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Obtener energía a partir de las vibraciones ambientales

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Investigadores coreanos han desarrollado un sistema que puede generar energía eléctrica a partir de vibraciones ambientales con diversas frecuencias, mediante un novedoso mecanismo automático de sintonización de resonancia.

 

Efectivamente, el Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) anunció recientemente que un equipo de investigación dirigido por el Dr. Hyun-Cheol Song, del Centro de Materiales Electrónicos del KIST, desarrolló un cosechador de energía que puede realizar una sintonización de resonancia automática (ART) ajustando por sí mismo la frecuencia natural para adaptarse a las condiciones ambientales.

 

La tecnología se aplica para «cosechar» energía eléctrica a partir de fuentes de energía vertidas a nuestro alrededor, como vibraciones, calor, luz, etc. Un dispositivo capaz de recoger energía de su entorno puede generar energía por sí mismo, sin necesidad de pilas ni de estar conectado a una toma de corriente. Esta tecnología sería especialmente útil para una fuente de energía autónoma para pequeños dispositivos electrónicos que funcionen de forma inalámbrica.

 

Las vibraciones generadas por automóviles, trenes, instalaciones industriales, etc., pueden utilizarse para producir energía eléctrica mediante tecnología de recolección de energía, pero para cualquier aplicación de la vida real, debe existir una forma de producir y almacenar tanta energía eléctrica como sea posible a partir de pequeñas vibraciones. Para ello, es necesario aprovechar el mismo fenómeno de resonancia que hace que un cristal se rompa por los sonidos agudos o que un gran puente se derrumbe por una brisa.

 

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El Dr. Song Hyun-cheol (centro) está llevando a cabo un experimento para medir la energía generada mediante inducción de resonancia. (Foto: Korea Institue of Science and Technology (KIST))

 

Sin embargo, un cosechador de energía tiene una única frecuencia natural, mientras que las vibraciones que encontramos en nuestro entorno se producen en una amplia gama de frecuencias diferentes. Por eso un cosechador de energía debe ser “sintonizado” de acuerdo con el entorno en el que está instalado para inducir resonancia, y esto ha causado limitaciones en el uso de estos sistemas.

 

Para abordar este problema, se han desarrollado cosechadores de energía autoajustables que utilizan un motor o un microcontrolador, pero presentaban problemas en el sentido de que la eficiencia de la generación de energía se reducía en gran medida como resultado del alto consumo de energía del motor de sintonización o del controlador.

 

En cambio, los investigadores del KIST desarrollaron un cosechador de energía con una estructura especial capaz de sintonizarse a la frecuencia circundante sin un dispositivo eléctrico separado. Dispone de una masa de prueba que se mueve autónomamente dentro del cosechador de energía, y cuando se detecta la vibración en el entorno, el peso se mueve a un lugar diferente según la frecuencia de vibración. Así, el cosechador de energía gana la misma frecuencia que la de la vibración externa y alcanza la resonancia. Como resultado, la gama de frecuencias en las que se puede lograr la resonancia con el cosechador de energía desarrollado por los investigadores del KIST es un 1.400% mayor que la de los dispositivos existentes que tienen una sola frecuencia natural.

 

El Dr. Hyun-Cheol Song, que dirigió este equipo de investigación, dijo: «La importancia de este estudio es que fuimos los primeros en implementar un cosechador de energía que tiene una estructura simple y que puede realizar auto-sintonización sin consumo de energía adicional. Se espera que acelere enormemente la aplicación en la vida real de los cosechadores de energía. Creo que los cosechadores de energía autoajustables desempeñarán un papel clave en las fuentes de energía autónomas para redes de sensores inalámbricos, dispositivos electrónicos ponibles y la Internet de las Cosas, que es una de las tecnologías centrales de la Cuarta Revolución Industrial».

 

 

 

(Fuente: NCYT Amazings)

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