Sensores capaces de funcionar a 900 grados centígrados

Para muchas actividades importantes en sectores industriales como el aeroespacial, el energético o el del transporte, se requieren sensores que deben hacer mediciones y vigilar numerosos parámetros mientras están sometidos a un ambiente extremo, son temperaturas y presiones muy altas. La labor de estos sensores es vital para garantizar la seguridad de las personas y la integridad de los aparatos.

En la industria petroquímica, por ejemplo, las presiones de las tuberías deben vigilarse en climas que van desde el muy caluroso del desierto hasta el gélido del ártico. Los reactores nucleares necesitan mediciones de todo tipo y funcionan a temperaturas de cientos de grados centígrados. Los pozos geotérmicos profundos también necesitan mucha vigilancia y ostentan temperaturas de hasta 600 grados centígrados.

La dificultad, cuando no imposibilidad, de colocar sensores en puntos muy calientes ha venido entorpeciendo la labor de vigilancia de muchos de esos sistemas.

Ahora, un equipo integrado, entre otros, por Jae-Hyun Ryou y Nam-In Kim, de la Universidad de Houston en estados Unidos, ha desarrollado un nuevo sensor que en las pruebas de laboratorio ha demostrado funcionar bien a temperaturas de hasta 900 grados centígrados, que es una temperatura típica de la lava recién expulsada por volcanes.

Ahora que los investigadores han demostrado con éxito el buen potencial de sus sensores piezoeléctricos de alta temperatura, van a seguir probándolos en las duras condiciones del mundo real.

Sensor del nuevo tipo, sostenido por un miembro del equipo de investigación y desarrollo. (Imagen: University of Houston)

Ryou y sus colegas planean utilizar el sensor en varios escenarios adversos. Por ejemplo, en centrales nucleares para exponerlos a una ducha de neutrones, y en sistemas de almacenamiento de hidrógeno para someterlos a presiones muy altas. Los nuevos sensores, además de soportar el calor, pueden funcionar en atmósferas a presiones muy elevadas y expuestas a ráfagas de neutrones.

La flexibilidad de los nuevos sensores ofrece ventajas adicionales que los harán idóneos para futuras aplicaciones en forma de tecnología vestible para dispositivos de control de la salud personal que la persona pueda llevar puestos como ropa, y para su uso en robótica blanda que requiera una capacidad de detección de muy alta precisión.

Los investigadores esperan que su sensor sea comercialmente viable en un futuro cercano, cuando haya sido perfeccionado y validado lo suficiente.

Ryou y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nueva tecnología en la revista académica Advanced Functional Materials, bajo el título “Piezoelectric Sensors Operating at Very High Temperatures and in Extreme Environments Made of Flexible Ultrawide-Bandgap Single-Crystalline AlN Thin Films”. (Fuente: NCYT de Amazings)