Conversión de movimiento en energía eléctrica
Las baterías siguen siendo la opción preferida para alimentar dispositivos de tamaño reducido como sensores inalámbricos, transmisores de datos o implantes médicos. No obstante, no han estado a la altura de la creciente demanda de alimentación eléctrica de dichos dispositivos. Además, su limitada duración hace necesaria una sustitución periódica, lo cual puede suponer un proceso costoso. Entre las soluciones alternativas, un equipo de investigadores que trabaja en el proyecto HIPER (High performance energy harvesters), financiado por la UE, ha examinado ciertos dispositivos compactos de recolección de energía vibratoria. Estos microgeneradores proporcionan una alimentación continua y de esa manera otorgan un funcionamiento autónomo. El método estándar adoptado hasta la fecha para la recolección de energía vibratoria se basa en osciladores lineales resonantes, estimulados por sacudidas del suelo, vibraciones de maquinaria o movimiento corporal. Los científicos del proyecto HIPER han propuesto un método distinto con el propósito de superar gran parte de sus limitaciones. En concreto, dichos científicos han estudiado la posibilidad de combinar las propiedades de los osciladores lineales resonantes con las de los osciladores no lineales. Se puede preparar, por ejemplo, una suspensión con rigidez nula a lo largo de un eje pero que mantenga la rigidez en los otros ejes. Con ello se pueden conseguir frecuencias de resonancia muy bajas incluso en dispositivos pequeños. Se ha elaborado una serie de suspensiones de silicio a nivel de prototipo empleando la técnica tradicional de microfabricación consistente en un ataque iónico reactivo profundo, así como la micromecanización por láser. El superior comportamiento de esas estructuras se ha demostrado mediante análisis por elementos finitos. Otros trabajos experimentales adicionales demostraron que se pueden recolectar vibraciones ambientales a bajas frecuencias, en un amplio margen de las mismas. Los resultados del proyecto HIPER han puesto de relieve las posibilidades que brindan los microrrecolectores de energía de cara a dotar a dispositivos portátiles de bajo consumo de un funcionamiento autónomo durante toda su vida útil.
Palabras clave
Energía eléctrica, recolección de energía, oscilador no lineal, generador, baterías, suspensiones de silicio
