Transductor

Qué es un transductor

La palabra procede del latín transducere, "llevar a través, transferir", formado sobre trans, "a través de", y ducere, "conducir". El sustantivo inglés transducer nació en 1924 en el ámbito de la telefonía para nombrar un dispositivo que convertía la energía de una forma a otra; el verbo transducir es, en realidad, posterior y deriva de él, documentado desde 1944 para describir el cambio de naturaleza de una señal. En español, el término comparte raíz con transducción, aunque esta última nombra sobre todo procesos biológicos y transductor se reserva casi siempre para el aparato.

El principio piezoeléctrico

Descubierta en 1880 por los hermanos Pierre y Jacques Curie, la piezoelectricidad es el principio físico del que se sirve la mayoría de los transductores médicos de uso diagnóstico: ciertos cristales, el cuarzo entre ellos, generan una pequeña carga eléctrica al comprimirlos, y el fenómeno inverso también existe, de modo que un cristal se deforma y vibra si se le aplica una corriente. Ese efecto inverso, confirmado por los propios Curie tras la predicción teórica de Gabriel Lippmann en 1881, es el que aprovecha el transductor de un ecógrafo para emitir pulsos de ultrasonido y, acto seguido, recoger el eco que vuelve.

Durante la Primera Guerra Mundial, Paul Langevin se sirvió del mismo principio para desarrollar el sonar. El paso de aquella aplicación militar al diagnóstico médico tardaría todavía varias décadas; cómo se organiza hoy ese transductor dentro del aparato, y qué tipos de sonda existen, se explica con detalle en la entrada dedicada al ecógrafo.

Tipos de transductor según la energía que convierten

Al piezoeléctrico, útil para energía mecánica y acústica, se suman otros diseños según la magnitud de partida. El fotoeléctrico convierte luz en corriente eléctrica; es el principio del oxímetro de pulso, que mide cuánta luz absorbe la sangre a dos longitudes de onda distintas. El electromagnético traduce el movimiento de una bobina en un campo magnético, o al revés, como ocurre en un micrófono o en un altavoz. El piezorresistivo aprovecha que ciertos materiales cambian de resistencia eléctrica al deformarse, principio de las galgas extensométricas que miden presión en catéteres intravasculares. El termoeléctrico, por último, genera una pequeña tensión a partir de una diferencia de temperatura entre dos metales distintos, el llamado efecto Seebeck.

Transductor y sensor no son sinónimos

En instrumentación, el sensor es el elemento que está en contacto directo con la magnitud que se quiere medir y se la entrega al transductor; este último es quien realiza la conversión propiamente dicha y suele incluir al sensor como una de sus partes. La distinción es más académica que práctica: en el uso médico cotidiano, ambas palabras suelen intercambiarse sin que ello genere confusión real, salvo cuando se describe con precisión el funcionamiento interno de un equipo.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo un transductor que un sensor?

No del todo. El sensor toca la magnitud física; el transductor la convierte en una señal utilizable, y suele incorporar al sensor como uno de sus componentes.

¿Quién descubrió el fenómeno físico que usan los transductores de ecografía?

Pierre y Jacques Curie, en 1880, al identificar la piezoelectricidad en cristales de cuarzo y otros minerales.

¿Por qué se llama transductor?

El nombre procede del latín transducere, "llevar a través", y se acuñó en inglés en 1924 en el contexto de la ingeniería telefónica.

¿Todos los transductores médicos funcionan igual?

No. Cada uno se basa en un fenómeno físico distinto según la energía que reciba: mecánica en el caso de la ecografía, luminosa en la oximetría, eléctrica en un electrocardiograma.

Referencias

1. Online Etymology Dictionary. Transducer
2. American Physical Society. This Month in Physics History: March 1880, the Curie Brothers Discover Piezoelectricity
3. ESPCI Paris. Pierre Curie, inventor and researcher of genius
4. Xunta de Galicia. Transductores, sensores y captadores