Tipos de energía y su aplicaciónpara el desarrollo de nuevas tecnologías

Juan José Rocha Alfaro, Samuel Barrios Santiago

La energía es un concepto utilizado en el campo de las ciencias naturales en general; es una propiedad que le permite a cualquier objeto físico realizar algún trabajo.

Existen diferentes tipos de energías, las cuales son:

Energía Hidráulica: Es la energía del agua en movimiento.

Energía Calorífica: Energía que ocasiona en los cuerpos un cambio de temperatura.

Energía Neumática: Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

Energía Química: Es la energía que se da al producirse los cambios químicos de la materia, produciendo calor, luz o electricidad.

Energía Luminosa: Es una emisión de ondas electromagnéticas capaces de estimular la retina del ojo.

Energía Sonora: Es la que se obtiene con la vibración o perturbación de un cuerpo sonoro que se transmite a través de los sólidos, líquidos o gases.

Energía Eléctrica: Es la energía de la corriente de los electrones que a su paso por un conductor produce luz y calor.

Energía Eléctrica: Es la energía de la corriente de los electrones que a su paso por un conductor produce luz y calor.

Energía Nuclear: Es la energía contenida en el núcleo del átomo.

Energía Eólica: Es la energía del viento en movimiento.

Estas energías se pueden utilizan en diferentes campos, como por ejemplo en la robótica y en la cibernética.

En la Robótica:

Se define a los robots como "un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas".

Un robot debe de tener una fuente de energía para poder convertirla en trabajo cada vez que efectúa algún movimiento. Para lo cual puede utilizar cualquiera de los siguientes tipos de energía o una combinación de todas ellas:

1- Dispositivos NeumáticosLa energía neumática se basa en la compresión de aire para producir una fuerza, usar este tipo de energía tiene muchas ventajas como lo son:• Fácil de almacenar y transportar.• No hay peligro de combustión.• No contamina.• El costo es muy bajo.• Es muy cuantioso.Sin embargo tiene algunos inconvenientes producidos por la misma naturaleza del aire (ser un fluido comprimible) uno de estos es la falta de uniformidad en el movimiento de los pistones cuando se realizan avances lentos con una carga aplicada y otro problema es el proceso que se utiliza para tomar el aire del medio ambiente y comprimirlo, esto genera una gran cantidad de calor y se necesita un sistema compresor. Por último cabe mencionar que los sistemas neumáticos pueden trabajar a velocidades muy altas, sin embargo su regulación no es constante debido a la compresión del aire.

2- Dispositivos Hidráulicos

Estos dispositivos son similares a los neumáticos, la principal diferencia es que en lugar de utilizar aire utilizan aceites de origen mineral. Debido a que el fluido tiene características bastante diferentes, el aceite tiene mucho menor grado de compresión que el aire, se puede obtener un grado de precisión mucho más alto con estos dispositivos, también es posible desarrollar fuerzas más grandes al tener presiones de trabajo más grandes.

3- Dispositivos Eléctricos

Estos dispositivos son los más fáciles de controlar, los más sencillos y también los que tienen más precisión, todas estas grandes ventajas han convertido en los dispositivos más utilizados en la industria. Dentro de estos dispositivos, se podría decir que los principales en un robot son:

• Motores paso a paso. Estos motores no se usaban regularmente en la industria, sin embargo se han venido desarrollando tecnologías en estos motores que permiten desarrollar pares suficientemente grandes para pasos pequeños en aplicaciones industriales.

• Motores de corriente continua. Son los más usados debido a la enorme facilidad que presentan en la parte de control.

• Motores de corriente alterna. Estos motores, al igual que el de pasos, ha ido mejorando y a diferencia de lo que pasaba en un principio, que no se usaban en la robótica, ahora con las mejoras que se han venido haciendo ya es posible usarlos e incluso ya son una competencia para los motores de corriente directa, ya que ahora se puede tener un mayor control sobre estos motores, cosa que antes resultaba muy difícil de lograr.

En la cibernética

La cibernética es el estudio del control y comunicación en los sistemas complejos: organismos vivos, máquinas y organizaciones. Especial atención se presta a la retroalimentación y sus conceptos derivados.

La palabra cibernética proviene del griego Κυβερνήτης (kybernetes) y significa "arte de pilotar un navío", aunque Platón la utilizó en La República con el significado de "arte de dirigir a los hombres" o "arte de gobernar". Éste es un término genérico antiguo pero aún usado para muchas áreas que están incrementando su especialización bajo títulos como: sistemas adaptativos, inteligencia artificial, sistemas complejos, teoría de complejidad, sistemas de control, aprendizaje organizacional, teoría de sistemas matemáticos, sistemas de apoyo a las decisiones, dinámica de sistemas, teoría de información, investigación de operaciones, simulación e Ingeniería de Sistemas.

Todo sistema cibernético funciona en virtud de dos clases de flujo, uno de energía y otro de información. El de energía está vinculado a la realización del trabajo (movimientos de componentes del sistema, desplazamientos, etc.). El flujo de información, en base a esta, hace que los trabajos de cibernética estén dirigidos a mantener sus funciones internas a cierto nivel, alcanzar un objetivo en sus desplazamientos, etc.