de comunicaciones, en el cual hay un sistema de entrenamiento para el uso de las microondas con el que pueden generar, propagar y manipular dichas ondas electromagnéticas; lo cual sirve para la comprensión de los conceptos teóricos relacionados con las transmisiones ópticas, telefonía, arreglos de antenas, satélites, enlaces inalámbricos, entre otros temas.

Mtra. Clementina Rueda Germán

Profesora Investigadora de la UPT

clementina.rueda@upt.edu.mx