Ganador del premio Create the Future 2019:sensor innovador para la detección temprana de fallos de batería

Sensor sencillo y rentable para la detección temprana de fallos de la batería

Steve Risser, Jim Saunders, Alex Morrow, Kevin Spahr, Krista Smith, Russ Kittel, Ben Eisenmann y Flora Li Battelle
Columbus, Ohio, EE. UU.

Cuando las baterías fallan catastróficamente, pueden sobrecalentarse, romperse y/o explotar. Las baterías de iones de litio susceptibles están en todas partes:en productos de consumo como cigarrillos electrónicos, teléfonos móviles, automóviles eléctricos y aviones. El uso generalizado de baterías y el riesgo de fallas han hecho que la seguridad de las baterías sea una preocupación creciente. Hoy en día, las comprobaciones se realizan comprobando el voltaje de una celda de batería completa; sin embargo, este método sólo detecta posibles fallos cuando ya es demasiado tarde.

Una de las principales causas de fallos catastróficos de las baterías es el crecimiento de dendritas:pequeñas protuberancias metálicas que crecen a partir de un electrodo. En una batería estándar, hay un separador entre los electrodos, pero cuando las dendritas crecen lo suficiente, pueden perforar el separador, abarcar el espacio entre los electrodos y provocar un cortocircuito.

El sensor sencillo y rentable de Battelle detecta la aparición de fallos de la batería de forma temprana, durante la carga y el uso, sin afectar negativamente al rendimiento de la batería. La tecnología utiliza el separador de baterías para ayudar a detectar visiblemente cuándo comienzan a formarse las dendritas. El sensor ilumina un lado del separador y monitorea la transmisión de luz hacia el otro lado. Sin dendritas, el camino del haz de luz no se bloquea, dando un patrón de luz "normal". Cuando las dendritas crecen, bloquean una parte de la luz, alterando el patrón normal de transmisión de la luz. Este patrón de luz cambiado indica la presencia de dendritas.

El invento de Battelle es el primero en proporcionar detección local de dendritas en una batería en funcionamiento. Al reducir el riesgo de que los fallos pasen desapercibidos, la batería se puede cargar más y durante más tiempo. El sensor también puede reducir la necesidad de otros elementos de seguridad en el sistema general, reduciendo los costos totales del sistema. Estos beneficios se pueden incorporar por menos del 10% del costo de la batería.

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MENCIONES DE HONOR

Escribe una vez, lee para siempre Almacenamiento de datos de archivo

Eric Rosenthal, Richard Solomon, Jonathan Smith, Clark Johnson y Brian Solomon,
tecnología creativa llc,
Hockessin, DE EE. UU.

Este medio óptico de almacenamiento de datos está diseñado para ser resistente al entorno espacial hostil y actualmente está siendo probado por la NASA en la Estación Espacial Internacional. Los medios almacenan datos en forma de “ondas estacionarias” de haluro de plata metálica de longitudes de onda individuales de luz incrustadas en una suspensión estable y endurecida sobre un sustrato. Estas longitudes de onda, que representan múltiples bytes de datos, se pueden combinar en cada ubicación de datos, definiendo la próxima generación para archivado y almacenamiento masivo de big data.

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Ritmo inteligente

Nate Rubén,
Beat inteligente, Smithfield,
Utah, EE. UU.

Más bebés mueren por peligros relacionados con el sueño que por cualquier otra causa. Smart Beat es un monitor de video para bebés con detección de respiración que alerta a los padres si su bebé deja de respirar. Utiliza algoritmos de visión por computadora para analizar la forma en que los píxeles cambian de color cada vez que el cuerpo de un bebé se mueve. Extrapola el movimiento de la respiración y registra cada inhalación y exhalación. Las aplicaciones para Android e iOS brindan a los padres una transmisión de video, audio bidireccional, un gráfico de la frecuencia respiratoria a lo largo del tiempo y una forma de onda en tiempo real de cada respiración. Suena una alarma si se detiene la respiración.

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Ojo de Horus:sistema de seguimiento ocular de código abierto

Jorge Mata Arribas, Luis Martín, Esther Borao, Fergus Reig y Borja Latorre,
Los IF, Makeroni Labs,
Zaragoza, España

Eye of Horus es una plataforma de código abierto para controlar cualquier dispositivo con solo mirarlo. El dispositivo podría ayudar a las personas con discapacidad física que no pueden interactuar con los dispositivos. Este sistema es un accesorio portátil que ayuda a las personas a interactuar con computadoras, dispositivos electrónicos y objetos cotidianos. Combina el seguimiento ocular con una cámara frontal para saber hacia dónde miras. Los dispositivos objetivo se identifican mediante balizas luminosas y se controlan con protocolos inalámbricos.

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Teléfono iAED que salva vidas

Samantha Horseman, Curtis Gonter, Chris Adusei-Poku, Hawra Al Dawood y Maryam Al Ghareeb,
centro de futuro de TI efactory,
Dhahran, Arabia Saudita

Hoy en día, los dispositivos desfibriladores externos automáticos (DEA) se pueden utilizar para administrar una descarga a las víctimas de un paro cardíaco súbito para restaurar el ritmo normal del corazón; sin embargo, los DEA siguen siendo dispositivos estacionarios desconectados. El diseño del iAED se basa en IoT y conecta dispositivos móviles, redes en la nube, crowdsourcing y nanotecnología para funcionar como un dispositivo DEA. Incorpora impresión 3D y un circuito de refuerzo de CC a través de una construcción de sensor/chip en la carcasa de un teléfono, lo que convierte a un teléfono móvil en un dispositivo cargado y listo para usar que requiere 360 julios para reactivar un latido cardíaco.

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Vea el resto de los ganadores de este año:

• GANADOR DEL GRAN PREMIO
• GANADOR CATEGORÍA MÉDICA
• GANADOR DE LA CATEGORÍA FABRICACIÓN/ROBÓTICA/AUTOMATIZACIÓN
• GANADOR DE LA CATEGORÍA AEROESPACIAL Y DEFENSA
• GANADOR DE LA CATEGORÍA AUTOMOCIÓN/TRANSPORTE
• GANADOR DE LA CATEGORÍA DE PRODUCTOS DE CONSUMO
• GANADOR DE LA CATEGORÍA TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES