Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Sensor que identifica materiales obtuvo patente de invención

La Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) otorgó protección a un sensor de bajo costo que mediante ondas sonoras diferencia entre acrílico, vidrio, aluminio, goma y latón.

Medellín, 28 de junio de 2018Agencia de Noticias UN-

Para usar el sensor se requiere de entrenamiento. Fotos: cortesía Jovani Alberto Jiménez Builes.

El sensor capta la señal reflejada por el material analizado, la cual se visualiza en un equipo denominado osciloscopio.

En una pantalla se observan ecos generados desde el momento en que se emite la onda sonora hasta que se disipa.

Se hicieron pruebas para identificar materiales como la goma.

El prototipo tiene aplicación en el sector automotor, para identificar vidrio y latón.

La patente está vigente hasta 2035.

El sensor, que se utilizaría especialmente en la industria automotriz, es de forma cilíndrica y tiene una cara plana que al ubicarla cerca de un objeto detecta el material, cuyo nombre aparece en una pantalla. La identificación se hace con base en la emisión de una onda sonora que varía la rapidez de su atenuación según el objeto inspeccionado. Dicha onda, de 120 kilohertz (kHz), no es perceptible por los seres humanos, quienes solo captamos entre 20 hertz (Hz) y 20 kHz.

Para la detección de materiales, los creadores de esta invención le apostaron a las ondas sonoras, por su bajo costo. Ellos son el magíster en Ingeniería – Ingeniería de Sistemas, Juan José González España, y el profesor Jovani Alberto Jiménez Builes, del Departamento de Ciencias de la Computación y la Decisión, de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín.

A diferencia de los sistemas de visión, en los que es necesario que el objeto a monitorear sea visible, el nuevo mecanismo admite incluso que los elementos estén obstruidos por otros, explica el magíster González.

El funcionamiento del sensor, basado en análisis matemático, también requiere de un circuito electrónico –desarrollado como parte de la investigación– que debe ir conectado a una fuente de energía, ya sea baterías, un interruptor o electricidad.

El circuito convierte la energía, y una pieza denominada “transductor” la transforma en la señal sonora que se emite al material, el cual la devuelve y la convierte a señal eléctrica. Finalmente el sistema procesa datos que llegan a un microcontrolador –similar a un computador pequeño– que identifica el material mediante un algoritmo.

Entre las diversas aplicaciones del sensor está la de establecer cuándo hay uniones o separaciones entre partes de autos, como un caso que se conoció durante el estudio.

Se trató de una empresa colombiana de ensamble de automóviles en la que algunas veces se produjeron fisuras en el pegamento utilizado para ajustar el vidrio, además de dificultades para conocer a tiempo si el adhesivo quedaba bien puesto o era necesario removerlo.

No obstante, el prototipo también es útil para monitorear procesos químicos y determinar cuándo una muestra pasa de un estado a otro; incluso tiene potencial en la industria láctea para identificar bacterias o fisuras en las cajas, aegura el profesor Jiménez Builes, quien dirigió la tesis.

La posibilidad de utilizar el sensor en diversos análisis es importante en general para garantizar la calidad de productos o procesos como automatizar un procedimiento para disminuir la subjetividad de la valoración de un inspector humano. “En una etapa específica, el sensor podría determinar si la labor se desarrolló con exactitud y según lo deseado”, ejemplifica el investigador González España.

Aunque la identificación de materiales mediante ondas sonoras ya se ha trabajado, la principal innovación del prototipo construido es el bajo costo computacional, es decir que no requiere de computadores o equipos especializados para que pueda reconocer los materiales.

Otra ventaja es que se puede implementar en microchips que se podrían llevar al desarrollo de robots que realicen la labor de manera automática. Además se destaca su bajo costo, 1.500.000 pesos, valor mucho menor a los sensores convencionales similares, cuyo precio es cercano a los 50 millones de pesos.

El proyecto se ha expuesto en congresos de Alemania, Australia, Escocia, España, Estados Unidos, Italia y Japón. El prototipo se elaboró como parte del trabajo del Grupo de Investigación y Desarrollo de Inteligencia Artificial (Gidia) de la U.N. Sede Medellín.

La patente al proyecto denominado “Método y equipo sensor ultrasónico para la identificación de materiales con base en la duración de reverberaciones”, fue otorgada por la SIC mediante la Resolución 43793, del 22 de junio de 2018. La protección estará vigente hasta el 13 de mayo de 2035.

Para el investigador González España este logro “es un apoyo importante y motivo de gran satisfacción. Creo que es fruto del esfuerzo para que este proyecto saliera adelante”.

(Por: Fin/KAGG/MLA/LOF
)
N.° 826

Otras noticias

Los sistemas que resultaron más sostenibles social, ambiental y económicamente fueron la ganadería en confinamiento y la semiintensiva.

Medioambiente

julio 19 de 2018

Ganadería extensiva es la menos sostenible

Frente a otros sistemas de producción bovina, esta modalidad genera una mayor...

Plantas piloto de viviendas. De izquierda a derecha: cubiertas verdes con durante y verdolaga, y cubierta de concreto. Foto: Jose Ignacio de Pombo.

Medioambiente

julio 19 de 2018

Techos verdes bajan la temperatura en clima tropical

Implementar cubiertas con plantas para las viviendas ubicadas en un clima...

Los panes de harina de ahuyama son una alternativa para aprovechar los nutrientes de la hortaliza. Fotos: Unimedios.

Ciencia & Tecnología

julio 19 de 2018

Harina de ahuyama le aporta nutrientes al pan

Con 450,6 gramos (g) de harina de trigo, 70,4 g de harina de ahuyama, 7,33 g de...

Artes & Culturas

julio 19 de 2018

Documentales para hacer memoria

Hasta el 5 de agosto, los visitantes del Claustro de San Agustín de la...

Mapaná, taya X, cuatro narices Bothrops asper. Foto: cortesía INS.

Salud

julio 19 de 2018

Veneno de una misma especie de serpientes varía según su hábitat

El contenido de proteínas en venenos de las serpientes de la familia Viperidae,...

Con la investigación se busca aportar insumos para el control biológico de patógenos asociados a los cultivos de ají y pimentón. Foto: Ángela Liliana Rivera.

Desarrollo Rural

julio 19 de 2018

Bacterias controlarían enfermedades en cultivos de ají y pimentón

Algunos aislamientos de bacterias de los géneros Bacillus y Pseudomonas podrían...

Artistas como Jhonblack hacen parte de la plataforma <i>Así Suena Risaralda.</i>

Economía & Organizaciones

julio 19 de 2018

Así Suena Colombia se reinventa como modelo de negocio

Mayor visibilización de los artistas y su formación en temas complementarios...

En Colombia el grano de cacao se emplea para obtener productos como chocolate y manteca de cacao. Foto: Archivo particular

Desarrollo Rural

julio 19 de 2018

Jabones, mermeladas o mascarillas a partir de residuos del cacao

Del cacao se puede hacer mucho más que chocolate y manteca. La cascarilla, los...

Parque Nacional Natural El Cocuy, área estudiada por la investigadora. Foto: Paola Triviño

Medioambiente

julio 19 de 2018

Minería pone en riesgo hábitat de mariposas en páramos

Al afectar el suelo y toda la capa vegetal de estas zonas, la minería legal e...

Los nuevos integrantes del Senado y la Cámara de Representantes tendrán entre sus principales retos la consolidación de la paz. Foto: Santiago Rodríguez / Unimedios.

Política & Sociedad

julio 18 de 2018

Miembros del partido Farc se gradúan en técnica legislativa y acción parlamentaria

Ochenta integrantes de la Fuerza Alternativa Revolucionaria del Común (Farc)...