Tesis doctoral de Miguel María Erenas Rodríguez
Esta tesis doctoral se enmarca en el campo de los métodos rápidos de análisis químico empleando sensores ópticos de un solo uso. El objetivo general que se persigue es la simplificación de la metodología analítica a través del empleo de dispositivos de captura digital de imágenes de los sensores y uso de espacios de color que proporcionen parámetros analíticos robustos. De esta manera se abre camino hacia el empleo de dispositivos ubicuos que pueden conjugar la recogida de imágenes con capacidad de procesamiento y comunicación inalámbrica como son los teléfonos móviles provistos de cámara digital. los trabajos realizados en esta tesis doctoral pueden dividirse en tres grandes bloques. El primero de ellos es el uso de medidas de transflectancia en sensores ópticos de un solo uso. En dicho trabajo se demostró el posible uso de estas medidas para calibrar un sensor óptico para potasio y aplicarlo sobre muestras reales con excelentes resultados. También, basándonos en estas medidas, se ha desarrollado una carta de color para llevar a cabo análisis semicualitativos sin necesidad de utilizar ningún tipo de instrumentación. en el segundo bloque se estudio la posibilidad de utilizar medidas colorimétricas sobre el mismo sensor de potasio, y el parámetro a utilizar es la coordenada h del espacio de color hsv obtenido a partir de imágenes del sensor óptico. Este bloque se dividió a su vez en dos partes, en función de la forma en que se digitaliza el sensor. Por un lado se estudió para imágenes obtenidas en modo transmisión y para imágenes en modo reflexión. En ambos casos en primer lugar se llevó a cabo un estudio teórico y otro experimental sobre el comportamiento de la componente h frente a diferentes factores que influyen en su obtención como son iluminación, dispositivo utilizado o modo de fabricación del sensor. A continuación se modeló teóricamente el comportamiento del sensor utilizando la componente h frente a la concentración de analito presente, comprobando se ajuste a modelo, para finalmente aplicar este parámetro sobre muestras reales usando sensores químicos de un solo uso. finalmente, para corroborar el posible uso del parámetro h obtenido a partir de imágenes tanto en modo reflexión como transmisión, se aplicó sobre dos casos muy diferentes. En el caso de imágenes por transmisión, se desarrollo una lengua electrónica para la determinación conjunta de sodio y potasio. Durante este proceso se optimizó la lengua seleccionando dos sensores de baja selectividad. Posteriormente se han utilizado dos planteamientos diferentes para el cálculo de la concentración de los analitos. Por un lado el uso de una red neuronal del tipo perceptrón y por otro el uso del algoritmo k-nn. Por último y haciendo uso de las imágenes obtenidas en modo reflexión, se planteó usar un teléfono móvil provisto de cámara como dispositivo de análisis para llevar a cabo la determinación de potasio. Para ello, se desarrolló un software capaz de analizar las imágenes adquiridas con el teléfono calculando su coordenada h, para posteriormente intrapolarla en una función de calibrado obtenida con el propio teléfono y almacenada en la aplicación desarrollada. Tanto para el caso del teléfono como para las lenguas electrónicas, se llevó a cabo una validación frente a muestras reales de agua.
Datos académicos de la tesis doctoral «La coordenada total h en ciencias analiticas. aplicacion a sensores quimicos«
- Título de la tesis: La coordenada total h en ciencias analiticas. aplicacion a sensores quimicos
- Autor: Miguel María Erenas Rodríguez
- Universidad: Granada
- Fecha de lectura de la tesis: 20/01/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Luis Fermin Capitan Vallvey
- Tribunal
- Presidente del tribunal: marcelo Blanco romia
- anunciación Espinosa mansilla (vocal)
- gerhard Mohr (vocal)
- Manuel Melgosa latorre (vocal)