Una tecnología inteligente está lista para romper el hielo
El hielo no solo provoca aceras resbaladizas y parabrisas rotos, sino que plantea serios problemas para una variedad de aplicaciones industriales. «La aviación, el transporte en general, la producción de energía, las comunicaciones y los sistemas de detección eficientes son ejemplos de sectores en los que la formación de hielo es una seria preocupación», afirma Ana Borrás, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla(se abrirá en una nueva ventana) (ICMS). También son sectores que demandan nuevas tecnologías tanto para prevenir la acumulación de hielo como para luego eliminarlo de las superficies. Pero no cualquier solución. Para ser eficaces, estas soluciones deben ser altamente automáticas, energéticamente eficientes y compatibles con diversos materiales y grandes superficies. Ingrese a SOUNDofICE(se abrirá en una nueva ventana). El equipo del proyecto financiado con fondos europeos ha desarrollado procedimientos de descongelación inteligentes, energéticamente eficientes, ambientalmente seguros y operados de forma autónoma basados en transductores acústicos de superficie integrados sobre sustratos de área extensa. «Descubrimos los fundamentos para detectar eficientemente la acumulación de hielo y eliminarla de metales, aleaciones y vidrio utilizando vibraciones a nanoescala y sensores ultrarrápidos», agrega Borras, quien coordinó el proyecto.
Un sistema basado en ondas acústicas para prevenir la acumulación de hielo
En el corazón del proyecto se encuentra una estrategia de ingeniería innovadora que es compatible con prácticamente cualquier sustrato y recubrimientos protectores comerciales y de próxima generación. Este método permitió a los investigadores integrar la descongelación mediante ondas acústicas activas utilizando capas y placas piezoeléctricas, junto con funcionalidades anticorrosión y antihielo pasivo. El resultado es un sistema integral e inteligente basado en ondas acústicas para prevenir la acumulación de hielo. «Es muy robusto en condiciones climáticas extremas y significativamente eficiente energéticamente, gracias a su capacidad de determinar de forma autónoma cuándo y dónde aplicar energía antihielo», explica Borras.
Identificar las ondas acústicas más eficaces para el deshielo
El equipo del proyecto probó su tecnología en condiciones de laboratorio que imitan escenarios del mundo real, lo que permitió a los investigadores identificar las ondas acústicas más eficientes para el deshielo. «Gracias a este trabajo, ahora podemos utilizar las interacciones entre las olas y el agua y entre las olas y el hielo para desarrollar sensores de formación de hielo de alta precisión que revolucionarán la seguridad en los sectores de la aviación y la automoción, lo que mejora al mismo tiempo la autonomía y la fiabilidad de los drones», señala Borras. Los investigadores fabricaron además una serie de dispositivos de prueba de concepto final con diferentes configuraciones, incluido un dispositivo transparente a gran escala que se puede aplicar fácilmente en paneles fotovoltaicos, pantallas y ventanas inteligentes. El equipo ha presentado numerosas solicitudes de patente(se abrirá en una nueva ventana), un modelo de utilidad y un secreto industrial. También ha publicado más de treinta artículos(se abrirá en una nueva ventana) y presentado sus resultados en casi sesenta conferencias y eventos(se abrirá en una nueva ventana).
De la idea a la solución de alto impacto
SOUNDofICE sentó con éxito las bases para un nuevo campo tecnológico con un fuerte potencial de adopción industrial, especialmente en sectores donde la seguridad, la eficiencia energética y la resiliencia ambiental son vitales. «Comenzamos con la idea de utilizar ondas acústicas superficiales y masivas de alta frecuencia para el deshielo y la detección de hielo», dice Borras. «Luego convertimos esa idea en una solución viable, de alto impacto y con un claro potencial industrial». Para poner ese potencial en práctica, se está trabajando ahora para aumentar el nivel de preparación técnica de sus soluciones y demostrar su viabilidad en condiciones del mundo real. «De cara al futuro, nuestro objetivo es claro: traducir nuestros avances científicos en soluciones listas para el mercado», concluye Borras.
