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CNS2023-144058

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Ingeniería mecánica, naval y aeronáutica

LA DETECCION E IDENTIFICACION DE CONTAMINANTES Y PATOGENOS AEREOS EN CONCENTRACIONES DE PARTES POR MILLON ES DE IMPORTANCIA EXTREMA PARA APLICACIONES RELACIONADAS CON EL MEDIO AMBIENTE Y LA SEGURIDAD. POR EJEMPLO, LOS OXIDOS DE NI... ver más

01/01/2023

UPM

200K€

Presupuesto del proyecto: 200K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3947

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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UPM

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3947

Presupuesto del proyecto 200K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto LA DETECCION E IDENTIFICACION DE CONTAMINANTES Y PATOGENOS AEREOS EN CONCENTRACIONES DE PARTES POR MILLON ES DE IMPORTANCIA EXTREMA PARA APLICACIONES RELACIONADAS CON EL MEDIO AMBIENTE Y LA SEGURIDAD. POR EJEMPLO, LOS OXIDOS DE NITROGENO CONTRIBUYEN A LA FORMACION DE SMOG, LLUVIA ACIDA Y LA DESTRUCCION DEL OZONO ESTRATOSFERICO. ADEMAS, REACCIONAN CON LA HUMEDAD PARA FORMAR PARTICULAS QUE PENETRAN EN EL TEJIDO PULMONAR, AGRAVANDO ENFERMEDADES PULMONARES Y CAUSANDO MUERTES PREMATURAS ENTRE LA POBLACION. OTRO EJEMPLO ES EL FOSGENO. EL FOSGENO ES UN COMPUESTO EXTREMADAMENTE TOXICO PERO NECESARIO EN VARIOS PROCESOS INDUSTRIALES Y SE PRODUCE EN PRESENCIA DE CLORO Y LUZ ULTRAVIOLETA. POR TANTO, LA VIGILANCIA CONTINUA DE LA ATMOSFERA PARA DETECTAR ESTOS CONTAMINANTES Y TOXICOS EN CONCENTRACIONES DE PARTES POR MILLON Y A DISTANCIAS DE VARIOS KILOMETROS ES MUY NECESARIA. EXISTE UNA GRAN VARIEDAD DE TECNICAS OPTICAS ENGLOBADAS EN EL ACRONIMO LIDAR (LIGHT DETECTION AND RANGING), CONOCIDAS DESDE HACE DECADAS. SIN EMBARGO, LOS SISTEMAS LIDAR MONOESTATICOS SE BASAN EN LA RADIACION RETRODISPERSADA, CUYA POTENCIA DECAE CUADRATICAMENTE CON LA DISTANCIA, REDUCIENDO SU SENSIBILIDAD Y SELECTIVIDAD. ESTE NO ES EL CASO DE LOS SISTEMAS BIESTATICOS, DONDE EL LASER DE BOMBEO Y EL DETECTOR SE ENCUENTRAN SEPARADOS. POR ESTE MOTIVO, ES MUCHO MAS COMPLEJO IMPLEMENTAR SISTEMAS BIESTATICOS. DEBIDO A ESTOS INCONVENIENTES, LA VIGILANCIA CONTINUA DE LA ATMOSFERA POR ENCIMA DE UNA CIUDAD, POR EJEMPLO, NO PUEDE REALIZARSE CON LAS TECNOLOGIAS ACTUALES. LA EMISION LASER DE UN FILAMENTO DE PLASMA ATMOSFERICO PUEDE DAR UNA SEÑAL UNICA, COHERENTE Y DIRECCIONAL, PERMITIENDO AUMENTAR LA SENSIBILIDAD Y SELECTIVIDAD DE MUCHAS TECNICAS DE DETECCION A DISTANCIA.DISEÑAR Y DEMOSTRAR UN LASER DE AIRE EFICIENTE EN LA ATMOSFERA Y QUE EMITA HACIA LA SUPERFICIE TERRESTRE ES UN RETO EXTREMADAMENTE DIFICIL. LA EMISION LASER EN FILAMENTOS ATMOSFERICOS HA SIDO DEMOSTRADA RECIENTEMENTE, PERO EN DIRECCION A LA BOVEDA CELESTE. SIN EMBARGO, LA EMISION HACIA LA SUPERFICIE NO PUDO DETECTARSE. ESTA ASIMETRIA SE DEBE AL MECANISMO DE BOMBEO DENTRO DEL FILAMENTO. EL SIGUIENTE PASO ES PUES DEMOSTRAR UN PROTOTIPO DE LASER PRIMERO EN FILAMENTOS DE NITROGENO Y LUEGO EN LA ATMOSFERA. HASTUR SOLUCIONARA LOS PROBLEMAS ENUMERADOS UNIENDO DOS CAMPOS DE INVESTIGACION APARENTEMENTE DIFERENTES: FILAMENTOS AMPLIFICADORES Y LASERES DE RAYOS X BASADOS EN PLASMAS. EXISTEN SIMILITUDES SORPRENDENTES ENTRE ESTOS DOS CAMPOS, TANTO EN LA FISICA SUBYACENTE COMO EN LAS TECNICAS COMPUTACIONALES Y EXPERIMENTALES. ESTO ES UNA CLARA SEÑAL DE QUE PARA DESARROLLAR UN LASER ATMOSFERICO QUE EMITA HACIA LA SUPERFICIE TERRESTRE SE NECESITA EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDO DURANTE DECADAS EN EL CAMPO DE LOS LASERES DE RAYOS X BASADOS EN PLASMAS.SIN EMBARGO, DEMOSTRAR UN LASER EN LA ATMOSFERA NO ES UNA TAREA SENCILLA. REQUIERE UN CONOCIMIENTO PROFUNDO DE LAS TECNICAS Y LOS PROCESOS RELACIONADOS JUNTO CON UNA ENORME CANTIDAD DE OPTIMIZACION DE PARAMETROS EXPERIMENTALES. HASTUR ADAPTARA LOS MODELOS COMPUTACIONALES PROBADOS Y USADOS EN EL CAMPO DE LOS LASERES DE RAYOS X Y GENERARA LA INFORMACION TEORICA Y COMPUTACIONAL PARA TRANSPONER EL ESQUEMA QSS (QUASI STEADY STATE) A LOS LASERES ATMOSFERICOS, ABRIENDO NUEVOS CAMINOS EN LOS CAMPOS DE INVESTIGACION RELACIONADOS CON LA DETECCION A DISTANCIA, FISICA Y QUIMICA DE LA ATMOSFERA Y LA INGENIERIA Y TECNOLOGIA DE LASERES Y PLASMAS. LASER\PLASMA\LIDAR\ATMOSFERA

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