Diseñan una ‘batería’ inalámbrica para cargar dispositivos a 100 metros bajo el mar

El 16 de agosto de 1858, una señal eléctrica cruzó por primera vez el océano Atlántico. El mensaje, un saludo de la reina Victoria de Inglaterra al presidente de los Estados Unidos de América, James Buchanan, tardó más de 16 horas en recorrer un cable de cobre tendido a casi cuatro mil metros bajo el mar, pero llegó. Durante unos días, Europa y América quedaron unidas por un hilo que descansaba en la oscuridad y el silencio del fondo marino. 

Tres semanas después, el primer cable telegráfico transatlántico dejó de funcionar.

El océano recordó a los ingenieros que bajo el agua la tecnología no se comporta como en tierra firme. Hay más presión, más interferencias, más riesgos. Uno catálogo de obstáculos que, a pesar de los avances científicos, se mantiene en la actualidad e impide, entre otras cuestiones, que dispositivos como sensores o cámaras fotográficas submarinas se carguen con la misma facilidad que en tierra firme.

En esta problemática se centra la labor de un equipo del Instituto de Ingeniería Oceánica de la Universidad de Málaga ha desarrollado un sistema que permite enviar información y recargar baterías de dispositivos sumergidos hasta 100 metros de profundidad sin necesidad de cables ni contacto físico.

Investigadores del Instituto de Ingeniería Oceanográfica y Instituto Universitario de Investigación en Ingeniería Mecatrónica y Sistemas Ciberfísicos de la Universidad de Málaga.

La novedad del estudio radica en el diseño de un dispositivo experimental que permite a las señales magnéticas utilizadas como “cargador” propagarse de forma más eficiente bajo el agua, alcanzando distancias hasta un 80 % mayores que el aire. 

Sin cables ni buzos

La propuesta, que se encuentra en fase de desarrollo, se inspira en una tecnología cotidiana: los cargadores inalámbricos de base que se usan para móviles o cepillos de dientes eléctricos. Pero aquí, el escenario no tiene nada que ver con el ámbito del hogar. “La comunicación y el suministro de energía bajo el agua es uno de los grandes retos tecnológicos en entornos marinos”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Málaga Miguel Ángel Luque.

Según indica este experto, muchos equipos deben extraerse del agua para cambiar o recargar sus baterías, una operación costosa, dependiente de buzos y muy condicionada por el estado del mar. Este trabajo plantea una alternativa que permitiría recargar equipos sin sacarlos del ámbito marino, alargando su vida útil y reduciendo costes operativos.

El dispositivo, que se encuentra en fase de desarrollo, se probó en condiciones controladas de laboratorio.

Tal y como explican los investigadores en un artículo publicado en la revista Electronics, este avance encaja en el desarrollo del Internet de las Cosas Submarino: redes de sensores y dispositivos que operan bajo el mar y se comunican entre sí para recoger y enviar datos sin supervisión constante. Entre sus aplicaciones potenciales se encuentran:

• La monitorización ambiental.
• El control de infraestructuras submarinas.
• La exploración oceánica.
• La coordinación de vehículos autónomos que trabajen en red.

Energía submarina

Los expertos cuentan que probaron el dispositivo que diseñaron como ‘batería’ tanto en el aire como en el agua. “En condiciones normales, en el aire, este tipo de carga solo funciona a distancias muy cortas, de unos dos centímetros. Sin embargo, al sumergir ambos dispositivos en un tanque de agua salada en el laboratorio, esa separación puede ampliarse hasta 25 centímetros“, detalla Miguel Ángel Luque.

En la práctica, esta tecnología permitiría que un minisubmarino o un vehículo autónomo se acerque a un sensor instalado en el fondo marino y lo recargue sin cables, sin conectores y sin buzos. “El sistema funcionaría independientemente del estado del mar. Esto implica menos riesgos, menos costes y más tiempo de funcionamiento continuo”, subraya el investigador.

El investigador de la Universidad de Málaga Osama Mahfooz, primer autor del trabajo.

Con trabajos como este, desarrollado por el grupo de investigación del Instituto de Ingeniería Oceánica de la Universidad de Málaga, dentro de unos años, cuando una red de sensores monitorice la salud de los océanos, nadie piense en baterías ni en recargas. Bajo el agua, lejos de enchufes y cables, la energía circulará como las corrientes marinas: invisible, constante y esencial para que el mundo sumergido siga contando su historia.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un sistema de recarga de dispositivos submarinos sin cables