Nuestros hogares y oficinas nos vigilarán y responderán a nuestras necesidades sin necesidad de que les demos instrucciones. Pero para que sea factible tener sensores inalámbricos diminutos colocados sobre todas nuestras cosas y sobre nosotros mismos, habrá que sustituir los dispositivos actuales que consumen mucha energía por alternativas más autosuficientes.
Normalmente, los transistores en un circuito están encendidos, con la corriente fluyendo a través de ellos, o apagados, sin que fluya la corriente, dependiendo de si el suministro de voltios está por encima o por debajo de determinado umbral. Sin embargo, en realidad siempre hay una pequeña cantidad de corriente que se filtra a través de la mayoría de los transistores incluso cuando técnicamente están apagados. Para determinadas tareas, se pueden diseñar chips que aprovechen este fenómeno y usen esa corriente, reduciendo drásticamente la necesidad de cambiar a un estado «encendido» que consume más energía.
Una start-up con sede en el estado de Virginia (EEUU) llamada PsiKick está desarrollando un microchip de este tipo para tareas sensoras sencillas. Dependiendo de la aplicación, consume entre un 1% y un 0,1% de la energía que consumen chips parecidos que hay en el mercado, según el cofundador de PsiKick, David Wentzloff.
Wentzloff y el otro cofundador, Brenton Calhoun, estudiaron juntos en el laboratorio de Sistemas y Circuitos Eficientes del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU). Los dos pasaron a ser profesores, en las universidades de Michigan (EEUU) y Virginia respectivamente, pero siguieron colaborando. La start-up tiene previsto empezar a vender sus primeros chips en 2015.
Pero Wentzloff y Calhoun no son los únicos que están desarrollando lo que se denominan microchips «subumbral». Entre las demás empresas que exploran el concepto están ARM Holdings, la compañía de microchips británica que vende licencias de diseños para muchos procesadores móviles, e IMEC, un centro de investigación en microelectrónica con sede en Bélgica.
Que el chip de PsiKick necesite tan poca energía significa que puede funcionar incluso con las pequeñas cantidades de energía que se pueden lograr sin usar una batería. Wentzloff y Calhoun han probado su diseño de chip en un electrocardiógrafo portable que funciona exclusivamente con el calor corporal. Gracias a otras técnicas para ahorrar energía, el dispositivo solo necesitó el 0,1% de la electricidad consumida por un electrocardiógrafo típico, explica Wentzloff.
En el futuro, la energía podría provenir de un pequeño panel solar; de una antena que recoja energía de las ondas de radio; de un material termoeléctrico que absorba el calor corporal; o de dispositivos piezoeléctricos que recojan energía del movimiento.
El profesor asociado de informática e ingeniería de la Universidad de Washington (EEUU), Luis Ceze, afirma que lleva tiempo siguiendo el trabajo de Wentzloff y Calhoun, y cree que su tecnología es prometedora.
«Si realmente consigues diseñar dispositivos que funcionen recogiendo energía, se abre una cantidad increíble de aplicaciones», afirma Ceze. «Su trabajo muestra el camino de una tendencia que creo que será increíblemente emocionante».
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