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Aspecto de un vídeo grabado con el prototipo de cámara.
Desarrollan la primera cámara sin batería

Desarrollan la primera cámara sin batería

Un profesor de la escuela de ingeniería de Columbia crea un prototipo de cámara que se auto-alimenta

antonio villarreal

Viernes, 17 de abril 2015, 11:40

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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, ha inventado un prototipo de cámara de vídeo, el primero 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 incidente, sino también convertirla en energía eléctrica.

"Estamos en medio de una revolución de la imagen digital", dice Nayar, quien señala también que, en el último año, se vendieron aproximadamente dos mil millones de cámaras en todo el mundo. "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".

Nayar se planteó que, aunque las cámaras digitales y los paneles solares tienen propósitos diferentes, ambos están construidos a partir de esencialmente 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 mismo fotodiodo se utiliza en paneles solares para convertir la luz incidente a la energía eléctrica. La única diferencia es que en la cámara, el fotodiodo tiene una función fotoconductora y en el panel solar es fotovoltaica.

Una cámara fotovoltaica

Nayar, trabajando con el ingeniero de investigación Daniel Sims y el consultor Mikhail Fridberg, fabricaron un sensor de imagen de 30x40 píxeles. En este prototipo de cámara, el fotodiodo de cada píxel siempre 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.

Nayar añade que el sensor de imagen podría utilizar una batería recargable y cargarla a través de su capacidad de recolección. "Pero tomamos este enfoque extremo para demostrar que el sensor, de hecho, se autoalimenta y utiliza un condensador sólo para almacenar la energía obtenida".

En el pasado se han propuesto otros diseños diferentes para lograr recolectar electricidad a partir de un sensor de imagen, sin embargo, "nuestro prototipo es la primera demostración de una cámara de vídeo totalmente autoalimentada," dice el investigador. continúa. "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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