Pero cual es el origen de esa tecnología? como funcionan?. Intentaré hacer llegar a ustedes lo mas claro posible los principios técnicos detras de estos aparatos.
Los giróscpos mecánicos, basan su principio, en la capacidad de los cuerpos en rotación de mantener su estabilidad incluso ante la perturbación por fuerzas externas. Un ejemplo clásico es el jugete conocido como "trompo"
El desarrollo de los giróscopos mecánicos tuvo aplicaciónes bélicas como por ejemplo controlar el rolido de los buques para obener presición en los disparos, se aplico también en las bombas V2, tecnología que permitio la fabricación de los Saturno 5.
De todas formas los giróscopos mecánicos eran pesados y voluminosos, y su utilización para determinadas aplicaciones resultó ser poco práctico. Si alguien siente interés en continuar profundizando el tema puede ver este blog.
A dines de la década de 1950 se experimentó con la integración de circuitos electrónicos sobre un chip de silicio. Esto permitió la aparición de los primeros circuitos electrónicos, lo que llevo entre otras cosas al desarrollo de los microprocesadores, pieza fundamental de cualquier computadora.
La misma tecnología de integración sobre silicio y el aporte de la nanotecnología permite hoy en día integrar estructuras tridimencionales mecánicas, ópticas e incluso pequeñas partes moviles dentro de un chip de silicio. Esto se conoce hoy en dia como Sistemas Micro Electromecánicos de sus siglas en inglés (MEMS).
Los acelerómetros construidos con la tecnología MEMS pueden ser piezoelétricos o capacitivos.
La siguiente figura ilustra el esquema de un acelerómetro capacitivo, integrado dentro de una estructura de silicio del orden de dimensión de los nanómetros.
Al actuar una aceleración sobre la masa M se produce un movimiento de la misma en sentido opuesto lo que produce una variación sobre la capacidad eléctrica n. Con ese valor eléctrico se puede medir la fuerza que se ejerció sobre la masa. Existe en el esquema un amortiguador K que se encarga de atenuar la fuerza externa.El acelerómetro piezoeléctrico funciona en forma similar. El desplazamiento de la masa al actuar sobre ella una aceleración, produce la deformación de los elementos piezoelectricos que la soportan. La variación de la resistencia electrica de estos elementos puede ser medida para obtener la fuerza que actuó sobre la masa y por ende la aceleración (Recordemos la primera ley de newton F=m.a)
El giróscopo se basa en principios similares aunque mucho mas complejos en sus ecuaciones matemáticas. Basicamente se ejerce sobre una masa M una fuerza sinusoidal resonante, la cual interactúa con la fuerza de coriolis.
La figura siguiente ilustra el aspecto de un circuito electrónico para medir aceleraciones sobre los 3 ejes, x,y z.
La misma tecnología se utiliza para estabilizar las imágenes de los iphone y otros dispositivos digitales. En el siguiente link se pueden ver fotos nanométricas de como se arman las estructuras mecánicas dentro del silicio.
http://www.ifixit.com/Teardown/iPhone-4-Gyroscope-Teardown/3156/1
En el video se puede ver como se integro esta teconogía para comandar los alerones de un aeromodelo, un principio básico para los pilotos automaticos RC comerciales.
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