Giza larruazaleko nerbio-sistemetan inspiratuta, MINAKU ikerketa-proiektuaren partzuergoa, AZTERLAN Metalurgia Ikerketa Zentroa buru duena, sistema ziberfisiko berrien garapenean ari da lanean osagai metalikoen gainazalaren sakonera desberdinetako sentsoreen bidez funtsezko datuak ateratzeko.
Osagaien jarduna eta ongizatea modu bateratuan eta metodo suntsitzailerik erabili gabe monitorizatu ahal izateak aukera garrantzitsuak eskaintzen ditu; besteak beste, hauen osasunari eta aplikazio-baldintza errealei buruzko informazioa lortzea eta haien lan-inguruneak zehatz-mehatz behatu ahal izatea. Bereziki garrantzitsuak dira prozesuak konplexuak, baldintza bortitzekoak (eskaera termiko handiak, karga handiak, korrosioa, eta abar) edota iristeko zailak direnean. Alor horretan, sistema ziberfisikoen inplementazioa etorkizun handiko lan-lerroa da, baina oraindik ez dago oso garatuta osagai metalikoen arloan.
MINAKU proiektuaren partzuergoak (multilayer integrated advanced cutaneous sensing edo azalaren sentsorika aurreratu geruza anitzeko integratu integratua) monitorizazio-sistemak ezarri nahi ditu osagaien gainazalean, hainbat sakoneratan eta funtzio osagarriekin, giza azalaren sentikortasunak funtzionatzen duen modua simulatuz. Maider Muro doktoreak, AZTERLANeko konformatze-teknologietan aditua, azaltzen duen bezala, “MINAKUren baitan garatzen ditugun sistema ziberfisikoen analogiarik muturrekoena nerbio-sistema biologikoak dira. Zehazki, giza azala da gure eredua, produktu sintetiko bio-inspiratuak eta sentitzeko gaitasuna dutenak imajinatzera garamatzana”.
Sistema ziberfisiko horiek funtsezkoak dira egungo trantsizio teknologiko-digitalean, eta garrantzi handiko hainbat ezaugarri dituzte: informazioa prozesatzeko gaitasuna, beste sistema batzuekiko konexioa/interakzioa eta ingurunearen monitorizazioa. Hala ere, kontzeptu hori azkar aurreratu bada ere silizio oinarriko elektronikarekin bateragarriak diren inguruneetan, eta polimero/silikonen, eta elkarlaneko robotikaren esparruan hedatu bada ere, “azaleran monitorizatutako ingeniaritza-osagaiak egotea ahalbidetzen duten metalezko larru sentikorren kontzeptuak heldutasun teknologiko txikia du (Technology Readyness Level). Areago, muturreko baldintzetan lan egin ohi duten osagaiak badira. MINAKU proiektuari lotutako garapenen bidez, hutsune hori gainditu nahi dugu eta erantzun teknologikoki aurreratua eman nahi diegu aplikazio horiei lotutako askotariko erronkei”.
Bide horretan aurrera egiteko, lantaldeak honako gaikuntza-teknologia giltzarri hauek (Key Enabling Technologies) identifikatu ditu garatu beharreko gisa:
- Ekarpen/gehigarri bidez testurizatu eta fabrikatzeko laser-teknologiak: Osagaien gainazaleko edo azaleko geruzaren inprimaketa funtzionala landuko da, zeinak tenperatura altuetan (+500ºC) irudiaren korrelazio digitalaren bidez ikuskatu ahal izatea ahalbidetuko duen. Patroi bisualei, material/markatze-metodo erresistenteei eta formak ezagutzeko sistemei esker, osagaien gainazalean eta geometrian aldaketak ikusi ahal izango dira, haien bilakaera eta denboran zehar duten narriadura ebaluatzeko aukera emanez.
- Inprimaketa funtzionaleko teknologiak: larruazalpeko geruzan L-DED (Laser-Directed Energy Deposition) kodifikazioa erabiliko da kanpoko erasoek kaltetuko ez duten osagaien identitate bakarra monitorizatzeko. Honek ahalbidetuko du osagaiaren garapen- eta erabilera-faseen trazabilitate osoa (diseinua, fabrikazioa, aplikazioa, konponketa eta are birziklatze-prozesua ere) izatea, ahaleginen behar bezalako transmisioa eta irakurketa ziurtatuz.
- Zuntz optikoko teknologiak: teknologia hauek geruza sakonenean aplikatzeak (osagaian integratuak) aukera emango du puntu ugaritan haien egoera monitorizatzeko, zuntzak berak gidatutako argiaren bidez. Honen bitartez interes handiko aplikazioak bultzatu ahalko dira, hala nola elementu finituen eta biki digitalen ereduen arteko korrelazioa optimizatzea.
MINAKU proiektuaren baitan garatutako ezagutzaren eta teknologien aplikazio potentzialak “balio-kate industrialaren hainbat mailatan adarkatzen dira, eta, beste helburu askoren artean, hainbat alderditan aurrera egitea ahalbidetuko dute, hala nola produktuen jardunari buruzko informazioa lortzea, kopiaren aurkako kodifikazioak garatzea, edo hirugarrenek egindako instalazioen/integrazioen kontrola hobetzea”. Ikuspegi kualitatibotik begiratuta, “proiektu hau aukera paregabea da teknologia berrien ezagutzan eta garapenean aurrera egiteko, eraldaketa metalmekanikoko industriaren lehiakortasuna hobetzera bideratuta”.
Era berean, jauzi kualitatibo garrantzitsu bat da AZTERLANentzako sentsorika aurreratuaren garapenean. Honen bitartez Zentroak SUSIE proiektuak irekitako bidean sakontzen jarraitzen du (Elkartek programaren barruan finantzatua), “zeinaren baitan frogatu ahal izan baikenuen potentzia-kableatua erreminten azaleran txertatzearen bideragarritasuna, merkataritza-transduktoreentzako potentzia ziurtatzeko”; baita MINA proiektuarekin hasitako bidea ere (Bizkaiko Foru Aldundiak 2021eko Teknologia Transferentziarako Programaren baitan diruz lagundutakoa eta FEDERen laguntza duena), zeina “kablerik gabeko sentsoreak garatzeko estrategian aurrera egitea ahalbidetzen ari den, fabrikazio prozesuetako energia baliatuz dispositibo hauek hornitzeko eta berauen datuak bidaltzeko”.
MINAKU proiektuaren partzuergoak lehen mailako agente teknologikoak biltzen ditu, ezagutza eta espezialitate osagarriekin, hala nola AZTERLAN Metalurgia Ikerketa Zentroa, proiektuaren buru gisa, LORTEK, TEKNIKER eta TECNALIA zentro teknologikoak (BRTAko kideak), UPV/EHUko Ingeniaritza Mekanikoko Saila, Komunikazioen Ingeniaritza eta Fotonika Aplikatuko Departamentua (UPV/EHU), Mondragon Goi Eskola Politeknikoa eta INVEMA. MINAKU Eusko Jaurlaritzako Ekonomiaren Garapen, Jasangarritasun eta Ingurumen Sailaren Elkartek Programak finantzatzen du (Erref.: KK-2022/00080).
