Ganador del premio Create the Future 2019: Sensor innovador para detección temprana de fallos en baterías

Sensor simple y rentable para detección temprana de fallos en baterías

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

Cuando las baterías fallan catastróficamente, pueden sobrecalentarse, romperse o explotar. Las baterías de iones de litio susceptibles están en todas partes: cigarrillos electrónicos, móviles, coches eléctricos, aviones. La generalización de su uso y el riesgo de fallos han hecho de la seguridad un tema creciente. Hoy las comprobaciones se hacen midiendo el voltaje de toda la celda, pero esto solo detecta fallos cuando ya es tarde.

Causa principal: dendritas

Una causa mayor de fallo catastrófico es el crecimiento de dendritas —pequeñas protuberancias metálicas que crecen desde un electrodo. En una batería estándar hay un separador entre electrodos, pero cuando las dendritas son lo bastante grandes, perforan el separador, unen los electrodos y causan cortocircuito.

Solución de Battelle

El sensor detecta el inicio de fallos durante la carga y uso, sin afectar el rendimiento. Usa el separador para detectar visualmente la formación de dendritas: ilumina un lado del separador y monitoriza la transmisión de luz al otro lado. Sin dendritas, el haz de luz no se bloquea (patrón «normal»). Cuando crecen dendritas, bloquean parte de la luz, alterando el patrón de transmisión. Este cambio indica la presencia de dendritas.

Es la primera detección local de dendritas en una batería en funcionamiento. Reduce el riesgo de fallos no detectados, permite cargar más y durante más tiempo, y disminuye la necesidad de otros elementos de seguridad, bajando costes del sistema (menos del 10 % del coste de la batería).

Más información: aquí

Menciones honoríficas

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

Eric Rosenthal, Richard Solomon, Jonathan Smith, Clark Johnson, Brian Solomon (Creative Technology LLC, Hockessin, DE, EE. UU.)

Medio de almacenamiento óptico resistente al entorno espacial hostil, probado por NASA en la EEI. Almacena datos como «ondas estacionarias» de haluro de plata metálico de longitudes de onda individuales incrustadas en suspensión endurecida y estable sobre sustrato. Estas longitudes de onda, representando múltiples bytes, pueden combinarse en cada ubicación de datos, definiendo la próxima generación para almacenamiento masivo y de archivo.

Más información: aquí

Smart Beat

Nate Ruben (Smart Beat, Smithfield, UT, EE. UU.)

Más bebés mueren por peligros relacionados con el sueño que por cualquier otra causa. Smart Beat es un monitor de vídeo para bebés con detección de respiración que alerta a los padres si el bebé deja de respirar. Usa algoritmos de visión por computador para analizar cambios de color en píxeles por cada movimiento del cuerpo del bebé, extrapolando el movimiento respiratorio y registrando cada inhalación y exhalación. Apps para Android/iOS dan vídeo, audio bidireccional, gráfico de frecuencia respiratoria y forma de onda en tiempo real. Alarma si la respiración se detiene.

Más información: aquí

Ojo de Horus: Sistema de seguimiento ocular de código abierto

Jorge Mata Arribas, Luis Martín, Esther Borao, Fergus Reig, Borja Latorre (The IFs, Makeroni Labs, Zaragoza, España)

Plataforma de código abierto para controlar cualquier dispositivo con solo mirarlo. Ayuda a personas con discapacidad física que no pueden interactuar con dispositivos. Accesorio wearable que combina seguimiento ocular con cámara frontal para saber dónde miras. Dispositivos objetivo identificados mediante balizas luminosas y controlados con protocolos inalámbricos.

Más información: aquí

iAED: Teléfono salvavidas

Samantha Horseman, Curtis Gonter, Chris Adusei-Poku, Hawra Al Dawood, Maryam Al Ghareeb (efactory IT Future Center, Dhahran, Arabia Saudí)

Los desfibriladores externos automáticos (DEA) actuales son dispositivos estacionarios no conectados. El diseño iAED se basa en IoT y conecta dispositivos móviles, red en la nube, crowdsourcing y nanotecnología para funcionar como DEA. Incorpora impresión 3D y circuito elevador DC vía construcción de sensor/chip en carcasa de teléfono, convirtiendo un móvil en dispositivo cargado y listo para desplegar con 360 julios para reactivar latido.

Más información: aquí

Ver el resto de ganadores de este año:

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