El proyecto ASIC-IMTER tiene como objetivo principal el desarrollo, fabricación y caracterización de un sensor de viento bidimensional miniaturizado, basado en medidas de impedancia térmica en el dominio de la frecuencia de sensores MEMS (micro-electro-mecánicos) dispuestos en una matriz bidimensional. Para ello, se hace necesario, por una parte, el diseño, fabricación y testado de un ASIC de señal mixta con una arquitectura novedosa cuyas líneas generales es conocida por estar basada en resultados previos, que resulta altamente eficiente y que proporciona resultados finales sin necesidad de post-procesamiento de los datos. Por otra parte, se hace necesario el diseño y fabricación de los transductores térmicos con una disposición y una estructura de soporte optimizadas para la aplicación y para ser embebidos en estructuras de aeronaves o en aplicaciones similares en las que sea necesario una red de sensores distribuidos espacialmente. La necesidad de una fuerte imbricación entre los transductores y la electrónica de acondicionamiento y adquisición de las señales, requiere de una coordinación entre dos subproyectos, uno liderado por la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), y otro por el Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE). El grupo de investigación en micro y nanotecnologías de UPC, y el equipo de IMSE, han colaborado intensamente en el pasado reciente, y el desarrollo previsto de este proyecto coordinado es consecuencia de trabajos previos en el marco de otros proyectos coordinados. El equipo de UPC tiene una amplia experiencia en el desarrollo de sensores novedosos de altas prestaciones en ambientes hostiles, como la exploración planetaria y sistemas de sensores ambientales. El equipo de IMSE tiene a su vez amplia experiencia en el diseño y caracterización de la electrónica integrada de señal mixta para sensores ambientales, con frecuencia también para uso espacial.
Los objetivos de este proyecto son un claro ejemplo de aprovechamiento de las capacidades desarrolladas por ambos equipos en el ámbito de la exploración espacial, para generar nuevas oportunidades tecnológicas de aplicación en ámbito terrestre. En particular, una clara aplicación del sistema sensor objeto del proyecto es la futura integración de una red de sensores de flujo de aire empotrados en la superficie de alas y fuselajes de aeronaves que se desarrollarán en el futuro muy cercano siguiendo los conceptos de aeronaves de morfología adaptativa o de alas aero-elásticas adaptativas. La misma electrónica integrada objetivo del proyecto servirá a sensores similares pero de aplicación diferente, como la medición de flujo de calor en la superficie de regolitos, también basados en medidas de impedancia térmica.
El proyecto persigue el diseño y optimización de los transductores para ambas aplicaciones, consiguiendo con ello determinar los parámetros de medida necesarios, que se reflejarán en las especificaciones del ASIC a diseñar; el diseño, fabricación y testado del ASIC; la integración del sistema sensor completo (transductores más ASIC); y la validación y caracterización del sistema completo en ambientes cercanos a su uso final, como túneles de viento y cámaras emuladoras de la superficie y atmósfera de planetas cercanos de nuestro sistema solar.
Proyecto PDC2023-145889-C21 financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/ PRTR.
