Los sensores forman parte de nuestra vida cotidiana de una manera tan sutil que, muchas veces, ni siquiera nos damos cuenta de su presencia. Cada vez que medimos la temperatura con un termómetro, revisamos el nivel de oxígeno en un reloj inteligente o usamos un medidor de glucosa, estamos interactuando con dispositivos diseñados para captar información del entorno que nos rodea. Estos pequeños, pero poderosos, aparatos tienen la capacidad de percibir variables tan diversas como la temperatura, la humedad, la presencia de sustancias químicas o incluso señales biológicas (Figura 1).
Figura 1. Sensores y dispositivos empleados en la vida cotidiana1.
Dentro de esta amplia gama de tecnologías, los sensores electroquímicos han adquirido gran relevancia por su capacidad para detectar sustancias de forma rápida, precisa y a bajo costo. En términos simples, funcionan al “leer” los cambios eléctricos que ocurren cuando una molécula entra en contacto con un electrodo. Estos cambios se convierten en señales que permiten identificar una sustancia e incluso determinar su concentración. Podemos imaginarlos como intérpretes: cuando una molécula llega a la superficie del electrodo, se genera una reacción que produce una señal eléctrica, y el sensor la traduce en información útil. Un ejemplo clásico es el sensor de glucosa, que mide la cantidad de azúcar presente en una gota de sangre mediante una reacción electroquímica. Lo que hace especialmente valiosos a estos sensores es que requieren muestras mínimas, consumen poca energía y pueden fabricarse como dispositivos portátiles o desechables, lo que los vuelve ideales en biomedicina, industria alimentaria y monitoreo ambiental.
¿Qué hace que un sensor electroquímico sea tan preciso?
La clave de la precisión de estos sensores radica en sus componentes esenciales:
- El elemento de reconocimiento: Este componente es el encargado de identificar la sustancia que se busca detectar. Puede ser una enzima, un anticuerpo, un fragmento de ADN o incluso un material químico específico que reaccione con la sustancia en cuestión.
- El transductor: Su función es convertir la interacción química entre la sustancia y el elemento de reconocimiento en una señal eléctrica.
- El dispositivo lector o electrónico: Este es el encargado de procesar la señal eléctrica y convertirla en información comprensible para el usuario.
El proceso se activa cuando el elemento de reconocimiento se une con la molécula deseada, y el transductor detecta el cambio eléctrico generado por esa interacción. Esa señal se convierte en una medición visible.
La nanotecnología en los sensores electroquímicos
En los últimos años, la nanotecnología ha impulsado un gran avance en los sensores electroquímicos. Los nanomateriales, millones de veces más pequeños que un grano de arena, poseen propiedades excepcionales como alta área superficial, excelente conductividad y una gran capacidad para interactuar con moléculas químicas o biológicas. Su integración en los sensores ha mejorado notablemente la sensibilidad, selectividad y rapidez de respuesta.
Gracias a estos avances, es posible detectar cantidades mínimas de sustancias en sangre, agua, aire o alimentos. Los sensores actuales identifican trazas de metales pesados, pesticidas, hormonas, virus o bacterias, lo cual es crucial para el diagnóstico temprano y la protección del medio ambiente.
Además, a diferencia de los sensores tradicionales que requieren procedimientos complejos, muchos sensores electroquímicos modernos ofrecen resultados en segundos y sin necesidad de personal especializado. Esto ha impulsado su aplicación en salud pública, monitoreo ambiental, seguridad alimentaria, agricultura e industria farmacéutica.
Sensores electroquímicos en la investigación
Un ejemplo interesante de cómo se están utilizando estos sensores en la investigación es el trabajo realizado en el Laboratorio de Electroquímica y Materiales Nanoestructurados del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM. Este laboratorio ha desarrollado sensores electroquímicos portátiles capaces de detectar herbicidas como el glifosato y el glufosinato, que son dos de los herbicidas más utilizados en la agricultura (Figura 2). A pesar de que en México el uso de estos productos está prohibido debido a los riesgos para la salud, la detección de residuos de estos herbicidas en suelos donde se han aplicado durante años es crucial para prevenir posibles efectos adversos a largo plazo.
Conclusión
En un mundo que demanda información rápida y confiable, los sensores electroquímicos se han convertido en herramientas clave para mejorar la calidad de vida, proteger el medio ambiente y fortalecer los sistemas de salud pública. Gracias a la combinación de ciencia y tecnología, los sensores electroquímicos son aliados indispensables que nos permiten interactuar con nuestro entorno de manera más precisa y eficiente. El futuro de estos sensores electroquímicos es fascinante y, sin duda, traerá consigo nuevas oportunidades para mejorar nuestra calidad de vida y enfrentar los retos globales que tenemos por delante.
- “Los Sensores Electroquímicos: Un Avance Tecnológico al Servicio de la Vida Cotidiana” Google AI Studio, 2025, generado por AI, https://aistudio.google.com/ ↩︎
Los doctores Fabián Mares Briones y Rodrigo Alonso Esparza Muñoz son investigadores en el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, de la UNAM Campus Juriquilla
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https://lalupa.mx/category/aula-magna/desde-la-unam/
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