Este texto se publicó originalmente en la edición 56 de Pesquisa Javeriana bajo el título “Detectar licor adulterado: una solución atravesada por la luz”.

“¡Es viernes… ¡Y el cuerpo lo sabe!”, le dice un joven a otro. Luego de reír y discutir sobre el lugar apropiado para relajarse tras una semana de trabajo duro, terminan departiendo en la casa de uno de ellos. Apenas han tomado algunas copas de aguardiente de la botella que compraron en alguna licorería, más barata que en el supermercado, pero ambos empiezan a tener sensación de guayabo, con dolor de cabeza, dolor de estómago y visión borrosa. Ya se sabe para dónde va esta historia, ¿verdad?.

La bebida que estaban consumiendo los personajes de esta anécdota ficticia (pero que seguro ha ocurrido de manera similar en la realidad) era licor adulterado, es decir, un tipo de bebida que se produce de manera fraudulenta, sin control de calidad y, naturalmente, sin pagar impuestos. Pero lo más delicado es que en algunos casos sus ingredientes tienen el potencial de producir afecciones severas en la salud, que van desde alteraciones neurológicas, daño en los riñones y en el hígado, hasta convulsiones, ceguera e, incluso, la muerte. Es lo que ocurre cuando la materia prima con la que se fabrica el licor adulterado no es apta para el consumo humano, como, por ejemplo, el alcohol metílico o metanol.

Para detectar este tipo de bebidas es común que las autoridades se fijen en detalles de la apariencia de los envases, como el deterioro en las etiquetas, pues cuando el licor es reenvasado esta parte puede sufrir alteraciones. Sin embargo, este tipo de detalles no necesariamente es una prueba irrefutable de que el contenido haya sido adulterado. Entonces ¿cómo determinarlo a ciencia cierta? Para resolverlo, investigadores de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana diseñaron una innovadora solución tecnológica.

La clave es la luz

¿Ha visto últimamente un arcoíris? Además de ser hermosos, exponen un aspecto de la naturaleza de la luz blanca: que está hecha de la combinación de los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, los cuales se separan y resultan visibles para el ojo humano al atravesar un prisma que, en el caso de los arcoíris, son las gotas de lluvia.

Esta propiedad de la luz llamada difracción, así como su propagación e interacción con la materia son estudiadas en una rama de la ciencia llamada fotónica, que es la clave de la solución. Usando la fotónica y lo que nos deja saber la luz sobre las propiedades atómicas y moleculares de la materia (espectroscopías ópticas), tres investigadores del Grupo de Películas Delgadas y Nanofotónica diseñaron y fabricaron para la Gobernación de Cundinamarca un dispositivo portátil que permite identificar licor adulterado. Ellos son Juan Carlos Salcedo Reyes, Henry Alberto Méndez Pinzón y Luis Camilo Jiménez Borrego.

“Este es el resultado de años de investigación básica, de donde justamente proviene la investigación aplicada”, explica el profesor Salcedo. Se refiere a que este instrumento tiene una larga historia, directamente relacionada con que los estudios en física básica son el germen de las aplicaciones e innovaciones, pues esta área del conocimiento requiere la construcción original de instrumentos para poner a prueba la teoría e investigar las propiedades de la interacción entre la radiación y la materia. Así, tras más de 20 años de trabajo y desarrollo de instrumentación propia, este grupo patentó sus equipos, llamados ahora Tecnología de Banco Óptico: Integral Spectrum, un proceso para el que recibieron el apoyo de la Dirección de Innovación de la Javeriana.

Precisamente la parte de este equipo relacionada con el estudio de la absorción de luz visible y ultravioleta fue la que el grupo sintetizó en un pequeño pero eficaz equipo que detecta el licor adulterado. Lo interesante es que, potencialmente, este dispositivo podría usarse incluso para apoyar los procesos de control de calidad de diversas industrias.

 

Buena parte de la magia ocurre en su corazón: el espectrómetro, una cajita negra más o menos del tamaño de un celular. Pero ¿cómo funciona? Se toma una muestra del licor y se introduce en el espectrómetro a través de una jeringa; dentro, el líquido queda contenido en una cubeta de cuarzo que es atravesada por un haz de luz. Una parte de la luz es absorbida por el líquido, otra parte es reflejada y el resto, transmitida. Entonces ocurre el mismo fenómeno que vemos en el cielo cuando hay un arcoíris: la luz que atraviesa el licor se descompone en colores por una rejilla de difracción, que actúa como un prisma.

Esta luz transmitida es leída por una serie de detectores de luz. “Hay tantos fotodetectores como colores que uno quiera detectar, en este caso 1024. Cada uno detecta y registra la intensidad de la luz que le llegó de determinado color y este conjunto es lo que se conoce como el espectro de absorción”, explica el profesor Méndez.

Este espectro de absorción es la ‘huella dactilar’ de cada líquido. Cada tipo de licor, de acuerdo con su composición, tiene un espectro de absorción único y es ahí donde está la pista para identificar la adulteración: si el espectro de absorción del licor que está siendo estudiado no corresponde con la huella dactilar identificada para esa marca, significa que su composición química no cumple con los estándares previamente documentados.

El grupo de investigadores está estableciendo alianzas con instituciones de salud para aplicar esta tecnología de ‘banco óptico’ en la detección rápida y confiable de enfermedades infecciosas, como la malaria. “El espectro de absorción o ‘huella dactilar’ puede identificarse para virus o agentes infecciosos presentes en fluidos como la sangre u orina y permite su detección bajo el mismo principio de esta tecnología de banco óptico”, explica Méndez.

Estreno… ¡próximamente!

Este dispositivo portátil es la prueba de cómo la academia colombiana aporta desarrollos tecnológicos para resolver problemáticas en alianza con el sector empresarial y entidades estatales. La Gobernación de Cundinamarca ―el cliente que encargó esta innovación― en la actualidad se encuentra ‘entrenando’ el dispositivo para construir su propia base de datos de las huellas dactilares de los licores originales que se comercializan en Bogotá y Cundinamarca, y espera ponerlo en funcionamiento en los operativos anticontrabando durante el segundo semestre de 2021.

“Cundinamarca trabaja conjuntamente con la Alcaldía de Bogotá, ciudad donde más se concentra el campo de acción del grupo de trabajo anticontrabando de la Gobernación”, explica Daniel Felipe Torres Tello, del Laboratorio de Análisis Fisicoquímico de la Secretaría de Hacienda de la Gobernación de Cundinamarca. En estos operativos fue donde surgió la idea de desarrollar un nuevo equipo para hacer la lectura de licor adulterado en campo, y agrega: “Somos el primer departamento en implementar esta tecnología. La idea es que los otros departamentos y licoreras del país también lo hagan”.

Con el dispositivo en las calles se avanzará de manera más eficaz en la batalla contra el licor adulterado, una lucha que de 2015 a 2020, de acuerdo con las cifras de la Secretaría de Hacienda de la Gobernación, permitió la confiscación de cerca de 216.000 litros de licores adulterados. Y menos licor adulterado significa más aportes a la salud y la educación en Cundinamarca por cuenta de los impuestos que pagan estas bebidas y, sobre todo, menos vidas humanas en riesgo por intoxicación

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Sistema portátil basado en espectroscopía de absorción UV/VIS para identificación cuantitativa de bebidas alcohólicas adulteradas
INVESTIGADORES: Juan Carlos Salcedo Reyes, Henry Alberto Méndez Pinzón, Luis Camilo Jiménez Borrego
Grupo de Películas Delgadas y Nanofotónica (GPDyNF) Departamento de Física Facultad de Ciencias Pontificia Universidad Javeriana
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2015-2021