Tip:
Highlight text to annotate it
X
Como funciona un detector de humo?
de la detección a la electrónica
Con el apoyo de el Programa de Becas Especiales para la Ciencia Quimica de la Fundación camile & Henry Dreyfus
Encuentro en los detectores de humo, una ingenieria maravillosa
permitanme explicarles como trabajan
este cilindro *** tiene rejillas que guian el aire hacia el detector
ahora, este esconde la parte escencial del dispositivo
incrustado aqui, yace 1 micro-curie de Americio 241 radioactivo, es es más o menos 0.29 microgramos
este pequeña cantidad de material radioactivo genera una pequeña corriente que hace funcionar al detector
permitanme explicarles como
el aire fluye entre estos dos electrodos, ahora por supuesto el aire no conduce la electricidad
pero cuano las particulas alfa del Amaricio golpean en entre las moleculas de oxigeno y nirogeno del aire
golpean los electrones dejando moleculas de gas cargadas
la bateria de 9 voltios hace que estos iones se muevan, creando así la corriente
ahora, he aqui algo pequeño: algo así como 100 picoamperios, mas o menos la cien billonesima parte de la corriente que fluye en sus casas
cuando el humo entra en la cámara, los iones se adhieren a esta, disminuyen su velocidad y por lo general pierden su carga
ambos eventos causan que la corriente se detenga, lo cual activa la alarma
ahora, para hacer que esta cosa tan compacta, funcione con una batería de 9 voltios, se necesita la revolución del estado solido de la epoca de 1960
permitanme mostrarles
si retiramos estos 2 electrodos, podran ver un pequeño circuito integrado
este, incormpora un maravilloso dispositivo llamado MOSFET, el cual puede detectar esos pequeños cambios en la corriente
el de tector funciona como un interruptor ON/OFF, activado por la pequeña corriente entre los electrodos
como cada transistor, su operación depende de la capacidad de hacer diodos, a partir de los semiconductores
recordando que un diodo permite el flujo de corriente solo en una dirección, porque utiliza dos tipos de semiconductores
un tipo que utiliza portadores de carga negaiva y el otro, portadores de carga positiva
si invertimos la bateria, se detiene el flujo de corriente
ahora, para construir un MOSFET, tomamos dos diodos y los colocamos uno frente al otro
ahora, esto parece inutil, porque la corriente no fluiria como deberia ser
pero los ingenieros incrustaron este sandwich de diodos en el mismo tipo de semiconductor que une los diodos
entonces colocaron contactos metálicos al final de los diodos y en el bloque del material semiconductor
luego cubrieron los diodos con una pequeña capa de dioxido de silicona
ahora, a diferencia de los metales o semiconductores, estos no conducen del todo la electricidad
los ingenieros colocaron una contacto metálico más, llamado compuerta, el cual abre o cierra el canal de corriente entre la fuente y el flujo
cuando creamos una diferencia de voltaje entre la compuerta y la fuente, se genera un campo
a travez de la capa aislante, que atrae lo portadores libres de carga positiva hacia la compuerta, abriendo un canal que permite ahora el paso de corriente
en un circuito, utilizamos una bateria de 9 voltios para crear una diferencia potencial entre la fuente y la compuerta
este polariza la compuerta para que la corriente fluya a travez del MOSFET, y así se activa la sirena
entonces, nos encontramos con un flujo de corriente desde el detector
es aqui donde el gas ionizado crea una pequeña corriente entre los dos electrodos, como les mostre anteriormente
esta corriente pasa a travez de una resistencia larga y crea un voltaje opuesto al de la bateria
y esto corta el flujo de corriente a travez del MOSFET
si el humo entra en la camara, esta pequeña corriente se detiene
el MOSFET permite que la corriente fluya en esta seccion del circuito
activando la sirena
ahora, para mi esto es ingenieria en su mejor expresión:
simple, segura, barata y salva muchas vidas.