Imaginemos que pudiéramos contar las cápsulas dentro de una caja de medicamento sellada, sin abrirla, o verificar que un envase quedó bien cerrado sin tocar su contenido. Y que pudiéramos hacerlo sin rayos X, que serían dañinos para los alimentos y para quien los manipula. Esa forma de “ver” lo que está escondido existe, y nace de una región del espectro electromagnético que nuestros ojos no perciben y que durante décadas la tecnología tampoco supo aprovechar. ¿Sabías que entre las microondas que usamos para comunicarnos y la luz infrarroja que asociamos al calor hay un “color” invisible capaz de atravesar plásticos y cartón, distinguir el agua de la materia seca y, aun así, no dañar lo que toca? Se llama radiación de terahercios, y hoy empieza a mirar dentro de los objetos sin destruirlos (Figura 1).
El terahercio (THz) es una unidad de frecuencia: un billón de oscilaciones por segundo (10¹² Hz). La radiación de THz ocupa una franja del espectro que va aproximadamente de 100 GHz a 10 THz, lo que corresponde a longitudes de onda entre unos 3 milímetros y 30 micrómetros. Para ubicarnos, está justo entre las microondas y el infrarrojo, dentro de la misma gran familia a la que pertenecen las ondas de radio, la luz visible y los rayos X; lo único que cambia de una a otra es la frecuencia. Esa posición intermedia, tan cercana a tecnologías que usamos todos los días, es paradójicamente la razón por la que tardamos tanto en domesticarla.
Durante mucho tiempo esa banda fue una especie de ‘tierra de nadie tecnológica’, conocida en la literatura como la “brecha de los terahercios” (*terahertz gap*). Por el lado de las frecuencias bajas, la electrónica de radio generaba y detectaba señales con facilidad, pero le costaba subir hasta el THz. Por el lado de las altas frecuencias, la óptica y los láseres dominaban el infrarrojo y el visible, pero no bajaban con comodidad hasta ahí. En medio quedaba una región con pocas fuentes potentes y pocos detectores sensibles que funcionaran a temperatura ambiente. Esa brecha se ha ido cerrando: el desarrollo de fuentes de estado sólido, multiplicadores de frecuencia, láseres de cascada cuántica y, sobre todo, de radares compactos y de bajo costo disparó la actividad científica. El número de publicaciones con “terahertz” en el título crece de manera sostenida desde principios de los años 2000, señal de que lo que era una curiosidad de laboratorio se está convirtiendo en instrumentación de uso práctico.
La utilidad de esta luz nace de cómo interactúa con la materia, y esa interacción tiene tres rasgos que la hacen especial. Primero, atraviesa la mayoría de los dieléctricos secos: plásticos, papel, cartón, cerámicas, telas y espumas. Segundo, el agua y los materiales con pérdidas la absorben con fuerza, lo que la convierte en un sensor natural de humedad y de composición. Tercero, los metales la reflejan casi por completo, como un espejo. A esto se suma una propiedad decisiva: la radiación de THz es no ionizante. A diferencia de los rayos X, sus fotones no tienen energía suficiente para arrancar electrones de los átomos ni romper enlaces químicos, de modo que no daña los tejidos ni los alimentos que inspecciona, y podemos observar un objeto una y otra vez sin alterarlo. La combinación de estos rasgos –penetra los empaques, delata el agua, rebota en los metales y no causa daño– es justo la receta para mirar el interior de cosas que son opacas a la luz visible pero transparentes a los terahercios.
¿Cómo se traduce eso en una imagen? El modo más extendido hoy es el radar de onda continua modulada en frecuencia (FMCW, por sus siglas en inglés). La idea es elegante: el equipo emite una onda cuya frecuencia “barre” de forma continua un intervalo, y compara la señal que regresa reflejada con la que está emitiendo en ese instante. Como la onda reflejada viajó una distancia y tardó un poco más, su frecuencia ya no coincide exactamente con la emitida; esa pequeña diferencia codifica la distancia a la que se encuentra cada superficie que la reflejó. Es un principio parecido al de medir qué tan lejos está una pared escuchando el retraso de un eco, pero usando frecuencias en lugar de tiempos. Barriendo punto por punto una superficie, reconstruimos una imagen e incluso un volumen con información de profundidad.
Con esta técnica se detectan defectos que ninguna cámara convencional vería desde afuera. En materiales compuestos –los mismos que se usan en estructuras tipo sándwich para la industria aeronáutica [3]– los terahercios revelan porosidades, delaminaciones, despegues de adhesivo e inclusiones de humedad ocultas bajo la superficie (Figura 2). Más recientemente, el desarrollo de radares FMCW acoplados a guías de onda dieléctricas impresas en 3D ha permitido construir sistemas más compactos y robustos para inspección no destructiva, capaces de detectar defectos en materiales compuestos, reduciendo la necesidad de óptica convencional y facilitando su integración en entornos industriales.
Buena parte de este trabajo se desarrolla hoy en laboratorios mexicanos, operando sistemas radar FMCW a 120 y 240 GHz para imagenología y pruebas no destructivas, con aplicaciones en manufactura avanzada, biomateriales e inspección de semiconductores. Una línea especialmente prometedora es la reflectometría guiada: en lugar de propagar la onda en espacio libre con lentes voluminosas, la radiación se conduce mediante una guía de onda dieléctrica, como si fuera un “endoscopio de terahercios”, obteniendo sistemas más compactos y ligeros. Estos desarrollos forman parte de una colaboración científica entre CFATA-UNAM y el IMS Laboratory de la Université de Bordeaux, que incluye la codirección de la tesis doctoral de Humberto Vázquez-Sánchez por la Dra. Elodie Strupiechonski y el Dr. Mario Alan Quiroz Juárez (CFATA-UNAM), en estrecha colaboración con el Dr. Jean-Paul Guillet (CNRS–Université de Bordeaux), orientada al desarrollo de nuevas metodologías de caracterización de materiales mediante radares terahercios e inteligencia artificial.
Como el agua absorbe tanto los terahercios, esta luz es además un medidor natural de hidratación, lo que abre aplicaciones en biomedicina: mapear el contenido de agua de la piel u observar cómo cambia su respuesta óptica ante una lesión. Aquí conviene una precisión honesta, que es también una buena lección sobre cómo trabaja la ciencia: detectar un contraste no es lo mismo que diagnosticar una enfermedad. Una señal medible es un punto de partida, no una conclusión médica; convertir un contraste físico reproducible en una herramienta clínica exige entender el mecanismo biológico que lo produce, estudios controlados y validación. Por eso los terahercios brillan como técnica complementaria –aportan un contraste distinto al de la resonancia magnética, la tomografía o el ultrasonido–, no como sustituto de ellas.
Lo más interesante de los terahercios no es que sean exóticos, sino que ocupan un lugar útil y específico: ven a través de lo que es opaco para nuestros ojos, distinguen el agua y la materia orgánica, y lo hacen sin dañar lo que observan. Con mejores fuentes, sistemas más compactos y algoritmos de inteligencia artificial que aprenden a clasificar defectos a partir de las firmas que deja cada material, este campo madura rápidamente. Estudios recientes muestran, por ejemplo, que la respuesta de un radar terahercios también puede revelar capas delgadas de contaminación superficial o diferencias de rugosidad simplemente analizando cómo cambia la señal reflejada al variar el ancho de banda de operación, abriendo nuevas posibilidades para el control automático de calidad en procesos industriales [5]. Durante décadas, esa franja del espectro fue una ventana cerrada. Hoy apenas empezamos a asomarnos por ella, y a entrenar la mirada para leer lo que nos muestra.
*Autores: Elodie Claire Strupiechonski, Humberto Vázquez Sánchez y Mario Alan Quiroz Juárez
Esta es una investigación apoyada por la SECIHTI a través del proyecto MADTEC-2025-M-242, y por la DGAPA-UNAM, a través de los proyectos UNAM-PAPIIT IN116026 e IA103325 y PAEP-UNAM Postgraduate Fund.
Referencias
[1] Carré, B., Chopard, A., Guillet, J.-P., Fauquet, F., Mounaix, P., & Gellie, P. (2023). Terahertz Nondestructive Testing with Ultra-Wideband FMCW Radar. Sensors, 23(1), 187. https://doi.org/10.3390/s23010187
[2] Pan, M., Chopard, A., Fauquet, F., Mounaix, P., & Guillet, J.-P. (2020). Guided Reflectometry Imaging Unit Using Millimeter Wave FMCW Radars. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 10(6), 647–655. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2020.3008330
[3] Franco-Urquiza, E. A., Dollinger, A., Torres-Arellano, M., Piedra, S., Alcántara Llanas, P. I., Rentería-Rodríguez, V., & Zárate Pérez, C. (2021). Innovation in Aircraft Cabin Interior Panels Part I: Technical Assessment on Replacing the Honeycomb with Structural Foams and Evaluation of Optimal Curing of Prepreg Fiberglass. Polymers, 13(19), 3207. https://doi.org/10.3390/polym13193207
[4] Vázquez-Sánchez, H., Strupiechonski, E., Cano-Rodríguez, S. E., Torres, M., Quiroz-Juárez, M. A., & Guillet, J.-P. (2025). Applications of Terahertz FMCW Radar Reflectometry with Plastic Waveguide. Engineering Proceedings, 118, 100. https://doi.org/10.3390/ECSA-12-26504
[5] Strupiechonski, E., Cano-Rodríguez, S. E., & Guillet, J.-P. (2026). Guided terahertz reflectometry for inline quality assessment of solder joints: concept and modeling approach. Proceedings of SPIE, Photonics West 2026. https://doi.org/10.1117/12.3097623
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