{"id":16472,"date":"2022-05-05T02:00:37","date_gmt":"2022-05-05T02:00:37","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=16472"},"modified":"2022-05-05T02:00:37","modified_gmt":"2022-05-05T02:00:37","slug":"el-proyecto-symphony-desarrolla-dispositivos-de-recoleccion-de-energia-impresos-y-rectificadores-ecologicos-para-aplicaciones-iot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=16472","title":{"rendered":"El proyecto Symphony desarrolla dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda impresos y rectificadores ecol\u00f3gicos para aplicaciones IoT"},"content":{"rendered":"
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Las previsiones del mercado estiman que la cantidad de dispositivos IoT alcance los 75.000 millones en 2025, por lo que la alimentaci\u00f3n de los sistemas con bater\u00edas generar\u00e1 una cantidad considerable de desechos potencialmente peligrosos. Para evitar esta situaci\u00f3n, el proyecto europeo Symphony<\/a> est\u00e1 desarrollando nuevos dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda impresos y rectificadores fabricados con materiales m\u00e1s ecol\u00f3gicos.<\/p>\n

\"Logo
El proyecto Symphony desarrollar\u00e1 nuevos dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda impresos y rectificadores, fabricados con materiales m\u00e1s ecol\u00f3gicos, para aplicaciones IoT.<\/figcaption><\/figure>\n

Una de las claves de este proyecto, liderado por el centro de investigaci\u00f3n Joanneum (Austria), es el uso de nuevos materiales para los procesos de estructuraci\u00f3n e impresi\u00f3n, que permitir\u00e1n una tecnolog\u00eda escalable y de bajo costo. Las soluciones de recolecci\u00f3n de energ\u00eda multimodales estar\u00e1n basadas en el pol\u00edmero ferroel\u00e9ctrico P (VDF-TrFE), que eliminar\u00e1 la necesidad de utilizar elementos raros o metales pesados.<\/p>\n

Seg\u00fan el consorcio, compuesto por 12 entidades procedentes de Alemania, Suecia, Austria y Francia, el nuevo dispositivo de recolecci\u00f3n de energ\u00eda se implementar\u00eda en sensores, los cuales se utilizar\u00edan en aplicaciones como los sistemas de calefacci\u00f3n\/refrigeraci\u00f3n de habitaciones, e incluso, para la movilidad o la generaci\u00f3n de energ\u00eda renovable.<\/p>\n

Tecnolog\u00eda del recolector de energ\u00eda Symphony<\/h2>\n

Con un presupuesto de 6.817.527 euros, financiados \u00edntegramente por el programa de investigaci\u00f3n Horizonte 2020 de la Comisi\u00f3n Europea, y con cuatro a\u00f1os (mayo de 2020-abril de 2024) para su ejecuci\u00f3n, el proyecto Symphony desarrollar\u00e1 nanogeneradores basados en materiales piezoel\u00e9ctricos, triboel\u00e9ctricos y\/o magnetoel\u00e9ctricos para la recolecci\u00f3n de energ\u00eda, haciendo uso de fuentes vibratorias y magn\u00e9ticas y arquitecturas microestructuradas.<\/p>\n

\"Esquema
Los dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda podr\u00e1n aplicarse en casos de uso como calefacci\u00f3n\/refrigeraci\u00f3n de habitaciones, movilidad y generaci\u00f3n de energ\u00eda renovable. Foto: Proyecto Symphony.<\/figcaption><\/figure>\n

Estos nanogneradores se implementar\u00e1n en materiales m\u00e1s ecol\u00f3gicos como pol\u00edmeros y\/o materiales regenerativos como la celulosa, que permitir\u00e1n reducir los residuos peligrosos, al no depender de materiales t\u00f3xicos y elementos raros.<\/p>\n

De esta manera, tanto los dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda como los rectificadores, sistemas electr\u00f3nicos que convierten la corriente alterna en corriente continua, podr\u00e1n fabricarse a gran escala y ser\u00e1n rentables para el desarrollo de sensores flexibles autoalimentados y bater\u00edas impresas.<\/p>\n

Los componentes impresos se integrar\u00e1n con electr\u00f3nica de baja potencia en sustratos flexibles o estirables para lograr una alta eficiencia energ\u00e9tica del circuito de administraci\u00f3n de energ\u00eda, aumentando las aplicaciones de uso.<\/p>\n

Fabricaci\u00f3n de los nanogeneradores<\/h2>\n

Seg\u00fan los primeros resultados del proyecto Symphony, para preparar los nanogeneradores triboel\u00e9ctricos, se crearon materiales electropositivos y electronegativos hechos a medida, que proporcionaron una carga el\u00e9ctrica de 237 \u00b5C\/m2, cerca de la ruptura el\u00e9ctrica en condiciones ambientales.<\/p>\n

\"Recolector
Uno de los materiales que se utilizan para la fabricaci\u00f3n de los recolectores de energ\u00eda es estirable. Foto: Proyecto Symphony.<\/figcaption><\/figure>\n

Por otro lado, el consorcio investig\u00f3 una mezcla de part\u00edculas de \u00f3xido de zinc o de silicio en un aglutinante flexible, para fabricar los rectificadores flexibles en base a una soluci\u00f3n. La rectificaci\u00f3n eficiente de la corriente generada es crucial para la actuaci\u00f3n bipolar de los nanogeneradores. Un circuito discreto miniaturizado para rectificaci\u00f3n y regulaci\u00f3n de salida permite operar a los nanogeneradores cerca del punto de m\u00e1xima potencia y entregar un voltaje constante para cargar la bater\u00eda o alimentar el sensor.<\/p>\n

Por su parte, los componentes para la recolecci\u00f3n de energ\u00eda tuvieron un gran avance con el desarrollo de bater\u00edas a base de pol\u00edmeros redox en diferentes dise\u00f1os de impresi\u00f3n, dando lugar a estructuras unicelulares y multicelulares en dise\u00f1o coplanar y vertical por serigraf\u00eda.<\/p>\n

Para conseguirlo, se sintetizaron materiales perfectamente ajustados para \u00e1nodo, c\u00e1todo y electrolito y, tras su encapsulaci\u00f3n en l\u00e1mina de PET flexible, se alcanz\u00f3 una capacidad de 0,2 mAh\/cm2. Mientras que los supercondensadores imprimibles o revestibles por aspersi\u00f3n basados en un papel de poder, que consta de celulosa nanofibrilada y PEDOT:PSS, alcanzaron el objetivo de una capacidad espec\u00edfica de 10 mF\/cm2.<\/p>\n

\"Recolector
Los recolectores de energ\u00eda tambi\u00e9n ser\u00e1n flexibles, ampliando su gama de aplicaciones compatibles con IoT. Foto: Proyecto Symphony.<\/figcaption><\/figure>\n

Por \u00faltimo, el proyecto ha desarrollado los componentes electr\u00f3nicos para la fabricaci\u00f3n de los sistemas de detecci\u00f3n aut\u00f3nomos de energ\u00eda, integrando una interfaz de recolecci\u00f3n de energ\u00eda y comunicaci\u00f3n bluetooth de baja energ\u00eda en un chip de sensor general. Los primeros prototipos ya est\u00e1n fabricados para fines de prueba dentro del consorcio.<\/p>\n

El resultado es una plataforma de suministro de energ\u00eda para la alimentaci\u00f3n de sensores\/nodos inal\u00e1mbricos para monitorizar las ubicaciones remotas o de dif\u00edcil acceso. La tecnolog\u00eda impresa se puede integrar de manera rentable en dispositivos estirables y flexibles, lo que representa un enorme potencial para su uso en una amplia gama de aplicaciones compatibles con IoT.<\/p>\n

Ejemplo de caso de uso<\/h2>\n

Uno de los casos de uso en los que se probar\u00e1 la tecnolog\u00eda de Symphony es en el suelo inteligente. La calefacci\u00f3n, ventilaci\u00f3n y refrigeraci\u00f3n de habitaciones en edificios p\u00fablicos y privados representa el 50% del consumo de energ\u00eda en la Uni\u00f3n Europea.<\/p>\n

\"Esquema
Dise\u00f1o del sistema con bloques de construcci\u00f3n, comunes para los tres casos de uso de Symphony. Foto: Proyecto Symphony.<\/figcaption><\/figure>\n

El control inteligente de la tecnolog\u00eda de la vivienda basado en el uso real ha sido evaluado en diferentes estudios de casos de uso, mostrando el alto potencial de ahorro de energ\u00eda. Las tecnolog\u00edas existentes para el reconocimiento de ocupaci\u00f3n, basadas en sensores \u00f3pticos o c\u00e1maras, tienen desventajas relacionadas con la privacidad, los altos costos de instalaci\u00f3n y la interpretaci\u00f3n sofisticada de datos.<\/p>\n

En este contexto, la tecnolog\u00eda de recolecci\u00f3n y detecci\u00f3n basada en pol\u00edmeros piezoel\u00e9ctricos impresos del proyecto Symphony se podr\u00e1 integrar f\u00e1cilmente en los paneles del suelo y alimentar la lectura y la transmisi\u00f3n de datos. De esta forma, ofrecer\u00e1 la posibilidad de realizar un seguimiento de movimiento preciso y de alta resoluci\u00f3n sin poner en peligro la privacidad del cliente ni requerir pasos de instalaci\u00f3n adicionales.<\/p>\n

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Las previsiones del mercado estiman que la cantidad de dispositivos IoT alcance los 75.000 millones en 2025, por lo que la alimentaci\u00f3n de los sistemas con bater\u00edas generar\u00e1 una cantidad considerable de desechos potencialmente peligrosos. Para evitar esta situaci\u00f3n, el proyecto europeo Symphony est\u00e1 desarrollando nuevos dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda impresos y rectificadores fabricados … Sigue leyendo El proyecto Symphony desarrolla dispositivos de recolecci\u00f3n de energ\u00eda impresos y rectificadores ecol\u00f3gicos para aplicaciones IoT<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-16472","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-casadomo-com"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/16472","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=16472"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/16472\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=16472"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=16472"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/domosistemas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=16472"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}