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Muchas de las empresas de hardware más influyentes tienen sus orígenes en un laboratorio universitario. Incluso RISC-V, el ISA de código abierto que está arrasando en el mundo del hardware, tuvo sus humildes comienzos en la Universidad de California, Berkeley, en 2010. Apenas unos meses después de 2024, universidades de todo el mundo lanzaron varios proyectos, desde el MIT en De Boston a… Nos llamó la atención el Instituto Tecnológico Shibaura de Japón. Aquí está la selección de nuestro equipo editorial de cinco proyectos de investigación en ingeniería eléctrica a los que debe estar atento.
CON: Sensor de recolección de energía magnética
Investigadores del MIT han desarrollado un sensor autosuficiente y sin batería que recolecta energía magnética de su entorno. Diseñado para áreas de difícil acceso, como motores marinos, este sensor puede monitorear el consumo de energía y el funcionamiento durante períodos prolongados sin necesidad de reemplazar la batería ni cableado especial.
Diagrama del sistema del sensor autosuficiente energéticamente. Imagen cortesía de IEEE
Aprovecha los campos magnéticos ambientales generados alrededor de los cables eléctricos, lo que le permite engancharse a un cable y recolectar energía de forma autónoma. Luego, esta energía se utiliza para controlar la temperatura del motor al que está conectado. Los investigadores creen que esta innovación podría conducir a redes de sensores libres de mantenimiento para diversas aplicaciones, reduciendo significativamente los costos de instalación y mantenimiento y potencialmente cambiando el panorama de la implementación de sensores en entornos industriales, plantas de fabricación y más.
Caltech: atando nudos en láseres
Caltech publicó recientemente su última investigación sobre láseres de modo bloqueado, láseres que emiten luz en pulsos uniformes en lugar de un haz continuo. El equipo creó efectivamente un «nudo» dentro de los pulsos láser, aumentando su resistencia a las imperfecciones y las influencias ambientales.
“Anudar” con láseres. Imagen cortesía de Caltech
Este bloqueo de modo temporal topológico podría mejorar significativamente la estabilidad y el rendimiento de los peines de frecuencia, herramientas cruciales en las aplicaciones modernas de comunicaciones, detección e informática. Al garantizar que estos pulsos láser puedan resistir impactos externos sin perder su coherencia, la investigación abre nuevas vías para el desarrollo de tecnologías de detección avanzadas y sistemas de comunicación más confiables.
Universidad de Florida: procesadores 3D para comunicaciones inalámbricas
El departamento de ingeniería eléctrica de la Universidad de Florida ha desarrollado un procesador tridimensional que, según afirma, podría «cambiar el panorama de las comunicaciones inalámbricas». Los investigadores pretenden superar las limitaciones inherentes de los procesadores planos tradicionales aprovechando la tercera dimensión, lo que da como resultado una compacidad y una eficiencia sin precedentes en la transferencia de datos.
Un filtro 3D creado conectando resonadores de laminación de puerta ferroeléctrica con diferentes frecuencias. Imagen cortesía de la Universidad de Florida
Estos resonadores 3D nanomecánicos, fabricados con tecnología CMOS, integran diferentes frecuencias en un chip monolítico. El equipo describe este dispositivo como un nuevo tipo de procesador espectral que adopta un nuevo enfoque para los conjuntos de chips de radio multibanda con frecuencia ágil para satisfacer las crecientes demandas de conectividad perfecta e intercambio de datos en tiempo real. Las aplicaciones potenciales son diversas y van desde infraestructura de ciudad inteligente hasta servicios de atención médica remotos y experiencias inmersivas de realidad aumentada.
Instituto de Tecnología Shibaura: mejora de la protección eléctrica contra incendios
En el Instituto de Tecnología Shibaura, los investigadores han logrado un avance significativo en la protección eléctrica contra incendios al desarrollar un método para detectar fallas de arco en sistemas de CA de bajo voltaje. Las fallas de arco, una de las principales causas de incendios eléctricos, ocurren cuando dos conductores se descargan eléctricamente debido a un mal contacto, produciendo chispas que alcanzan los 1.000°C.
Los investigadores observaron que cuando un puente de óxido de cobre se quema a altas temperaturas, se crea una falla de arco, convirtiendo el puente en un aislante y creando un bucle en la trayectoria del conductor. En una simulación teórica de este fenómeno, el equipo vio una forma de onda de corriente única, llamada «hombro de corriente», que se produce en fallas de arco con contactos de cobre.
Sin condición de falla de arco versus condición de falla de arco bajo diferentes tipos de carga. Imagen cortesía de SIT
Un transformador de corriente puede detectar este hombro de corriente cuando las diferencias de voltaje entre las condiciones de falla de arco y sin falla de arco compensan los cambios en el flujo magnético del transformador. Este descubrimiento mejora la precisión de la detección de fallas de arco y posteriormente puede reducir el riesgo de incendios eléctricos en edificios residenciales y comerciales.
Universidad Nacional de Singapur: eficiencia récord de las células solares
La Universidad Nacional de Singapur ha logrado un hito en la tecnología de células solares al desarrollar células solares triple tándem con una eficiencia récord mundial del 27,1%. Esta hazaña se logró integrando un novedoso pseudohaluro, el cianato, en células solares de perovskita, un paso que no sólo estabilizó la estructura de la perovskita sino que también redujo significativamente la pérdida de energía.
La triple célula solar NUS. Imagen cortesía de NUS
El éxito de estas células solares de perovskita integradas con cianato para lograr voltajes más altos y mantener la estabilidad durante el funcionamiento continuo representa un importante paso adelante en la búsqueda de soluciones energéticas más eficientes y sostenibles.
La investigación en electrónica avanza
¿Has oído hablar o participado en alguna investigación reciente que haya revolucionado la ingeniería eléctrica? ¿Qué impacto podría tener el proyecto en industrias específicas? Cuéntanoslo en los comentarios a continuación.
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