Sensor sin batería: Una esperanza para la reducción de residuos

Un nuevo sensor desarrollado por investigadores de ETH Zurich tiene el potencial de eliminar millones de baterías, según afirman sus creadores. A diferencia de los sensores convencionales, este sensor no requiere reemplazos de batería regulares ni consume energía eléctrica.

Actualmente, los sensores se utilizan ampliamente en todo el mundo en diversos contextos clave, como el monitoreo de edificios para detectar sonidos peligrosos o ayudar a personas con problemas de audición. Sin embargo, requieren un suministro continuo de energía, a menudo dependiendo de baterías que deben reemplazarse regularmente, lo que genera una cantidad significativa de residuos. Según estimaciones de la Unión Europea, para el 2025 se desecharán diariamente 78 millones de baterías, cada una de las cuales contiene materiales difíciles de extraer y perjudiciales para el medio ambiente.

El nuevo sensor mecánico funciona únicamente en base a la mecánica, según sus creadores. «Simplemente aprovecha la energía de las vibraciones presentes en las ondas sonoras», dijo Johan Robertson de ETH Zurich, uno de los líderes del proyecto. El sensor puede responder a sonidos específicos, como una palabra en particular o ruido generado. Solo estas ondas sonoras específicas harán que el sensor vibre, generando un impulso eléctrico que activa el dispositivo electrónico, indicando que ha sido activado.

El sistema mecánico incluso es capaz de distinguir entre palabras. Sus creadores afirman que puede diferenciar entre «tres» y «cuatro» solo en base a la energía del sonido.

En el futuro, los creadores tienen la intención de introducir funciones más avanzadas. Esto podría incluir la capacidad de diferenciar entre hasta 12 palabras diferentes, lo que podría ser útil para comandos de control de máquina como «encendido» y «apagado».

El avance en esta investigación radica en el desarrollo de un llamado «metamaterial», que no obtiene sus propiedades del material en sí, sino de la estructura en la que está dispuesto. De hecho, los materiales utilizados en el sensor son relativamente simples, fabricados en su mayoría de silicón puro, por lo que pueden ser más respetuosos con el medio ambiente.

Los sensores se pueden utilizar para monitorear terremotos o edificios, por ejemplo, para detectar si un edificio se está agrietando peligrosamente. También se pueden utilizar en pozos de petróleo para detectar fugas de gas, que pueden representar un peligro.

Los investigadores también sugieren que el sistema podría ser útil en dispositivos médicos. Actualmente, los implantes cocleares, por ejemplo, requieren múltiples reemplazos de batería a lo largo del día, algo que se podría evitar gracias a este sensor. Esto también podría llevar al desarrollo de sensores completamente nuevos que pueden ser más pequeños, ya que no requieren baterías, como los utilizados para medir la presión ocular.

El desarrollo del sensor se describe en una nueva publicación titulada «Clasificación pasiva del habla en el sensor con metamateriales fonónicos», publicada en la revista Advanced Functional Materials.