Jorge Carlos Fernández Francés

Green Team Twente construye auto de carrera propulsado por hidrógeno

n coche de carreras que funciona con hidrógeno verde. Esto es lo que los estudiantes deEquipo Verde Twentedemostrar que el hidrógeno es también una buena alternativa a los combustibles fósiles. El equipo está desarrollando un automóvil este año que puede alcanzar velocidades de cien kilómetros por hora en cinco segundos. “Aunque es una estimación”, dice Amber Peters, directora de equipo del Green Team Twente. El equipo competirá el próximo verano en la Formula Student Race en el circuito de Assen y en Hockenheim en Alemania.

Peters: “El hidrógeno es una fuente de energía altamente sostenible. Nuestra red eléctrica actual no está diseñada para toda la energía solar y eólica que se genera. Puede almacenar hidrógeno de forma segura y durante un período de tiempo más largo en un tanque”.

Varios equipos dentro del Green Team Twente están trabajando en diferentes partes del auto de carrera. Un equipo de hidroelectrónica está trabajando en la parte de hidrógeno así como en seguridad y controles. El equipo mecánico se está centrando en la refrigeración y el chasis, entre otras cosas. La construcción de un coche de carreras propulsado por hidrógeno ya lleva bastante tiempo, señala Peters. “Por eso estamos usando un tanque de hidrógeno que ya está en el mercado. Cuando está vacío, instalamos uno nuevo”.

El primer Green Team Twente lanzó un vehículo propulsado por hidrógeno allá por 2012. Un vehículo que, sobre todo, pudiera conducirse el mayor tiempo posible. El equipo ganó varios premios a partir de 2012, como el Shell Eco-marathon y el Driver’s World Championship junto con varios premios de comunicación.

La composición del equipo cambia cada año académico. Los estudiantes de la Universidad de Twente y la Universidad de Saxion se toman un año sabático para concentrarse por completo en el proyecto. Durante diez años, decenas de estudiantes han perfeccionado la tecnología del automóvil y ampliado su alcance. El coche ahora ha llegado a 992 kilómetros.

«En algún momento se convirtió en una cuestión de un gramo menos en la carrocería, o un gramo menos en el chasis», dice el director del equipo, Amber Peters, «así que era hora de empezar a innovar de nuevo». A partir de ahí, el equipo del año pasado trazó un nuevo rumbo para competir en la Formula Student Race, una carrera internacional. “Ahora estamos construyendo un auto de carrera real: ¿qué tan rápido puedes acelerar? ¿Qué tan rápido va el auto en las esquinas? Un área totalmente nueva para nosotros”.

Ganando entusiasmo
Tan único, de hecho, que todavía no tiene una clase de carreras propia. «Estamos tan por delante del resto de Europa que ni siquiera hay otros autos de carrera de hidrógeno en nuestra clase todavía». El equipo pasó gran parte del año pasado tratando de entusiasmar a otros estudiantes para que cambiaran de autos eléctricos de carreras a autos de carreras de hidrógeno”.

Hay varios equipos de estudiantes que ya compiten en carreras eléctricas. Pasar de electricidad a hidrógeno es un gran salto, según Peters. “No solo en términos de conocimiento, sino también en términos de presupuesto. Se necesita mucho tiempo, un grupo de personas y energía para encontrar empresas que estén dispuestas a apoyarlo”.

Peters ha notado que las empresas se están volviendo cada vez más entusiastas. “O expresan su interés durante las ferias comerciales o se registran como socios”. Unirse al Green Team Twente sonsocioscomo Rosen, VDL Energy Systems y Royal Aerospace Center. El equipo tiene docenas de socios en una variedad de categorías. “Algunos socios invierten monetariamente, otros con poder de personas. O podemos participar en un curso, o podemos hacer uso de sus herramientas y equipos”.

Cien por ciento
Peters se unió al Equipo Verde a principios de este año académico junto con otros veinticinco estudiantes. Peters completó su licenciatura en Medicina Técnica el verano pasado. Sintió que era hora de “aprender algo fuera de mis estudios”.

“En Medicina Técnica llego a tener muchas consultas con otros. Por lo tanto, puedo hacer un buen uso de esas habilidades ahora. Además, tengo muchas conversaciones con los miembros del equipo. ¿Qué están haciendo exactamente, qué están pensando? También creo que es muy interesante mantener una visión general de los distintos equipos (tenemos varios equipos técnicos y un equipo de comunicaciones) y conectar esos equipos entre sí”. Lo que la atrajo particularmente fue trabajar juntos en una forma de innovar y hacer que el automóvil esté al punto en que pueda participar en una carrera.

“Es un equipo tan entusiasta. Todo el mundo está dispuesto a compartir sus conocimientos entre sí. Si solo entro al taller para pedir una explicación, termino pasando quince minutos allí. Este entusiasmo también es evidente en las ferias comerciales. Si no hago ningún progreso en lo que respecta a la tecnología, alguien más se hará cargo de inmediato e intentará algo. Todo el mundo está cien por cien comprometido a conseguir que ese coche corra”.

En una clase de carreras propia
”Con el fin de establecer su propia clase de carreras, el equipo actualiza regularmente a la organización de carreras de FS sobre los aspectos técnicos del auto. “Pueden usar esta información para redactar regulaciones para que personas independientes puedan capacitarse para realizar la inspección técnica del automóvil durante la competencia”.

El equipo toma nuevos pasos cada semana, como incorporar un micrófono en el casco para que el conductor pueda hablar con el resto de su equipo. O algunos componentes vendrán para el sistema de enfriamiento, continúa diciendo Peters. El equipo competirá con la versión a batería del automóvil a principios de noviembre. «El sistema de hidrógeno no se habrá desarrollado lo suficiente para entonces».

El Equipo Verde actual se basa en el conocimiento del equipo del año pasado. Su consejo de supervisión y asesor incluye ex miembros del equipo además de personas de la Universidad de Twente. “Todos todavía están muy involucrados. Una vez que el auto esté funcionando y listo para competir, estoy bastante seguro de que el equipo del año pasado vendrá a verlo”.

Dinámica
El equipo también aprende de sus ‘vecinos’. Su oficina y taller están ubicados en elfábrica del futurodonde también se alojan otros cuatro equipos de estudiantes: Solar Boat, Electric Super Bike, Drone Team Twente y Robot Team Twente. “Es una dinámica realmente genial cuando estás en el taller. Una persona está trabajando en un robot, otra en un motor. A veces parece un desastre bastante grande, pero definitivamente uno con un tipo de orden estructurado”, dice Peters con una gran sonrisa.

Peters tiene reuniones semanales con los otros directores de equipo. “¿Cómo están y a qué se enfrentan? O cosas como qué debemos hacer con el edificio, o un evento que estamos organizando juntos. Todos son equipos que innovan en áreas totalmente diferentes, pero es realmente genial que, sin embargo, estemos conectados entre nosotros”.

Jorge Carlos Fernández Francés

Los autos hipereficientes alivian la red eléctrica: Es hora de una etiqueta energética para autos eléctricos¨

Coches eléctricos hipereficientes, como el coche solar deAño luz, puede reducir la carga en la red de energía. Sin embargo, lejos de todos los coches eléctricos hoy en día se pueden considerar eficientes. ¿Es hora de una etiqueta energética como una forma de informar a los consumidores, similar a las etiquetas energéticas en los edificios o refrigeradores? “Necesitamos desesperadamente ese incentivo. Si todos comienzan a conducir un SUV eléctrico pesado, eso está lejos de ser ideal”, dice Auke Hoekstra, asesor senior de movilidad eléctrica.

Aerogeneradores, paneles solares y coches eléctricos: la transición verde exige fuentes renovables. Sin embargo, esto está provocando que la red eléctrica de los Países Bajos se sobrecargue. Se genera demasiada electricidad en las horas punta. En consecuencia, los operadores de la red se han visto obligados a declarar una prohibición de conexión en algunos lugares por el momento.

Recientemente, Lightyear encargó a PwC Strategy y Stedinpara realizar un estudiosobre cómo los coches hipereficientes pueden aliviar la presión sobre la infraestructura energética. Esto resultó ser claramente el caso. En el escenario en el que el 20 por ciento de la flota de vehículos holandesa esté compuesta por autos eléctricos hipereficientes para 2040, se necesitaría un total de 2.200 millones de euros menos en fondos para gastar de 2022 a 2040 en refuerzos de la red.

Una etiqueta energética para los coches eléctricos
Tom Selten, vicepresidente de desarrollo comercial de Lightyear: “En este estudio, apagamos el techo solar de Lightyear, por así decirlo. Nos fijamos únicamente en la cantidad de electricidad que utiliza el coche. Esto reveló que puede ahorrar una enorme cantidad de energía y, por lo tanto, dinero, en comparación con los automóviles eléctricos normales. Eso se debe a cómo hemos diseñado nuestro automóvil: el Lightyear es un 50 por ciento más eficiente en comparación con otros autos eléctricos. Por ejemplo, no acelera a velocidades extremadamente rápidas. Dado que utiliza menos energía, no requiere tanta inversión en infraestructura energética, y si enciende los paneles solares, descarga aún más la red”.

Lightyear espera que el estudio anime al gobierno holandés a considerar las etiquetas energéticas en los autos eléctricos. “Hacemos un llamado a los políticos para que empiecen a pensar en esto. No solo para promover la compra de autos eléctricos, sino también para ayudar a guiar a los consumidores a elegir entre los diferentes tipos de autos. Actualmente, recibe tanto subsidio en una variante de eficiencia energética como en una variante que consume una gran cantidad de electricidad. Eso tiene que cambiar”.

Un todoterreno pesado
“Definitivamente es una buena noticia que los autos eléctricos como el Lightyear estén ayudando a descongestionar la red”, señala Hoekstra. Por eso también es partidario de sacar una etiqueta energética. “En este momento, a la gente no le importa mucho la forma económica en que un automóvil eléctrico usa realmente su energía. De hecho, cuando las personas comienzan a conducir eléctricamente, el peligro es que incluso les importe menos. Después de todo, el precio que pagas por kilómetro es increíblemente bajo”. Entonces, ¿es hora de comenzar a pensar en esas etiquetas energéticas y también en gravar los autos eléctricos en función de su peso? Como dice Auke: «Si todos comienzan a conducir un SUV eléctrico pesado, eso está lejos de ser ideal».

Carga bidireccional
Además, hay más formas en que Lightyear está ayudando a aliviar la red eléctrica. La capacidad del e-car para cargar bidireccionalmente es otra forma en que puede ayudar. Este es el caso cuando, además de poder recargarse eléctricamente, el automóvil también puede servir como almacenamiento de energía verde.

La red eléctrica alcanza su punto máximo en ciertos momentos, pero en otros momentos, existe la necesidad de generar energía verde. “Puedes comparar el Lightyear con una especie de batería sobre ruedas. Supongamos que el automóvil está estacionado frente a su puerta durante un par de días en el verano. Incluso si no está en la carretera, todavía puede suministrar electricidad verde a la red, que es generada por los paneles solares en el techo”. Sin embargo, como admite Hoekstra, una batería doméstica especialmente diseñada para almacenar una gran cantidad de energía es aún más eficiente. “Los autos hipereficientes no deberían ser demasiado pesados, por lo que la batería suele ser más liviana. Eso a su vez es una desventaja”.

A pesar de esto, las etiquetas energéticas y el impuesto adicional para los autos eléctricos pesados ​​​​deberían estar vigentes independientemente, dice Hoekstra en conclusión. “Pero hay que nivelar las cosas. Entonces, por supuesto, ese incentivo también debería extenderse a los automóviles contaminantes que funcionan con diésel o gasolina”.

Jorge Carlos Fernández Francés

Volvo entrega camiones eléctricos con acero libre de fósiles

Volvo se ha convertido en el primer fabricante de camiones del mundo en comenzar a utilizar acero libre de fósiles en sus camiones. El acero libre de fósiles es producido por la siderúrgica sueca SSAB y se fabrica utilizando una tecnología completamente nueva con electricidad e hidrógeno libres de fósiles. “Esto conduce a un impacto climático significativamente menor y un paso importante hacia una cadena de valor libre de emisiones”, dijo Volvo en un comunicado.

El primer acero producido con hidrógeno se utilizará en los rieles del bastidor del camión eléctrico, la columna vertebral del camión sobre la que se montan todos los demás componentes principales. A medida que aumente la disponibilidad de acero libre de fósiles, también se introducirá en otras partes del camión. Entre los clientes que contarán con acero libre de fósiles en algunos de sus camiones eléctricos se encuentran Amazon y DFDS.

Transición verde
“DFDS está comprometido con nuestra transición ecológica y con la entrega de soluciones logísticas y de transporte más ecológicas”, dijo Niklas Andersson, codirector de DFDS. “Cada paso en la transición verde de la logística nos acerca a una sociedad libre de carbono. Por lo tanto, nos alegra saber que algunos de nuestros nuevos camiones eléctricos que se entregarán pronto también se fabricarán con acero libre de combustibles fósiles”.

90 por ciento reciclable
En la actualidad, alrededor del 30 % de los materiales de un nuevo camión Volvo provienen de materiales reciclados. Además, hasta el 90% del camión se puede reciclar al final de su vida útil. El acero libre de fósiles será un importante complemento del acero tradicional y reciclado que se utiliza en los camiones de Volvo.

Jorge Carlos Fernández Francés

Este automóvil solar acaba de recorrer los EE. UU. y comenzará la producción el próximo año

El impulso para retirar los automóviles con motor de combustión y la transición a vehículos eléctricos se está intensificando, incluso cuando los precios de la energía aumentan y las redes eléctricas se reducen . Eliminar al intermediario con automóviles que pueden convertir la luz del sol en caballos de fuerza por sí solos podría ayudar. El próximo año llegará al mercado uno nuevo: la empresa alemana Sono Motors terminó una gira por los Estados Unidos de su automóvil solar Sion el mes pasado y tiene la intención de entregar los primeros vehículos a los clientes europeos a fines de 2023.

Se explica bastante por el nombre, pero como repaso rápido, los autos solares tienen un paquete de baterías que se puede enchufar para cargar como cualquier otro auto eléctrico, pero también tienen paneles solares en el techo y el capó que le dan a la batería un poco más de jugo.

¿De cuánto jugo estamos hablando? Varía; Tanto Aptera Motors, con sede en California, como la startup holandesa Lightyear, dicen que sus primeros autos solares, llamados Aptera y Lightyear 0 , respectivamente, pueden alimentarse hasta 40 millas por día en condiciones óptimas de sol. Las especificaciones del Sion dicen que puede obtener de 112 a 245 kilómetros (65 a 152 millas) de rango de energía solar por semana en «condiciones ideales»; eso equivale a 10 a 20 millas por día, lo cual es casi insignificante si está tratando de usar el automóvil para algo que no sea hacer mandados en la ciudad.

El Sion recibe menos jugo del sol porque utiliza una tecnología ligeramente diferente a la de sus competidores. En lugar de los paneles solares habituales hechos de vidrio, su matriz solar está basada en polímeros y está integrada en los paneles de su cuerpo. Esto conlleva las ventajas de costos más bajos y menos peso, a expensas de la variedad y el estilo. Como dijo el CEO Laurin Hahn : “Este automóvil viene en cualquier color que desee, siempre que sea negro. Así que básicamente no hay opciones. Eso es enorme en el ahorro de costos”.

El auto no necesita un trabajo de pintura, agregó, porque tiene paneles solares en el exterior; esto, junto con un marco espacial de aluminio y los modelos de venta directa en línea y fabricación por contrato que la compañía está utilizando, ayudan a reducir el costo de Sion.

Una empresa finlandesa llamada Valmet Automotive producirá el Sion. La batería de fosfato de hierro y litio del automóvil tiene un alcance de 190 millas, con 465 medias celdas solares integradas en el techo, las puertas, los guardabarros y el capó. Su velocidad máxima es de 87 millas/140 kilómetros por hora.

El vehículo también tiene carga bidireccional: puede conectarlo a un tomacorriente de su casa para cargar su batería, o si su batería está llena y necesita alimentar su casa u otro automóvil, también hay un enchufe para eso. Incluso podría devolver energía a la red, aunque solo hasta 11 kilovatios.

Un inconveniente, si te importan este tipo de cosas, es que Sion no ganará ningún concurso de belleza (al menos no si yo soy el juez). Mientras que el Lightyear 0 parece un sedán normal y el Aptera se parece a un huevo aerodinámico aplanado sobre tres ruedas, el Sion se puede describir como una tosca caja negra mate que contiene cinco asientos y un hatchback.

Lo que le falta en atractivo estético, con suerte lo compensará en practicidad. Whoopie Goldberg, por su parte, lo apoyó con entusiasmo: «Este automóvil sería genial si tienes una familia», le dijo a un reportero de TechCrunch . “Esto puede reemplazar a la mini van. Puedes ir de compras en él. Puedes sentirte cómodo estacionándolo.”

Dejando a un lado la tecnología solar, el precio de $25,000 del Sion lo convierte en uno de los vehículos eléctricos más baratos del mercado (bueno, no tan barato como el diminuto auto solar Squad de $6,800 , pero es más como un carrito de golf).

Hasta la semana pasada, Sono dijo que había recibido más de 20.000 reservas de particulares y más de 22.000 pedidos anticipados de empresas. La empresa tiene como objetivo producir 257.000 Sions en un período de siete años.

Un mundo donde los autos funcionan con la luz del sol suena terriblemente agradable. Pasará un tiempo antes de que lleguemos allí, si es que alguna vez lo hacemos, pero los autos como el Sion son un comienzo.

Jorge Carlos Fernández Francés

La tecnología espacial de la NASA podría reducir los tiempos de carga de los vehículos eléctricos a menos de 5 minutos

Las personas que dicen que no deberíamos gastar tanto en misiones espaciales y tecnologías espaciales olvidan, o simplemente no son conscientes, del gran beneficio que muchas de esas tecnologías pueden tener aquí en la Tierra.

Tomemos, por ejemplo, los numerosos satélites que se utilizan hoy en día para investigar y comprender mejor los efectos del cambio climático desde el espacio exterior.

Ahora, una tecnología experimental de la NASA diseñada para enfriar equipos en el espacio podría reducir drásticamente los tiempos de carga de los vehículos eléctricos (EV) a cinco minutos o menos, revela una publicación de blog de la NASA .

Ebullición de flujo subenfriado probada a bordo de la ISS
La técnica, llamada «ebullición de flujo subenfriado», mejora la transferencia de calor de los cables de carga y podría aumentar drásticamente la cantidad de corriente eléctrica que los cargadores de vehículos eléctricos actuales pueden suministrar a los vehículos. Esto, a su vez, reduciría en gran medida los tiempos de carga, incluso permitiendo una carga completa desde vacío en tan solo cinco minutos o menos, según la NASA.

La agencia espacial estadounidense dice que una corriente de aproximadamente 1400 amperios debería ser suficiente para cargar un automóvil promedio en cinco minutos. Como punto de referencia, la NASA explica que los cargadores avanzados entregan corrientes de hasta 520 amperios, mientras que los cargadores estándar tienden a proporcionar menos de 150 amperios.

El problema de ir mucho más allá de los 520 amperios es que el cargador comenzaría a generar mucho más calor, lo que significa que podría ser peligroso para los usuarios.

Afortunadamente, la NASA ha ayudado a probar una tecnología que puede enfriar de forma segura los cables que transportan cargas extremadamente altas. Un equipo de la Universidad de Purdue desarrolló el Experimento de ebullición y condensación de flujo (FBCE), que los llevó a realizar experimentos de transferencia de calor y flujo de fluido de dos fases en el entorno de microgravedad de larga duración en la Estación Espacial Internacional (ISS). Esencialmente, usaron cables refrigerados por líquido en la estación orbital para probar su método. El líquido atraído por los cables calientes se encontraba en un estado subenfriado, lo que significa que estaba muy por debajo del punto de ebullición.

Eliminar una barrera clave para la adopción de vehículos eléctricos
Usando la tecnología FBCE, el equipo de la Universidad de Purdue, patrocinado por la División de Ciencias Físicas y Biológicas de la NASA, dijo que logró 2.400 amperios a lo largo de un cable utilizando un flujo de ebullición subenfriado. En su experimento, explica la NASA, «el refrigerante líquido dieléctrico (no conductor de electricidad) se bombea a través del cable de carga, donde captura el calor generado por el conductor que transporta corriente».

Vale la pena señalar que, si bien esto es mucho más que los 1400 amperios necesarios para cargar un automóvil en cinco minutos, se llevó a cabo como parte de un experimento de laboratorio controlado; no es lo mismo que una prueba en un automóvil real en condiciones reales. .

Aún así, como señala la NASA, el nuevo sistema podría usarse para «entregar 4,6 veces la corriente de los cargadores de vehículos eléctricos más rápidos disponibles en el mercado hoy en día al eliminar hasta 24,22 kilovatios de calor». Todo esto podría eliminar una de las barreras clave, los largos tiempos de carga, para la adopción de vehículos eléctricos, y todo gracias a una tecnología que se construyó y probó originalmente en el espacio exterior.

Jorge Carlos Fernández Francés

Agregar calor a las baterías de los vehículos eléctricos les ayuda a cargarse en solo 10 minutos

La ansiedad por la autonomía es una de las mayores barreras para la adopción de vehículos eléctricos, impulsada en gran parte por el largo tiempo que lleva recargar. Pero un nuevo enfoque puede darle a una batería suficiente energía para viajar 200 millas en poco más de 10 minutos.

La tecnología de baterías es la barrera más grande para la adopción generalizada de vehículos eléctricos, porque los dispositivos actuales brindan menos autonomía por libra que la gasolina y tardan mucho más en recargarse. Si bien esto no es un problema para la conducción diaria, hace que los viajes de larga distancia sean más desalentadores, lo que puede desanimar a los nuevos compradores.

La respuesta de los fabricantes de automóviles ha sido colocar cada vez más baterías en sus vehículos, pero esto tiene desventajas obvias. Hace que los autos sean mucho más caros y acumula un peso adicional que luego debe transportarse. También impulsa la demanda de las materias primas necesarias para fabricar baterías de iones de litio, cuyas cadenas de suministro son cada vez más tensas.

Pero los investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania y una nueva empresa con sede en la universidad han encontrado una posible solución al problema. Descubrieron que al agregar un poco de calor pueden cargar las baterías mucho más rápido, lo que podría reducir la ansiedad por el alcance y permitir que los fabricantes de automóviles reduzcan el tamaño de los paquetes de baterías en sus vehículos.

“ Las baterías más pequeñas y de carga más rápida reducirán drásticamente el costo de la batería y el uso de materias primas críticas como el cobalto, el grafito y el litio, lo que permitirá la adopción masiva de autos eléctricos asequibles”, dijo el líder del estudio Chao-Yang Wang de Penn State en un comunicado. comunicado de prensa

No es ningún secreto que las temperaturas más altas pueden ayudar a que las baterías se carguen más rápido. Son de naturaleza química, y calentarlos puede acelerar las reacciones involucradas en cargarlos y descargarlos. Pero también pueden dañarse si se sobrecalientan, y mantenerlos constantemente a la temperatura adecuada ha resultado complicado.

La mayoría de los esfuerzos hasta ahora se han basado en sistemas externos de calefacción y refrigeración, pero estos agregan mucho volumen y también tienden a consumir una cantidad considerable de energía. La innovación de los investigadores, descrita en un artículo reciente en Nature , fue agregar un componente adicional a las baterías: una hoja de lámina de níquel de unos pocos micrómetros de espesor entre los electrodos apilados de cada celda.

Esta lámina ultradelgada se utiliza como elemento calefactor, y cuando pasa corriente a través de ella, la celda se calienta hasta 149° Fahrenheit en aproximadamente un minuto. Esta temperatura se mantiene durante la carga, pero la celda se enfría rápidamente a temperatura ambiente tan pronto como se corta la corriente.

Cuando probaron su enfoque, los investigadores descubrieron que podían cargar una batería de 265 vatios-hora al 70 por ciento en 11 minutos. También demostraron que calentar la batería no afectó seriamente su vida útil , ya que sobrevivió a 2000 ciclos de carga, lo que proporcionaría suficiente energía para conducir más de 500 000 millas en total.

Si bien aún llevará algo de trabajo convertir este prototipo en algo que los fabricantes de automóviles puedan usar, la tecnología ya se está comercializando a través de una empresa llamada EC Power Group . Si tienen éxito, podría remodelar significativamente la forma en que se construyen los vehículos eléctricos del futuro.

Hoy en día, un vehículo eléctrico típico de largo alcance viene con una batería de 120 kilovatios-hora que tarda una hora en recargarse. Esta tecnología de carga rápida podría sustituirla por una batería de la mitad de tamaño que se carga en tan solo 10 minutos, manteniendo tiempos de viaje muy similares en trayectos largos.

Teniendo en cuenta cuánto del costo de un vehículo eléctrico se reduce a las baterías, esto podría presentar una solución atractiva tanto para los fabricantes de automóviles como para sus clientes. Si los investigadores pueden llevar su tecnología de carga rápida al mercado, podría desempeñar un papel importante en la generalización de los vehículos eléctricos.

Jorge Carlos Fernández Francés

¿Coches impresos en 3D? Una nueva aleación de acero podría hacerlo realidad

La impresión 3D ha ganado más aceptación en proyectos de pequeña escala que en grandes entornos industriales. Aspectos como la lentitud del proceso o la dificultad para obtener acabados regulares han impedido su adopción masiva. Sin embargo, hay sectores como el de la construcción donde los resultados ya son tangibles . Gracias a los últimos avances tecnológicos , otros sectores se beneficiarán de la tecnología. La última parte que se une a la fiesta es la industria automotriz con una nueva aleación de acero para impresión 3D.

Una novedosa tecnología para la impresión 3D de vehículos
Las fábricas de Tesla han estado aplicando la técnica utilizada para producir autos de juguete a sus vehículos. Es decir, un proceso de fundición de metales mediante el cual se vierte metal fundido en un molde para formar objetos. Esta máquina, conocida como Giga Press, pesa nueve mil toneladas y reduce significativamente la cantidad de piezas necesarias para fabricar el chasis. Sin embargo, se requieren sistemas de enfriamiento de metales y gases inertes para acelerar el proceso y obtener resultados homogéneos. Hasta el momento, las piezas tienen un peso máximo de cincuenta kilogramos. Pero, ¿y si se utilizara la impresión 3D aditiva?

Ese enfoque llevó a dos jóvenes estudiantes del MIT a emprender un nuevo proyecto en colaboración con un asesor de la Universidad de Paderborn en Alemania para imprimir con acero. El resultado les ha valido un premio en el concurso de diseño ASM Education Foundation 2022.

Basándose en un sistema de cálculo de propiedades de los materiales llamado CALPHAD, los investigadores formularon una nueva aleación de acero con las características ideales. Después de fundirlo y atomizarlo en gotitas, las gotitas se solidificaron y formaron el polvo utilizado como materia prima. Ahora era suficiente depositar capas de polvo de acero y fundirlo con un láser.

La ventaja de la impresión 3D es que el material se enfría mucho más rápido y se mejora la calidad de los resultados, lo que permite la impresión de piezas más complejas. La nueva aleación ya ha sido patentada y es posible que pronto se utilice para fabricar vehículos eléctricos más sostenibles .

Estampando con madera… y luz
Recientemente han florecido nuevas técnicas de impresión 3D, que utilizan materias primas alternativas al plástico, el cemento o la resina. Estos son algunos de los más llamativos:

MADERA DE LABORATORIO
La innovadora aleación de acero no es el único material de impresión 3D de los laboratorios del MIT. De hecho, se trata de una tecnología innovadora que, a través del crecimiento vegetal , genera un material de una dureza excepcional.

Para lograrlo, utilizaron células vivas de una planta llamada zinnia, transferidas a un gel donde fueron estimuladas para acelerar su crecimiento a través de hormonas vegetales. Se espera que la técnica permita fabricar muebles de una sola pieza utilizando moldes en el futuro.

IMPRESIÓN CON LUZ
Más que una cuestión de materia prima, es una tecnología que permite solidificar la resina cien veces más rápido que la impresión aditiva convencional. Como se explica en este artículo , el sistema proyecta dos haces de luz sobre una resina y la solidifica casi inmediatamente en un proceso de polimerización. Además, al no tener juntas ni puntos de unión las piezas resultantes, son mucho más resistentes que las obtenidas con técnicas tradicionales.

IMPRESIÓN 3D CON MOLÉCULAS
Si los ejemplos anteriores ofrecen nuevas formas de imprimir en 3D a escala visible, los investigadores del Instituto Jülich de Nanociencia Cuántica de Alemania están aplicando estrategias similares a escala microscópica. En este caso, han combinado inteligencia artificial y microscopios de efecto túnel para mover y posicionar moléculas a voluntad. Este avance abre la puerta a la fabricación de transistores moleculares con aplicaciones en computación cuántica.

Las posibilidades de la impresión 3D son ilimitadas ya que, además de permitir la impresión de estructuras , alimentos o incluso órganos vivos, son una de las vías más prometedoras para colonizar otros planetas. Por ello, la NASA y empresas privadas están explorando el potencial de la impresión aditiva para construir estructuras en la Luna o Marte.

Jorge Carlos Fernández Francés

Homenaje a la ingeniería: la hija del difunto John DeLorean construye un auto nuevo en su honor

Kat DeLorean, hija del legendario ingeniero automotriz John DeLorean, está construyendo un nuevo automóvil deportivo para honrar la memoria de su padre, según un blog del sitio del automóvil publicado el martes.

Un esfuerzo histórico
“Este esfuerzo histórico estará lleno de algunas de las mentes automotrices más importantes de la industria, junto con una parte del equipo original que ayudó a crear el primer DeLorean icónico hace más de 40 años. El auto se llamará Model-JZD en honor a John Zachary DeLorean”, indicó el blog.

El automóvil será construido en Motor City en Detroit, Michigan, en enero de 2023 por DeLorean Next Generation Motors, una nueva compañía fundada por la hija de John DeLorean. Se espera que el vehículo sea presentado a finales de año.

“Kat fue parte integral de innumerables proyectos de ingeniería con su padre, incluido el próximo auto deportivo de vanguardia antes de su inesperado fallecimiento en 2005. Su experiencia en ingeniería y su participación directa hacen de Kat la sucesora perfecta para terminar donde lo dejó John DeLorean. Kat está poniendo en práctica el plan comercial final de su padre creando una compañía de automóviles basada en los principios en los que John DeLorean creía, como la calidad, la seguridad, la longevidad y la asequibilidad”, se lee en el blog.

Esperemos que la nueva empresa no corra la misma suerte que el primer intento de Jon DeLorean de crear su propia firma. Ese esfuerzo duró solo unos tres años, cerró hace 40 años y solo fabricó 9,000 ejemplos de un solo automóvil. Tal vez por eso Kat DeLorean está tan decidida a construir una empresa nueva y tal vez mejorada.

un nuevo viaje
“Kat comienza el viaje de reconstruir el nombre y la marca DeLorean en la empresa ética que su padre siempre quiso que fuera. Este es un nuevo tipo de empresa de movilidad que la industria nunca antes había visto, una que se enfoca en las personas y retribuye a la sociedad”, afirman además los blogs.

El nuevo proyecto de Kat DeLorean no solo fabricará automóviles y creará empleos, sino que también brindará un nuevo programa de ingeniería a las escuelas secundarias públicas que brindará un camino directo a programas de aprendizaje e ingeniería en las principales universidades. También planea asociarse con otras empresas de fabricación para ayudar a abordar algunos de los desafíos más apremiantes que enfrenta la industria automotriz en la actualidad.

A pesar de estos ambiciosos objetivos, DeLorean Next Generation Motors está realmente en su infancia con su logotipo creado hace solo dos semanas. Su primer automóvil, el Model-JZD, comenzó como un esfuerzo por crear un diseño tributo para honrar al automóvil DMC-12 DeLorean anterior al imaginar cómo se vería si se diseñara y construyera hoy. Inicialmente fue encabezado por Ángel Guerra y Allan Portilho, y llamó la atención de Kat DeLeroen, quien pidió a los diseñadores que se unieran a su equipo.

Aunque la primera DeLorean Motor Company quebró en 1982, el ingeniero británico Stephen Wynne fundó una nueva versión en 1995. Esa firma está trabajando actualmente en un vehículo eléctrico llamado Alpha 5 .

Jorge Carlos Fernández Francés

Los investigadores usan láseres para engañar a los autos autónomos y quitar a los peatones de la vista

Una colaboración de investigadores de EE. UU. y Japón ha demostrado que un ataque con láser podría usarse para cegar a los automóviles autónomos y eliminar a los peatones de su vista, poniendo en peligro a quienes se encuentren en su camino, según un comunicado de prensa.

Los automóviles autónomos o autónomos se basan en un tipo de sistema de radar giratorio llamado LIDAR que ayuda al vehículo a detectar su entorno. Abreviatura de Light Detection and Ranging , el sistema emite luces láser y luego captura sus reflejos para determinar las distancias entre él y los obstáculos en su camino.

La mayoría de los automóviles autónomos avanzados de la actualidad confían en este sistema para sortear obstáculos en su camino. Sin embargo, la colaboración de investigadores de la Universidad de Florida, la Universidad de Michigan y la Universidad de Electro-Comunicaciones en Japón demostró que el sistema se puede engañar con una configuración de láser bastante básica.

Cómo los investigadores engañaron a un coche autónomo
Los investigadores utilizaron un láser para imitar los reflejos LIDAR que suele recibir el sensor. En presencia de las señales láser, el sensor descontaba reflejos genuinos que provenían de los obstáculos reales, percibiéndolos así como si no existieran.

Con este método, los investigadores pudieron eliminar datos de obstáculos estáticos y peatones en movimiento. Cuando se usó contra un vehículo autónomo en condiciones de prueba, el ataque evitó que el auto decelerara en presencia del peatón, algo para lo que ha sido programado.

El ataque con láser se realizó desde el lado de la carretera de un vehículo que se acercaba, a no más de 15 pies de distancia del atacante. Los investigadores también usaron solo un software básico de seguimiento de cámaras para sus experimentos y podrían verse afectados desde una distancia mayor usando equipos más sofisticados.

¿Cómo se puede frustrar un ataque láser?
Este es el primer informe de un sistema LIDAR falsificado de alguna manera para evitar que detecte obstáculos. Se necesita un buen grado de precisión para cronometrar la señal láser hacia el sensor LIDAR para falsificar; sin embargo, los datos necesarios para sincronizar esto están disponibles públicamente de los fabricantes de LIDAR, dijo uno de los investigadores asociados con el estudio en un comunicado de prensa.

Los investigadores llevaron a cabo estas pruebas para ayudar a construir un sistema más confiable para sensores. Los fabricantes de estos sistemas ahora podrían hacer adiciones a su software para poder detectar instancias de tal ataque y cambiar a un sistema alternativo de detección de obstáculos. Alternativamente, el hardware también podría mejorarse en el futuro para defenderlos de tales ataques.

Con el auge de los sistemas de automóviles autónomos , un ataque a un sistema LIDAR es una forma plausible de confundir a los automóviles, especialmente cuando los humanos ya no están al volante. El resultado de tales ataques podría ser catastrófico, y se deben realizar esfuerzos en las primeras etapas para minimizar o eliminar dichas vulnerabilidades.

Los hallazgos de la investigación se publicaron en el sitio web de preimpresión arxiv.org y también se presentarán en el Simposio de Seguridad USENIX 2023.

Resumen

Los vehículos autónomos (AV) utilizan cada vez más sistemas de detección de objetos basados ​​en LiDAR para percibir otros vehículos y peatones en la carretera. Si bien los ataques existentes a las arquitecturas de conducción autónoma basadas en LiDAR se centran en reducir la puntuación de confianza de los modelos de detección de objetos AV para inducir la detección errónea de obstáculos, nuestra investigación descubre cómo aprovechar las técnicas de suplantación de identidad basadas en láser para eliminar selectivamente los datos de la nube de puntos LiDAR de obstáculos genuinos en el nivel del sensor antes de ser utilizado como entrada para la percepción AV. La ablación de esta información LiDAR crítica hace que los detectores de obstáculos de conducción autónoma no identifiquen ni localicen obstáculos y, en consecuencia, induce a los vehículos autónomos a tomar decisiones de conducción automáticas peligrosas. En este artículo presentamos un método invisible al ojo humano que oculta objetos y engaña a los vehículos autónomos’ detectores de obstáculos mediante la explotación de procesos de filtrado y transformación automáticos inherentes de los datos de sensores LiDAR integrados con marcos de conducción autónomos. Llamamos a estos ataques ataques de eliminación física (PRA) y demostramos su eficacia contra tres detectores de obstáculos AV populares (Apollo, Autoware, PointPillars) y logramos una capacidad de ataque de 45°. Evaluamos el impacto del ataque en tres modelos de fusión (Frustum-ConvNet, AVOD y Integrated-Semantic Level Fusion) y las consecuencias en la decisión de conducción utilizando LGSVL, un simulador de nivel industrial. En nuestros escenarios de vehículos en movimiento, logramos una tasa de éxito del 92,7% eliminando el 90\% de los puntos de nube de un obstáculo objetivo. Finalmente, demostramos el ataque’

Jorge Carlos Fernández Francés

El primer coche volador de despegue y aterrizaje vertical totalmente eléctrico del mundo se presenta en China

XPENG AEROHT, la compañía de automóviles voladores más grande de Asia, lanzó la última versión del primer automóvil volador de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) completamente eléctrico del mundo la semana pasada en China, según un comunicado de prensa de la compañía.

Diseñado tanto para volar como para conducir
“Diseñado tanto para vuelos aéreos como para conducción en carretera, el automóvil volador presenta convenientemente un elegante sistema de rotor plegable para una conversación fluida entre conducir y volar. Está equipado con un nuevo sistema de control de vuelo equipado con funciones de control tolerantes a fallas y un sistema de respaldo de dos motores para garantizar la seguridad”, dijo el comunicado.

El modelo es similar a la versión anterior de doble rotor horizontal de la empresa, pero se ha optimizado para equiparse con una nueva configuración distribuida de múltiples rotores. Para mejorar aún más la seguridad y la fiabilidad de los vuelos, también se ha reducido la complejidad general del diseño del sistema.

Hasta ahora, este nuevo vehículo de prueba ha completado con éxito su vuelo inaugural, así como múltiples pruebas de falla de un solo motor.

Cuando se conduce, el eVTOL funciona como cualquier automóvil convencional. Sin embargo, en modo vuelo, el prototipo se pilota con el volante y la palanca de cambios derecha.

Tiene un rango de movimiento completo, ya que sus controles se pueden usar para avanzar y retroceder, girar, ascender, flotar y descender. Siempre que las leyes y reglamentos lo permitan, puede despegar y aterrizar verticalmente, y sobrevolar congestiones de tráfico, obstáculos y ríos en distancias cortas.

eVTOL en desarrollo
La industria de eVTOL ha visto bastantes avances y desarrollos en los últimos meses. En septiembre de 2022, se abrieron los pedidos anticipados para el Axe , un avión eVTOL personal de dos asientos de la empresa emergente SkyFly con sede en Londres.

Se esperaba que el Axe comenzara las entregas a los clientes en 2024 y tenía altas velocidades de 100 mph (160 kph), un alcance de hasta 200 millas (320 km) y un fuselaje alado. La nave presentaba alas de 16,4 pies (5 metros) de largo que se inclinaban hacia arriba cuando el eVTOL estaba en tierra, lo que le otorgaba una apariencia única frente a otros tipos de aeronaves.

También en septiembre, la empresa aeroespacial Doroni, con sede en Miami, EE. UU., comenzó a recibir pedidos anticipados para su avión «personal».

Doroni apuntó a un mercado diferente al de la mayoría de los productores de eVTOL, que fabrican taxis aéreos para uso en las ciudades. En cambio, apuntó su avión a pilotos privados, alegando que sería más intuitivo y sencillo de operar que un helicóptero o un avión normal.

Los mismos meses vieron la introducción del prototipo MadBat eVTOL por parte del inventor e ingeniero rumano Razvan Sabie, más conocido por su platillo volador de 2019. El nuevo modelo fue diseñado para escalar desde pequeños drones hasta aeronaves personales, taxis aéreos y mucho más. Puede hacer todo esto mediante el uso de un cuidador de cola.

Finalmente, septiembre también fue testigo de cómo el VX4 , el avión eVTOL de la startup de aviación británica Vertical Aerospace, completaba su primer despegue desde tierra. También conocido como «wheels up», el hito fue un gran impulso para American Airlines, que tiene planes de incorporar 250 aviones de este tipo a su flota cuando estén disponibles.