Un proyecto innovador, financiado por el Programa Horizonte Europa de la Unión Europea, está avanzando en el ámbito del transporte eléctrico con el objetivo de transformar el futuro de los vehículos electrónicos. Bajo el nombre de Scape, esta iniciativa reúne a nueve instituciones de investigación y empresas de cinco países del continente, todos ellos dedicados a conseguir vehículos más sostenibles y menos contaminantes, alineándose con las prioridades medioambientales de la investigación europea.
El proyecto Scape se centra en desarrollar nuevos componentes electrónicos modulares y escalables para los trenes motrices de una variedad de vehículos eléctricos, desde motocicletas pequeñas hasta grandes camiones de carga. La clave de esta innovación radica en su diseño modular y estandarizable, que utiliza convertidores de potencia basados en una estructura de celda de conmutación avanzada. Este diseño, según el investigador principal Xavier Jordà del IMB-CNM, es completamente nuevo, modular y compacto, y se implementa mediante tecnología de chip-embedding. Esto permite que los chips se integren dentro de las placas de circuito impreso en vez de ser soldados externamente, optimizando así su rendimiento y logrando una mayor miniaturización.
Un enfoque destacado del proyecto es la creación de celdas que pueden ensamblarse como si de bloques de LEGO se tratara, facilitando la implementación de los circuitos electrónicos requeridos para diferentes tipos de vehículos. Jordi afirma que este enfoque permitirá una fabricación a escala de componentes, lo que los hará más económicos y reducirá la variedad de procesos de producción.
Para llevar a cabo la innovación, el equipo ha desarrollado nuevos procesos de interconexión en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM-CSIC. Emma Solà, investigadora predoctoral, comenta que han creado una técnica para depositar capas de cobre sobre los electrodos superiores de transistores MOSFET de carburo de silicio, evitando así el uso de plomo. Este avance no solo incrementa las prestaciones técnicas, sino que también contribuye a la reducción de toxicidad en el proceso.
La miniaturización es otro de los desafíos clave abordados por el proyecto, que busca manejar altos niveles de tensión, corriente y potencia en espacios cada vez más reducidos. Mariana Raya, otra investigadora predoctoral involucrada en el proyecto, destaca la importancia del diseño preciso de las celdas de conmutación y la utilización de métodos de simulación multifísica para optimizar los prototipos.
La fiabilidad y durabilidad de los componentes también son prioridades destacadas en el proyecto Scape. Xavier Perpiñà, miembro del equipo de investigación, resalta la necesidad de asegurar que los componentes sean duraderos para evitar la generación de residuos electrónicos. Las innovaciones desarrolladas colocan al IMB-CNM y al CSIC a la vanguardia en sistemas electrónicos de potencia de alta integración, un factor crucial tanto para la movilidad eléctrica como para la electrificación industrial, y esencial en la búsqueda de descarbonización y la construcción de un sector más ecológico.
