Así funciona el sensor SAR, uno de los componentes que más utilizamos y menos conocemos de nuestro teléfono móvil

El sensor SAR no descansa. Tiene la responsabilidad de percibir la proximidad de nuestro cuerpo, pero no entra en acción únicamente cuando nos acercamos nuestro smartphone a la cara para evitar que toquemos la pantalla táctil sin pretenderlo; también es el responsable de mantener bajo control la radiación electromagnética que emite nuestro teléfono móvil. Ni más ni menos.

Cuando consultamos las especificaciones de nuestro terminal y comprobamos que en el apartado dedicado a su dotación de sensores el fabricante nos habla del sensor de proximidad, en realidad está mencionando al sensor SAR. Pero sería injusto aceptar que lo único que hace es identificar que nuestra cara está cerca de la pantalla. Sin él nuestros móviles no podrían medir la radiación que emiten en un instante determinado con el propósito de evitar que franquee un umbral máximo. Y posiblemente tampoco superarían las exigencias que impone la normativa actual en materia de emisión de radiación electromagnética.

Empezamos por el principio: qué significa SAR

El acrónimo SAR procede de la expresión en inglés Specific Absorption Rate, que podemos traducir como índice o tasa de absorción específica. Este valor refleja la potencia absorbida por unidad de masa de tejido corporal, su promedio puede calcularse en la totalidad del cuerpo o en algunas partes de este, y se expresa en vatios por kilogramo (W/kg). Esta definición es rigurosa, pero también es un poco complicada, por lo que ahí va una más sencilla: este parámetro mide cuánta energía de radiofrecuencia absorbe el cuerpo humano cuando se ve expuesto a un campo electromagnético como el que emiten nuestros teléfonos móviles.

El parámetro SAR mide cuánta energía de radiofrecuencia absorbe el cuerpo humano cuando se ve expuesto a un campo electromagnético como el que emiten nuestros teléfonos móviles

Según el Boletín Oficial del Estado (BOE), el SAR de cuerpo entero es una medida ampliamente aceptada para relacionar los efectos térmicos adversos con la exposición a las emisiones radioeléctricas, pero los valores SAR locales también son necesarios para evaluar y limitar una exposición excesiva a la energía en pequeñas partes del cuerpo. Es interesante que nos suene y tener una noción aproximada de lo que identifica este parámetro para que aquellos que queráis indagar más podáis echar un vistazo a lo que dice la legislación vigente en la actualidad.

Por otro lado, también es interesante que sepamos que la normativa española recoge las recomendaciones efectuadas por la Unión Europea, por lo que la legislación en España no debería ser muy diferente de la de otros países de nuestro entorno. Esto explica que los smartphones que podemos adquirir en los estados que conforman la Unión Europea son idénticos si nos ceñimos a su capacidad de emisión radioeléctrica, pero pueden ser diferentes en este contexto a los terminales de la misma marca y modelo que se comercializan en países como China.

Así funciona el sensor SAR de nuestro smartphone

Nuestro organismo tiene la peculiar capacidad de generar electricidad, una habilidad que es imprescindible para que nuestra vida sea posible. Una consecuencia directa de este fenómeno es que nuestro cuerpo está envuelto en un campo eléctrico de muy baja intensidad, que no es otra cosa que una región del espacio que nos rodea en la que si se adentra una carga eléctrica experimentará una fuerza eléctrica ocasionada por la presencia de una o varias cargas eléctricas adicionales. La definición de campo eléctrico, como acabamos de ver, es un poco enrevesada, pero es fácil intuir de qué estamos hablando si pensamos en cómo el campo magnético generado por un imán consigue inducir una fuerza capaz de actuar sobre un objeto metálico con propiedades magnéticas colocado en sus proximidades.

Como he mencionado, el campo eléctrico que envuelve nuestro cuerpo es muy débil, pero el avance que ha experimentado la microelectrónica durante los últimos años ha provocado que seamos capaces de diseñar y fabricar sensores que tienen la sensibilidad necesaria para percibirlos. Estos son los sensores SAR. Normalmente los circuitos integrados que los contienen albergan más de un sensor debido a que la combinación de varios permite incrementar su sensibilidad. Pero esto no es todo lo que podemos encontrar en el interior de estos chips. Y es que los modelos más avanzados también suelen incorporar la lógica necesaria para identificar con precisión si el cuerpo próximo al sensor es un ser humano o un objeto inanimado.

Hoy en día no es necesario que nos esforcemos mucho para encontrar un dispositivo equipado con un sensor SAR. Viven en el interior de nuestros smartphones, pero también en los tablets, los relojes inteligentes y en muchos ordenadores portátiles. En cualquier caso, lo más curioso es la estrategia que utilizan para leer los campos eléctricos más sutiles. Y es que lo que hacen realmente es monitorizar de forma permanente el campo eléctrico que los rodea con el propósito de identificar cambios de intensidad en él. A partir de ahí la lógica «inteligente» de la que he hablado en el párrafo anterior toma las riendas para determinar si la perturbación del campo eléctrico que estamos midiendo ha sido ocasionada por la proximidad de nuestro cuerpo u otro objeto.

Como acabamos de ver, esta estrategia es relativamente sencilla, pero plantea un reto: ¿cómo sabe el sensor SAR que el campo eléctrico que está midiendo no es el que está generando el propio teléfono móvil? Porque, como podemos intuir, la presencia de componentes electrónicos en su interior provoca que origine su propio campo eléctrico. El sensor SAR no sabe si está o no midiendo el campo eléctrico del teléfono, pero la lógica que lo acompaña ha sido entrenada para caracterizarlo y prestar atención a las interacciones del campo que rodea al sensor con otros campos eléctricos, que es lo que nos interesa.

Un apunte interesante: durante el arranque del teléfono móvil su campo eléctrico fluctúa, por lo que es necesario ignorar la lectura del sensor SAR durante unos segundos y esperar hasta que el campo eléctrico se estabilice. De lo contrario la lógica que trabaja en tándem con el sensor podría interpretar que hay un objeto cerca y apagaría la pantalla. No obstante, como he mencionado en los primeros párrafos del artículo, la información recogida por el sensor SAR no solo se utiliza para percibir nuestra proximidad y apagar la pantalla; también se usa para auditar en tiempo real la radiación de radiofrecuencia no ionizante que emite el teléfono, de manera que si en algún momento supera un valor umbral predeterminado la lógica del móvil desencadene las acciones necesarias para reducirla.

Bioelectricidad: cómo la genera nuestro organismo y para qué sirve

La electricidad utilizada por nuestro organismo para llevar a cabo los procesos biológicos se conoce como bioelectricidad, y es crucial para que nuestros órganos lleven a cabo su función correctamente. Nuestros músculos y nuestro corazón la utilizan para producir movimiento; nuestras neuronas para emitir las órdenes que rigen el funcionamiento de nuestro organismo y para que podamos ver, oír, pensar y almacenar recuerdos, entre muchas otras funciones; y nuestros ojos la usan para recoger los estímulos luminosos y enviárselos al cerebro, que es el encargado de procesarlos. Estos son solo algunos ejemplos sencillos que pueden ayudarnos a intuir con cierta precisión lo importante que es la bioelectricidad para que la vida sea posible tal y como la conocemos. No solo la de los animales; también la de las plantas.

Nuestro sistema nervioso central, que está constituido por el cerebro y la médula espinal, se responsabiliza de coordinar el correcto funcionamiento de los órganos y de recibir los estímulos procedentes del exterior, de procesarlos y emitir las órdenes adecuadas bajo la forma de señales eléctricas. Por otro lado, el sistema nervioso periférico está formado esencialmente por nervios que tienen una doble función: transportar las señales eléctricas emitidas por el sistema nervioso central hasta los órganos y estructuras que deben llevar sus órdenes a cabo, y también transportar hasta el sistema nervioso central los estímulos sensoriales recogidos por los órganos que se encargan de recabarlos, como nuestros ojos u oídos. Sin electricidad nada de todo esto sería posible.

Pero ¿cómo consigue nuestro organismo generar esa bioelectricidad? Las responsables son las células, y lo consiguen gracias a una proteína que está presente en todas las células de nuestro cuerpo llamada bomba sodio-potasio. Su función es mantener en equilibrio los iones que hay dentro y fuera de la célula, que no son otra cosa que átomos o moléculas que no tienen el mismo número de electrones y protones, lo que provoca que su carga eléctrica global no sea neutra. Si tienen más electrones que protones adquieren carga negativa y se llaman aniones, y si tienen más protones que electrones adquieren carga positiva y se llaman cationes. Cuando un átomo con carga neutra adquiere uno o más electrones se ioniza, lo que quiere decir que se transforma en un anión. Y si los pierde, por la razón que sea, también se ioniza, pero esta vez se transforma en un catión. Lo realmente interesante es que este proceso provoca que el átomo o la molécula adquiera carga eléctrica, y esta carga es el auténtico germen de la bioelectricidad.

Volvamos a prestar atención a nuestras células. La bomba sodio-potasio de la que hemos hablado en el párrafo anterior se encarga de transportar iones de sodio y potasio a través de la membrana de la célula, alterando de esta forma su balance eléctrico. Los iones son capaces de atravesar la membrana celular utilizando unos conductos que se denominan canales iónicos, que pueden ser de varios tipos y que permiten a la célula relacionarse con su entorno emitiendo señales. Aunque es una simplificación excesiva podemos imaginar que cada canal iónico permite a la célula enviar una señal que codifica un mensaje concreto como respuesta a un estímulo determinado.

Y, por fin, llegamos al momento culminante: cuando la célula necesita emitir una señal eléctrica para enviar un mensaje la bomba sodio-potasio lleva a cabo el intercambio de iones hacia dentro y fuera de la membrana celular. Este mecanismo altera su concentración y da lugar a un potencial electroquímico, que no es muy diferente a la diferencia de potencial que hace posible el transporte de cargas entre dos puntos con diferente potencial eléctrico en un circuito eléctrico convencional. Esto es lo que conocemos como corriente eléctrica. El flujo de electrones cesará cuando el potencial eléctrico de los dos puntos se iguale. Lo interesante es que, precisamente, el desequilibrio de la carga eléctrica dentro y fuera de la célula genera una diferencia de potencial que origina la producción de una «chispa» de muy bajo voltaje. Aquí lo tenemos. Este es el instante en el que nuestras células generan la bioelectricidad sin la que nuestra vida no sería posible.

Imagen de portada | cottonbro
Imágenes | Sound On | Bruce Blaus

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Así funciona el sensor SAR, uno de los componentes que más utilizamos y menos conocemos de nuestro teléfono móvil

fue publicada originalmente en

Xataka

por
Juan Carlos López

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