Descripción del proyecto
EN ESTE PROYECTO, PROPONEMOS INVESTIGAR UN NUEVO DISEÑO DE COMPOSITE HIBRIDO PARA RECOLECCION DE ENERGIA DE FUENTES MULTIPLES. LOS DISPOSITIVOS DE RECOLECCION DE ENERGIA SON UNA TECNOLOGIA FACILITADORA ESENCIAL PARA REDES DE SENSORES INALAMBRICOS (WSNS), LLAMADAS A JUGAR UN PAPEL RELEVANTE EN LAS TRANSICIONES DIGITAL Y ECOLOGICA. ESTA PREVISTO EL DESPLIEGUE MASIVO DE WSNS EN TODO TIPO DE ENTORNOS, Y SE ESPERA QUE SEAN ELEMENTOS ESENCIALES DE LA INDUSTRIA 4.0 Y LA IOT, ASI COMO DE LAS CIUDADES Y TERRITORIOS INTELIGENTES, Y QUE SE EMPLEEN PARA LA GESTION DE RECURSOS NATURALES (HIDRICOS, MARINOS
), LA PREVENCION Y EL CONTROL DE CONTAMINANTES, Y LA PROTECCION DE LA BIODIVERSIDAD Y LOS ECOSISTEMAS. NO ES POSIBLE USAR BATERIAS EN REDES GRANDES, ESPECIALMENTE SI SE DESPLIEGAN EN SITIOS DE DIFICIL ACCESO, POR LO QUE SE REQUIEREN TECNOLOGIAS DE RECOLECCION DE ENERGIA PARA ALIMENTAR LOS NODOS. EL NUEVO DISEÑO CONSISTE EN UNA ESTRUCTURA COMPUESTA HIBRIDA COMPLEJA QUE INTEGRA UNA LAMINA DELGADA DE OXIDO FOTO-FERROELECTRICO CON UNA PLATAFORMA COMPUESTA HIBRIDA PIEZOMAGNETICAMENTE ACTIVA. ESTA APROXIMACION PRESENTA VARIAS VENTAJAS FRENTE A COMPOSITES PARTICULADOS SIMPLES, PERO TAMBIEN PLANTEA UN DESAFIO DE PROCESADO, PORQUE LAS LAMINAS DE OXIDOS FERROELECTRICOS REQUIEREN NORMALMENTE TEMPERATURAS DE CRISTALIZACION POR ENCIMA DE LAS TEMPERATURAS DE FUSION DE LOS POLIMEROS. LOS OBJETIVOS DE ESTA PROPUESTA SON, POR TANTO, DEMOSTRAR EL NUEVO DISEÑO DE COMPOSITE HIBRIDO PARA LA RECOLECCION SIMULTANEA DE VIBRACIONES MECANICAS, CAMPOS MAGNETICOS Y LUZ, A LA VEZ QUE SE DESARROLLAN SISTEMAS POLIMERICOS ADECUADOS CAPACES DE RESISTIR LAS TEMPERATURAS DE CRISTALIZACION DE LOS OXIDOS, ASI COMO OXIDOS METALICOS QUE PERMITAN SU PROCESADO EN LAMINA POR DEBAJO DE LAS TEMPERATURAS DE DEGRADACION DE LOS POLIMEROS. EN VEZ DE MODIFICAR LAS TECNOLOGIAS CERAMICAS Y POLIMERICAS ACTUALES QUE PRESENTAN PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES, EN EL PROYECTO SE DESARROLLARAN MATERIALES ADECUADOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL: SUSTRATOS Y MATRICES POLIMERICOS BASADOS EN LA NATURALEZA Y LAMINAS Y PARTICULAS DE OXIDOS SIN ELEMENTOS TOXICOS, USANDO METODOS DE PROCESADO CON BAJO IMPACTO AMBIENTAL.ESTOS OBJETIVOS EXIGEN UNA APROXIMACION MULTIDISCIPLINAR SUMANDO CONOCIMIENTOS EN DISTINTOS CAMPOS, QUE PROPORCIONAN LA UNION DE LOS DOS EQUIPOS DEL INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID DEL CSIC (ICMM-CSIC), Y DEL DEPARTMENTO DE QUIMICA INORGANICA DE LA UNIVERSIDAD DE ALCALA (UAH) EN LA PROPUESTA COORDINADA. EN EL SUBPROYECTO DEL ICMM-CSIC, SE DESARROLLARAN LOS MATERIALES TIPO OXIDO CON PIEZORESPUESTA PARA SU INTEGRACION EN LA NUEVA ESTRUCTURA COMPUESTA. SE OBTENDRAN TANTO LAS LAMINAS DE OXIDOS FERROELECTRICOS CON ESTRUCTURA PEROVSKITA LIBRES DE PLOMO CRISTALIZADAS A TEMPERATURAS COMPATIBLES CON LOS COMPONENTES POLIMERICOS, COMO LAS PARTICULAS MAGNETICAS DE OXIDOS CON ESTRUCTURA ESPINELA Y PROPIEDADES EN VOLUMEN Y SUPERFICIE CONTROLADAS PARA COMPATIBILIDAD OPTIMIZADA CON MATRICES Y ADITIVOS POLIMERICOS SELECCIONADOS. SE EMPLEARAN METODOS DE DEPOSITO QUIMICO DE DISOLUCIONES Y TECNICAS DE ACTIVACION MECANOQUIMICA, RESPECTIVAMENTE, DE BAJA TEMPERATURA, Y EFICIENTES ENERGETICAMENTE. LAS ACTIVIDADES DEL SUBPROYECTO TAMBIEN COMPRENDERAN LA CARACTERIZACION DE LAS PROPIEDADES DE LAS LAMINAS DELGADAS FOTO-FERROELECTRICAS Y DE LAS PLATAFORMAS COMPUESTAS HIBRIDAS PIEZOMAGNETICAS, Y LA DEMOSTRACION FINAL DEL NUEVO DISEÑO PARA RECOLECCION DE ENERGIA Y PARA LA ALIMENTACION DE UN NODO SENSOR. EDES DE SENSORES INALAMBRICOS\ACTIVACION MECANOQUIMICA\DEPOSITO DE DISOLUCIONES FOTO-QUIMICAS\LAMINA DELGADA\COMPOSITES HIBRIDOS\MAGNETOSTRICTIVOS\PIEZOELECTRICOS\MATERIALES FERROELECTRICOS\TECNOLOGIAS DE RECOLECCION DE ENERGIA