Dana Lewis tiene diabetes tipo 1, enfermedad que ha tenido que hacer frente desde que tenía 14años . En la diabetes tipo 1, el páncreas no produce suficiente insulina – la hormona que hacen que la glucosa disponible para que las células del cuerpo para utilizar como combustible – o, a veces, el páncreas no funciona en absoluto.
El páncreas es responsable, entre otras funciones de producir y segregar hormonas importantes como la insulina (disminuye los niveles de glucosa sanguínea) y el glucagón (eleva los niveles de glucosa en la sangre),así que su falta o mal funcionamiento puede poner en peligro nuestras vidas excepto que puedas conectarte a un páncreas artificial.
La gente como Dana tienen que controlar los niveles de azúcar en la sangre muy de cerca con el uso de un monitor continuo de glucosa (CGM) bajo la piel de su abdomen, o pincharse un dedo 12 veces al día y medirse la glucosa en la gota de sangre resultante. La dosis de insulina se calcula entonces para que se corresponda con los niveles de azúcar en la sangre de la persona diabética. Este proceso es incómodo y puede ser difícil en algunas circunstancias: en particular, Dana encontró que la alarma era tan débil que no la oia al dormir en toda la noche. Si una persona diabética no corrige sus niveles los resultados pueden ser muy peligrosos. Así que Dana y su novio (ahora marido) de Scott Leibrand decidieron iniciar un proyecto para hacer que la alarma de CGM fuera suficientemente fuerte como para despertar a ella en la noche.
DIY Páncreas , es finalmente su dispositivo basado en una Raspberry Pi . La Raspberry Pi recibe los datos del CGM, controla un algoritmo de aprendizaje y provee de los comandos a su bomba de insulina. Ese algoritmo de aprendizaje significa que después de observarlo Dana presionando el botón que controla la bomba de insulina, el páncreas artificial a aprendido de sus hábitos, y obtiene su dosis correcta 100% del tiempo, incluso cuando está durmiendo.
Desgraciadamente las normas de la FDA significa que Dana y Scott no pueden publicar instrucciones completas de como han construido su páncreas artificial así que están trabajando en la fabricación de páncreas de forma casera de código abierto ( se puede encontrar más información aquí ) y de forma que haya suficiente información disponible para que el sistema pueda ser replicado, para que otras personas con diabetes pueden beneficiarse de su trabajo. Necesitan voluntarios con todo tipo de habilidades: si usted está interesado en ayudar, se puede obtener más información sobre el proyecto aquí.
Para saber mas del proyecto Dana podemos ver en el video compartiendo la experiencia de la vida real de lo que sucede cuando una comunidad de código abierto se acopla con ambos fabricantes de dispositivos y los organismos reguladores como la FDA los EE.UU. , y lo que esto significa para el futuro de la innovación .
El vídeo está en inglés aunque es posible activar los subtítulos para seguir mejor la presentación e incluso activar la traducción simultanea al español.
Sencillamente es fascinante todo lo que se puede llegar a hacer gracias a la voluntad de una comunidad y al uso de tecnología que nos acerca cada vez más a tratamientos accesibles a todas las personas que lo necesiten aunque no dispongan de un presupuesto elevado que les posibilite acceder a esta tecnología a un coste mucho mayor.
El efecto Peltier es una propiedad termoeléctrica descubierta en 1834 por Jean Peltier, trece años después del descubrimiento del mismo fenómeno, de forma independiente, por Thomas Johann Seebeck. El efecto Peltier hace referencia a la creación de una diferencia de temperatura debida a un voltaje eléctrico que se hace pasar por dos metales o semiconductores(tipo n y tipo p) conectados por dos “celulas de Peltier” de modo que la corriente propicia una transferencia de calor de una unión a la otra: una se enfría en tanto que otra se calienta. Una consecuencia interesante de este efecto es que la dirección de transferencia de calor es controlada por la polaridad de la corriente, de modo que si invertimos la polaridad cambiará la dirección de transferencia y así el signo del calor del que ya hablamos en este blog es una propiedad termoeléctrica descubierta en 1834 por Jean Peltier, trece años después del descubrimiento del mismo fenómeno, de forma independiente, por Thomas Johann Seebeck.
El efecto Peltier hace referencia a la creación de una diferencia de temperatura debida a un voltaje eléctrico que se hace pasar por dos metales o semiconductores(tipo n y tipo p) conectados por dos “celulas de Peltier” de modo que la corriente propicia una transferencia de calor de una unión a la otra: una se enfría en tanto que otra se calienta.
Una consecuencia muy interesante de este efecto es que la dirección de transferencia de calor es controlada por la polaridad de la corriente, de modo que si invertimos la polaridad cambiará la dirección de transferencia y así el signo del calor absorbido/producido. Esta propiedad de hecho hace que sea fácil de instalar y utilizar pues simplemente antes de la instalación definitiva , si no se esta seguro, encontrar una pila seca y conectar los dos polos a la alimentación de la célula( rojo al positivo y negro al negativo) , en seguida podrá sentirse frió en una cara y en la otra calor , de modo que es muy interesante que recuerde cual de las caras es la fría y cual la caliente pues sera muy interesante de cara a la aplicación que desee darle (enfriador o calefactor).
Otra concepto muy interesante, es que si desea conseguir un sistema mas grande de refrigeración puede usar dos ,tres o mas células , ampliando lógicamente al superficie radiante y re dimensionando la fuente de alimentación para ofrecer la intensidad necesaria.Por ejemplo con una típica fuente ATX de ordenador podríamos alimentar hasta 4 células en paralelo pues 6Amp x4=24Amp , resultado que es menor de los 26Amp máximos en la salida de 12V para una fuente de 500W(330W en la salida de 12V)
Gracias a estas células , si se tienen al piezas adecuadas, por muy poco dinero y de una manera muy sencilla se puede fabricar un aparato de aire acondicionado que nada tiene que ver con un cubo con hielo y un ventilador que hemos visto en muchos videos de youtube .
El diseño no lleva compresor ni gas siendo el elemento clave en este proyecto las células de Peltier , las cuales nos van a proveer de frío en nuestro aire acondicionado
Las células termoeléctricas se puede conseguir por muy poco dinero en portales chinos pero también por un precio similar en Amazon:SODIAL(R) 5pcs TEC1-12706 disipador refrigerador termoelectrico fresca Placa Modulo 12V 6A 72W por unos 2€ por célula.
Estas células de 72W ,consiguen frío cercano a la congelación en cuestión de minutos o calentar a ebullición simplemente invirtiendo la polaridad, utilizándose en la actualidad para numerosas aplicaciones :
Disipadores de CPU para alternar las fuentes de energía
Enfriadores instantáneos de líquidos
Neveras portátiles
Vinacotecas
Calentadores/enfriadores de comida
Constructívamente estas células están hechos de material semiconductor intercalado entre placas de cerámica y no tienen partes móviles por lo que es muy importante que se utilicen en conjunción con disipadores de calor para evitar el quemado
Este curioso componente cuando se hace pasar una corriente por el circuito compuesto de materiales diferentes cuyas uniones están a la misma temperatura se produce calor en una cara y el efecto inverso en la otra cara del chip dejando una cara de la célula fría y la otra caliente
El efecto también se da al contrario:cuando en las caras de las células de hay una diferencia de temperatura ésta produce corriente eléctrica que fluirá por los dos cables de alimentación de la célula y que podremos medir si estamos interesados.
Las células peltier no tienen polaridad pero el efecto de temperatura en las caras del componente se invertirá si conectamos el rojo al positivo y en negro al negativo se va enfriar pero si invertimos la polaridad estará fría esa cara y caliente la contraria
Para este tipos de proyectos pues debe tener la precaución de conectar todas las células del mismo modo y con la cara hacia el mismo lado pues de lo contrario podríamos tener efectos muy decepcionantes
Algunas de las piezas necesarias para fabricar un sistemas de ocho células
cuatro ángulos de aluminio de centímetros de largo
aluminio de x milímetros
pasta térmica
una fuente de alimentación
cuatro tornillos rosca
una broca para metal de unos dos milímetros
Cables
Perfiles de aluminio
4 Ventiladores
8 Celulas Peltier
Pegamento expoxi
Pasos a seguir para la construcción de un sistema de AA casero:
Pegar los ángulos de aluminio a los disipadores utilizando pegamento epoxi (es un pegamento que se presenta en dos componentes,debemos verter un poco de producto y remover hasta que los dos componentes se mezclen ) Iremos aplicando pegamento en el ángulo de aluminios y luego lo pegamos esperaremos un par de horas .Hasta que el pegamento se seque ESPERE.
Una vez tengamos pegados los disipadores con los ángulos de aluminio vamos a proceder a colocar las células :Debe tener mucho cuidado cuando manipulen estas porque si se caen al suelo se pueden romper pues es un material cerámico duro pero quebradizo .Recuerde que para que el efecto peltier se produzca de la forma más eficiente posible es necesario que estas células tengan disipación por ambas caras.Es por ello el uso obligatorio de disipadores con ventilación para que exista una buena transmisión térmica entre la célula y el disipador
Es importante emplear pasta térmica .Pondremos la pasta en todas las superficies de los disipadores y seguidamente colocamos las peltier apretando bien para que se expanda la pasta térmica en toda la superficie de la célula. También aplicar más pasta térmica en la superficie de las células en los extremos.Luego poner el otro conjunto de disipadores encima de las células .De este modo igualmente tenemos que apretar bien para que se expanda la pasta
Con todo las células con el conjunto atornillado vamos a fijar los ventiladores .Se tiene que tener la precaución de que la parte de la pegatina es la parte donde sale el aire.Esta es la razón debe ser excusa donde los disipadores por lo que colocamos los ventiladores de este modo la fijación de los ventiladores va a ser con pegamento
Ponemos dos cordones de pegamento en la parte superior y colocamos los ventiladores en su posición.Para evitar que se mueva las células t los extremos es mejor ponerle unos tornillos autoroscantes
Ya tenemos todos los elementos montados y pegados ,ahora hay que conectar todos los componentes .Los vamos a conectar en paralelo.Al igual que todos los ventiladores es conveniente realizar las conexiones del modo más ordenado posible.Para sujetar bien los cables debemos usar bridas .
A la fuente de alimentación pelamos todos los cables y lo conectamos en paralelo en la ficha
Conectamos el cable de red
En este proyecto de ejemplo se han usado sólo ocho células y cuatro ventiladores pero sabiendo cómo se fabrique se puede modificar
Lo recomendable para que sea más eficiente es utilizar poliestireno expandido en la ventana .Para ello podemos contar una tira del ancho de nuestro aire y de este modo impedirá el acceso del aire caliente de la calles …
Y ahora en el siguiente vídeo podemos ver todos lo pasos por detalla de una manera muy clara:
por unos 2€ por célula.
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