El detector de incendios forestales que han creado en la Michigan State University toma su energía del movimiento de las ramas.
Cuando los investigadores de la Michigan State University pensaron en crear un detector de incendios forestales, lo primero era captar las señales. Había que registrar a tiempo los signos de que el bosque empezaba a arder. Sin embargo, aquello no tenía mayor complicación. Un sensor de monóxido de carbono y otro de temperatura podían cumplir con esta función. Lo complicado venía a continuación.
Había que distribuir los sensores en un amplio rango de superficie arbolada. De nada sirve medir el nivel de monóxido de carbono en una parte del bosque si este empieza a quemarse solo unos kilómetros más allá. Y es que los incendios se detectan. Ya sea porque alguien de una población cercana avisa o porque las autoridades forestales dan con ellos. Lo que se necesita es un sistema de detección temprana.
En esto trabajaban los científicos. Pero la dificultad de diseminar todos los sensores a lo largo de una enorme cantidad de hectáreas conlleva otro problema. Uno muy básico, en realidad: el aporte energético. Si hay solo unos pocos dispositivos en un área determinada se pueden mantener por las autoridades forestales. Por ejemplo, se les puede cambiar la batería. Pero a lo largo de hectáreas esto resulta un trabajo ímprobo.
Tampoco sirve de mucho montar sistemas de energía renovable, como pequeñas placas solares o molinos de viento en miniatura. Resultaría demasiado caro y su colocación, para obtener solo o viento, presenta problemas.
Así que los investigadores tuvieron que pensaron un poco más allá hasta dar con una solución adecuada. Se les ocurrió pensar en cómo los árboles podían aportar la energía a los detectores de incendios forestales. De forma autónoma, sin sistemas de alimentación artificiales.
Ahí fue cuando propusieron un dispositivo que obtiene energía del movimiento de las ramas. Lo han basado en el efecto triboeléctrico. Este término ingenieril esconde un fenómeno muy cotidiano. Describe la electrificación de un objeto por contacto directo con un material, por ejemplo, por rozamiento. Es el mismo fenómeno que de vez en cuando nos sorprende al pegarnos el pelo con electricidad estática.
Una fórmula para controlar los incendios
La quema de bosques, ya sea su inicio intencionada o no, es un problema global. Y evitar que esto ocurra o paliarlo en la medida de lo posible reportaría grandes beneficios. De ahí que los investigadores hayan ideado todo un sistema para aportar energía a los sensores de monóxido de carbono y de temperatura.
El sistema energético que alimentará los sensores consiste en dos cilindros abiertos, uno dentro del otro, compuestos por diferentes materiales. Uno de ellos está fijado, mientras que otro está anclado a una rama. De esta forma, el balanceo de la rama por el viento hace que ambos cilindros entren en contacto y se rocen.
Este movimiento genera una carga triboeléctrica que se almacena para que los sensores la puedan utilizar. Los responsables del proyecto calculan que unos tres minutos de viento proporcionan energía para que los sensores midan y envíen la señal.
