25 enero 2011

Sensores que operan a muy altas temperaturas



Investigadores de la universidad de Newcastle están desarrollando sensores inalámbricos que pueden resistir muy altas temperaturas en ambientes hostiles como las plantas nucleares.

Investigadores en la universidad están trabajando con detectores de gases y radiaciones que pueden operar a temperaturas de varios cientos de grados usando electrónica hecha con carburo de silicio (SiC).

El equipo ha desarrollado los componentes necesarios y están ahora trabajando para integrarlos en un dispositivo del tamaño de un iPhone que puede usarse en una variedad de localizaciones teles como plantas nucleares, motores de aeronaves e incluso volcanes.

Los sensores de la Universidad pueden detectar una gran variedad de tipos de radiación y gases incluyendo sulfuro de hidrógeno y dióxido de azufre en concentraciones de diez partes por millón a temperaturas de 200 - 300 ºC.

Se usa SiC para los componentes electrónicos antes que el silicio porque continua operando a temperaturas mucho más altas. El silicio es un maravilloso material hasta 175 ºC pero a partir de ahí da problemas. El carburo de silicio sin embargo trabaja en la práctica hasta 600 ºC.

La resistencia incrementada a la temperatura se debe a unos enlaces mucho más fuertes en los átomos de carbono y silicio, que requieren más energía para liberar electrones para la conducción eléctrica.

Pero esto hace también más difícil fabricar en componentes. Las obleas de carburo de silicio son también más pequeñas y más caras que las hechas de silicio, aunque el coste está cayendo.

El éxito de Newcastle ha sido en el desarrollo de los componentes necesarios de los sensores. También en construir el sistema de generación para conseguir los voltajes en un sistema de auto-arranque.

Bibliografía: Sensors to operate in very high temperatures. The engineer. September 2010.
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