Ladrillos inteligentes que cuidan edificios

“Cada vez convivimos con una mayor cantidad de aparatos electrónicos inteligentes pero, sin embargo, aún seguimos viviendo en edificios poco sofisticados” explica Chang Liu, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Illinois.

Por eso, en el Centro de Tecnología y Nanociencia de esta universidad, Liu y el estudiante Jon Engel están desarrollando un “ladrillo inteligente” que pueda vigilar constantemente la salud de los edificios. Combinando diversos avances en sensores, procesamiento de señales, tecnología inalámbrica y material de construcción básico obtuvieron un sistema que permite informar a un operador remoto sobre las condiciones del edificio, tales como la temperatura, vibraciones y movimientos.

El prototipo de ladrillo inteligente posee un sensor de temperatura, un acelerómetro, un multiplexador, un trasmisor, una antena, una batería y otros elementos que han sido situados dentro de él. Una vez que se encuentra en una pared, el ladrillo vigila constantemente los aspectos antes mencionados. Esa información puede ser de mucha utilidad para los bomberos que traten de apagar un incendio en la estructura o para el personal de emergencias que intente rescatar a los heridos tras un terremoto, etcétera.

Este es tan sólo el primer prototipo pero seguramente estamos ante una auténtica revolución en la construcción de grandes estructuras, pues haciendo inteligentes los materiales de construcción ganaremos en confort y seguridad. “Nuestro ladrillo de prueba es sólo un ejemplo de cómo puedes tener un sensor, un procesador de señales, comunicación inalámbrica y baterías dentro de una unidad compacta” comenta Liu, pero podrían utilizarse otros materiales de construcción como bloques de hormigón, vigas laminadas, acero, etc.

Para prolongar la vida útil de la batería se tiene planeado que sólo se transmita información a intervalos regulares, en lugar de operar de manera constante. Además, la batería podría ser recargada a través del propio ladrillo, como se hace con algunos marcapasos.

Por ahora, los componentes utilizados en el prototipo son convencionales, pero con un desarrollo superior se podría miniaturizar el conjunto y conseguir que todo se encuentre en un único chip que se pudiera poner un una pieza de plástico, en lugar de usar silicón, para hacerlo más flexible y duradero, ya que el silicón es un material rígido que fácilmente puede romperse. Los paquetes de sensores en sustratos flexibles no sólo serán más resistentes, sino que ofrecerán mayor versatilidad. Por ejemplo, se podría envolver con el paquete sensor las varillas de acero que sostienen el edificio y monitorear todos los datos.

Lui y Engel desarrollaron este tipo de sensores flexibles, llamados por ellos, “piel inteligente”, ya que pueden ser enrollados alrededor de la superficie que uno desee. “Mientras que un sensor táctil puede sólo medir la dureza de las superficies, nuestro sensor puede determinar dureza, fuerza, temperatura y conductividad” dijo Liu.

La “piel inteligente” ya está siendo fabricada en el Laboratorio de Micro y Nanotecnología de la universidad. Aunque esta piel aún no es inalámbrica, Engel está trabajando en un proceso de conversión análogo-digital para utilizar la existente tecnología inalámbrica en este paquete y poder adaptarla al ladrillo inteligente, que sí es completamente inalámbrico.

Se tiene contemplado usar esta tecnología en otras industrias, por ejemplo, la de juguetes. El sensor detectaría si una muñeca es tratada con cariño por el niño o, si por el contrario, está siendo golpeada. Ello provocaría una reacción más realista por parte del juguete. En fin, esto es sólo el principio.