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Estudiantes de ingeniería crean chip basado en sistema acústico de los murciélagos

El proyecto implica el procesamiento digital para capturar y procesar señales acústicas de 36 micrófonos MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), en el rango de frecuencias ultrasónicas.

Inspirados en la ecolocación de los murciélagos, capaces de cazar pequeños insectos en movimiento gracias a las señales de ultrasonido, estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil en Automatización de la Universidad del Bío-Bío (UBB), diseñaron un chip digital que fue fabricado en Michigan, Estados Unidos.

El académico Krzysztof Herman y los alumnos Mauricio Montanares, Maximiliano Cerda, Luis Osses y Sebastián Guajardo, fueron los artífices de este logro tras ser seleccionados entre los 19 mejores del concurso organizado por IEEE Circuits and System y patrocinado por Google – Skywater, que incluyó la participación de 60 iniciativas a nivel mundial. ¿El premio? Acceder a la fabricación gratuita a través de herramientas proporcionadas por Skywater y a la asesoría de especialistas.

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El proyecto adjudicado por el equipo UBB, implementa un sistema que permite el procesamiento digital para capturar y procesar señales acústicas de 36 micrófonos MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), en el rango de frecuencias ultrasónicas.

El apoyo de Google

La asociación entre Google y SkyWater Technology facilitó el desarrollo mediante herramientas de código abierto luego de que a finales de 2020 Tim Ansell, empleado de Google, convenciera a la empresa de financiar los costos de fabricación de los chips.

Ambas empresas crearon el programa MPW (Multi Project Wafer) que liberó un PDK por primera vez en la historia a la comunidad llamado SKY 130, lo que permitió que cualquier persona, de manera gratuita pudiera diseñar un chip y enviarlo a fabricar. De esta manera, se dispuso la tríada idónea para este proceso: herramientas, PDK y los costos de manufactura que fueron asumidos por Google.

“Esta oportunidad fue una gran ventaja debido a que pudimos fabricar un chip a costo cero, sin trámites, ni postulaciones y reportes finales. Lo hicimos como grupo, en las tardes o noches, para avanzar en el desarrollo y aprovechar el tiempo de manera eficaz. Fuimos asesorados por Ronald Valenzuela de Synopsys Chile. Posteriormente, lo enviamos para su fabricación a Estados Unidos”, comentó Krzysztof Herman.

Según el investigador, este es el último nivel de electrónica clásica, por lo que es un desafío, ya que son varios años de aprendizaje. El chip se podrá conectar al computador, para programar y verificar su funcionamiento, en un proceso conocido como post-silicon validation.

“Lo que me sorprendió de este proyecto es la comunidad que se formó con expertos de las mejores universidades del mundo y que están abiertos a colaborar con una comunicación y disposición muy fluida. Ha sido alentador que este tipo de tecnologías y su desarrollo, si se pueden hacer en Chile», dijo el alumno de Ingeniería Civil en Automatización de la UBB, Mauricio Montanares.

Localización

El decano de Ingeniería de la UBB, Patricio Álvarez, destacó las dos líneas de trabajo fundamentales para el desarrollo y proyección de la Facultad de Ingeniería: “la primera es la capacidad de innovar y desarrollar nuevas tecnologías de posicionamiento y localización, a partir de señales de audio combinadas que -utilizando algunas ideas ya presentes en la naturaleza- permiten generar mapas espaciales para identificar la posición, velocidad y dirección del movimiento de objetos en determinada área”.

En segundo lugar, la autoridad académica valoró la capacidad local para diseñar y probar digitalmente dispositivos electrónicos de alta complejidad, que pueden ser fabricados y distribuidos a cualquier parte del planeta.

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