Investigadores de la UGR demuestran el potencial de los memcondensadores en circuitos de gestión de energía – Canal UGR

Informe sobre el Avance en Circuitos Emuladores de Memcondensadores y su Contribución a la Sostenibilidad

1. Introducción y Contexto

Desde la fabricación del primer memristor en 2008, la electrónica ha explorado componentes con “memoria” para desarrollar tecnologías más eficientes. En 2009, se teorizó la existencia de memcondensadores y meminductores, dispositivos capaces de recordar estados previos. Sin embargo, su implementación práctica ha sido un desafío. Recientemente, un equipo de investigación de la UGR ha desarrollado un circuito que emula de forma controlada el comportamiento de un memcondensador, demostrando su viabilidad y potencial, especialmente en el campo de la electrónica de potencia. Este avance representa un paso crucial hacia una electrónica más inteligente y sostenible.

2. Descripción del Avance Tecnológico

El logro principal consiste en el diseño y validación de un circuito electrónico que simula con éxito las propiedades de un memcondensador. Este dispositivo no solo almacena carga como un condensador tradicional, sino que también “recuerda” la historia de la carga que ha gestionado. Las principales características de este desarrollo son:

• Emulación Controlada: El circuito permite un comportamiento reproducible y predecible del memcondensador.
• Autonomía del Circuito: Permite que los sistemas electrónicos se adapten y ajusten su funcionamiento de forma autónoma, basándose en su historial operativo.
• Eliminación de Componentes Adicionales: La capacidad de autocontrol reduce la necesidad de circuitos de control externos, simplificando el diseño y reduciendo el consumo energético.

3. Contribución a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Este avance tecnológico tiene un impacto directo y significativo en la consecución de varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030.

ODS 7: Energía Asequible y no Contaminante

La aplicación de memcondensadores en electrónica de potencia mejora sustancialmente la eficiencia energética.

1. Reducción de Pérdidas: Los circuitos pueden optimizar la gestión de la energía en tiempo real, minimizando las pérdidas durante la conversión y distribución de potencia.
2. Gestión Inteligente de la Carga: La capacidad de “aprender” de las condiciones de uso permite una adaptación dinámica a los cambios de carga, mejorando la eficiencia global del sistema.

ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

El desarrollo fomenta la creación de infraestructuras más resilientes y promueve una industrialización sostenible.

• Innovación Tecnológica: Abre la puerta a una nueva generación de dispositivos electrónicos más autónomos y eficientes para la industria.
• Infraestructura Sostenible: La implementación en sistemas de gestión de energía contribuye a redes eléctricas y equipos industriales más robustos y con menor huella de carbono.

ODS 11, 12 y 13: Ciudades Sostenibles, Producción y Consumo Responsables, y Acción por el Clima

La mejora en la eficiencia energética tiene un efecto cascada sobre otros objetivos globales.

• Consumo Responsable (ODS 12): Al reducir el consumo energético de innumerables dispositivos, desde electrodomésticos hasta maquinaria industrial, se promueven patrones de consumo más sostenibles.
• Ciudades Sostenibles (ODS 11): Una menor demanda energética global contribuye a la sostenibilidad de las infraestructuras urbanas.
• Acción por el Clima (ODS 13): La reducción del consumo de energía se traduce directamente en una disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero, combatiendo el cambio climático.

4. Conclusión

El desarrollo de un circuito emulador de memcondensador por parte de la UGR no es solo un hito en la ingeniería electrónica, sino también una herramienta poderosa para avanzar hacia un futuro tecnológico sostenible. Al permitir que la electrónica sea más inteligente y eficiente energéticamente, esta innovación se alinea directamente con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, demostrando que la investigación de vanguardia es fundamental para resolver los desafíos globales más apremiantes.

5. Referencia y Contacto

• Referencia del Artículo: F. J. Romero, V. Toral, D. P. Morales, and N. Rodríguez, “Charge-controlled memcapacitors for the output voltage ripple reduction in DC-DC buck converters,” Microelectronic Engineering, p. 112423, Oct. 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mee.2025.112423
• Contacto: Fran Romero – franromero@ugr.es

Análisis de los Objetivos de Desarrollo Sostenible en el Artículo

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 7: Energía Asequible y No Contaminante

  El artículo destaca que la tecnología desarrollada tiene la capacidad de “mejorar la eficiencia energética” y “reducir pérdidas” en los circuitos electrónicos. Esto se alinea directamente con el objetivo de garantizar el acceso a una energía más eficiente y sostenible.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  El texto describe un “avance importante” y una innovación tecnológica desarrollada por “un equipo de investigadores de la UGR”. Este desarrollo de componentes electrónicos más inteligentes y eficientes contribuye a la modernización de la industria y al fomento de la innovación para crear tecnologías más sostenibles.

• ODS 12: Producción y Consumo Responsables

  Al crear componentes que mejoran la eficiencia energética, se promueve un uso más responsable de los recursos naturales, en este caso, la energía. La mención de “tecnologías más autónomas y sostenibles” apoya el cambio hacia modalidades de consumo y producción más sostenibles en el sector de la electrónica.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

• Meta 7.3: Duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética

  El artículo se centra explícitamente en el potencial de los memcondensadores para “mejorar la eficiencia energética” en los sistemas de electrónica de potencia. Este avance tecnológico es un paso práctico hacia el cumplimiento de esta meta, al permitir que los dispositivos electrónicos consuman menos energía.

• Meta 9.4: Modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles

  La investigación abre la puerta a “tecnologías más autónomas y sostenibles”. La integración de estos nuevos componentes en la electrónica cotidiana representaría una reconversión tecnológica hacia sistemas más eficientes y con menor impacto ambiental, en línea con esta meta.

• Meta 9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica

  El artículo en sí es el resultado de la investigación científica llevada a cabo en la Universidad de Granada (UGR). El desarrollo de un circuito que emula un memcondensador es un ejemplo claro de cómo la investigación académica impulsa la capacidad tecnológica y la innovación.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• Indicador 7.3.1: Intensidad energética

  Aunque no se menciona explícitamente, el indicador está implícito. La “mejora de la eficiencia energética” y la “reducción de pérdidas” que promete esta tecnología contribuirían directamente a disminuir la intensidad energética, es decir, la cantidad de energía necesaria para el funcionamiento de los dispositivos electrónicos.

• Indicador 9.4.1: Emisiones de CO2 por unidad de valor añadido

  Este indicador está implícito. Una mayor eficiencia energética en los dispositivos electrónicos conlleva un menor consumo de electricidad. Si esta electricidad se genera a partir de fuentes no renovables, una reducción en su consumo se traduce directamente en una disminución de las emisiones de CO2, contribuyendo a una industria más limpia.

• Indicador 9.5.1: Gasto en investigación y desarrollo (I+D)

  El artículo es la publicación de los resultados de un proyecto de investigación (“un equipo de investigadores de la UGR”). Esto representa una inversión en I+D, que es la base para medir el progreso en la mejora de la capacidad tecnológica y la innovación científica de un país o institución.

4. Tabla de ODS, Metas e Indicadores

Fuente: canal.ugr.es