27 abril 2015

Una cámara de video que se energiza de la propia luz que capta

Sin duda es un singular dispositivo, del que ya se ha fabricado un prototipo, es la primera que se autoabastece de toda la energía que necesita para mantener un cierto nivel de funcionamiento constante. Con dicho nivel de actividad, puede producir una imagen cada segundo y sin necesitar batería, siempre y cuando el sitio que retrata, que no tiene por qué ser un exterior, esté bien iluminado.

El equipo de Shree K. Nayar, de la Universidad Columbia en la ciudad estadounidense de Nueva York, ha creado la cámara basándose en un innovador planteamiento. Estos científicos diseñaron un píxel que puede no solo medir la luz incidente sino también convertirla en energía eléctrica.

Nayar se dio cuenta de que aunque una cámara digital y un panel solar tienen funciones muy diferentes (una mide la luz mientras que el otro la convierte en energía), ambos están construidos esencialmente de los mismos componentes. En el corazón de cualquier cámara digital se halla un sensor de imágenes, un chip con millones de píxeles. El dispositivo funcional clave en un píxel es el fotodiodo, que produce una corriente eléctrica cuando es expuesto a la luz. Este mecanismo permite que cada píxel mida la intensidad de la luz que incide sobre él. El mismo fotodiodo se usa asimismo en los paneles solares para convertir la luz incidente en energía eléctrica. El fotodiodo en un píxel de cámara se emplea en el modo fotoconductor, mientras que en una célula solar se usa bajo el modelo fotovoltaico.

Empleando componentes electrónicos comunes disponibles comercialmente, el equipo de Nayar fabricó un sensor de imagen con 30 x 40 píxeles. Este prototipo de cámara está alojado en una carcasa fabricada mediante impresión 3D.

El diseño del píxel es muy simple, y utiliza solo dos transistores. Durante cada ciclo de captura de imagen, los píxeles se emplean primero para registrar y leer la imagen, y después para recoger energía con la que garantizar el suministro energético del sensor; el sensor de imagen conmuta continuamente entre el modo de captura de imagen y el de recogida de energía. Cuando la cámara no se está empleando para capturar imágenes, puede usarse para generar energía destinada a otros dispositivos, como un teléfono o un reloj.

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