Investigadores coreanos han desarrollado un recolector de energía de vibraciones ambientales que se ajusta a la frecuencia ambiental

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Fuente: https://www.energynews.es

Mediante la sintonización automática de resonancia (ART), el colector ajusta su frecuencia a la vibración ambiental sin intervención humana o energía de sintonización adicional. 

Un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha conseguido un gran avance en la captación de energía de las vibraciones ambientales. Se trata de un cosechador de energía que puede realizar una sintonización automática de resonancia (ART). El colector ajusta su frecuencia a la vibración ambiental sin intervención humana o energía de sintonización adicional.

La tecnología se aplica para recolectar energía eléctrica a partir de fuentes de energía vertidas a nuestro alrededor. Es decir, vibraciones, calor, luz, etc. Ciertamente, las investigaciones para conseguir energía de nuestro entorno se suceden continuamente; Además, de orígenes muy diversos..

Un dispositivo capaz de recoger energía de su entorno puede generar energía por sí mismo. Sin embargo, hasta ahora, estos dispositivos requieren de intervención humana o energía de sintonización adicional.

Bajo la supervisión del Dr. Hyun-Cheol Song, del Centro de Materiales Electrónicos del KAIST, los investigadores han desarrollado el nuevo sistema. Science Direct lo ha dado a conocer. Se trata de un recolector de energía capaz de ajustar su frecuencia natural de forma automática, sin dispositivos añadidos.

ART

Según los investigadores, el recolector de energía ART dispone de una masa de prueba que se mueve autónomamente dentro del cosechador de energía; cuando se detecta la vibración en el entorno, el peso se mueve a un lugar diferente según la frecuencia de vibración.

Las investigaciones sobre el funcionamiento de ART se han realizado en una amplia gama de condiciones de vibración. Han conseguido demostrar que el ancho de banda del recolector ART (36 Hz) es un 1.400% mayor que el recolector de energía de resonancia fija.

La viabilidad práctica del mecanismo ART se demuestra mediante la evaluación del rendimiento del recolector montado en una bomba rotativa. Los resultados demuestran que el dispositivo ART puede proporcionar un avance muy necesario en el despliegue de recolectores de energía mecánica para las vibraciones naturales.

Gráfico de la investigación.
Gráfico de la investigación.

Utilidad del recolector de energía

Desde NYCT Amazings, que informan sobre el estudio, esta tecnología podría ser muy interesante para una fuente de energía autónoma. Concretamente, para pequeños dispositivos electrónicos que funcionen de forma inalámbrica.

Asimismo, indican que las vibraciones generadas por automóviles, trenes, instalaciones industriales, etc., pueden utilizarse para producir energía eléctrica mediante tecnología de recolección de energía.

No obstante, 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.

Soluciones para diferentes frecuencias

Las vibraciones de nuestro entorno se producen en una amplia gama de frecuencias diferentes. Hasta ahora, ésa era precisamente su limitación. Es decir, el hecho de que el cosechador de energía debía estar sintonizado con el entorno en el que estuviera instalado.

En consecuencia, se requería desarrollar cosechadores de energía autoajustables, utilizándolos con un motor o un microcontrolador. Por tanto, eso suponía una gran pérdida de energía, como consecuencia del consumo de estos últimos.

Los investigadores del KAIST han desarrollado un cosechador de energía, con una estructura especial, que es capaz de sintonizarse con la frecuencia del entorno sin dispositivos eléctricos añadidos. Al respecto, Dr. Hyun-Cheol Song ha explicado:

«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 y el Internet de las Cosas, que es una de las tecnologías centrales de la Cuarta Revolución Industrial».

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