Sensores

Sensor sísmico basado en el efecto triboeléctrico que funciona sin baterías y de muy bajo coste.

Inicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivado
 

En un trabajo publicado recientemente en la revista Nano Energy, un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de IMDEA Materiales en colaboración con el Instituto Geográfico Nacional (IGN) y el Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX)ꟷ han diseñado y ensayado un novedoso sensor sísmico basado en el efecto triboeléctrico. Los resultados obtenidos muestran que, dentro de una red sísmica, este sensor puede detectar con gran sensibilidad y precisión terremotos a miles de kilómetros de su epicentro.

Además de ser resistente en condiciones extremas, cada sensor puede comunicar la información de la actividad sísmica a grandes distancias, hasta a 20 kilómetros desde donde se encuentra en zonas interurbanas, y esta información también puede ser visualizada en cualquier dispositivo con internet. En definitiva, el nuevo sensor ꟷque ha sido patentadoꟷ puede utilizarse para detectar terremotos y avisar del peligro mediante un sistema muy barato, de muy bajo consumo y resistente a condiciones adversas.

Con la idea de mejorar los sistemas de vigilancia de terremotos y mejorar, por tanto, la información a la población y a las autoridades competentes del riesgo sísmico al que están sometidos en determinado momento y lugar, investigadores de la UPM y de IMDEA Materiales, expertos en el diseño de sensores, han fabricado y ensayado un novedoso sensor sísmico basado en el efecto triboeléctrico.

En concreto, en colaboración con el Servicio de Datos Sísmicos del IGN, los investigadores ꟷliderados por José Sánchez del Río, del Grupo de Investigación en Materiales Estructurales Avanzados y Nanomateriales de la UPMꟷ ensayaron en el CEDEX la relación de las medidas de vibración obtenidas con el nuevo sensor colocado sobre la superficie de una mesa triaxial de vibración, en comparación con las obtenidas por los sensores MEMS (del inglés microelectromechanical systems) utilizados normalmente en la red nacional de sensores sísmicos del IGN. Los resultados mostraron una gran similitud entre ambas señales, lo que demuestra la utilidad del nuevo sensor.

El nuevo sensor sísmico tiene como elementos principales transductores triboeléctricos. Estos transductores se fabrican en el laboratorio de IMDEA Materiales liderado por el investigador De-Yi Wang. Están formados por dos capas de material polimérico que, mediante diferentes tratamientos químicos, tienen electronegatividad opuesta. En el momento en que estas capas se ponen en contacto, se genera una potencia eléctrica de alto voltaje, sin necesidad de ninguna fuente externa. Este hecho hace que estos sensores se llamen también sensores (auto)nanogeneradores de energía triboeléctrica (TENGS, triboelectric nanogenerators).

a) Principio de funcionamiento del TENG y sensor sísmico. b) Señales generadas por vibración. c) TENGS y MEMS en la mesa de CEDEX. Fuente: UPM.

El sensor sísmico está compuesto también por una masa inercial que se posiciona sobre el transductor triboeléctrico permitiendo detectar la vibración en el eje Z del espacio. El departamento de Diseño Mecánico Industrial de ETS de Ingeniería y Diseño Industrial de la UPM (ETSIDI-UPM), liderado por Francisco Santos Olalla y Rafael Cascón Porres, es el encargado en la actualidad del diseño mecánico para detección 3D, junto con la estudiante Alba López Laguna. Además, los nuevos sensores sísmicos son capaces de detectar vibraciones de muy poca amplitud (5 mg) y alta frecuencia (300Hz). José Sánchez del Río, junto con David Patrizi y Álvaro Merodio, también estudiante de ETSIDI, comprobaron que las señales de vibración se podían transmitir a grandes distancias y además visualizarse en internet mediante Internet de las Cosas (IoT).

En resumen, y en opinión del investigador José Sánchez del Río: “este nuevo sensor sísmico puede utilizarse para detectar terremotos y avisar del peligro mediante un sistema muy barato, de muy bajo consumo y resistente a condiciones adversas. Los potenciales usuarios van desde las grandes corporaciones, pequeñas y medianas empresas o particulares interesados, así como los responsables de los sistemas nacionales de detección de terremotos.”

J. Sánchez del Río, A. Yusuf, Xiang Ao, I. Astarloa Olaizola, L. Urbelz López-Puertas,, MY. Ballesteros, R. Giannetti, V. Martínez, J.L. Jiménez, J.B. Bravo Monge, Xiaosui Chen, De-Yi Wang. High-resolution TENGS for earthquakes ground motion detection, Nano Energy, 102, November 2022. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107666

Este resultado ha sido protegido mediante patente en la Oficina Española de Patentes y Marcas: Un sistema de detección sísmico.
https://www.upm.es/recursosidi/offers-resources/patentes/un-sistema-de-deteccion-sismico/?_sf_s=sísmico&_sft_product_cat=patentes&sort_order=date desc

.

Articulos Electrónica Relacionados

  • Sensores MRMS AMR Los sensores MRMS AMR de Murata detectan un campo magnético horizontal, lo que permite a un único imán admitir múltiples posiciones de detección. Con un área... Sensores
  • Sensor láser Omron E3AS-HL OMRON ha lanzado la nueva serie E3AS-HL del sensor láser CMOS1. La nueva serie E3AS-HL del sensor láser CMOS puede detectar objetivos que no pueden ser percibid... Sensores

Redes Sociales

Edicion Revista Impresa

1ww   

Para recibir la edición impresa o en PDF durante 1 año (10 ediciones)

Suscripción papel: 180,00.- €  (IVA inc.)

Suscripción PDF: 60,00.- € (IVA inc)

Noticias Populares Electrónica

Sensor multiespectral de 13 canales AS7343L de ams OSRAM

Mouser ya dispone en stock del sensor multiespectral de 13 canales AS7343L de ams OSRAM. Este sensor compacto combina el análisis del color...

Potencial de las tecnologías de detección para contribuir a la agricultura inteligente

La temperatura y el nivel del mar están subiendo debido al cambio climático. Esto está provocando un aumento de las sequías. Por otro lado, también...

Sensor de proximidad inductivo de tipo rectangular con carcasa metálica: Series JM/JMD

Tras la evolución de la Industria 4.0, la automatización industrial se ha convertido en una tendencia inevitable, y uno de los componentes...

Sensor sísmico basado en el efecto triboeléctrico que funciona sin baterías y de muy bajo coste

En un trabajo publicado recientemente en la revista Nano Energy, un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de...

Noticias Electrónica Profesional

Noticias Fuentes de Alimentación

Sensores de presión de montaje en placa ABP2 de Honeywell

Los sensores de presión de montaje en placa ABP2 de Honeywell son sensores de presión de silicio...

ABB Ability™ Smart Sensor

ABB presenta su Smart Sensor para máquinas giratorias que funcionan en zonas peligrosas. Ahora,...

Acelerómetros analógicos KX220 con ancho de banda hasta +/

Kionix anuncia la serie de sensores KX220, una nueva familia de acelerómetros analógicos...

Actualidad Electrónica Profesionales

Sensores de presión de montaje en placa ABP2 de Honeywell

Los sensores de presión de montaje en placa ABP2 de Honeywell son sensores de presión de silicio...

ABB Ability™ Smart Sensor

ABB presenta su Smart Sensor para máquinas giratorias que funcionan en zonas peligrosas. Ahora,...

Acelerómetros analógicos KX220 con ancho de banda hasta +/

Kionix anuncia la serie de sensores KX220, una nueva familia de acelerómetros analógicos...

Convertronic

Revista © Convertronic Electrónica Profesional Española.Todos los derechos reservados GM2 Publicaciones Técnicas, S.L.
Tel.: +34 91 706 56 69
Poema Sinfónico, 27. Esc B. Planta 1 Pta 5
28054 (Madrid - SPAIN)
e-mail: gm2@gm2publicacionestecnicas.com ó consultas@convertronic.net

Suscríbete a nuestro boletín de noticias

Revista Española de electrónica. Impresa desde hace más de 25 años.

España - Madrid - Todos los derechos reservados Revista © Convertronic Electrónica Profesional Española
TIC FREAK COMPANY OnServices Sistemas

Search