IM35: Objetos de IoT sin baterías son el objetivo de este investigador

Lograr que la energía residual que se encuentra en el ambiente alimente la IoT es la ballena blanca que persigue este IM35: Gonzalo Murillo.

Vía MIT Technology Review 

Gracias a Silicon Valley y todo el boom de las startups solemos pensar en la innovación como un proceso propio de creación de negocios y emprendedores.

No obstante, el “método antiguo” de la investigación académica no ha caído en desuso y produce grandes cosas, incluyendo muchos de los “saltos cuánticos” que generan auténticas disrupciones tecnológicos como (seguramente) veremos en contexto de la energía, los materiales, nanotecnología, baterías, realidad virtual, redes LTE y – por qué no – IoT.

En lo que se refiere a esta última tecnología, el ingeniero granadino Gonzalo Murillo tiene claro que, en un futuro no tan lejano, internet de las cosas será omnipresente gracias a sensores ubicados por todas partes que informarán sobre cada pequeño detalle de lo que sucede en el mundo.

Pero sabe que este futuro no será posible si estos sensores dependen de baterías que deban cambiarse con frecuencia.

Por esta razón se encuentra desarrollando materiales piezoeléctricos, capaces de generar energía eléctrica a partir de pequeñas deformaciones mecánicas.

Si tiene éxito, podría conseguir que estos materiales sustituyan a las baterías para que los sensores tengan energía de forma perpetua.

Energía recapturada

Sus logros hasta la fecha ya le han convertido en uno de los ganadores de Innovadores menores de 35 España 2016 de MIT Technology Review en español.

“A nuestro alrededor hay fuentes de energía que se convierten en calor. Frenos, amortiguadores, vibraciones indeseadas y demás, son formas de disipación de energía que podría ser reutilizada”, explica Murillo.

Pero “hoy día es posible desarrollar microcontroladores que consuman muy poca energía y habiliten las funciones que necesitamos de los sensores”, añade el joven investigador. “¿Por qué usar una batería, si hay numerosas fuentes energéticas residuales que ofrecen energía suficiente para alimentar este tipo de sistemas?”, se pregunta.

Y una de sus respuestas ha sido un material piezoeléctrico, el óxido de zinc nanoestructurado. Mediante una técnica especial desarrollada por Murillo, este material puede crecer con la estructura que se desee sobre una oblea de silicio, lo que permite integrarlo directamente en un circuito electrónico.

También está trabajando en polímeros piezoeléctricos, más flexibles y robustos, y que pueden utilizarse para obtener energía de vibraciones.

¿IoT Verde?

Dado que estos materiales producen corriente eléctrica cuando se deforman, sus aplicaciones posibles son múltiples e inmediatas. Podrían integrarse en sensores que detecten la fatiga mecánica de materiales sometidos a vibración constante, como rodamientos, así como en sensores instalados en tuberías que aprovechen las vibraciones de la propia conducción al paso del fluido.

Murillo también ve potenciales aplicaciones en el terreno de los wearables e incluso biológicas, al poder utilizar los materiales piezoeléctricos para estimular células.

Actualmente Murillo trabaja en el Centro Nacional de Microelectrónica de España, desde donde participa activamente en los proyectos europeos Synergy y EnSO, y tiene acuerdos con varias compañías para implementar sus materiales en diversos prototipos de sensores.

Pero también está trabajando en sacar al mercado un kit de diseño con un generador basado en sus materiales poliméricos para que cualquiera pueda incorporarlos en el sensor que desee.

“Esta innovación abre una ventana a un nuevo mundo de aplicaciones con un enorme potencial de impacto”, afirma la directora de departamento de la Universidad Politécnica de Breslavia (Polonia), Renata Krzyżyńska. Para esta miembro del jurado de Innovadores menores de 35 España 2016, “el uso de sensores miniaturizados autónomos representa un enorme ahorro económico al evitar reemplazar o recargar baterías”.