Hacia un conocimiento más profundo en colaboración con el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey

El Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey (MBARI) lleva más de 30 años estudiando nuestros océanos, examinando desde el monte submarino axial y el volcán submarino activo que se encuentran a lo largo de la cresta Juan de Fuca en la costa de Oregón, hasta el estudio del metano y los hidrocarburos en el lodo del Ártico y mucho más.

La extensa investigación de MBARI es clave para comprender mejor el alcance del cambio climático, ya que se centra en la respuesta biológica de los factores de estrés en los océanos.

En ningún lugar es más inmediato el fenómeno del cambio climático que en nuestros océanos y regiones costeras. Si bien el ritmo en el que cambian los océanos de la Tierra es relativamente lento, los aumentos constantes de la temperatura, las variaciones estacionales y otros acontecimientos importantes pueden tener un impacto considerable, empujando la vida acuática del fondo del mar a las columnas media y superior.

MBARI se dedica a observar estos cambios con técnicas como la cartografía de las aguas profundas a tres o cuatro mil metros bajo la superficie del océano, recopilando de datos de sonar, midiendo la turbulencia y la bioluminiscencia durante 150 días al año. 

Para llevar a cabo estos diversos estudios, el MBARI utiliza su propia tecnología patentada, que incluye vehículos submarinos autónomos de largo alcance (LRAUV, por sus siglas en inglés) diseñados para medir, captar y filmar cada 30 días.

Altium Designer y Altium 365 han sido decisivos para el diseño de estos vehículos submarinos autónomos (AUV), que posibilitan las misiones más importantes de MBARI, al tiempo que reducen drásticamente el tiempo invertido en su desarrollo.

Altium 365 emplea la inteligencia específica de CAD para almacenar datos de diseño de forma que los proyectos y el historial de versiones sean accesibles y fáciles de navegar en la web, permitiendo que el equipo de investigación y desarrollo de MBARI pueda trabajar desde cualquier lugar del mundo, incluso desde alta mar. 

Hacerlo bien a la primera con Altium

A la hora de diseñar los LRAUV y AUV, es necesario concentrar amplias capacidades en un espacio muy reducido, en el que se deben incluir baterías de iones de litio de 5.000 vatios en una carcasa metálica hermética a presión.

Como explica Hans Thomas, supervisor de los AUV de la División de Operaciones Marinas de MBARI, "El trabajo que hace mi equipo implica la construcción de algunos ensamblajes bastante complejos, como los PCBs que interactúan con accesorios con muchas limitaciones, que lo mantienen todo dentro de la carcasa a presión. La posibilidad del software de Altium de trabajar estrechamente con el aspecto mecánico CAD de nuestros diseños, ha sido clave para ayudarnos a ahorrar tiempo y reducir la posibilidad de errores en fases posteriores del proceso de fabricación".

Altium Designer, fácilmente accesible a través de la plataforma integrada Altium 365, ha resultado una herramienta muy valiosa para Thomas y su equipo, y se ha integrado a la perfección con sus aplicaciones mecánicas de CAD.

Como explica Thomas, " Para nosotros es fundamental asegurarnos de que todos los componentes de la placa encajen en el chasis del AUV. Altium Designer nos permite ver desde el principio de qué manera encaja todo. Trabajar con componentes más avanzados es también mucho más fácil con la amplia biblioteca de componentes de Altium. Por eso, poder encontrar todos los componentes que necesitamos en un solo lugar ha supuesto un gran ahorro de tiempo". 

Integración avanzada para un diseño impecable

La capacidad de ajustar los esquemáticos y las pistas en las diferentes etapas del proceso de diseño es esencial para Thomas y su equipo, y no sólo por las limitaciones de espacio físico con las que trabajan a la hora de diseñar PCBs a medida para AUVs.

Los vehículos submarinos altamente especializados requieren varias baterías de iones de litio -entre las que se incluyen 55 baterías montadas en tres PCB personalizados con diversos componentes integrados en un chasis hermético- , por lo que resulta esencial que Thomas y su equipo puedan asegurarse, desde las primeras etapas del diseño, de que las placas encajarán perfectamente. Y es que las placas pueden costar hasta 5.000 dólares una vez fabricadas, dejando poco margen de error.

Afortunadamente, Altium Designer le facilita las cosas a Thomas, al brindarle la posibilidad de hacer cambios mucho antes de la etapa de fabricación. Como explica Thomas, "Como responsable, no basta con echar un vistazo a un documento de Word o a un PDF de un diseño de PCB en concreto, y con Altium 365 puedo ver y compartir toda la placa, desde el esquemático hasta la vista en 3D". Cada vez que cambias algo en el diseño, obtienes un seguimiento minucioso, footprints y revisiones, lo que hace que el control de las versiones sea mucho más sencillo, y, al mismo tiempo, se eliminan los rastros de papel". Esto ha hecho que todo el proceso de diseño y fabricación sea mucho más ágil y simple".

Como explica Thomas, "Colaborar con los ingenieros eléctricos y mecánicos durante las etapas del diseño ha sido realmente clave para nosotros. Poder identificar pistas de corriente de alta densidad con Altium ha sido de gran ayuda en nuestro trabajo con diseños de alta potencia. Cuando empiezas a desarrollar diseños de corriente de alta densidad, detectar los problemas tan pronto es verdaderamente importante. Conseguir que todo funcione a la primera ha sido genial".

Gracias a la incorporación de Altium 365, Thomas puede incluso acceder a sus diseños desde el mar, mientras se encuentra en el océano, lo que ha llevado el trabajo remoto a otro nivel. 

Datos que ayudan a avanzar en materia de investigación esencial

Con ciclos de producción más rápidos, en los que se han desarrollado robustos LRAUV y AUV diseñados para soportar semanas o meses de inmersión, MBARI ha sido capaz de desplegar vehículos de forma continua durante 100-150 días al año, emprendiendo nuevas misiones cada mes.

Mediante el estudio de los cambios que se producen en nuestros océanos, MBARI ha podido aportar datos muy rigurosos y significativos de cara a la comprensión del cambio climático, así como los principales fenómenos oceánicos, la proliferación de floraciones de algas nocivas y los efectos que tienen en las regiones costeras.

Esta información es clave para la comprensión colectiva y para la implementación de medidas necesarias para contrarrestar el cambio climático y proteger los océanos de nuestro planeta, desde la reducción de las emisiones de carbono hasta la creación de alternativas viables a los plásticos y otros materiales no biodegradables. Con algo de ayuda de Altium, el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey está contribuyendo a salvaguardar nuestro frágil planeta, con un intrépido vehículo submarino en cada ocasión.