La piel electrónica de base solar genera su propia energía

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Los científicos demuestran una piel electrónica innovadora con capacidades de detección táctil y de proximidad sin usar sensores táctiles dedicados.

Replicar el sentido del tacto humano es complicado: las pieles electrónicas deben ser flexibles, elásticas y sensibles a la temperatura, la presión y la textura; necesitan poder leer datos biológicos y proporcionar lecturas electrónicas. Por lo tanto, cómo alimentar la piel electrónica para un uso continuo y en tiempo real es un gran desafío. 

Para abordar esto, los investigadores de la Universidad de Glasgow han desarrollado una piel electrónica generadora de energía hecha de células solares miniaturizadas, sin sensores táctiles dedicados. Las células solares no solo generan su propia energía, y algo de excedente, sino que también brindan capacidades táctiles para la detección táctil y de proximidad. Un artículo de vista previa de sus hallazgos se  publicó  en  IEEE Transactions on Robotics .

Cuando se expone a una fuente de luz, las células solares de la piel s generan energía. Si una celda es ensombrecida por un objeto que se aproxima, la intensidad de la luz, y por lo tanto la energía generada, se reduce, cayendo a cero cuando la celda hace contacto con el objeto, confirmando el tacto. En el modo de proximidad, la intensidad de la luz le dice qué tan lejos está el objeto con respecto a la celda. “En tiempo real, puede comparar la intensidad de la luz … y después de la calibración averiguar las distancias”, dice  Ravinder Dahiya  del  Grupo de Tecnologías de Sensores y Electrónica Bendable (BEST) , Escuela de Ingeniería James Watt, Universidad de Glasgow, donde se realizó el estudio se llevo a cabo. El equipo usó LED infrarrojos con las células solares para la detección de proximidad para obtener mejores resultados.

Para  demostrar  su concepto, los investigadores envolvieron una mano robótica genérica impresa en 3D en su piel solar, que luego se registró interactuando con su entorno. Las pruebas de prueba de concepto mostraron un excedente de energía de 383,3 mW de la palma del brazo robótico. “El eSkin podría generar más de 100 W si estuviera presente en toda el área del cuerpo”, informaron en su artículo.

“Si nos fijamos en los robots autónomos que funcionan con baterías, colocar una piel electrónica [que] consuma energía es un gran problema porque entonces conduce a una reducción del tiempo operativo”, dice Dahiya. “Por otro lado, si tiene una piel que genera energía, entonces … mejora el tiempo operativo porque puede continuar cargándose [durante la operación]”. En esencia, dice, convirtieron un desafío, cómo potenciar la gran superficie de la piel, en una oportunidad, convirtiéndola en un recurso generador de energía.

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