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Plataforma Móvil para el Monitoreo Continuo de la Calidad del Agua Clara Utilizando Detección Plasmonica Colorimétrica

Autores: Mansour, Rima; Serafinelli, Caterina; Jesus, Rui; Fantoni, Alessandro

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Plataforma Móvil para el Monitoreo Continuo de la Calidad del Agua Clara Utilizando Detección Plasmonica Colorimétrica


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Monitoreo de la calidad del agua
Detección de contaminación
Tecnologías de detección plasmonica
Monitoreo ambiental
Tecnología móvil
Plataforma BioColor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El monitoreo efectivo de la calidad del agua es muy importante para detectar la contaminación y proteger la salud pública. Sin embargo, los métodos tradicionales son lentos, dependen de equipos costosos, laboratorios centrales y personal experto, lo que retrasa las mediciones en tiempo real. Al mismo tiempo, se han realizado avances significativos en el campo de las tecnologías de detección plasmonica, lo que las hace ideales para el monitoreo ambiental. Sin embargo, su dependencia de espectrómetros grandes y costosos limita la accesibilidad. Este trabajo tiene como objetivo cerrar la brecha entre la detección plasmonica avanzada y las necesidades prácticas de monitoreo del agua, integrando sensores plasmonicos con tecnología móvil. Presentamos BioColor, una plataforma móvil que consiste en un conjunto de sensores plasmonicos, una aplicación móvil y servicios en la nube. La plataforma procesa imágenes de sensores colorimétricos capturadas en tiempo real utilizando algoritmos de procesamiento de imágenes optimizados, incluyendo segmentación de región de interés, extracción de color (media y dominante) y comparación a través de la métrica CIEDE2000. Los resultados se visualizan dentro de la aplicación móvil, proporcionando acceso instantáneo y automatizado al resultado de la detección. En nuestros experimentos de validación, el sistema midió consistentemente diferencias de color en varias imágenes de sensores capturadas bajo medios con diferentes índices de refracción. Una prueba de experiencia del usuario con 12 participantes demostró una excelente usabilidad, resultando en una puntuación de 93 en la Escala de Usabilidad del Sistema (SUS). La plataforma BioColor lleva capacidades de detección avanzadas del hardware al software, haciendo que el monitoreo ambiental sea más accesible, eficiente y continuo.

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