Evolución Tecnológica

El fin de la batería: crean una cámara de fotos que se auto alimenta

Un equipo de investigación de la escuela de ingeniería de Columbia logró crear una cámara que, de la misma manera que capta la luz por el foco, la transforma en energía para su funcionamiento

domingo 19 de abril de 2015 - 7:36 pm

¿Quién se acuerda hoy de las cámaras con rollo, que llevaban un par de pilas? ¿O de los primeros equipos digitales, que también consumían baterías doble A como loco? El sistema era incómodo y poco ecológico, y por suerte los fabricantes resolvieron el problema con baterías recargables para cada modelo. Ahora, al parecer, la nueva tecnología vendrá, incluso, sin ningún tipo de alimentación externa.

¿Cómo? Un equipo de investigación dirigido por el profesor en ciencias de la computación Shree K. Nayar, de la escuela de ingeniería de Columbia en Nueva York, desarrolló el primer prototipo de cámara de vídeo en ser totalmente autoalimentado. Esta cámara puede producir una imagen cada segundo, por un tiempo indefinido, en una habitación interior bien iluminada.

La clave está en un píxel que no sólo puede medir la luz que toma el foco, sino también convertirla en energía eléctrica. Nayar, orgulloso, explicó: “Estamos en medio de una revolución de la imagen digital. Creo que es sólo la punta del iceberg. Se espera que las imágenes digitales lleguen a campos emergentes como dispositivos portátiles, redes de sensores, entornos inteligentes, medicina personalizada o la internet de las cosas. Una cámara que pueda funcionar sin ataduras para siempre, sin fuente de alimentación externa, sería increíblemente útil”.

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El planteo de Nayar es que, aunque tienen diferentes usos, las cámaras de fotos y los paneles solares están construidos a partir de los mismos componentes. En el corazón de cualquier cámara digital hay un sensor de imágenes, esto es, un chip con millones de píxeles. La clave que permite funcionar a cada píxel es el fotodiodo, un mecanismo que produce una corriente eléctrica cuando se expone a la luz y permite a cada pixel medir la intensidad de la luz que cae sobre él. Este componente es el mismo que se utiliza en paneles solares para convertir la luz en energía eléctrica. La única diferencia es que en la cámara, el fotodiodo tiene una función fotoconductora y en el panel solar es fotovoltaica.

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Una cámara fotovoltaica

Lo que el equipo de investigación logró fue fabricar un sensor de imagen de 30×40 píxeles donde el fotodio de cada píxel opera en modo fotovoltaico.

El diseño de píxel es simple, y utiliza sólo dos transistores. Durante cada ciclo de captura de imagen, los píxeles se emplean una vez para leer y grabar la imagen, y luego para cosechar energía y cargar la fuente de alimentación del sensor. Cuando la cámara no se utiliza para capturar imágenes, puede utilizarse para generar energía para otros dispositivos, como un teléfono o un reloj.

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Aunque se habían esbozado diseños para lograr recolectar electricidad a partir de un sensor de imagen, “nuestro prototipo es la primera demostración de una cámara de vídeo totalmente autoalimentada”, dice el investigador. “Creemos que nuestros resultados son un importante paso adelante en el desarrollo de una nueva generación de cámaras que pueden funcionar por mucho tiempo, idealmente, para siempre, sin alimentación externa”.

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