Direccionar lentes de cristal líquido, motores para el ‘New Space’ y sensores contra la violencia de género, 9 ideas en fase piloto desde la UC3M

Bajo el lema “Acelerando la Innovación”, la edición de 2023 del Foro de Innovación de la Universidad Carlos III de Madrid incluye un espacio expositivo con una selección de esos casos de éxito, en fase piloto, dirigidas a captar el interés de inversores y emprendedores. Se trata de proyectos cuyo grado de madurez oscila entre el TRL 3 y el TRL 9, que cubren ámbitos tecnológicos tan variados como las lentes de cristal líquido, la automatización de vehículos, los motores espaciales, el software de gestión del mercado eléctrico, la movilidad inteligente o la lucha contra la violencia de género.

Así, tras la conferencia de la presidenta de la Fundación Cotec para la Innovación, Cristina Garmendia, se ha desarrollado una mesa moderada por el subdirector general de Innovación Tecnológica de la Comunidad de Madrid, Vicente Parras, en la que participaron varios representantes de diversos instrumentos para acelerar la innovación a nivel local, regional, nacional y europeo. Entre ellos destacan las convocatorias de la Agencia Estatal de Invedsigación (AEI) llamadas Pruebas de Concepto. Varios proyectos de la UC3M han sido beneficiados por las dos convocatorias realizadas hasta ahora. Durante el descanso, los asitentes al foro pudieron conocer nueve de los proyectos disruptivos financiados por la AEI, lo mas avanzados, correspondientes a la convocatoria 2021.

El proyecto “Driver para lentes sintonizables de cristal líquido (LC-LENS)”, en el que han participado investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid y Universidad Politécnica de Madrid, ha desarrollado una App y un circuito electrónico que permite direccionar lentes sintonizables de cristal líquido con distribuciones diferentes en control de fase (SDL, SPP).

Está destinado a sistemas varifocales. Mediante la App, el usuario puede seleccionar las tensiones aplicadas a electrodos concretos y las topologías que permiten el control a bajo nivel del estado de desfase en las lentes. En el futuro, este driver podría integrarse fácilmente en sistemas mayores desplegados en campos como la microscopía, la fotografía o la oftalmología. De momento, su grado de madurez tecnológica es TRL 4, se ha probado el sistema con las lentes fabricadas por la UPM y ha funcionado perfectamente.

Un equipo de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid, la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad Europea están inmersos en la creación de un “Sistema para la automatización de vehículos de transporte público y compartido destinados a entornos semi-estructurados (AVENTURA)”.

Está pensado para vehículos inicialmente concebidos para su uso en modo manual, especialmente de transporte público tipo navetas, o vehículos de uso compartido en entornos semiestructurados como campus universitarios, aeropuertos o recintos feriales.

El desarrollo de la UC3M se orienta al diseño de un sistema para el entendimiento y la interpretación del entorno, mediante el uso de técnicas basadas en aprendizaje profundo. Gracias a plataformas de simulación se establece la disposición del sistema de percepción según su resolución, alcance o posibles ángulos muertos, y se analizan los diversos algoritmos de percepción y toma de decisiones sobre rutas digitalizadas de entornos reales.

AVENTURA se encuentra ya en un grado de madurez avanzado, TRL 7, se han llevado a cabo pruebas de seguridad y aceptación en escenarios reales sin restricciones específicas y se ha valorado su desempeño real final.

En el ámbito aeroespacial, el proyecto “COmpact MIni plasma Thruster for New Space applications (COMIT)” busca demostrar la viabilidad tecnológica de un nuevo motor espacial de plasma. Se ha diseñado, desarrollado, optimizado y ensayado un prototipo de propulsor Hall de 100 W en el que la cámara principal y el cátodo están embebidos en un único sistema compacto.

Este tipo de modelos despierta mucho interés en el creciente segmento de mini y microsatélites para las aplicaciones de New Space. COMIT se encuentra en un grado de madurez tecnológica TRL 3, con la confianza de que, al finalizar el proyecto, se habrá demostrado la tecnología y rediseñado un prototipo para menor potencia.

Por su parte, “SIMBAT (Solutions for Intelligent Monitoring Based on drone data and AI Tools)” plantea un sistema modular de gestión de drones que incluye el ciclo completo de operación: desde las herramientas para el diseño de la misión a simulación, monitorización de vuelo en tiempo real, explotación de datos en diferido y calibración de sistemas.

Está basado en el entorno Airsim y PX4 autopilot para simular la ejecución de las misiones y utiliza técnicas de inteligencia artificial que para la automatización de procesos. Trabaja ya en casos de uso como la optimización de la navegación INS/GNSS, GIS Enrichment mediante imágenes aéreas y LiDAR, y la detección de defectos estructurales en carreteras mediante visión artificial.

El grado de madurez tecnológica de SIMBAT lo sitúa ya en un nivel TRL 5 gracias al éxito en las simulaciones realistas de hardware in-the-loop para los casos de uso, tomando como escenarios de demostración el campus de la UC3M en Colmenarejo y el campus de la Universidad de Alcalá.

En el caso del proyecto “Energeia Simula: Simulando los mercados eléctricos del futuro”, desarrollado en el EnergyEcoLab UC3M, el objetivo es crear una herramienta informática para simular los equilibrios en los mercados eléctricos, aportando información horaria sobre precios, producción por tecnologías y empresas, costes o emisiones.

Ha alcanzado ya en un grado de madurez tecnológica muy avanzado, TRL 9, de modo que puede caracterizar los equilibrios de mercado tanto si las empresas se comportan de forma competitiva como estratégica (equilibrios de Nash). Uno de sus aspectos más interesantes es que incorpora todas las tecnologías del mercado, incluyendo las energías renovables y el almacenamiento energético.

Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid, la Universidad de La Coruña y la Universidad de Vigo colaboran en el proyecto “FLATCITY: soporte a la movilidad en la ciudad inteligente para personas con movilidad reducida”. Su propósito es desarrollar una App para el cálculo de rutas accesibles para personas con movilidad reducida y una App para la gestión de la movilidad en una ciudad inteligente que permita mantener información actualizada acerca de los niveles de accesibilidad.

Investigadores de la UC3M, aplicando técnicas de procesamiento del lenguaje natural, machine learning y modelos de aprendizaje automático, desarrollan dos de los componentes para la detección de obstáculos a la movilidad, ya sean rampas, escaleras, pasos de cebra con y sin semáforo o zonas con mayor densidad de personas, por ejemplo.

Para ello, trabajan con datos extraídos de la red social Twitter (ahora X) y de los sensores de un dispositivo móvil (acelerómetro, giroscopio, barómetro y GPS) mediante una App. A partir de estos datos, la aplicación proporciona al usuario la mejor ruta adaptada a su movilidad. El grado de madurez tecnológica de FLATCITY es de TRL 5-6, ya que se está mejorando el prototipo y se van a probar todos los componentes involucrados en un área acotada en ciudad.

En el proyecto “Nuevo sistema radiológico multifunción de baja dosis” participan investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid, el Hospital Clínico Veterinario, el Hospital Gregorio Marañón y la empresa SEDECAL. El objetivo es desarrollar un nuevo sistema de radiología con geometría abierta para facilitar el acceso al paciente capaz de obtener, además de imagen plana y fluoroscopia, una imagen tomográfica con una dosis de radiación inferior a la de un TAC.

Busca, de ese modo, cubrir una necesidad del ámbito veterinario abriendo a su vez la posibilidad de nuevas aplicaciones en la clínica humana. Ha conseguido ya un grado de madurez tecnológica TRL 6 y está pendiente de alcanzar el grado de operabilidad para TRL 7, porque existe un prototipo instalado en el Hospital Clínico Veterinario (HCV-UCM) y se ha evaluado en experimentos con animales eutanasiados y algún paciente.

En la vertiente de innovación social, el proyecto “BINDI: Sistema inteligente para proteger y contribuir a la recuperación de las víctimas de violencia de género” combina tres dispositivos que componen una red de área corporal con dos módulos: un colgante y una pulsera. Ambos incluyen un micrófono y sensores fisiológicos respectivamente y están conectados a un teléfono móvil, dotado con una App específica, que permite difundir alarmas ante situaciones de riesgo.

El sistema permite detectar situaciones de peligro con IA a través de variables físicas y fisiológicas, alertar automáticamente de manera discreta a una red de ayuda y recopilar pruebas con validez judicial de manera segura. Ha alcanzado un grado de madurez TRL 6 y en colaboración con el Ayuntamiento de Getafe se va a realizar una prueba piloto con mujeres que han sufrido violencia de género. Para el éxito de BINDI se ha logrado la implicación de la Federación de Asociaciones de Mujeres Separadas y Divorciadas y la Federación de Mujeres Progresistas.

Por último, el proyecto “IN-DEPTH: INtelligent modular Detector for PET” ha prototipado u detector de radiación inteligente para imagen molecular (PET) basado en tecnología de detectores de silicio y cristales centelladores estructurados mediante grabación láser y con una geometría con capacidad de adaptarse al sujeto bajo estudio. Con una resolución espacial de 0,8 mm mejora sustancialmente la oferta disponible, al tiempo que aumenta notablemente la sensibilidad del sistema de imagen.

Gracias a este avance se puede reducir la dosis de radiosondas que se inyecta en el paciente, así como el tiempo de la prueba, y mejorar la imagen médica con trazadores de vida media muy corta como el O15. En el ámbito de la Oncología, permitirá localizar tumores con mayor precisión y realizar diagnósticos más tempranos, con la consiguiente reducción de las listas de espera para las pruebas diagnósticas basadas en PET. Se encuentra en un grado de madurez tecnológica TRL 4-5, es decir, el prototipo y ha sido validado y funciona en el laboratorio.