El Internet de las Cosas fue, quizá, el gran tema del pasado Consumer Electronics Show, celebrado en enero en Las Vegas. Esto es, la idea de que todos los elementos de nuestro entorno cotidiano (desde los electrodomésticos de cocina hasta los grandes equipos industriales) podrían estar equipados con sensores y procesadores que les permitan intercambiar datos y coordinar tareas.
Sin embargo, para consolidarse como tecnología, requiere de transmisores lo bastante potentes como para transmitir a otros dispositivos situados a decenas de metros de distancia, pero lo bastante eficientes energéticamente como para durar meses en bajo consumo… o incluso para ser capaces de extraer la energía del calor o las vibraciones mecánicas.
Anantha Chandrakasanm profesor de Ingeniería Eléctrica en el MIT, explica que el desafío clave a la hora de diseñar estos circuitos es que cuando están encendidos deben ser extremadamente eficientes y que cuando están en ‘standby’ deben estar listos para reaccionar al estímulo adecuado, pero limitando lo máximo posible la corriente de fuga. Por ello, hace unos días, el equipo de Chandrakasanm presentó en la International Solid-State Circuits Conference del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos un nuevo diseño de transmisor que reduce la corriente de fuga 100 veces más que diseños anteriores, proporcionando paralelamente la energía necesaria para comunicarse a través de Bluetooth o de conexiones inalámbricas a través del protocolo IEEE 802.15.4.
Pero los semiconductores usados en este modelo si bien no son por naturaleza buenos conductores, tampoco son aislantes perfectos: aun cuando no se aplique carga a la puerta del circuito siempre se pierde algo de corriente a través del transistor… y si aunque no sea mucha, puede marcar una gran diferencia en la vida de la batería de un dispositivo que pasa la mayor parte de su tiempo esperando inactivo. La táctica usada por Chandrakasan y sus compañeros Arun Paidimarri y Nathan Ickes se basa en aplicar una carga negativa a la puerta cuando el transmisor está inactivo, lo que conduce a los electrones lejos de los conductores eléctricos, convirtiendo al semiconductor en un mejor aislante. Esto sólo es útil, claro, si la generación de la carga negativa consume menos energía de la que perdería el circuito. Las pruebas realizadas con el prototipo mostraban que un uso de 20 picovatios permitía salvar 10.000 picovatios de corriente de fuga.
Imagen | Jose-Luis Olivares / MIT
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