- Conexión Eléctrica Tolerante al Polvo
José Luis Carrillo Aguado*
Las fallas en sistemas de cableado son un serio problema para las industrias aeroespacial, de aeronáutica comercial, aeronáutica militar y aplicaciones domésticas. Han ocurrido innumerables fallas en los circuitos y los accidentes vehiculares se han atribuido en muchas ocasiones a fallas ocurridas en el cableado creado con circuitos abiertos y/o circuitos cerradoss. A menudo, tales fallas en los circuitos ocurren debido a la vibración durante la ignición de los vehículos o durante su operación. De tal modo que desarrollar técnicas no intrusivas tolerantes a fallas se hace necesario para detectar fallas en los circuitos y señales de ruta automatizadas a través de senderos de recuperación alternativa mientras que el vehículo o los sistemas de la superficie lunar estén operando. Los conceptos de conectores que combinen las estrategias de mitigación de polvo con tecnologías de diagnóstico mediante cables tienen una aplicación significativa para los sistemas de superficie lunares y marcianos, así como para aplicaciones terrestres donde existan condiciones de polvo.
Mediante la creación de conectores eléctricos inteligentes que detectan, identifican y localizan las fallas en los circuitos y que después llevan a cabo un libramiento de los conductores dañados y los dirigen hacia espacios disponibles, la detección de fallas en los conectores es mejorada y se hace posible para recuperarse de fallas y faltas en los circuitos que dañen las misiones. Tres estilos de conceptos de conectores eléctricos para ser usados en ambientes de gravedad cero y gravedad reducida fueron desarrollados por la NASA: sistemas convencionales de conectores con barreras protectoras de polvo, sistemas conectores sin contacto, y sistemas de conectores suaves.
El conector convencional con barrera protectora contra el polvo lo mitiga mediante la incorporación de un escudo protector atrapa-polvo. Estas barreras de polvo pueden ser reacomodadas en conectores militares existentes o de la Estación Espacial Internacional. De manera análoga, es posible usar los conectores existentes que puedan ser incorporados en un conector doméstico universal. Los conectores sin contacto tienen ventajas por sobre los conectores convencionales donde la integridad ambiental significa una demanda del diseño.
El sistema de conexión eléctrica inteligente tolerante a polvo tiene varios conceptos novedosos y características únicas. Combina los diagnósticos inteligentes de cableado (monitoreo saludable) con capacidades de enrutamiento de circuito automático en un umbilical eléctrico tolerante a polvo. Reacomoda una cubierta protectora de polvo en forma de concha de cangrejo para un conector existente que se usaría en operaciones con baja gravedad, e introduce un conector doméstico universal con tres estilos de protección de polvo: capa invertida, capa rotativa y concha de cangrejo. Usa una membrana auto-saludable como una barrea de polvo para conectores eléctricos donde es requerido, mientras también combina la tecnología de flor de loto para aplicaciones donde una protección que provea una baja tensión de superficie es requerida para mitigar las fuerzas de Van der Waals. También permite usar un mecanismo de iris con una concha embebida electrodinámica como una barrera de polvo para conectores eléctricos donde es requerida.
El sistema también puede usar una protección para repeler el polvo lunar y auto-limpiar la superficie, e incorpora el monitoreo de cableado saludable y capacidades de enrutamiento automáticas en un conector eléctrico aparejado inductivamente o capacitado en parejas sin contacto. Un conector innovador en forma de dona también se incluye para mitigar los retos de polvo lunar. Agregar conchas contra polvo electrodinámicas también es posible donde se requiera para combinar la mitigación activa contra el polvo con capacidades de protección mediante un escudo de interferencia electromagnética (EMI por sus siglas en inglés).
La tecnología crece a pasos agigantados. ¿Está México preparado para subirse al tren de la investigación y la innovación, o nos quedaremos como espectadores, a merced de la voluntad de los países desarrollados? En gran medida, la responsabilidad es nuestra; asumámosla participando activamente.
*Periodista científico
