Nuevo chip capta energía de fuentes múltiples

Un equipo de científicos pertenecientes al MIT de Massachusetts, han desarrollado un nuevo chip electrónico que podría marcar un primer paso crítico hacia la batería de sistemas libres. El chip con capacidad de operar en niveles extremadamente bajos de energía, puede obtener energía a partir de diversas fuentes - incluyendo la luz del sol , fuentes térmicas y las vibraciones que se produce en el medio ambiente. De incorporarse esta tecnología en multitud de electrodomésticos, dispositivos sanitarios, sensores, aparatos electrónicos, dispositivos electrónicos, gadgets....Aseguraria el suministro y almacenamiento de energía de forma autónoma, sin necesidad de recurrir a las fuentes tradicionales de eléctrica.

El equipo responsable del desarrollo del nuevo chip está dirigido por el profesor del MIT Anantha Chandrakasan. Los resultados publicados en la versión digital Solid State Circuits, indica que el objetivo del equipo es crear un chip que logre un uso eficiente de fuentes de energía múltiples en un único dispositivo compartido.  El trabajo previo del laboratorio del MIT  se ha centrado en el desarrollo de chips de computadoras y en la comunicación inalámbrica, que puedan operar a niveles de potencia muy bajos.


El chip consiste en el diseño de una arquitectura de doble vía para el aprovechamiento  energético, obteniendo una mejora eficiencia máxima entre el 11% -13% con respecto al tradicional enfoque de dos etapas. El sistema implementado consiste en una matriz de conmutación reconfigurable multi-entrada, multi-salida que combina la energía de tres distintas fuentes de recolección de energía fotovoltaica, termoeléctrica, y piezoeléctrica. El sistema puede manejar voltajes de entrada de 20 mV a 5 V, siendo capaz de extraer la máxima potencia de los recolectores individuales al mismo tiempo utilizando un inductor clave. 


La mayoría de los sistemas informáticos que generan electricidad a partir de factores ambientales se centran en una fuente particular o interruptor entre ellos a fin de tomar ventaja del que genera una mayor energía en un momento dado, pero el equipo del MIT cree que se puede hacer uso de una gama de fuentes de energía al mismo tiempo. Las eficiencias máximas logradas con el intercambio de inductor son el 83%, 58% y 79% para reforzar la fotovoltaica, termoeléctrica y piezoeléctricos.

Los dispositivos individuales aprovechan estas fuentes de energía, como la diferencia entre la temperatura del cuerpo y el medio ambiente, o los movimientos y vibraciones de cualquier objeto o persona, la combinación de la potencia de estas fuentes variables requiere un sofisticado sistema de control, integrados en un chip único inductor de tiempo compartido, un componente crucial para apoyar a los convertidores múltiples.


Con innovaciones como éstas en las que se combinan múltiples fuentes de energía, estos sistemas pueden ahora comenzar a aumentar la funcionalidad. Los beneficios de la operación de múltiples fuentes, no sólo incluyen el máximo pico de energía sino además de la garantía en el suministro al operar en diferentes entornos y fuentes. 

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