Héctor Aguilar Camín
La palabra metrología proviene del griego metrón que indica medida y del sufijo logía que indica ciencia o tratado. Por lo tanto, la metrología es la ciencia que estudia las mediciones y los instrumentos usados para efectuarlas e interpretarlas. En la antigüedad, extremidades del cuerpo como el pie, el pulgar, los brazos, entre otros, eran utilizados como escalas para medir longitudes; sin embargo, existían errores de medición puesto que todos los seres humanos somos diferentes y por lo tanto, el tamaño de las extremidades cambia entre cada persona.
Por este motivo, surge la necesidad de normar las medidas y sus unidades, en el año de 1960, se instauró el Sistema Internacional de Unidades y Medidas (SI), donde se estableció como unidad fundamental de longitud al metro (m) y se establecieron las siguientes equivalencias en longitud: una pulgada (in) = 0.0254 m, un pie (ft) = 0.3048 m, siendo estas las más relevantes. Es importante aclarar que no todos los países aceptaron el SI, países como Estados Unidos de Norteamérica e Inglaterra continúan trabajando con el Sistema Imperial, donde la pulgada y el pie son usados como unidades de longitud.
Un hecho relevante fue utilizar la velocidad de la luz para establecer el metro patrón, el cual se define como la distancia recorrida por la luz en el vacío en un tiempo de 0.0000000033 segundos. Cuando la luz es utilizada como escala de referencia en diferentes mediciones surge la denominada metrología óptica, la cual tiene como propósito efectuar medidas de muy alta precisión, siendo muy utilizada en diversas áreas de la ciencia y la industria. En la mayoría de los hogares, la metrología óptica se encuentra presente en instrumentos como el termómetro óptico, cinta métrica láser, oxímetro y glucómetro óptico, los cuales se usan para medir temperatura (°C), distancia (m), porcentaje de saturación de oxígeno en sangre (SpO2), y miligramos de azúcar por decilitro (mg/dL), respectivamente. Estas mediciones son obtenidas de forma instantánea con alto grado de resolución y exactitud.
En la Universidad Politécnica de Tulancingo (UPT), los programas Maestría en Computación Óptica (MCO) y Doctorado en Optomecatrónica (DOPTMEC) desarrollan proyectos de investigación encaminados al diseño y fabricación de sensores ópticos de tamaño micrométrico usando a la luz como escala (metrología óptica). Este tipo de sensores, permitirán medir variables físicas como la temperatura con un alto grado de precisión o desplazamientos del orden de nanómetros o micrómetros.
Es importante mencionar que un micrómetro es la milésima parte de un milímetro mientras que un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro.
En el laboratorio de fibra óptica de la UPT utilizamos fibras ópticas para fabricar sensores de tamaños micrométricos. Una fibra óptica es una guía de ondas fabricada de vidrio por donde se propaga la luz. El diámetro de la fibra óptica es comparable con el grosor del cabello de un ser humano, el cual puede variar entre 15 micrómetros (muy fino) y 170 micrómetros (extremadamente grueso). La principal ventaja de la fibra óptica es su flexibilidad, esto permite realizar mediciones en lugares de difícil acceso, donde los sensores de tamaño tradicional no pueden introducirse. Por último, cabe destacar que los programas MCO y DOPTMEC de UPT se encuentran reconocidos a nivel nacional por su alto nivel de exigencia y calidad, convirtiendo a esta institución en una de las universidades politécnicas más reconocida a nivel nacional.
Gabriel Ortega y Arturo Guzmán
Profesor investigador y estudiante de la UPT