Polímeros electroactivos—plásticos que se extienden o se contraen cuando estimulados por electricidad—ahora pueden ser hechos de plantas en vez de petroquímicos, según científicos con el Servicio de Investigación Agrícola ARS en Peoria, Illinois.

Ahora hay un interés considerable en el uso posible de polímeros electroactivos en muchas aplicaciones industriales y comerciales, desde diodos que emiten luz y aparatos de liberación controlada hasta músculos artificiales y sensores ambientales. Los materiales típicamente son a base de petróleo, pero los investigadores Victoria Finkenstadt y J.L. Willet del ARS mostraron que los polisacáridos de plantas, tales como almidón, trabajan igual de bien.

El uso de polisacáridos en ciertos tipos de polímeros conductivos podría evitar algunos de los problemas asociados con el uso de materiales básicos a base de petróleo, tales como la dependencia estadounidense en proveedores extranjeros, según Finkenstadt, quien es una química, y Willett, quien es un ingeniero químico con el Centro Nacional para la Investigación de Utilización Agrícola , mantenido por ARS en Peoria.

Allí, en la Unidad de Investigación de Polímeros de Plantas , los científicos crearon biopolímeros que se doblan y se contraen un poco cuando estimulados con electricidad. En la naturaleza, muchos polisacáridos son aisladores naturales, y por consiguiente ellos obstruyen la corriente de electricidad. Sin embargo, el grupo de Peoria desarrolló un proceso para superar esta obstrucción para que los biopolímeros conduzcan electricidad en niveles similares a los productos sintéticos.

La maicena es un material básico ideal porque es barata—con un costo de como 20 centavos por libra—y abundante. En 2004, los granjeros estadounidenses sembraron casi 81 millones de acres de maíz y cosecharon aproximadamente 12 mil millones de bushels. Un bushel rinde un promedio de 32 libras de maicena. En comparación, uno de los polímeros sintéticos que los científicos usaron, llamado polianilina emeraldina, cuesta 58 dólares por gramo.

Un uso posible para los biopolímeros es recargar las baterías de litio. Geles a base de petróleo se usan ahora, pero Finkenstadt quiere averiguar si los biopolímeros podrían reducir el tiempo para recargar, o detener la carga por más tiempo.

Lea más sobre esta investigación en la revista "Agricultural Research" de diciembre 2005.

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ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.

Clasificación de supresores de sobrevoltaje transitorios de acuerdo a la conexión con la carga

Los supresores se pueden clasificar de acuerdo a la conexión con la carga que protegen. La conexión puede ser en paralelo o en serie con la carga, siendo la conexión en paralelo la más común. El tamaño de los supresores paralelos no depende del tamaño de la carga, sino de su cercanía a la acometida y de la corriente que pueden tolerar.

El supresor de sobrevoltajes transitorios conectado en paralelo y el apartarrayos tienen el mismo principio de operación; cuando el voltaje en terminales de éstos aumenta, la resistencia del elemento de protección disminuye, dejando pasar más corriente.

Los dispositivos paralelo se pueden clasificar a su vez en dos tipos:

Ambos tipos de protectores (supresores) paralelo drenan corriente cuando el voltaje aumenta por arriba del valor de ruptura. Los sujetadores de voltaje recuperan el estado de circuito abierto cuando el voltaje disminuye por debajo del nivel de ruptura, mientras que los de arco entran en conducción cuando el voltaje está muy por arriba del voltaje de arco (digamos un 50% por arriba de dicho voltaje), una vez en conducción el voltaje en terminales cae repentinamente a ese voltaje de arco y se mantiene casi constante.

Entre los dispositivos sujetadores de voltaje se tienen los siguientes:

La figura siguiente, inciso a) muestra la característica corriente-voltaje de un supresor zener con voltaje de ruptura nominal de 15 V a 1 ma. Obsérvese que la corriente es casi cero cuando el voltaje en terminales del supresor es inferior a 15 V y la corriente crece rápidamente cuando el voltaje excede un valor cercano al nominal. En la misma figura, pero el inciso b), corresponde a la característica corriente-voltaje de un MOV de 150 V rms. La corriente es prácticamente cero para voltajes inferiores a 260 V y para voltajes superiores la corriente crece rápidamente.

Característica i-v de un supresor zener bipolar y de un MOV de 150 mVs

Entre los dispositivos de arco se encuentran los siguientes:

Estos dispositivos tienen la capacidad de manejar grandes corrientes ya que el voltaje en sus terminales disminuye en forma importante cuando están en estado de conducción. Se utilizan frecuentemente en protectores telefónicos y en protectores de líneas de datos. No se pueden utilizar fácilmente en protectores de alimentación de CA; en esa aplicación son preferibles los sujetadores de voltaje.

La figura siguiente muestra la característica corriente-voltaje de un tubo de gas, el voltaje de arco es de 60 V; pero el voltaje en terminales debe llegar a casi 100 V para que entre en conducción, cuando el voltaje cae por debajo de 60 V la corriente se hace cero.

Característica corriente – voltaje de un tubo de gas

Los supresores serie utilizan elementos de protección como los utilizados en los protectores paralelos; pero incorporan un inductor o un resistor serie; debido a esto pueden limitar mucho mejor los sobrevoltajes transitorios. Los elementos serie deben ser capaces de conducir la misma corriente que la carga, de ahí que las dimensiones y el costo de éstos sean dependientes de la carga. La figura siguiente, muestra un supresor de línea de datos que tiene elementos serie.

Supresores de sobrevoltajes transitorios para línea de datos

Proveedores de supresores de sobrevoltaje transitorio

A continuación le presentamos a V-Blox Corporation, proveedor de supresores de sobrevoltaje transitorio:

V-Blox Corporation fue fundada en 1998 bajo el nombre de Florida Power Systems, Inc.. y se convirtió en V-Blox Corporation en el año 2004 debido a su rápida expansión en los Estados Unidos y el extranjero. Florida Power Systems ha vendido miles de equipos TVSS de bajo rango a diferentes tipos de facilidades, desde la pequeña oficina legal hasta la fábrica de 200,000 mts2.

Un sistema de supresión de voltaje propiamente diseñado por V-Blox protegerá todos sus equipos eléctricos del stress causado por las variaciones de voltaje. Las variaciones de voltaje son la mayor causa de la falla prematura de los equipos.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de V-Blox Corporation.

O bien, haga contacto directo con V-Blox Corporation para solicitar mayor información sobre sus supresores de sobrevoltaje transitorio.

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Protección de equipos contra la variación de voltaje

Nuestro rápido estilo de vida ha hecho imposible que vivamos sin computadoras, pero con la tecnología viene la dependencia. Dependencia a que vendedores construyan y entreguen equipos que nos aseguren que el trabajo se haga, dependencia en que el equipo siga funcionando sin altos costos de mantenimiento, pero lo más importante que la tecnología trae consigo es la dependencia a tecnología más limpia y eficiente.

El cerebro en la mayoría de los equipos eléctricos de la actualidad es controlado por un microprocesador. El susto del año 2000 fue prueba suficiente de que todos dependemos de las computadoras y microprocesadores. La necesidad de tecnología más eficiente nunca había sido tan evidente como hoy en día.

El desperdicio de energía, es un término no muy usado por muchos en la comunidad de la Ingeniería eléctrica ya que no es lo suficientemente específico. La energía sucia se divide en tres categorías básicas, bajo voltaje, distorsión común y variaciones de voltaje (transitorios). De los tres anteriores las variaciones de voltaje transitorias son las más caras. Las variaciones de voltaje tienen los costos de mantenimiento más altos, necesitan de más frecuentes reparaciones y gastan más energía que cualquier otro problema.

Las variaciones de voltaje más reconocidas son los rayos. Se ha sido estimado que estas variaciones le cuestan a los consumidores más de 50 mil millones de dólares anuales.

¿Qué es un transitorio? ¿Qué son las variaciones de voltaje?

Muchas veces conocido como pico un transitorio de alto voltaje es un pico de alto voltaje que viaja a velocidades astronómicas pero generalmente dura entre 2 y 200 microsegundos. Las variaciones de voltaje transitorias pueden alcanzar y llegan a  alcanzar miles de voltios o más. Aunque los relámpagos pueden ser la forma más reconocida de transitorios, no es la más común. Los transitorios internos generalmente son causados por el prendido y apagado de los equipos eléctricos. Estas ráfagas de energía pueden destruir equipos de microprocesadores como computadoras tan solo con romper el aislamiento en diodos, capacitores, semiconductores y otros componentes de valor en el circuito de microchips. Los transitorios no solo causan la extinción del chip, también causan el desgaste y la destrucción prematura de casi todos los demás recursos eléctricos en el circuito. Por lo menos el 75% de todas las fallas eléctricas han sido atribuidas al stress eléctrico.

Las variaciones de voltaje (transitorios), son también las que más energía gastan en su hogar y negocio. Los costos se hacen notar cada mes en su cuenta de electricidad y en las fallas prematuras de todo tipo de equipos electrónicos. Un rayo puede ser catastrófico para el negocio o el hogar, los rayos en una fracción de segundo pueden llegar a alcanzar miles de voltios y apagar cada equipo eléctrico que usted posea.

Si usted vive en un área propensa a los relámpagos tiene que tomar acciones para proteger sus equipos más importantes. Usted probablemente conoce a personas que han perdido algo por lluvias, rayos u otra variación de voltaje, tal vez usted mismo ha sufrido de pérdidas, cuando un rayo llega a tierra, induce cargas enormes de energía al aire que rodea y penetra en los cables eléctricos. Los voltajes cerca del golpe pueden ser astronómicos, el voltaje inducido en las líneas de energía a un km de distancia pueden alcanzar 200 veces el voltaje normal, voltajes inducidos a unos cuantos km pueden estresar al equipo electrónico, causando fallas. De hecho, los rayos de los que usted acostumbra oír, que dañan los equipos, son rara vez por golpes directos, aunque así lo parezca, Los rayos pueden caer a un km de distancia y aún así saturar el tendido eléctrico con actividad transitoria causando daño a todo en su camino.

Los rayos no son el único problema, hay otras dos fuentes de variaciones de voltaje, las exteriores y las interiores.

De acuerdo a un estudio de proveedores de energía, el 20% de estas variaciones experimentadas vienen afuera de los edificios como rayos, conmutadores de negocios, vientos y negocios cercanos. El hecho sobresaliente es que el 80% de las variaciones de voltaje son generadas en el interior del edificio. Algunas fuentes de variaciones internas son motores, compresores, balastros, switcheos, copiadoras y muchas otras invenciones eléctricas. Aunque las variaciones de voltaje exteriores son mucho más catastróficas por evento, el efecto de los transitorios eléctricos a la larga son mucho más costosos. Las concentraciones internas no alcanzan niveles muy altos, a veces tan solo de algunos cientos de voltios. Esta es la razón por la cual los fabricantes de equipos de protección contra las variaciones de voltaje no hacen nada por las internas; solo se enfocan en protección catastrófica. 

Hay una solución para las variaciones internas y externas. Los supresores de variaciones de voltaje (transitorios), de V-BLOX (TVSS), son los mejores equipos TVSS y más avanzados tecnológicamente en el mercado. EL sistema V-Blox reducirá los costos de mantenimiento, reducirá el tiempo muerto, extenderá la vida de los equipos, incrementaran la eficiencia, y reducirá los costos eléctricos. Ningún otro sistema se acerca.

El V-BLOX es el único sistema TVSS que viene con la Garantía Pirámide. La Garantía Pirámide es una garantía de tres puntos, los sistemas V-BLOX vienen con una garantía de 15 años, una garantía de $25,000 por unidad en contra de daño por concentraciones de voltaje, incluyendo relámpagos y una garantía de 15% de ahorros eléctricos!

Proveedores de supresores de variaciones de voltaje

A continuación le presentamos a V-Blox Corporation, proveedor de supresores de variaciones de voltaje:

V-Blox Corporation fue fundada en 1998 bajo el nombre de Florida Power Systems, Inc.. y se convirtió en V-Blox Corporation en el año 2004 debido a su rápida expansión en los EU y el extranjero. Florida Power Systems ha vendido miles de equipos TVSS de bajo rango a diferentes tipos de facilidades, desde la pequeña oficina legal hasta la fábrica de 200,000 mts2.

Un sistema de supresión de voltaje propiamente diseñado por V-Blox protegerá todos sus equipos eléctricos del stress causado por las variaciones de voltaje. Las variaciones de voltaje son la mayor causa de la falla prematura de los equipos.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de V-Blox Corporation.

O bien, haga contacto directo con V-Blox Corporation para solicitar mayor información sobre sus supresores de variación de voltaje.