Ingenieros ticos hacen de ‘sastres electrónicos’ y diseñan microchips a la medida

En la actualidad, una persona tenaz y enfocada podría conseguir los componentes electrónicos para construir un dispositivo a punta de partes genéricas disponibles en el mercado: solo necesita armarse de paciencia, unas cuantas horas navegando por tiendas en línea y llenar el carrito de compras con chips, capacitores, resistores, controladores y otras piezas alas que se les puede ‘torcer el brazo’ para lograr su cometido.

¿Barato? Probablemente. ¿Conveniente? Talvez no tanto. ¿Eficiente? Definitivamente no. Si la misión es construir y comercializar un aparato con una tarea específica, los ingredientes de la receta le podrían salir más baratos al inicio, pero la ganancia del platillo terminado puede que no sea tan grande.

Pensemos en aparatos con propósitos muy específicos: un detector de sonidos que puede identificar el ruido de una motosierra en un bosque para prevenir la tala ilegal, o un circuito integrado que vigila el funcionamiento de un marcapasos dentro del cuerpo de una persona, o un detector óptico en el mecanismo de un portón eléctrico que lo hace detenerse si detecta un obstáculo.

Para fabricarlos y mantenerlos compactos, eficientes y que generen más ganancias para su diseñador, lo mejor es crear un circuito integrado dedicado para realizar esa tarea computacional específica y que lo haga bien. Algo que ya no resulta tan caro como en el pasado, y que puede resultar muy rentable para empresas de producción de mediana o, incluso, pequeña escala.

Así piensan Alfonso Chacón, Renato Rímolo y Ronny García de la Escuela de Ingeniería Electrónica del Tecnológico de Costa Rica (TEC).

Chacón y Rímolo son docentes e investigadores de esta unidad académica, y parte del Laboratorio de Diseño de Circuitos Integrados (DCILab). García prepara su disertación para su doctorado en Ingeniería diseñando un circuito integrado (microchip) para mejorar los sistemas y equipos de espectroscopía por impedancia eléctrica que existen en la actualidad.

El grupo impulsa activamente el diseño de circuitos con sello “hecho en Costa Rica” desde el DCILab para usos en dispositivos biomédicos, sistemas electrónicos de monitoreo, o para aquellos ingenieros que quieran impulsar un negocio con sus diseños y proteger su propiedad intelectual.

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Actualmente realizan proyectos conjuntos con universidades en Holanda, Alemania y Argentina. Los tres ingenieros agregaron que anhelan trabajar con empresas nacionales para aprovechar el talento de diseño en integrados del laboratorio.

La investigación de Ronny García es un claro ejemplo del trabajo que se hace en el DCILab y el propósito del diseño de microcircuitos con usos específicos.

El diseño de García pretende incrementar la “agudeza” de los sistemas de espectroscopía por impedancia eléctrica en mediciones de hasta 10 GHz.

Lenguaje técnico aparte, el objetivo de este proyecto es crear un mejor circuito integrado para aparatos ya existentes que se usan el muestreo de diferentes sustancias, materiales y tejidos.

El componente sería parte de un equipo que puede identificar las sustancias o elemento presentes en una muestra, aplicando una corriente eléctrica y midiendo la resistencia para que la electricidad fluya. Cada sustancia y elemento tiene una resistencia característica y al medirla se puede identificar sus componentes.

La creación de Ronny García no solo lograría que los aparatos de medición sean más compactos y eficientes. La espectroscopía por impedancia eléctrica tiene la cualidad de, por ejemplo, poder estudiar muestras biológicas sin destruirlas, un beneficio muy importante para quienes realizan investigaciones en biología y ciencias médicas.

“Los sistemas dedicados (diseñar microchips propios) son mejores porque son más eficientes para realizar una tarea específica”, apunta García. Los ingenieros Alfonso Chacón y Renato Rímolo agregan que los diseños ad hoc le aportan un elemento diferenciador al trabajo que realiza un ingeniero en electrónica, pues al fabricar estos integrados con elementos novedosos pueden representar ganancias importantes al vender el producto final.

Y está también el factor creativo para proponer soluciones más ingeniosas como un elemento diferenciador, agregan los ingenieros. “Es aportar valor agregado”, añaden.

Los diseños que se hacen en el DCILab del TEC primero se construyen y se prueban por medio de simulaciones en computadoras. Una vez finalizada esta etapa, los diseños de los circuitos integrados se envían a fábricas en distintas partes del mundo para que produzcan el microchip y así probarlo en un “ensayo con vestuario” con el resto de componentes electrónicos.

Hechas las pruebas en laboratorio, el integrado estaría listo para su producción en masa y su comercialización.

Por David Vargas