Microchip autoenergizado

La Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés), si bien aún en su infancia, está dando forma al futuro de muchos sectores de la industria y repercutirá asimismo en nuestras vidas cotidianas de maneras notables. Uno de los retos clave para pasar del concepto a la realidad de los dispositivos IoT es que puedan operar durante mucho tiempo mediante fuentes de energía muy limitadas, y por tanto, demandan una eficiencia energética extrema. Los dispositivos IoT, como por ejemplo sensores, serán desplegados en muchos casos en grandes cantidades y en lugares que normalmente son de difícil acceso y en los cuales es igualmente difícil hacer un mantenimiento de manera regular, lo que hace esencial su autosuficiencia.

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En la actualidad, las baterías de los aparatos IoT son mucho más grandes que el chip individual que alimentan y hasta tres veces más caras que este. Su tamaño está determinado por la vida útil del sensor, lo cual afecta directamente a la frecuencia con la que deben ser reemplazados. Esto tiene una influencia importante en el coste del mantenimiento y un impacto potencial significativo en el medio ambiente cuando se desechan las baterías. Para extender su vida útil general, la batería es recargada habitualmente de forma lenta, mediante la obtención de algo de energía procedente del entorno, como ocurre al usar una célula solar. Sin embargo, los actuales dispositivos IoT no pueden operar sin batería, y las baterías pequeñas se descargan totalmente de manera más frecuente. Por tanto, la miniaturización de las baterías desemboca a menudo en un funcionamiento muy discontinuo de los dispositivos IoT, ya que dejan de funcionar cada vez que la batería agota su energía.

BATLESS, un microchip inteligente desarrollado por el equipo de Massimo Alioto (centro), puede autoiniciarse y continuar operando incluso cuando la batería agota su energía. (Foto: National University of Singapore)

Para afrontar esta falta de tecnología adecuada, el equipo de Massimo Alioto, de la Universidad Nacional de Singapur, ha desarrollado un microchip innovador, llamado BATLESS, que puede continuar operando incluso cuando la batería se queda sin energía. BATLESS está diseñado con una nueva técnica de gestión de la energía que le permite autoiniciarse y continuar funcionando bajo un nivel de luz modesto y sin apoyo de la batería, usando una célula solar muy pequeña, construida sobre un chip. Este avance reduce notablemente el tamaño de las baterías necesarias para energizar los nodos de sensores IoT, haciéndolos 10 veces más pequeños y abaratando mucho su costo de producción.

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