Con la idea de perfeccionar los sistemas de vigilancia de terremotos y mejorar, por tanto, la información a la población y a las autoridades competentes del riesgo sísmico al que están sometidas en determinado momento y lugar, investigadores han creado un nuevo detector sísmico basado en un sensor que se sirve del efecto triboeléctrico para hacer su trabajo y que funciona sin baterías.
La innovación es obra de especialistas de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de IMDEA Materiales, en colaboración con el Instituto Geográfico Nacional (IGN) y el Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX), todas estas entidades en España.
Los resultados obtenidos en las pruebas con este nuevo sensor muestran que, dentro de una red sísmica, el sensor puede detectar con gran sensibilidad y precisión terremotos a miles de kilómetros de su epicentro.
Además de ser resistente ante condiciones extremas, cada sensor puede comunicar la información de la actividad sísmica a grandes distancias, y esta información también puede ser visualizada en cualquier dispositivo equipado de conexión a internet.
En definitiva, el nuevo sensor, que ha sido patentado, puede utilizarse para detectar terremotos y avisar del peligro mediante un sistema muy barato, de muy bajo consumo y resistente a condiciones adversas.
En concreto, en colaboración con el Servicio de Datos Sísmicos del IGN, los investigadores ensayaron en el CEDEX la relación de las medidas de vibración obtenidas con el nuevo sensor colocado sobre la superficie de una mesa triaxial de vibración, en comparación con las obtenidas por los sensores MEMS (del inglés microelectromechanical systems) utilizados normalmente en la red nacional de sensores sísmicos del IGN.
Los resultados mostraron una gran similitud entre ambas señales, lo que demuestra la utilidad del nuevo sensor.
El nuevo sensor sísmico tiene como elementos principales transductores triboeléctricos.
Estos transductores se fabrican en el laboratorio de IMDEA Materiales liderado por el investigador De-Yi Wang.
Están formados por dos capas de material polimérico que, mediante diferentes tratamientos químicos, tienen electronegatividad opuesta.
En el momento en que estas capas se ponen en contacto, se genera una potencia eléctrica de alto voltaje, sin necesidad de ninguna fuente externa.
Este hecho hace que estos sensores se llamen también sensores (auto)nanogeneradores de energía triboeléctrica (TENGS, triboelectric nanogenerators).
El sensor sísmico está compuesto también por una masa inercial que se posiciona sobre el transductor triboeléctrico permitiendo detectar la vibración en el eje Z del espacio.
Además, los nuevos sensores sísmicos son capaces de detectar vibraciones de muy poca amplitud (5 mg) y alta frecuencia (300 Hz). J
osé Sánchez del Río, junto con David Patrizi y Álvaro Merodio, también estudiante de ETSIDI, comprobaron que las señales de vibración se podían transmitir a grandes distancias y además visualizarse en internet mediante Internet de las Cosas (IoT).
En resumen, y en opinión del investigador José Sánchez del Río: “este nuevo sensor sísmico puede utilizarse para detectar terremotos y avisar del peligro mediante un sistema muy barato, de muy bajo consumo y resistente a condiciones adversas.
Los potenciales usuarios van desde las grandes corporaciones, pequeñas y medianas empresas o particulares interesados, así como los responsables de los sistemas nacionales de detección de terremotos.”
Fuente: Nano Energy
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