Investigadores navarros desarrollan un chip de bajo consumo que se alimenta del entorno

     Investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) han desarrollado un chip que incorpora un nuevo diseño de convertidor analógico digital de ultra bajo consumo, que permite al dispositivo ser alimentado con la reducida energía captada del entorno (luz, vibraciones, variaciones de temperatura, etc.). De esta forma, al no necesitar pilas para su funcionamiento, se logra autonomía energética. 

     El trabajo de investigación, cuyos autores son Antonio López Martín e Iñigo Cenoz Villanueva, ha obtenido el premio al mejor artículo en la International Conference on Sensing Technology (ICST), celebrada en Wellington (Nueva Zelanda) el pasado mes de diciembre. Se trata de uno de los principales foros internacionales en el campo de la tecnología de sensores y sus aplicaciones, y en esta última edición se presentaron 188 artículos de 38 países. 

Microfotografía del chip, que tiene un tamaño aproximado de un milímetro cuadrado  / UPNA

 

     El nuevo dispositivo surgió a partir del proyecto fin de carrera del estudiante de ingeniería de telecomunicación Iñigo Cenoz Villanueva, que fue dirigido por Antonio López Martín, catedrático del departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica y subdirector de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación de la UPNA.

     Según los investigadores, la aplicación principal del dispositivo desarrollado son las redes de sensores inalámbricas. Estas redes constan de dos elementos esenciales: los nodos de sensores, que detectan parámetros del ambiente o del individuo (temperatura, humedad, ritmo cardiaco, presencia, etc.) y los actuadores, que provocan acciones (apagado/encendido de dispositivos, generación de estímulos neurológicos, etc.). 

FUENTE:  UPNA 
 

Luz Estroboscópica

     Comenzamos este nuevo año con un montaje muy sencillo, una luz estroboscópica que permite visualizar un objeto que está girando como si estuviera inmóvil o girando muy lentamente. Generalmente se utilizan para el estudio de objetos en rotación o vibración, como piezas de máquinas y poleas.

      El circuito es muy sencillo y se basa en nuestro querido amigo el integrado NE555 montado como oscilador astable con muy pocos componentes. Como fuente de alimetación hemos utilizado una pila de 9 voltios, aunque también podría alimentarse a 12 voltios.

Esquema del circuito

      Lista de Materiales

•  R1 y R2 =  Resistencia de 10 KΩ y 1/4 W
•  R3 =  Resistencia de 1 KΩ y 1/4 W
•  C1 =  Condensador electrolítico de 1 µF y 25 voltios
•  P1 =  Potenciómetro o resistencia ajustable de 100 KΩ
•  T1 =  Transistor BC548
•  IC1 =  Circuito integrado NE555
•  S1  =  Interruptor miniatura
•  Modulo de 4x4 led
•  2 Conectores tipo clema de dos contactos
•  Pila de 9 voltios y clip para pila
•  Placa PCB o placa prototipo 

     Aunque se podría utilizar uno o dos diodos led de alta luminosidad con su resistencia en serie de protección, nosotros hemos utilizado un modulo de 4x4 led que soportan una tensión máxima de 12 voltios y que son utilizados generalmente para la sustitución de las lamparas en los automoviles. 

Modulo de 4x4 Led de 12 Voltios

      La frecuencia de parpadeo de los led la podemos variar, ajustando el potenciómetro P1 que puede ser sustituido por una resistencia ajustable del mismo valor como se puede ver en la imagen de nuestro prototipo.

Prototipo del Proyecto

Diseño de la placa de circuito impreso:

PCB lado componentes

PCB lado soldaduras

     El conexionado del circuito es de lo más sencillo como podéis observar en la siguiente imagen, solamente debemos tener cuidado de conectar los terminales positivos y negativos correctamente.

Conexionado de la PCB

Microelectrónica flexible para ojos y hojas

     Un equipo de científicos del instituto suizo ETH de Zúrich presenta esta semana en la revista Nature Communications un procedimiento para transferir dispositivos electrónicos muy delgados y flexibles a casi cualquier tipo de superficie. Los circuitos se pueden, incluso, envolver en cabellos humanos sin dejar de funcionar.

El dispositivo transparente se puede poner en una lente de contacto para medir la presión intraocular en enfermos con glaucoma. / Salvatore et al.

     El método consiste en fabricar una ‘oblea’ con distintas capas: una base de silicio, una lámina de alcohol de polivinilo y otra encima de parileno, una sustancia transparente y biocompatible que lleva los componentes electrónicos.

     Después, la capa de alcohol se diluye en agua, se desprende la base de silicio y queda disponible el parileno con los transistores para ser utilizados en superficies tan variadas como tejidos textiles, hojas de plantas o piel humana.

     Se pueden fabricar dispositivos de una micra, pero potencialmente se podrían alcanzar tamaños todavía más pequeños, lo que permitiría sobrepasar los 100 MHz  (como los que usan las etiquetas RFDI o de identificación por radiofrecuencia).

     Según sus promotores, la versatilidad de esta sencilla técnica abre nuevas posibilidades en el campo de los biosensores, especialmente en aquellos que miden parámetros sobre la salud. Como por ejemplo, su aplicación en lentes de contacto inteligentes que servirán para controlar la presión intraocular en pacientes con glaucom.

     Esta técnica se podría usar para implantar sensores en la piel o en otros tejidos animales o vegetales, con conexiones inalámbricas, así como en el desarrollo de células solares ultraligeras que proporcionen energía a los dispositivos portátiles.

FUENTE:  Agencia SINC 

Felices Fiestas

Crean una nueva celula solar transparente, flexible y barata

     La Universitat de València lidera una investigación en nuevas células solares finas, flexibles y semitransparentes hechas de perovskita. Se podrían poner en las ventanas de los edificios, donde filtrarían rayos solares y, al mismo tiempo, generarían electricidad.

     Los resultados de este trabajo, realizado en colaboración con investigadores del École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza, se publicaron ayer en la revista Nature Photonics.
 

Lámina fotovoltaica flexible y semitransparente de perovskita.

     La célula solar desarrollada por los investigadores del ICMol está formada por una capa de perovskita, un material híbrido orgánico-inorgánico de fácil síntesis y bajo coste, colocada entre dos capas ultra finas de semiconductores orgánicos, con un grosor total de menos de media micra (millonésima parte de un metro).

     Las células fotovoltaicas que convierten la luz solar directamente en electricidad usan en la mayor parte de los casos –alrededor del 85%– silicio cristalino como material activo, un producto muy caro, mientras que el resto está basado en capas delgadas de teluro de cadmio y sulfuro de cadmio, más económicas de producir, pero basadas en materias primas muy escasas y contaminantes por incluir cadmio.

     Con estas nuevas células solares de capa delgada que usan materiales muy abundantes y baratos, como los que constituyen las perovskitas, se abre una nueva puerta para las energias renovables, permitiendo la fabricación de celulas solares cada vez más baratas, eficientes y no contaminantes.

FUENTE:  UV y Agencia SINC