29 de nov. 2012

Operar per canviar les piles?

Moltes persones porten sistemes electrònics implantats; els més freqüents són els marcapassos. El problema és que cada un cert temps aquests elements implantats necessiten un canvi de bateries i, per tant, normalment el pacient ha de passar pel quiròfan.

Ja hi ha estudis en marxa per aconseguir carregar les bateries externament però al número de maig de la revista IEEE Spectrum comentaven la possibilitat d'agafar l'energia del mateix lloc on l'agafen les cèl·lules del cos: de la sang.

La idea és fer una pila de combustible que pugui agafar l'energia d'algunes molècules presents a la sang, per exemple la glucosa. De moment, s'han fet experiments amb hemolimfa de cargols (en concret Neohelix albolabris) i se n'ha pogut obtenir energia elèctrica en una quantitat prometedora. Els experts creuen que en un futur, si l'alimentació deixa de ser un problema, hi podria haver un augment dels aparells implantats.

27 de nov. 2012

Computadors amb relés

Els primers ordinadors digitals estaven fets a base de relés. En aquella època es deien computadors enlloc d'ordinadors i també n'hi havia d'analògics.

Els automatismes amb relés encara es fan servir però molt poc ja que cada unitat (bit) és relativament gran, i a  més són lents, fan molt soroll i gasten molta energia. Només s'empren en automatismes molt senzills i en aquells casos en els que fer-ho electromecànicament (amb relés) sigui més segur que fer-ho electrònicament (per exemple sistemes d'aturada d'emergència).

Però això podria canviar en pocs anys. Llegia al número d'abril de la revista IEEE Spectrum que s'està treballant intensament en els nanorelés que poden anar dins de circuits integrats.

Segueixen essent relés tal com els definim ja que hi ha una peça mecànica que es mou quan és atreta i en la nova posició tanca un contacte. En un circuit integrat n'hi pot haver centenars ja que les seves dimensions són extraordinàriament reduïdes.

Com els contactes són tan petits, la seva inèrcia és molt baixa i poden ser molt ràpids. Potser no tan ràpids com els microprocessadors actuals però sí com els de fa pocs anys. En ser contactes elèctrics, i no transistors, el corrent amb el contacte obert és realment nul; en els circuits integrats amb transistors, el corrent que circula en estat de desconnexió no és nul i això dóna lloc a pèrdues significatives d'energia que es tradueixen en un important escalfament.

Potser d'aquí pocs anys tornarem a tenir ordinadors electromecànics... i aquest cop sobre la taula de casa i no ocupant tota una habitació.

22 de nov. 2012

Cable tèxtil

Tots esperem que els cables elèctrics siguin de metall, normalment coure o alumini. I si algú ens diu que ha fet un cable amb fil de cotó?

Això és el que ens diuen al número de gener de la revista IEEE Spectrum. Hi ha una mica de trampa ja que el fil de cotó porta nanopartícules d'or i un polímer conductor.

No us penseu que en un futur proper els cables elèctrics seran de cotó. Probablement no serà així. Però potser sí que hi haurà camisetes amb dibuixos o lletres lluminoses o teixits amb sensors incorporats.

El dubte en aquests casos sempre és què passarà quan posem el teixit a la rentadora?

20 de nov. 2012

Un altre microcontrolador

Fa uns dies comentàvem que l' Arduino podia ser interessant per aquelles persones que mai han fet servir un microcontrolador ja que incorpora un llenguatge de programació d'un nivell relativament alt i moltes llibreries, complements i fòrums on trobar idees i informació.

Però per aquells que vulguin programar un microcontrolador més potent amb unes aplicacions i una forma de treballar més semblant a la real, una bona opció és l'Starter Kit PICkit 2 de Microchip.

Starter KitPICkit Low Pin Count Demo Board

El microcontrolador incorpora 18 entrades o sortides, de les quals 12 poden funcionar com digitals. La placa del Kit porta un polsador, un potenciòmetre i quatre LEDs que (seguint el manual) permeten aprendre els fonaments de la programació. La placa també té espais llires preparats per soldar-hi elements addicionals ja sigui components per a una aplicació concreta o connectors per connectar-hi targetes externes.

El Kit complet val 39 € però també es pot comprar la placa sola per menys de 21 €. Això fa que a la indústria hi hagi molts prototips que es facin directament en la placa del Kit estalviant temps i cost de desenvolupament.

15 de nov. 2012

Centrals elèctriques virtuals

Normalment, quan el sistema elèctric detecta que hi ha un augment de la demanda d'energia ha de posar en marxa alguna de les centrals que hi ha en reserva. Al mateix temps els preus de l'energia al mercat elèctric augmenten.

Però si el sistema elèctric està organitzat en microxarxes equipades amb comptadors intel•ligents hi ha una alternativa, les centrals virtuals.

La idea consisteix en que els clients tenen determinades càrregues que no són prioritàries i que el sistema les desconnecta automàticament. En el cas del client la potència desconnectada és molt petita però a nivell de la microxarxa les potències de tots els clients poden suposar una potència gran. A nivell de la microxarxa, el sistema intel•ligent pot gestionar aquesta potència que es desconnecta com si fos una única central elèctrica (virtual, òbviament) que aporta energia a la xarxa (en algunes revistes als megawatts no consumits en diuen negawatts) i es ven al mercat.

Això s'està experimentant en una illa de Dinamarca. Podeu trobar més informació al número de març de la revista IEEE Spectrum.

13 de nov. 2012

Seguim amb els microprocessadors

Fa uns dies parlàvem de la programació de petits microcontroladors que, al cap i a la fi, són els que dominen el mercat. Però aquests microcontroladors es programen en llenguatges de baix nivell i cal una certa experiència.

Per facilitar que les nenes i els nens (o les persones que ho fan per distracció) puguin accedir a programar aquest tipus d'elements hi ha un grup que ha creat una placa de microcontrolador amb un sistema de programació molt senzill i un munt de llibreries; i a un preu de 20 €. És el projecte Arduino.



Porta 14 entrades o sortides digitals (segons la configuració, cada una pot actuar com a entrada o com a sortida) i 6 entrades analògiques.

El sistema es complementa amb una àmplia col·lecció de plaques que es poden connectar fàcilment i afegeixen funcionalitats (pantalles, sensors i polsadors, etc.) i que cada una va acompanyada de les llibreries corresponents que en faciliten la programació. Addicionalment hi ha tota una comunitat d'usuaris que intercanvien informació.

8 de nov. 2012

L'energia elèctrica es pot emmagatzemar?

Fins ara l'energia elèctrica no es podia emmagatzemar. Si més no de manera significativa.

Sí és veritat que ja havíem aconseguit emmagatzemar energia suficient per moure un cotxe elèctric durant uns pocs centenars de quilòmetres.

Al número de gener de la revista IEEE Spectrum ens parlen d'una instal·lació de bateries que pot arribar a donar una potència d'un gigawatt durant unes quatre o sis hores. Per fer-nos una idea, un gigawatt és la potència típica d'una central nuclear.



Aquest conjunt d'emmagatzematge massiu d'energia està instal·lat al costat d'un parc eòlic. La seva missió és suavitzar o compensar les fluctuacions de la potència que genera el parc a causa de la variació de força del vent.

6 de nov. 2012

Programació de microprocessadors industrials

Fa uns dies parlàvem de la programació de microprocessadors i comentàvem coses sobre una placa que emulava un PC.

Avui parlarem de cassos més industrials.

A la indústria és Microchip el lider del mercat per a aplicacions de microcontroladors incrustats.



Per aprendre a programar aquests microcontroladors hi ha unes plaques de desenvolupamment, la PICkit 2 i la PICkit 3 que permeten afegir perifèrics al microcontrolador ja que la placa té espai lliure per soldar elements addicionals. Els sistemes de desenvolupament incorporen també un element programador que fa d'interfase amb el port USB de l'ordinador i permet programar el microcontrolador de manera senzilla.

Aquest any estem fent servir el PICkit 2 per a l'assignatura Projecte I de segon curs d'enginyeria industrial.