Cargadores piezoeléctricos en el campus para dispositivos electrónicos portátiles

Resumen

La demanda energética en las instituciones educativas ha aumentado, debido a la adopción de tecnologías como los dispositivos móviles. Esto plantea un problema recurrente para los estudiantes del campus, por la falta de puntos de recarga energética, a base de energía eléctrica, que suplan la demanda diaria, en razón al costo que requiere la implementación de la infraestructura para ello. Para abordar esta problemática, uno de los desafíos a enfrentar es la generación de puntos de energía transitoria y la implementación de nuevos puntos estratégicos ubicados en el campus institucional, para suplir situaciones de carácter urgente que requieren acceso en lugares alejados de las redes principales y secundarias dentro del campus. Los materiales piezoeléctricos se han reconocido como fuente de energía sostenible que generan una opción en espacios abiertos. A partir de este principio, se realizó un proceso de empatía que permitió establecer una forma natural que posibilitara generar energía a partir de cargas mecánicas. Derivado de este análisis se planteó captar la energía a partir del movimiento de los usuarios durante su recorrido en puntos de gran flujo de personas. Durante la realización del proyecto, se realizaron múltiples mejoras estructurales al diseño de los módulos, a favor de la optimización del sistema, así como pruebas y variaciones funcionales, mediante la implementación de prácticas colaborativas con el software Fusion 360, buscando la máxima cantidad de voltaje que se pudiera generar, además de la construcción de los módulos funcionales mediante el uso de impresoras 3D y el software CURA. Como resultado, se obtuvieron ocho módulos de baldosas hexagonales, cada uno con 20 piezoeléctricos de 35 mm de diámetro, con una amplitud de voltaje generado de 3,5V. La incorporación de sensores o modificaciones estructurales facilitó el desarrollo de un modelo funcional que llegó al nivel de diseño de detalle, mediante el uso de tecnologías de impresión 3D. De acuerdo con las verificaciones y validaciones realizadas, se estableció el potencial que este concepto desarrollado promueve para ser desarrollado a futuro a escala industrial.