ICFO en la Maker faire barcelona 2022
1-2 de julio de 2022
campus POBLENOU de la upf, BARCELONA
En ICFO solemos utilizar herramientas conocidas por la comunidad maker (como Arduinos, Raspberry Pis, etc.) para desarrollar nuevas tecnologías que impacten positivamente en los campos de la energía y el cuidado del medio ambiente, la información y la salud.
¡Ven a nuestro stand en la Maker Faire Barcelona para saber más!
En nuestro stand, encontrarás especialistas de ICFO que presentarán algunos de los proyectos de investigación que involucran herramientas maker. Estarán allí con algunos dispositivos interactivos que ayudarán a los asistentes a comprender las ideas detrás de su proyecto de investigación y cómo las herramientas maker ayudan a avanzar en la investigación puntera.
Haz clic en los siguientes enlaces para encontrar más información.
aplicaciones para la salud
En el grupo de Óptica Médica de ICFO, utilizamos muchas herramientas maker para construir dispositivos médicos no invasivos que podrían ayudar a los médicos a mejorar su diagnóstico.
herramientas Maker
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Los microcontroladores familiares a los makers, como Arduinos y Teensys, se utilizan tanto para pruebas rápidas como para dispositivos que se utilizan en estudios clínicos en hospitales. Controlamos dispositivos, adquirimos datos, enviamos señales de sincronización y más. Hemos desarrollado varias iteraciones de ecosistemas en torno a estas herramientas que llevan a cabo tareas cada vez más complejas para nosotros y permiten a los investigadores adaptarlas a sus necesidades.
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Las Raspberry Pi se utilizan como computadoras de bajo costo y tamaño reducido para controlar dispositivos. Los usamos para sistemas ultraportátiles y para sistemas con muchos módulos. Por ejemplo, estamos en el proceso de construir un dispositivo de neuroimagen wearable con 25 cámaras, cada una controlada por una Raspberry Pi. Un dispositivo médico que estamos desarrollando para ser utilizado en unidades de cuidados intensivos, por ejemplo para atender a pacientes con COVID-19, va a tener un módulo de computación Raspberry Pi incluso en su versión comercial.
- La impresión 3D, las cortadoras láser y el software CAD han demostrado ser de gran utilidad para resolver problemas rápidos durante la creación de prototipos.
- Los sensores familiares a la comunitat maker, como los sensores táctiles capacitivos, los acelerómetros, los sensores de distancia, los fotodiodos, los sensores ambientales y otras placas maker también son muy útiles para nosotros. Por ejemplo, cuando monitoramos pacientes que sufren condiciones neurológicas fatales, registramos los niveles de luz en la habitación, sus movimientos, la ubicación precisa de las sondas y los usamos para control de calidad y seguridad.
Estas herramientas también son muy útiles para describir nuestro trabajo al público en general. Por ejemplo, hemos desarrollado algunas herramientas para aulas basadas en LEGO robotics.
aparato demo: visor de venas
Visor de venas diseñado por el Profesor ICREA Turgut Durduran, líder del grupo de Óptica Médica en ICFO.
Este dispositivo consta de una Rasperry Pi Zero, una cámara NoIR– o sea que no tiene el filtro para bloquear luz infrarroja, y un filtro que bloquea la luz visible. Ya sea usando la luz infrarroja en la iluminación de la sala o la luz del sol o usando el LED infrarrojo, podemos ver las venas en los brazos y las manos de los visitantes. También podemos ver cómo las diferentes regiones del ojo absorben la luz infrarroja y determinar si las plantas están vivas o no.
Nuestra investigación
Nuestras tecnologías se basan en la propagación de la luz en los tejidos humanos y cómo interactúa con el tejido. En particular, la luz del infrarrojo cercano (~650-900 nm) puede penetrar profundamente (centímetros) en los tejidos, dispersarse y volver a salir.
Durante este proceso, una parte es absorbida (principalmente por la hemoglobina en la sangre) y dispersada por los glóbulos rojos en movimiento. Usamos modelos físicos y este concepto para medir la cantidad de oxígeno y el flujo sanguíneo en los capilares, lo que luego se puede relacionar con el bienestar de los tejidos y órganos.
Este dispositivo ejemplifica este proceso al mostrar las venas como «tubos» oscuros, ya que contienen mucha sangre y, por lo tanto, absorben mucha luz infrarroja cercana. Podemos ver venas debajo de la superficie con este método ya que la luz puede penetrar en estas venas.
más información
Puedes encontrar los conceptos a la base de estas tecnologías explicados en la serie de vídeos Clara Presents.
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tecnologies quàntiques
En el grupo de Óptica Cuántica Atómica del ICFO, utilizamos muchas herramientas maker para construir dispositivos capaces de medir campos magnéticos increíblemente pequeños gracias a la física cuántica.
herramientas Maker
- Una placa de microcontrolador pequeña producida por Seeed studio. Se puede programar a través del entorno Arduino y contiene suficientes entradas y salidas para este proyecto simple.
- Gaussímetro RM3100 de PNI. Es el sensor geomagnético de mayor rendimiento en su clase, con más de 30 veces menos ruido y 20 veces más sensibilidad que otros sensores magnéticos basados en otras tecnologías. Las mediciones son estables a la temperatura.
- Placa de circuitos diseñada por nosotros y fabricada por OSHpark. Puedes encontrar más información sobre la placa de circuitos aquí.
- Cable USB, para conectar el dispositivo a una PC normal o Raspberry Pi.
demo device: magnetometro
Magnetómetro diseñado por el Dr. Michael Tayler, investigador postdoctoral en el grupo de Óptica Cuántica Atómica del ICFO.
El dispositivo mide los componentes del campo magnético X, Y y Z (en relación con la orientación del dispositivo) y envía estos datos a una computadora para que puedan visualizarse en la pantalla, actualizados alrededor de 20 veces por segundo. La medición tiene una precisión de unos pocos nanotesla, que es unas 1000 veces menor que el campo magnético típico de la tierra (20-50 microtesla).
nuestra investigación
Usamos sensores disponibles comercialmente como éste para calibrar bobinas, blindaje magnético y otros equipos relacionados con campos magnéticos en nuestro laboratorio. También lo usamos para enseñar a los estudiantes sobre programación de microcontroladores, soldadura, electrónica modular y oitras habilidades útiles para trabajar en un laboratorio de física experimental.
En el laboratorio, también desarrollamos sensores de campo magnético que son mucho más precisos. Un ejemplo de estos es un dispositivo llamado magnetómetro alcalino. Utilizamos metales alcalinos (como el rubidio) en fase gaseosa, junto con técnicas de detección óptica, para medir campos magnéticos del orden de femtotesla. Por lo tanto, estos campos son alrededor de 1 millón de veces más pequeños que el límite de ruido del sensor que hemos llevado a la Maker Faire. Los magnetómetros alcalinos se pueden aplicar para medir la actividad electromagnética del cerebro o el corazón, para diagnosticar anomalías (por ejemplo, epilepsia, arritmia fetal). También se pueden utilizar con fines de investigación, por ejemplo, el mapeo de campos magnéticos producidos por corrientes neuronales puede ayudarnos a comprender mejor cómo funciona la cognición.
Más información
Puedes encontrar el código que hemos usado para el magnetómetro en GitHub.
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