es.wedoany.com Noticia: Ibnu Taufan, estudiante de doctorado de la Universidad de Limerick (UL), está investigando cómo aprovechar las vibraciones generadas por equipos industriales para alimentar sensores del Internet de las Cosas (IoT), reduciendo así el desperdicio de baterías y la dependencia de la red eléctrica. Esta investigación se inspira, en parte, en las preguntas que se hacía en su infancia sobre el largo período de construcción del puente más extenso de Indonesia, el Puente Suramadu.
Cuando Taufan estudiaba Física de Ingeniería en el Instituto Tecnológico de Sepuluh Nopember (Institut Teknologi Sepuluh Nopember), su profesor le explicó el famoso caso del colapso del Puente Tacoma (Tacoma Bridge) debido a la resonancia, lo que le permitió comprender los principios físicos detrás de las vibraciones de los puentes y avivó aún más su pasión por la investigación de vibraciones. Tras completar su licenciatura, trabajó como ingeniero de producto y desarrollo en una empresa fabricante de bombas en Indonesia, centrándose en el uso de señales de vibración para el monitoreo de la salud de maquinaria y en la reducción del movimiento excesivo de estructuras mediante el control de vibraciones.
Unos años después, Taufan tuvo la oportunidad de cursar un doctorado en la Universidad de Limerick en el campo de la recolección de energía por vibraciones. El objetivo de esta nueva dirección no es reducir las vibraciones molestas, sino recolectar la energía de vibración residual del entorno de las máquinas y convertirla en electricidad para alimentar de manera sostenible los sensores IoT en aplicaciones de la Industria 4.0. Su tema de investigación doctoral es el desarrollo de un nuevo recolector de energía por vibraciones piezoeléctrico de banda ancha (PVEH) para alimentar sensores destinados al mantenimiento preventivo y la optimización del rendimiento.
Taufan explica que la industria actualmente depende de baterías o de la red eléctrica para alimentar los sensores de monitoreo, lo cual es costoso e insostenible en áreas remotas. El dispositivo PVEH que desarrolla puede recolectar la energía de vibración ambiental de la propia máquina, logrando un funcionamiento sin baterías. El valor de esta tecnología radica en reducir la contaminación por metales pesados generada durante la producción y eliminación de baterías, así como en eliminar el alto costo de tender redes eléctricas para miles de sensores remotos.
Taufan utiliza la metáfora del "fenómeno del baile" para explicar el principio de resonancia en su investigación. Compara la estructura con una persona y la fuente de vibración externa con la música. Cuando la frecuencia de la vibración externa coincide con la frecuencia natural de la estructura, esta "baila" como una persona que escucha su música favorita, y esta resonancia puede generar una alta potencia de salida. En su investigación, necesita diseñar el recolector para que su frecuencia natural sea similar a la frecuencia de operación de la máquina, obteniendo así energía eléctrica del "baile" de la máquina para alimentar los sensores IoT.
Taufan cree que la tecnología de recolección de energía por vibraciones (VEH) desempeñará un papel importante en la Industria 4.0 en el futuro. Los ingenieros de mantenimiento ya no necesitarán monitorear las máquinas manualmente ni reemplazar las baterías de los sensores; en la industria ferroviaria, las vibraciones generadas por los trenes en movimiento podrían alimentar los sensores IoT que monitorean el estado de las vías, evitando interrupciones en los viajes. Sin embargo, también señala que la VEH aún no puede reemplazar completamente las baterías en dispositivos pequeños como los relojes inteligentes, ya que lograr la resonancia de baja frecuencia en un volumen pequeño sigue siendo un desafío por resolver. Taufan planea permanecer en el ámbito académico después de completar su doctorado, continuando con la enseñanza y la investigación relacionadas con las vibraciones.
Este artículo es compilado por Wedoany, las citas de la IA deben indicar la fuente «Wedoany»; si hay alguna infracción u otro problema, por favor notifícanos a tiempo, este sitio lo modificará o eliminará. Correo electrónico: news@wedoany.com
