SARELA: Sistema autoalimentado con recolección ambiental de enerxía termoeléctrica e fotovoltaica

SARELA: Sistema autoalimentado con recolección ambiental de enerxía termoeléctrica e fotovoltaica

Descrición

Os dispositivos médicos implantados tales como marcapasos, desfibriladores cardíacos, implantes de retina ou cocleares demostraron ser de enorme utilidade na práctica clínica, estando o seu uso cada vez máis estendido. Non obstante, e a pesar dos esforzos en realizar un deseño de baixa potencia, o consumo enerxético segue sendo un dos condicionantes do seu uso. Por iso, o desenvolvemento de alternativas ás baterías clásicas constitúe un reto tecnolóxico de enormes implicacións sociais e económicas. Neste sentido, este proxecto de investigación formula o desenvolvemento dun sistema dual de recolección de enerxía termoeléctrica e fotovoltaica do ambiente para alimentar dispositivos implantables de forma eficiente e sen limitacións temporais. Con este obxectivo, faise unha especial énfase en aspectos tales como a biocompatibilidade, o tamaño e o consumo do sistema.

O sistema consta de dous módulos xeradores de enerxía. Por unha parte, un módulo termoeléctrico capaz de xerar unha voltaxe de saída como resposta a diferenzas de temperatura no corpo humano e, por outra, unha micro célula solar constituída por unha matriz de fotodiodos que, a súa vez, poderá; reconfigurarse para funcionar en modo de captación de imaxes en aplicacións tales como prótese de retina. A micro célula solar irá integrada nun chip CMOS que incluirá tamén a circuitería de conversión e xestión da enerxía recollida. Finalmente, dotarase ao sistema dun demostrador capaz de poñer de manifesto a eficiencia da recolección de enerxía. O devandito demostrador será un circuíto oscilador tamén integrado no chip ou, alternativamente, poderase usar a enerxía recollida para subministrar enerxía durante o proceso de lectura dunha imaxe cando a matriz de fotodíodos funcione en modo cámara.

Obxectivos

  • Estimación a priori das expectativas de recolección dos elementos termoeléctricos e fotovoltaicos mediante simuladores comerciais.
  • Fabricación dos xeradores termoeléctricos.
  • Caracterización experimental dos xeradores termoeléctricos.
  • Deseño da micro célula solar e o chip de interface de apreveitamento da enerxía recollida.
  • Caracterización experimental do chip.

Investigadores