Sistema multicanal con instrumentación virtual para una lengua electrónica

Multichannel system with virtual instrumentation for an electronic tongue

Se desarrolló un sistema multipotenciostato para una lengua electrónica utilizando la instrumentación virtual para el control, adquisición y manipulación de los datos generados y obtenidos en un proceso electroquímico basado en la técnica de voltametría cíclica. Se desarrolló un software de aplicación con Labview 2009 ® y se utilizaron los módulos de adquisición de datos NI 9263 (módulo de entrada de corriente analógica de ocho canales), NI 9203 (módulo de entrada de voltaje analógico de cuatro canales) y el chasis CompactDAQ USB 9174 de National Instruments ®. Se implementó el circuito básico del multipotenciostato con amplificadores operacionales OP77 y se diseñó una fuente regulada de ±5 V para la alimentación de los operacionales. Los electrodos utilizados en las pruebas fueron desarrollados en el laboratorio de la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Montería. Adicionalmente, el sistema implementado se utilizó para la discriminación y clasificación de muestras de café de tipo comercial en la región. Este tipo de desarrollos tecnológicos basados en instrumentación virtual no han sido reportados en la literatura, lo que convierte a esta investigación en un aporte novedoso en el campo de las lenguas electrónicas.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de instrumentos de medición utilizando nuevas técnicas y tecnología de punta cada vez es más innovador. Ejemplo de estos dispositivos son la nariz electrónica, que utiliza sensores químicos capaces de detectar gases y aromas [1-3] y la lengua electrónica [3-6], o sensor de gusto [7], instrumento analítico basada en la combinación de una matriz de sensores, que presentarán alteraciones de algunas de sus propiedades, esta alteración se puede relacionar con los compuestos químicos específicos que la han producido y permiten identificarlos y cuantificarlos [8].

La lengua electrónica, mediante la utilización de diferentes técnicas electroquímicas, se ha transformado en un equipo de análisis cualitativo y cuantitativo de soluciones complejas que pueden llegar a clasificar distintos sabores, detectar productos que alteren la calidad del alimento, productos contaminantes, impurezas y sustancias tóxicas [9-10]. Su estructura está conformada por tres componentes básicos: la matriz de sensores, el equipo de emisión y recepción de señales y el algoritmo apropiado que lleva a cabo la identificación de la señal obtenida [11].

Los sensores son uno de los componentes más importantes de las lenguas electrónicas, por ello son un área de investigación importante en este campo del saber. El principal criterio de aplicación y desarrollo de una matriz de sensores para una lengua electrónica es su selectividad cruzada y alta sensibilidad. La selectividad cruzada puede ser entendida como la capacidad que tiene un sensor o material sensible de responder de manera reproducible a un número de compuestos diferentes de una solución [12-14].