La detección de polizones en camiones, contenedores y vagones de tren supone una actividad de importancia creciente mientras países de todo el planeta intentan abordar el traslado ilegal de personas. Varias tecnologías se han diseñado para ayudar, pero todas tienen importantes limitaciones.
Sensores de ondas pasivas de milímetro pueden ver a través de las paredes, pero necesitan de una fuente de iluminación, como el cielo. Esto en general imposibilita la detección de polizones que se esconden del sol.
Los sistemas de radar de microondas están dotados de su propia fuente de iluminación, pero generalmente fallan en la detección de personas inmóviles. En cualquier caso, estas señales no pasan por paredes de metal y por eso no son adecuadas para contenedores de cargo y cosas similares.
Luego están los sistemas basados en la detección de rayos gama. Estos pasan con facilidad por paredes de metal y están diseñados principalmente para la detección de materiales nucleares. Pero suponen un riesgo importante para la salud y por tanto no son adecuados para la detección de polizones humanos.
Finalmente, existen sensores acústicos, que desde luego pueden enviar señales que atraviesan paredes metálicas pero que nunca han tenido suficiente potencia ni sensibilidad para detectar con precisión a los humanos que se encuentren al otro lado.
Hasta ahora. Hoy todo esto cambia gracias al trabajo de Franklin Felber de Starmark, una consultoría científica en San Diego (EEUU), que ha diseñado y probado un sensor acústico que tiene la potencia y la sensibilidad suficientes para detectar el movimiento de la respiración de un humano que por lo demás está inmóvil al otro lado de la pared de un contenedor de cargo.
El problema con los transmisores acústicos convencionales es que no producen el tipo de señal que pueda detectar a personas. Estas deben disponer de una frecuencia estrecha y específica que permite que el sensor detecte el cambio en los reflejos de un objeto que realice un movimiento de hasta tan solo unos milímetros, como un pecho al respirar por ejemplo. Una señal de banda ancha que cubra un rango de frecuencias simplemente vuelve borrosos a estos reflejos.
También debe disponer de suficiente potencia para poder atravesar una pared de metal, hasta llegar al aire del otro lado para entonces reflejarse en los objetos y volver a atravesar la pared de metal hasta llegar al receptor.
Felber comenzó su trabajo con experimentos con transductores piezoeléctricos, que cambian de forma cuando se les aplica un voltaje alto. Es este cambio lo que genera una señal acústica.
Pero Felber descubrió que tenían unas limitaciones importantes. La más grave era que para producir una señal suficientemente fuerte, tienen que operar cerca de su umbral de daños. Y es más, utilizan voltajes enormes - de la orden de unos 3.000 vatios - y esto requiere de circuitos eléctricos especiales. Lo que es peor, pierden sus propiedades resonantes cuando se fijan a una pared, y esto reduce su potencia por un factor de miles.
Pero Felber encontró una alte ativa sorprendentemente sencilla y eficiente mediante la explotación de un tipo completamente distinto de transductor acústico que se opera con una batería de nueve voltios. Su nueva máquina es en esencia un martillo, o como lo llama Felber, un transmisor de impacto mecánico.
Esto produce una fuerte señal acústica con un golpeo repetido sobre un disco de metal, que a su vez resuena a una frecuencia específica. Cuando se fija a la pared de un contenedor, la señal la atraviesa hasta llegar al aire del otro lado.
Un receptor acústico detecta cualquier reflejo de cada golpe y un procesador de señales entonces los resta de los reflejos registrados del golpe anterior. Los reflejos que no han cambiado, es decir los que vienen de objetos inmóviles, se restan. Esto deja sólo los reflejos de objetos en movimiento, como las personas.
Felber ha probado el dispositivo y demuestra que puede detectar a una persona al otro lado de una pared que se mueve, e incluso a una que se queda quieta, salvo por el movimiento de la respiración.
Es un trabajo impresionante que demuestra cómo una idea sencilla puede anular el efecto de las más avanzadas ciencias materiales.
Existen limitaciones, por supuesto. La más importante es la manera que tiene el impactador mecánico de fijarse a la pared. Para que funcione bien, el dispositivo y el receptor deben fijarse con cuidado de una manera que no cambie de forma significativa sus frecuencias resonantes, puesto que esto provocaría la pérdida de las señales.
Esto puede conseguirse en una prueba, pero una pregunta importante es si será posible lograrlo en la práctica cuando miles de contenedores de carga han de escanearse bajo una variedad de condiciones meteorológicas.
No obstante, Felber se siente optimista. Dice que los dispositivos son "capaces de escanear contenedores de carga de acero de forma remota y no intrusiva en búsqueda de polizones al ritmo de dos contenedores por minuto".
El hecho de que se necesita una solución urgente a este problema probablemente atraerá la atención a este trabajo y ayudará a poner el enfoque sobre los pocos problemas prácticos que quedan por resolver.
Ref: arxiv.org/abs/1507.01479 : Demonstration of Novel High-Power Acoustic Through-The-Wall Sensor