Nuevos Sensores ahora no necesitan ningún tipo de energía para funcionar

Por Amelia OS | Como la nanotecnología esta empujando el desarrollo de sensores al límite

(Última Actualización: abril 17, 2018)

Publicado a las 16:13 PM CST en Set 25,2017 | Actualizado a las 04:19 PM CST en Oct 26,2017


Los sensores son ahora mucho mas capaces y mas pequeños que nunca. La popularidad de los sensores ha crecido exponencial-mente con la creciente demanda de productos inteligentes, y se les puede encontrar en la mayoría de los dispositivos electrónicos, automóviles, teléfonos, etc. con la producción en masa de los mismos, viene el presupuesto necesario y la capacidad para desarrollarlos aún más, permitiendo una variedad mucho más amplia de aplicaciones para estos.

Más recientemente, la Agencia de Proyectos de investigación avanzada para la Defensa (DARPA) e investigadores de la Northeastern University (en Boston, Estados Unidos) anunciaron que han desarrollado un sensor de infrarrojos que se ejecuta esencialmente con cero energía. Esta increíble proeza nanotecnológica tiene un potencial mucho más grande que cualquier cosa que se haya visto antes.

¿Qué son los sensores infrarrojos?

Los sensores infrarrojos son dispositivos eléctricos utilizados para recopilar y registrar los datos de una zona circundante al sensor. Ellos hacen esto emitiendo o detectando la radiación infrarroja, que puede ser utilizada para detectar movimiento, proximidad, espacio y calor.

La evolución del smartphone, y el uso de diferentes sensores por el mismo, ha abierto el mercado de sensores – convirtiéndolo en un negocio muy lucrativo .

La amplia gama de usos y la demanda ha provocado que el sensor de infrarrojos se haya convertido en algo bastante asequible hoy en día. RS Components pone de relieve los diferentes sensores infrarrojos disponible en línea. Aunque estos tipos de sensores son perfectos para usos eléctricos , los investigadores han comenzado a buscar nuevas maneras de que estos tengan un impacto aun más grande.

Como la producción en masa reduce los costes de producción, los experimentos y pruebas son más baratos de llevar a cabo, acelerando el ritmo de desarrollo de los sensores en los últimos años.

Sensores Zero-Power:

Los investigadores de la Northeastern University han desarrollado un sensor infrarrojo que no ocupa energía para la Agencia de Proyectos de investigación de Defensa. Previamente, un sensor de infrarrojos tendría que estar conectado a una fuente de alimentación a fin de detectar cualquier tipo de longitudes de onda de infrarrojos. Ahora, el sensor inteligente será capaz de identificar las longitudes de onda infrarrojas, mientras esta en el modo ‘sleep’ mediante el aprovechamiento y uso de la energía de la misma longitud de onda que está diseñado para detectar.

DARPA quería tener una gran red de sensores en ubicaciones remotas. Pero, con sensores que requieren mantenimiento y suministros de energía constante, la tarea era demasiado costosa y los resultados poco fiables. Investigadores de la Northeastern University han encontrado la solución en la creación de un sensor que no requiere fuente de alimentación, y a su vez poco mantenimiento.

Según informes de la Northeastern University,

‘Cuando el sensor reconoce una determinada firma de longitudes de onda de infrarrojos, utiliza la mínima cantidad de energía contenida en la radiación infrarroja para despertarse a sí mismo”.

Los sensores tienen pequeños interruptores mecánicos que pueden ser activados por las longitudes de onda de la luz. Una vez activado, el sensor aprovecha la energía de las longitudes de onda para cerrar un par de contactos eléctricos, lo cual a su vez crea una conexión eléctrica entre una batería y una carga. El diseño de las nanoestructuras del sensor, permite a el dispositivo absorber la mayor parte de energía de una longitud de onda y reflejar otras longitudes de onda simultáneamente. La utilización de la energía a partir de las longitudes de onda de esta manera significa que el sensor puede permanecer latente durante años, hasta que tenga la necesidad de detectar un objeto.

Sensores en la guerra

DARPA han afirmado que esta innovación podría utilizarse en toda una nueva gama de aplicaciones, incluyendo detección de cuerpos humanos o incluso automóviles que queman mucho combustible, identificando incendios forestales antes de que se vuelven incontrolables.

Esto hará que las zonas de guerra y otras situaciones de alto riesgo sean mucho más seguras. A menudo, en estos tipos de ambientes, cambiar la batería de un sensor es una preocupación innecesaria, por lo que estos nuevos sensores inteligentes harán que los que los usan se puedan centrar en lo que es importante y no en los sensores.

El Futuro de sensores inteligentes

Así como la guerra, la DARPA tiene grandes planes sobre como estos nano-sensores podrían revolucionar el mundo.

El diseño del sensor puede ser alterado para reconocer otras señales. DARPA sugiere que cambiar el diseño, haría que se pudiera detectar compuestos químicos específicos, fuentes inalámbricas o campos magnéticos. Si estos sensores se aplican en las ciudades, los datos recopilados podrían destacar los cambios necesarios para crear una ciudad mejor para el medio ambiente.

Matteo Rinaldi, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en la Northeastern University, explica su visión:

“Si tenemos todos estos sensores integrados en la infraestructura de la ciudad, aumentaría la conciencia haciendo la vida cotidiana más segura y eficiente”.

Si la visión de Rinaldi prospera, la información obtenida de estos sensores seria más precisa que la obtenida con la tecnología actual, y se podrían detectar cosas como destructores ambientales , amenazas de seguridad, tráfico, contaminación y mucho más.

Es emocionante ver como las nanotecnologías empiezan a tener un gran impacto en la manera en que vivimos nuestras vidas.

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