LAS BATERIAS DE ESTADO SOLIDO

Una batería es un dispositivo que permite acumular energía. Su funcionamiento se basa en la conversión de la energía química almacenada en eléctrica. Una batería tiene tres elementos: un electrodo positivo o ánodo; un electrodo negativo o cátodo; y un electrolito que permite que los iones se muevan entre los electrodos. Este electrólito es un líquido o gel de carácter ácido y fácilmente inflamable. Los electrodos están separados por un material separador. Una batería está compuesta por un conjunto de celdas, por eso comúnmente se le llama pila.

 

Hasta principios de los años 50 o 60 del siglo XX la mayoría de las baterías eran de plomo ácido (baterías húmedas). Eran baterías necesitaban mantenimiento pues había que rellenar periódicamente con agua destilada la evaporada por el ácido sulfúrico.

Posteriormente surgieron las baterías sin mantenimiento donde el ácido era sustituido por un gel, también con características ácidas por lo que sigue siendo corrosivo. Estas baterías de níquel-hierro y níquel-cadmio eran poco eficientes, lentas de cargar y se descargaban fácilmente. Además, estas últimas al llevar cadmio eran muy contaminantes, ya que el cadmio al igual que el plomo es altamente tóxico.

Las baterías de niquel-metal hidruro sustituyeron el cadmio por un cátodo de hidruro metálico por lo que además de ser mas baratas y no tener efecto memoria no contaminan tanto.

Las baterías de litio suelen emplear como electrólito una solución de sales de litio encargada de transmitir los iones entre los polos. Luego el electrólito es líquido o gel que facilita el desplazamiento de los iones, con los peligros que eso lleva.

Estas dos últimas son las que mas se emplean actualmente siendo la tendencia a utilizar baterías de litio, aunque algunos fabricantes como Toyota utilizan en algunos modelos de vehículos híbridos, baterías de metal-hidruro modificadas, de alto rendimiento y seguridad.

Y es aquí cuando entramos en el problema de la seguridad. En general, aunque los fabricantes garantizan gran seguridad, esta no es al 100% ya que se han dado casos, muy pocos relativamente, de incendiarse baterías e incluso de explotar.

Las futuras baterías de estado sólido sustituirán ese líquido por un elemento sólido de metal de litio, óxidos cerámicos o vidrios de sulfuro que cumplirá con la misma función, pero con muchas más ventajas. Entre ellas:

• Menor tamaño ya que la separación de los electrodos será mas delgada y no necesitaran separador.
• Mayor capacidad ya al tener menos separación entre electrodos las celdas son más delgadas y caben mas en el mismo tamaño.
• Menor peso y tamaño. 
•  Menor tiempo de recarga.
• Vida útil más larga.
• Mayor seguridad ya que no explotarán ni arderán.

Si a ello unimos el empleo como el grafeno, los iones de sodio y otros nuevos materiales, podemos aventurar que de aquí a pocos años, dos o tres como máximo, tendremos coches eléctricos con una autonomía de 1000 km, que se podrán recargar en 5 o 10 minutos. Estas baterías serán mas ligeras, seguras y baratas, y más fáciles de reciclar.

Un saludo

Angel Romero

TECNOLOGÍA NFC

Near field communication (NFC) es una tecnología de comunicación inalámbrica, de corto alcance y alta frecuencia que permite el intercambio de datos entre dispositivos. Funciona en la banda de los 13.56 MHz por lo que en esa banda no hace falta licencia para usarla.

Se deriva de las etiquetas RFID, las típicas etiquetas de seguridad que encontramos en muchas prendas de ropa o en tarjetas de transporte.

NFC es una plataforma abierta pensada desde el inicio para teléfonos y dispositivos móviles. Su tasa de transferencia puede alcanzar los 848 kbit/s por lo que su enfoque más que para la transmisión de grandes cantidades de datos es para comunicación instantánea, es decir, identificación y validación de equipos/personas.

Su punto fuerte está más que en la velocidad de transmisión, en la velocidad de comunicación, que es casi instantánea sin necesidad de emparejamiento previo. Como contrapartida, el alcance de la tecnología NFC es muy reducido, pues se mueve como máximo en un rango de los 20 cm. A su favor también juega que su uso es transparente a los usuarios y que los equipos con tecnología NFC son capaces de enviar y recibir información al mismo tiempo.

La tecnología NFC puede funcionar en dos modos:

• Activo, en el que ambos equipos con chip NFC generan un campo electromagnético e intercambian datos.
• Pasivo, en el que solo hay un dispositivo activo y el otro (normalmente una etiqueta con chip) aprovecha ese campo para intercambiar la información.

Usos de la tecnología NFC

La premisa básica a la que se acoge el uso de la tecnología NFC es aquella situación en la que es necesario un intercambio de datos de forma inalámbrica. Lo usos que más futuro tienen son la identificación, la recogida e intercambio de información y sobre todo, el pago.

Identificación: el acceso a lugares donde es precisa una identificación podría hacerse simplemente acercando nuestro teléfono móvil o tarjeta con chip NFC a un dispositivo de lectura. Los abonos de autobús son un ejemplo muy válido.

Recogida/intercambio de datos: Google es el principal protagonista de este uso, pues en combinación con las etiquetas RFID, utilidades como marcar dónde estamos, recibir información de un evento o establecimiento son inmediatas.

Pago con el teléfono móvil: sin duda alguna es la estrella de los usos del NFC. La comodidad de uso y que el gasto pueda estar asociado a nuestra factura o una cuenta de banco son armas muy poderosas y esta tecnología está camino de ser el método de pago del futuro.

Precisamente en España ha finalizado una de las mayores pruebas con esta tecnología como método de pago. Ha sido en Sitges, con la colaboración de Visa, La Caixa y Telefónica.

La mayoría de los dispositivos móviles ya traen la tecnología NFC

Etiquetas o tags NFC




Las NFC Tags (etiquetas) son pequeñas etiquetas/chapas/pulseras que incluyen un pequeño chip NFC en modo pasivo que cuestan entre 15centimos y 3€ dependiendo de la cantidad. No necesitan batería y se puede grabar en ellas cualquier cosa: una dirección web, unos datos de contacto, un número de teléfono, un programa, una serie de órdenes…


A continuación tan solo hemos de acercar un dispositivo (móvil) con NFC a estas etiquetas y alguna cosa pasará. Por ejemplo, podemos definir que al pasar el teléfono por encima de una NFC Tag se active el WiFi, se suba al máximo el volumen del teléfono y se desactive el Bluetooth. Todo tan solo acercando el teléfono.

Estas NFC Tags tienen dos modos posibles: escritura-lectura o únicamente lectura. De esta manera podemos ir cambiando su contenido a nuestro gusto o bien predefinir un contenido y que no se pueda cambiar.

Ventajas/Inconvenientes

Muchos diréis que se parece mucho al Bluetooth o a los códigos QR. Pero para nada, es bastante diferente e incluye una serie de ventajas e inconvenientes que lo hacen único.

Ventajas:

• No necesitas batería. Puedes pegas una etiqueta en un poster, en la calle, en un artículo, en una pulsera, etc…
• Necesitas presencia física. La distancia máxima de 4-10 cm (puede ser hasta unos pocos metros) te obliga a estar presente físicamente en un lugar. Ideal para temas de seguridad o para comprobar dónde estás (un NFC Tag para hacer un check-in).
• No necesita preparación. El bluetooth requiere de un emparejamiento previo de dispositivos, el QR necesita de una app especial para leer QR. NFC no requiere nada de eso, acercas el teléfono y ya está.

Inconvenientes:

• Velocidad máxima muy baja. La velocidad del NFC no te permite transferir archivos muy grandes como canciones o similares.

Usos del NFC

El NFC tiene miles de usos y ese número cada día va aumentando. Aquí unos cuantos ejemplos:

Emparejar dispositivos

Tan simple como con un toque vincular nuestro Android a otro dispositivo como puede ser un altavoz inalámbrico, nuestra TV o incluso nuestro ordenador. Esta opción se ha implementado con Android 4.1 Jelly Bean por lo que ahora está en las manos de desarrolladores y fabricantes el implementarlas en sus productos. El ejemplo más claro de esta función es el Nexus Q, que se empareja con los Androids vía NFC. Imaginaos que emparejar dispositivos para la transmisión bluetooth o para el tethering (crear una red privada usando un dispositivo, normalmente el teléfono, como si fuera un router para poder conectar el otro dispositivo a la red a través del teléfono) hiciera con un simple toque entre ellos. Sería fantástico ¿no?

Pagar

Google está promoviendo Google Wallet, su aplicación para pagar mediante NFC. Una vez configurado correctamente, para pagar únicamente has de acercar tu teléfono a una máquina y aceptar el pago. Sencillo y rápido. Para los que dicen que si te roban el móvil es un peligro, hay que pensar que: 1) Puedes borrar remotamente el móvil y eliminar los datos, 2) Te pueden robar igualmente la cartera.

Compartir archivos

Ya lo hemos visto con S-Beam y con la nueva versión de Android 4.1 Jelly Bean. A partir de ahora, compartir archivos (como imágenes o documentos) será tan simple como tocar dos móviles y listo. Esta función debería de expandirse a cosas como aplicaciones, me refiero a compartir archivos internos de la aplicación como puede ser una nota de Evernote o un archivo de voz grabado con la grabadora.

Etiquetas de información

En muchas zonas turísticas en lugar de mostrar los típicos carteles con información de lo que vemos, nos muestran una especie de etiqueta NFC que al entrar en contacto con nuestro dispositivo, nos muestra la información de lo que vemos. Esto permite ofrecer una experiencia mucho más enriquecida a los turistas.

Tarjetas de identificación

Llevar tu DNI, carnet del coche, pasaporte y todos tus documentos de identificación en tu Android. Con un simple toque, poder identificarte en sitios como aeropuertos, estaciones de tren.. etc. Es más, esto se puede ampliar incluso para billetes de avión, por lo que ya nunca diremos: “Olvidé el billete del avión”

Utilizar periféricos vía NFC

Hace unos días surgió un teclado para Androids que funcionaba vía NFC. Al ser plegable, hacía muy cómodo su transporte y convertía a nuestros androids (smartphones) en una potente herramienta de trabajo.

Tarjeta de visita

De esta forma podemos, por ejemplo, añadir nuestra información de contacto a una pegatina, engancharla en un pequeño atril hecho a medida y colocarlo en nuestra mesa de trabajo (en caso de currar en una oficina o similar). De esta forma nos ahorramos un buen puñado de tarjetas (con el consiguiente ahorro de papel), y cualquier persona que venga a visitarnos, con tan solo acercar su teléfono a nuestro soporte ya obtendrá nuestros datos.

Enlazar a una página web

Al igual que los códigos QR, que sin darnos cuenta se han adueñado de casi todas las etiquetas comerciales, podemos crear una pegatina que enlace a una página web, por ejemplo de nuestro negocio. O incluso que nos lleve a un archivo PDF donde encontrar información relativa a ella: la carta de comida en caso de un restaurante, catálogo en caso de una tienda, etc.

Otros

Usar nuestro móvil para acreditarnos en una conferencia
Usarlo a modo de tarjeta de acceso,
Descargar la “hoja de ruta” diaria,
Usarlo a modo de“tarjeta para fichar” cuando entramos y salimos del trabajo, etc…
Control de personas
Cronometrar tiempos en pruebas deportivas (dorsales con etiquetas tag)
Etc.