Los investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich (ETH Zurich) han desarrollado un sensor que utiliza la energía de las ondas sonoras para controlar dispositivos electrónicos, lo que podría reducir el uso de baterías. Este nuevo sensor funciona de forma mecánica y no requiere de una fuente de energía externa, ya que utiliza la energía vibratoria contenida en las ondas sonoras.
Los sensores que monitorizan infraestructuras, como edificios, o se utilizan en dispositivos médicos, como prótesis para sordos, requieren un suministro constante de energía. La energía para ello suele proceder de las baterías, que se reemplazan en cuanto se agotan.
Respecto al funcionamiento del sensor de ETH Zurich, cada vez que se pronuncia una determinada palabra o se genera un determinado tono o ruido, las ondas sonoras emitidas -y sólo éstas- hacen que el sensor vibre. Esta energía es suficiente para generar un pequeño impulso eléctrico que enciende un dispositivo electrónico que ha estado apagado.
El prototipo puede distinguir entre las palabras habladas ‘tres’ y ‘cuatro’. Debido a que la palabra ‘cuatro’ tiene más energía sonora que resuena con el sensor en comparación con la palabra ‘tres’, hace que el sensor vibre, mientras que ‘tres’ no. Eso significa que la palabra ‘cuatro’ podría encender un dispositivo o desencadenar más procesos. Con ‘tres’ no pasaría nada.
Las variantes más nuevas del sensor deberían poder distinguir hasta doce palabras diferentes, como comandos estándar de la máquina, como encendido, apagado, arriba y abajo. En comparación con el prototipo del tamaño de la palma de la mano, las nuevas versiones también son mucho más pequeñas (aproximadamente del tamaño de una miniatura) y los investigadores pretenden miniaturizarlas aún más.
Materiales y estructura del sensor
El sensor está compuesto exclusivamente de silicona y no contiene metales pesados tóxicos ni tierras raras, como sí lo hacen los sensores electrónicos convencionales. Asimismo, el sensor se compone de decenas de placas idénticas o de estructura similar que están conectadas entre sí mediante pequeñas barras. Estas barras de conexión actúan como resortes.
Los investigadores utilizaron modelos y algoritmos informáticos para desarrollar el diseño especial de estas placas microestructuradas y descubrir cómo unirlas entre sí. Son los resortes los que determinan si una fuente de sonido particular pone en movimiento el sensor o no.
Los posibles casos de uso de estos sensores sin batería incluyen la monitorización de terremotos o de edificios. Podrían, por ejemplo, registrar cuándo un edificio desarrolla una grieta que tiene el sonido o la energía de onda adecuada.