Un sensor que se recarga con los cambios de temperatura

Los científicos de la Universidad de Washington, ingenieros eléctricos e informáticos, dijeron inspirarse en el reloj creado por el holandés Cornelius Drebbel a principios del siglo XVII, que se alimentaba de los cambios de temperatura y presión atmosférica para funcionar. El mismo en el que se inspiró, tres siglos más tarde, el ingeniero suizo Jean-Léon Reutter para crear su reloj Atmos, capaz de funcionar durante años sin necesidad de darle cuerda.

El siguiente paso lo han dado estos investigadores creando un recolector de energía que se carga utilizando las fluctuaciones naturales en la temperatura y la presión. Así, es capaz de alimentar dispositivos en cualquier lugar en el que estos cambios de temperatura se produzcan de forma natural. Por ejemplo, sensores que comprueben que hay fugas de agua o deficiencias estructurales en lugares difíciles de acceder, alertando al usuario mediante el envío de una señal inalámbrica.

«Los cambios de presión y las fluctuaciones de temperatura ocurren a nuestro alrededor todo el tiempo, lo que podría proporcionar otra fuente de energía para determinadas aplicaciones», dijo Shwetak Patel, profesor asociado de la Universidad de Washington.

El sistema funciona así: un fuelle metálico del diámetro de un melón cantalupo está lleno de un gas sensible a la temperatura. Cuando este gas se calienta y se enfría en respuesta a la temperatura del aire exterior, se expande y se contrae, haciendo que el fuelle haga lo mismo. El fuelle contiene unas pequeñas vigas que sirven para transformar la energía cinética en electricidad, lo que alimenta a los sensores colocados junto al fuelle.

Actualmente existen tecnologías sin pilas, principalmente alimentadas por paneles solares u ondas de radio, pero los investigadores afirman que esta tecnología podría ser útil en lugares donde el sol y las ondas de radio no siempre pueden penetrar, como muros, puentes o incluso bajo el suelo, donde podrían producirse mínimas fluctuaciones de temperatura.

Un cambio de temperatura de sólo un cuarto de grado Celsius crea suficiente energía para alimentar el sensor y que éste envíe datos de forma inalámbrica a un receptor. Ahora, los investigadores han solicitado patentes para este invento y desarrollan un plan para hacerlo más pequeño, aproximadamente del tamaño de una pila D, de 1.5 voltios. Una futura versión también incluiría diferentes productos químicos que se activarían en diferentes rangos de temperatura, por lo que el mismo dispositivo podría ser utilizado en diversos climas.

«Creo que nuestro enfoque es único», dijo Chen Zhao, doctorando en la UW y autor principal del trabajo. «Ofrecemos un diseño simple que incluye algo de impresión en 3D y componentes fáciles de obtener en tiendas. Con nuestra página web y el código fuente, los demás pueden descargar y construir sus propios cosechadores de energía».