20 jul. 2012

Chip que recolecta energía de múltiples fuentes


Decir que la tecnología avanza es dentro de todo sencillo, pero si miramos más de cerca, la realidad nos enseña algo diferente. A modo de ejemplo: Los dispositivos móviles se han vuelto mucho más poderosos, y las evidencias de esto se ven en todas partes, pero ese avance ha provocado que los sistemas de almacenamiento de energía portátiles sean llevados al límite. 



Los chips necesitan cada vez más energía para funcionar, y en muchos casos, la batería como la conocemos es un factor limitante. Con el objetivo de evitar ese problema, un grupo de investigadores del MIT ha desarrollado un chip con la capacidad de obtener energía de diferentes fuentes, como la luz solar, el calor, e incluso las vibraciones.

Aumentar el poder de procesamiento sin disparar el consumo de energía es un desafío constante para los fabricantes de dispositivos móviles. Hay veces en las que es posible reducir el consumo, mientras que en otras, la única alternativa viable es aumentar el tamaño de la batería para que la autonomía no registre cambios negativos. Ahora, ¿qué pasa cuando una batería no es una opción? Imagina lugares remotos, sistemas operando en condiciones que harían muy complicado o directamente imposible el mantenimiento y/o reemplazo de una batería. Existen chips con una demanda energética muy baja, a tal punto que pueden obtener energía de fuentes como la luz solar o las vibraciones, pero también está el detalle de la intermitencia, ya que estas fuentes no son constantes.

Además de consumir poca energía, el truco estaría en que un chip sea capaz de utilizar diferentes fuentes a la vez, y eso es exactamente lo que han desarrollado Anantha Chandrakasan y Saurav Bandyopadhyay del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación del MIT. Generar energía con nuestro movimiento es algo bien conocido (piensa en los relojes Seiko Kinetic, por ejemplo), pero el gran desafío está en la combinación de las fuentes, o mejor dicho, usar un mismo circuito para todas ellas. De acuerdo a las palabras de Bandyopadhyay, los circuitos que recolectan energía a partir de diferencias térmicas producen un máximo de 0.15 voltios. Una celda sola eleva el número a 0.7 voltios, mientras que la recolección por vibraciones puede producir picos de hasta cinco voltios. En vez de escoger la fuente que más energía brinda, el chip recoge energía de todas ellas, utilizando una y conservando el resto de la energía en capacitores para reducir el desperdicio.

También fue necesario minimizar el consumo del circuito propiamente dicho, de forma tal que se pueda entregar la mayor cantidad de energía posible al dispositivo. El chip puede incluso funcionar con la energía que proviene directamente desde la fuente, o recurrir a la energía almacenada dependiendo de la situación, incrementando aún más su eficiencia. El proyecto recibió el apoyo financiero del Interconnect Focus Center, un nombre detrás del cual encontramos a otro viejo amigo: DARPA. Sensores ubicados en regiones aisladas, dispositivos médicos alimentados con el movimiento del paciente, y gadgets con un sistema de recarga secundario son apenas tres aplicaciones que se me ocurren para un chip de estas características. Desperdiciamos mucha energía, y cualquier desarrollo que nos permita recolectarla, es ciertamente bienvenido.


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