¿Píxeles cuadrados como detector de radiación? No, este invento no procede de un DLC de Tetris de Fallout, sino de las ingeniosas mentes del MIT
La mayoría de la gente conoce el clásico juego Tetris y sus característicos ladrillos de píxeles. Ahora el juego ha inspirado incluso a la ciencia. Con la ayuda de lasformas de Tetrisy unKIahora pueden localizar rayos gamma a menor escala.
Por eso el tema es importante: Cuando se trata con material radiactivo, por ejemplo para vigilar centrales nucleares, necesitamos aparatos de medición que nos protejan a los humanos. En caso de accidentes como el de Fukushima, tienen que localizar las fuentes de peligro con rapidez y precisión. El problema:
- Los detectores de precisión existentes son muy grandes (estacionarios) y caros.
- Los detectores pequeños, como los contadores Geiger, suelen ser imprecisos y a menudo acercan demasiado los servicios de emergencia a la radiación
Esto es nuevo: Los científicos han creado unabase computacionalpara desarrollar versiones muy sencillas y simplificadas de matrices de sensores de radiación que pueden determinar con precisión la dirección de una fuente de radiación distribuida.
En detalle:TheMIT(Massachusetts Institute of Technology) informó sobre el estudio de los científicos en un comunicado de prensa. Los investigadores desarrollaron un detector de radiación que pretende superar a los dispositivos existentes:
- Será más móvil sin perder precisión
- Objetivo: Sistema barato y pequeño para cartografiar la radiación
- Inspiración: Los investigadores del MIT citaron las familiares formas de píxeles cuadrados del Tetris como fuente de su idea.
Merece la pena verlo:Aquellos que no conozcan el Tetris pueden echar un vistazo a esta publicación de Twitter. En enero de 2024, un niño de 13 años batió el récord mundial y el nivel más alto jamás alcanzado, 157:
Un niño de 13 años, Willis Gibson alias Blue Scuti, se convirtió en la primera persona registrada en vencer al Tetris haciendo que el juego se congelara tras alcanzar el nivel 157 pic.twitter.com/uRt3KOasTh
– Jake Lucky (@JakeSucky) 4 de enero de 2024
Tetris como salvadora en tiempos de necesidad
¿Por qué el Tetris entre todas las cosas?Hay un poco de trasfondo en esto. Para detectar la radiación, los detectores siempre requieren materiales semiconductores como el teluro de cadmio y zinc.
Cómo funciona: La radiación penetra en el material y el dispositivo puede detectarla, pero la dirección sigue siendo incierta. Para averiguar con la mayor precisión posible de dónde procede la radiación, el dispositivo necesita una red de detectores formada por variospíxeles(es decir, detectores individuales):
- Para dispositivos existentes:100 píxeles en una disposición de 10 x 10
- Un algoritmo reconoce la radiación que llega a diferentes velocidades a los distintos píxeles
- Después del cálculo, se puede interpretar la dirección
Desventaja:Las matrices de detectores típicas son grandes (10 x 10) y, según el anuncio del MIT, caras.
Un descubrimiento intrigante:Los científicos descubrieron que los detectores con4 píxeles(es decir, 2×2) en formaTetrominoson suficientes para igualar la precisión de los dispositivos grandes y caros.
Tetrominós: Son las piezas clásicas del Tetris, cada una formada por4 cuadrados del mismo tamañoy contiguos por sus lados.
El resultado: Los investigadores descubrieron que, de todas las formas (por ejemplo, cuadrada, en S, en J o en T), la formaSera la que mejor podía determinar la dirección de la fuente del rayo con una precisión de 1 grado. Uno de los autores, el profesor del MIT Mingda Li, afirma en el comunicado:
Este enfoque se inspiró literalmente en el Tetris.
Merece la pena verlo:Apple TV ha convertido la historia de Tetris en una película. Aquí puedes ver un tráiler sobre el trasfondo del juego de culto:
Genial gracias a la IA:La clave de esta estilizada disposición de píxeles reside en lareconstrucción asistida por ordenadordel ángulo de incidencia de los rayos. La inteligencia artificial (IA) ayuda a determinarlo con la mayor precisión posible.
¿No bastaría con los antiguos detectores?
En contraste con los detectores existentes, la forma de Tetrisofrece varias ventajas:
- Un detector más pequeño implica menores costes de desarrollo
- Menos elementos detectores hechos de teluro de cadmio y zinc = menores costes unitarios
- Más pequeño significa más aplicación móvil – de gran importancia en caso de catástrofe
- NEW: En lugar de una única fuente de radiación, el dispositivo puede detectar varias fuentes simultáneamente
La cartografía de la radiación es de suma importancia para la industria nuclear, ya que puede ayudar a localizar rápidamente las fuentes de radiación y garantizar la seguridad de todos
Fuente: Benoit Forget, coautor del estudio y profesor de Ingeniería Nuclear del MIT
Otras aplicaciones:El dispositivo no sólo parece capaz de detectar con precisión la radiación radiactiva. El coautor Lin-Wen Hu, científico senior del Laboratorio de Reactores Nucleares del MIT, escribe en el artículo del MIT:
No se limitan a determinadas longitudes de onda, sino que también pueden utilizarse para neutrones o incluso para otras formas de luz, como la ultravioleta.
Perspectivas de futuro:Ya se ha realizado con éxito una prueba de campo llevada a cabo por el MIT. En su estudio, los investigadores suponen que su dispositivo móvil se utilizará pronto en el campo de la detección de radiaciones.
Nick Mann, científico de la División de Sistemas de Defensa del Laboratorio Nacional de Idaho, afirma:
Este trabajo es fundamental para los equipos de respuesta a emergencias de EE.UU. y la amenaza cada vez mayor de un incidente o accidente radiológico.
