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"Real time measurement of wear and damage in tyres to reduce accidents and enable the ""tyre as a service"" model"

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Neumáticos inteligentes que comprueban su estado en beneficio de los vehículos autónomos

Unos neumáticos gastados aumentan la probabilidad de tener un accidente de tráfico, sobre todo cuando las condiciones meteorológicas no son favorables. Las formas modernas de comprobar los neumáticos tienen varias desventajas, pero un proyecto respaldado con fondos europeos se propone eliminarlas mediante un sistema completamente nuevo, convertir al propio neumático en un sensor fiable.

Transporte y movilidad

Existen múltiples estudios que señalan la influencia del desgaste de los neumáticos en los accidentes de tráfico. En ellos se concluye que si se reduce la cantidad de vehículos con neumáticos no adecuados, la cantidad de accidentes también descendería en un 28,5 %, muchos de los cuales tienen lugar en carreteras nevadas o en condiciones de lluvia. Desde 2014 son obligatorios los TPMS (sistemas de vigilancia de la presión de los neumáticos), pero estos solo miden la presión y la temperatura. La industria de los neumáticos se propone vigilar en tiempo real el estado de desgaste e integrarlo en neumáticos nuevos e inteligentes con los que introducir sistemas de mantenimiento preventivo. La popularidad de los vehículos autónomos también hace necesario adoptar un método a la altura para los neumáticos empleados. SMART Tyre, patentado por Wriggle Solutions, empresa derivada de la Escuela de Estudios Avanzados de Santa Ana en Pisa, puede medir la tensión, el desgaste y las roturas de los neumáticos en tiempo real. Arash Gholamzadeh Nasrabadi, director general de Wriggle Solutions confiesa: «Era complejo poner en práctica tecnologías eficaces, sobre todo porque dependen de sensores o cámaras internos. Estos dispositivos tienen distintas desventajas como su alto precio y su poca fiabilidad o solidez». Smart-tyre innovó valiéndose del propio neumático como sensor. El sistema de Wriggle es capaz de analizar directamente la respuesta eléctrica del compuesto del neumático, conductor por naturaleza debido a los materiales con el que se fabrica. «Las señales eléctricas fluyen por la rueda y se analizan mediante un microcontrolador que aprovecha los datos para medir la profundidad del dibujo con precisión», añade Nasrabadi. El sistema cuenta con dos módulos, M1 y M2. El primero detecta deformidades en el neumático y mide las vibraciones del mismo mediante unidades de medición inerciales. El módulo cuenta con un sensor situado en el eje cerca del neumático y otro sensor en el eje más alejado de la rueda para realizar una medición diferencial de la que elimina el ruido generado por las vibraciones del vehículo. El módulo se alimenta directamente de la batería del vehículo y se conecta con la unidad de control por cable, de tal modo que las mediciones aparecen en el salpicadero. El sensor M2 vigila la profundidad del dibujo midiendo la respuesta eléctrica del neumático en sí, la cual varía en función de la cantidad de material que contiene el dibujo. De este modo se calcula una aproximación de la profundidad del dibujo. El módulo debe estar conectado al neumático directamente, y al ser este una pieza en movimiento (por ejemplo, la llanta o el propio neumático) es necesario alimentar el sensor con una fuente inalámbrica (como, por ejemplo, mediante una pila o por inducción) y contar con una infraestructura de comunicación inalámbrica. Tal y como explica Nasrabadi: «El neumático debe ser conductor (como en los camiones) o dotarse de conductividad mediante Polímeros conductores extrínsecos (PCE) mezclando la goma con negro de carbón, nanotubos de carbono o grafeno, materiales ya empleados en las fábricas de neumáticos. De ahí que la colaboración con los fabricantes de neumáticos sea fundamental». Wriggle Solutions creó varios productos mínimamente viables para probar las hipótesis de las patentes y los resultados fueron muy positivos. Mediante una estrategia iterativa lograron crear un prototipo perfectamente funcional. «Conocemos la complejidad del sector y la dificultad de que se adopten las innovaciones, pero estamos convencidos de que nuestra patente puede ser positiva para la vida de la gente y reducir el desperdicio de neumáticos y el consumo de combustible», concluye Nasrabadi. Wriggle Solutions busca socios potenciales que deseen cooperar en el proceso de industrialización de la tecnología de Smart-tyre, la cual ya se ha validado mediante un prototipo.

Palabras clave

Smart-tyre, sistemas de vigilancia de la presión de los neumáticos, Wriggle Solutions, deformidades del neumático, dibujo del neumático, accidentes de tráfico

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