METROLOGÍA ÓPTICA: mediciones sin daño”

No cabe duda que durante la historia de la humanidad, el hombre ha tratado de medir todo a su alrededor, como un factor  de calidad de vida, ¡las mediciones son parte de nuestra vida cotidiana! Las personas, ingenieros, médicos, economistas, científicos, comerciantes, maestros etc., recurren a las mediciones,  ¡todos hacemos mediciones de alguna u otra forma!

Imagen de Bessi en Pixabay

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CDMX.- No cabe duda que durante la historia de la humanidad, el hombre ha tratado de medir todo a su alrededor, como un factor  de calidad de vida, ¡las mediciones son parte de nuestra vida cotidiana! Las personas, ingenieros, médicos, economistas, científicos, comerciantes, maestros etc., recurren a las mediciones,  ¡todos hacemos mediciones de alguna u otra forma!

 En nuestra modernidad necesitamos las mediciones para tomar decisiones significativas en todos los aspectos de nuestra vida. Es una necesidad  realizar mediciones para resolver situaciones cotidianas y así generar información y conocimiento nuevo que ayudará a forjar nuevas tecnologías que auxiliarán al bienestar de la sociedad. La Óptica y en particular la Metrología óptica nos permiten realizar novedosas mediciones en nuestra modernidad, estas áreas tienen  un gran número de aplicaciones en las diferentes disciplinas científicas y de la vida diaria.

¿Qué es la óptica y la Metrología Óptica?

La óptica es una rama de la física  teórico-experimental que trata con las propiedades y fenómenos tanto de la luz visible e invisible. Se ocupa de los fundamentos y propagación de la luz, los cambios que sufre y produce. En general, la óptica describe la propagación de la luz a través de los materiales o del vacío.

Metrología Óptica es la ciencia de hacer mediciones empleando las ondas de luz como escala, para determinar magnitudes  y cantidades, además de encontrar conclusiones significantes y novedosas desde un conjunto de datos. La Metrología óptica aprovecha las diferentes propiedades y beneficios que brinda la naturaleza de la luz, con el objetivo de realizar variadas aplicaciones y aportaciones en las distintas áreas de la ciencia y de la vida. En el campo de la ciencia se realizan proyectos de investigación con el importante objetivo de generar conocimiento nuevo y a partir de este, concebir nuevos instrumentos de inspección “aparatos útiles”, de análisis, que permitan examinar las muestras de una forma confiable sin violentar a las personas u objetos de aplicación.

¿Cómo medimos con luz?

Es interesante como la luz interactúa con el objeto a ser medido, que junto con un detector como lo es una cámara recibe la luz reflejada  de la muestra a medir. Imaginémonos cuando tomamos una fotografía con el celular, la escena es iluminada con luz. Durante esta interacción, la información del objeto a estudiar es estampada en la onda de luz. Una parte de la radiación alcanza el detector (Cámara), el cual convierte la información almacenada en la luz en una forma reconocible por el observador (humano).  

Dentro del área de Metrología óptica se emplean diferentes técnicas, métodos, procesos, componentes, equipos, fuentes de luz i.e. dispositivos de frontera con los cuales podemos medir Y determinar las cualidades de objetos orgánicos e inorgánicos de diversas formas y tamaños.

Las técnicas empleadas  se han aplicado al estudio de nuevos objetos, gracias a los avances en la tecnología de cámaras, láseres y componentes opto-electrónicos. Una característica muy importante es: su capacidad de medir de manera no destructiva para evaluar las características de las muestras. Siendo así una herramienta útil para las empresas y para realizar investigaciones sobre objetos bajo carga, es decir, bajo fuerza, presión u ondas sonoras, entre otros tipos, generando medidas precisas del desplazamiento o cambios que experimenta la muestra al aplicar algún tipo de carga. La bondad del área  y de sus egresados recae en que sus conocimientos, habilidades y práctica son buscados por la industria y empresas nacionales e internacionales de diversos ramos, además de que son requeridos también en las Universidades y Centros de Investigación.

Metrología óptica aplicada

El rango de aplicación incluye estudios de fenómenos térmicos, difusión en fluidos, estudios de vibraciones, topología superficial, elasticidad, medición de deformaciones en materiales, procesamiento de imágenes, desarrollos optomecatrónicos, detección de cambios en las características normales de objetos, etc. Donde es posible medir: forma, desplazamientos, propiedades elásticas, grosor, vibraciones, generar imágenes, caracterización de objetos entre otras; permitiendo capturar rápidos y dinámicos procesos del material y su estructura en micro o macro objetos.

Por ejemplo, se ha aplicado en la óptica biomédica, en la industria automotriz, ente otros, proporcionando información valiosa sobre las propiedades mecánicas de tejidos biológicos o componentes industriales, biomateriales  y otros materiales.

Las técnicas usadas en metrología óptica se consideran cada vez más una opción promisoria a la detección y medición de “no contacto” de propiedades de diversos objetos sin dañarlos o destruirlos. Algunos de los componentes usados y sus aplicaciones las podemos visualizar en las siguientes imágenes.

La Dra. María del Socorro Hernández Montes, cursó la licenciatura en Ingeniería Electrónica y de Comunicaciones en la Universidad Iberoamericana en León, Gto. Obtuvo su doctorado en Ciencias (Óptica) en el Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO).

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