Modelo de utilidad por "DISPOSITIVO DE ELIMINACIÓN Y PREVENCIÓN DE FORMACIÓN DE HIELO EN SUPERFICIES"

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+ ES-1306711_U1. Dispositivo (1) de eliminación y/o prevención de formación de hielo en superficies, basado en la generación de ondas acústicas (OAs) de longitud de onda corta, que comprende: - un sustrato (2) de un material piezoeléctrico o ferroeléctrico coincidente con una superficie sobre la que se elimina y/o previene la formación de hielo, teniendo el sustrato (2) una de sus caras (A), sobre la que se acumula el hielo, expuesta al medio, - uno o más electrodos (3), depositados sobre el sustrato (2), y configurados para provocar oscilaciones mecánicas y campos eléctricos de polarización locales de carácter oscilante sobre dicho sustrato; - un analizador de red vectorial (7), conectado a los electrodos (3), y configurado para determinar la frecuencia de resonancia del sustrato (2), y - un módulo de excitación, conectado a los electrodos (3) y a tierra, que comprende un generador de funciones (6) y un amplificador de señales (4), donde el generador de funciones (6) está en comunicación con el analizador de red vectorial (7), estando el módulo de excitación configurado para aplicar sobre los electrodos (3) una señal eléctrica AC en el rango de frecuencia de los MHz, cuya frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia del sustrato (2) medida con el analizador de red vectorial (7), - una unidad de conmutación automática (8), conectada alternativamente entre el módulo de excitación y los electrodos (3) o entre el analizador de red vectorial (7) y los electrodos (3). 2. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que el sustrato (2) es de un material piezoeléctrico. 3. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que el sustrato (2) es de un material ferroeléctrico. 4. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que el sustrato (2) es una placa. 5. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que el sustrato (2) es una lámina. 6. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en que el sustrato (2) es una película autosoportada. 7. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que el sustrato (2) en una cara expuesta al medio (A) está funcionalizado para presentar carácter hidrofóbico o hidrofílico. 8. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que el sustrato (2) es de un material seleccionado entre LiNbO3, LiTaO3, BaTiO3, KNbO3, PbTiO3, PZT, PZN-PT, PMN-PT, HfO2, ZnO, AZO, AIN, PVDF, PVDF-TrFE. 9. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, que comprende dos o más electrodos o pares de electrodos (3) que se activan mediante su conexión en paralelo al módulo de excitación, y estando el analizador de red vectorial (7) conectado a uno de los pares de electrodos (3) a través de una unidad de conmutación automática (8). 10. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que los electrodos o pares de electrodos (3) son electrodos interdigitados. 11. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que los pares de electrodos (3) son electrodos extensos y continuos. 12. El dispositivo (1) de cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que los electrodos (3) se disponen en la cara (A) del sustrato (2) expuesta al medio. 13. El dispositivo (1) de la reivindicación 11, en el que los electrodos (3) se disponen en una cara del sustrato (2) opuesta a la cara (A) destinada a exponerse al medio. 14. El dispositivo (1) de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, que comprende adicionalmente una capa protectora de un material dieléctrico depositada sobre los electrodos (3).

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+ ES-1306711_U DISPOSITIVO DE ELIMINACIÓN Y PREVENCIÓN DE FORMACIÓN DE HIELO EN SUPERFICIES OBJETO DE LA INVENCIÓN Se trata de un dispositivo para eliminar y/o prevenir la formación de hielo en superficies, evitando su acumulación, basado en la propagación de ondas acústicas en sustratos con actividad piezoeléctrica o ferroeléctrica. La interacción de tales ondas con las acumulaciones de hielo provoca su fusión preferente en la zona de la intercara hielosuperficie, de forma que este se separa de la superficie del material con un coste energético reducido. Así mismo, estas ondas acústicas tal y como se generan y utilizan en la presente invención, incluso las de muy baja intensidad, resultan muy eficaces para evitar o minimizar la formación de hielo en la superficie de esos sustratos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La eliminación de hielo de la superficie de sólidos se aborda fundamentalmente mediante procedimientos que pueden considerarse pasivos y otros que se consideran activos. Los métodos pasivos se usan para limitar o evitar la formación de hielo y se basan en cambiar las propiedades de las superficies de los materiales a proteger de forma que presenten una baja adhesión al hielo. Así se logra evitar que el hielo tenga tendencia a adherirse en la superficie y, en caso de que lo haya hecho, pueda desprenderse con facilidad mediante agitación, viento u otro procedimiento simple. Los recubrimientos y tratamientos superficiales hielofóbicos persiguen dotar a los materiales de esta propiedad. Tratamientos láser, aplicación de pinturas especiales, recubrimientos preparados por evaporación, plasma u otros procesos químicos son alguno de los procedimientos para modificar las superficies de los materiales y hacer que estas sean menos proclives a interaccionar con el hielo y así limitar o evitar su acumulación. Las superficies hielofóbicas presentan esta cualidad fruto de una combinación de una composición química determinada y una rugosidad y/o topografía superficial definidas. En parte relacionadas con estas superficies hielofóbicas se encuentran algunas superficies uperhidrofóbicas que se caracterizan por repeler el agua y también el hielo, aunque no todas las superficies superhidrofóbicas son también hielofóbicas. Los sistemas activos parten de una premisa diferente y se basan en propiciar, o bien la fusión del hielo acumulado, o su eliminación mediante la fusión de la zona de la intercara entre hielo y sustrato. Capítulo aparte merecen los métodos invasivos que se basan en proyectar ciertos líquidos sobre las acumulaciones de hielo, práctica común en zonas aeroportuarias. Refiriéndonos a los métodos activos cabe señalar los métodos basados en calentamiento Joule y en el uso de ultrasonidos generados por dispositivos, que se aplican directamente a los materiales de los que se pretende eliminar el hielo. El uso de calentamiento mediante efecto Joule requiere integrar o aplicar calefactores y/o resistencias eléctricas en o sobre las superficies de donde se pretende retirar el hielo. Este procedimiento puede ser muy eficaz en cuanto a resultados, pero su uso generalizado choca con problemas de eficacia energética (gran consumo eléctrico) , problemas de aislamiento eléctrico, compatibilidad con materiales plásticos u otras dificultades si se quiere aplicar sobre grandes superficies. El uso de ultrasonidos mediante generadores externos que se aplican a las zonas a deshelar es un procedimiento desarrollado en los últimos años y que se ha propuesto para su uso en aeronáutica y aerogeneradores. Se designa por ultrasonidos en este contexto a las ondas mecánicas, con longitudes de onda largas, en el rango de frecuencia de los KHz, que se propagan por medios elásticos, generándose en actuadores piezoeléctricos por excitación eléctrica de corriente alterna (AC) . Los principales problemas de esta tecnología son el carácter "focalizado" a partir del generador utilizado, su amortiguamiento tras moverse la excitación mecánica pequeñas distancias y la necesidad de tener que trasladar el generador si se quiere eliminar el hielo de zonas o superficies extensas. El coste energético es otro factor que puede disuadir de un uso extensivo de esta tecnología. Son conocidos del estado del arte en este campo documentos que describen distintos modos de generar y aprovechar los ultrasonidos para producir el deshielo de superficies. Por ejemplo, el documento US5172024A propone el uso de una capa gruesa de material ferroeléctrico con actividad piezoeléctrica cubierta por ambos lados por sendas capas extensas conductoras que actúan como electrodos, con una configuración tipo ondensador plano, para provocar la generación de ondas ultrasónicas y producir la excitación mecánica del conjunto. Por otro lado, existen documentos como el US5051645A, que describen la posibilidad de utilizar sensores basados en ondas acústicas superficiales (SAW, Surface acoustic waves, en inglés) para la detección de la formación de hielo y/o la existencia de transformaciones agua/hielo. Una publicación reciente en la revista Advanced Materials Interfaces (Nanoscale "Earthquake" Effect Induced by Thin Film Surface Acoustic Waves as a New Strategy for Ice Protection Deyu Yang, Ran Tao, Xianghui Hou, Hamdi Torun, Glen McHale, James Martin, WongQing Fu Advanced Materials Interfaces 2021, 8, 2001776) hace mención al uso de una capa soportada de ZnO para producir deshielo mediante la propagación de ondas acústicas. Los principios de esta publicación difieren sustancialmente de los recogidos en la presente invención en aspectos fundamentales como el carácter autosoportado de los materiales piezoeléctrico o ferroeléctrico, el hecho de poder utilizar ondas tipo "Lamb", el control de las condiciones de resonancia y otros que se comentan más adelante. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El dispositivo de eliminación y/o prevención de formación de hielo en superficies, objeto de la presente invención, responde a la necesidad de eliminar el hielo que se acumula en una gran cantidad de instalaciones y dispositivos, provocando problemas de seguridad, pérdida de eficacia energética e, incluso, la destrucción de las mismas. Evitar la formación del mismo o limitar la cantidad de hielo formado es otra necesidad relacionada que se aborda en la presente invención. Los campos industriales y de actividad económica donde esta necesidad se manifiesta de manera más perentoria se enmarcan en actividades de transporte (un ejemplo muy evidente, pero no único, es el de la aeronáutica) , construcción, transmisión de electricidad (líneas eléctricas) , aprovechamiento energético (aerogeneradores y placas solares) y en relación con la producción de frío industrial para conservación y un gran número de aplicaciones. La presente invención propone el desarrollo de un dispositivo de base piezoeléctrica o ferroeléctrica que, activado con ondas acústicas (OAs) de longitud de onda corta en el rango de frecuencias de los MHz, permita la eliminación de hielo ajustando de forma automática la frecuencia de la excitación a las condiciones de resonancia del sistema. Una función relacionada es la de ejercer una acción anti-hielo efectiva, evitando la formación de este, aunque las condiciones ambientales lo favorecieran sobre una superficie equivalente no sometida a ningún proceso de excitación con OAs. En otros términos, la presente invención propone el desarrollo de un dispositivo basado en OAs de longitud de onda corta para eliminar de forma automática las acumulaciones de hielo o limitar su formación. Una condición para que esta propagación tenga lugar es que el material del cuál retirar el hielo tenga carácter piezoeléctrico o ferroeléctrico, o que el material expuesto al hielo tenga buenas propiedades de transmisión de OAs y se encuentre en contacto con el material piezoeléctrico o ferroeléctrico. En la presente invención se entenderán como ondas acústicas (OAs) aquellas que se generan y propagan en el material piezoeléctrico o ferroeléctrico (ondas flexurales, típicamente del tipo "Lamb") o que se propagan en su superficie (ondas superficiales, típicamente del tipo "Rayleigh") . El contexto de esta invención reside en el hecho que, para el rango de frecuencias de longitud de onda corta, la curva de resonancia de materiales ferroeléctricos y piezoeléctricos activados con un voltaje AC es muy sensible a los cambios de temperatura y, en segundo término, a la acumulación de agua o a la formación de hielo en su superficie. Este cambio en las curvas de resonancia hace que la eficacia energética del proceso de eliminación de hielo mediante activación acústica se vea comprometido si la frecuencia de operación no coincide con la de resonancia del sistema. En la invención propuesta se supera esta limitación procediendo a la medida de las curvas de resonancia del material ferroeléctrico o piezoeléctri resonancia del conjunto. Las ondas acústicas que aquí se refieren se generan mediante la excitación del material piezoeléctrico o ferroeléctrico mediante la aplicación de señales eléctricas AC de longitud de onda corta, generalmente en el rango de los MHz. Su generación y propagación requieren la existencia de un material piezoeléctrico o ferroeléctrico o, para su propagación, a de un material que permita la transmisión de la vibración acústica en ese rango de frecuencias a partir del material ferroeléctrico o piezoeléctrico. Además del rango de frecuencias utilizadas (KHz para los ultrasonidos convencionales y generalmente MHz para las OAs) y la necesidad de contar con materiales piezoeléctricos o ferroeléctricos integrados en el sistema a deshelar, otra diferencia esencial es que, mientras los ultrasonidos transmitidos en materiales convencionales provocan exclusivamente oscilaciones mecánicas en los mismos, las OAs generadas y transmitidas en materiales piezoeléctricos o ferroeléctricos provocan oscilaciones mecánicas y campos eléctricos de polarización locales de carácter oscilante debido, a los efectos piezoeléctricos directo e inverso, respectivamente. Un elemento importante de la presente invención que la asemeja a los procedimientos basados en el efecto Joule es el de integración superficial, concepto que implica que electrodos, sistemas de detección y todos los elementos eléctricos requeridos para generar y detector las OAs se integran en las superficies donde se quiere producir el deshielo. Dispositivos generadores de OAs en el mismo sustrato ferroeléctrico o piezoeléctrico a activar no se han utilizado para propiciar la eliminación de hielo, pero se usan para una gran variedad de aplicaciones industriales, tecnologías de la información o el desarrollo de actuadores y sensores. Cabe señalar que una característica adicional de la presente invención es la capacidad de utilizar el mismo dispositivo de excitación de las OAs para actuar como detector de las condiciones de resonancia del sistema, de manera que los mismos elementos integrados superficialmente que sirven para generar las OAs de alta intensidad para provocar el proceso de deshielo, también pueden usarse como detectores de las condiciones de resonancia y determinar la dependencia de estas con la temperatura y la presencia de hielo. Esta doble función permite plantear en consecuencia un procedimiento de deshielo que puede activarse automáticamente de forma eficiente ajustando la frecuencia de las OAs a las condiciones de resonancia del sistema y seleccionando una intensidad de excitación en torno al umbral requerido para el deshielo. Concretamente, el dispositivo de la invención, destinado a vincularse a una superficie o sustrato sobre el que se desea que se produzca el deshielo, comprende un sustrato de un material piezoeléctrico o ferroeléctrico. En distintas realizaciones de la invención, el sustrato puede ser una placa, una lámina o una película autosoportada, rígidas o flexibles de tamaño adaptable, en función de la aplicación, pero siempre suficiente para inducir el deshielo o evitar la formación de hielo en zonas extensas sobre las que se ha acumulado el hielo. En la primera realización de la invención, el sustrato es una placa. Se considera placa un material rígido y de un espesor que puede variar entre centenas de micras hasta algunos milímetros. En una segunda realización de la invención, el sustrato es una lámina. Se considera lámina un material de rango de espesores análogos a la placa (centenas de micras hasta algunos milímetros) y carácter flexible. En una tercera realización, el sustrato es una película autosoportada. Se considera película a un material flexible que presenta un espesor en el rango de algunas decenas de micras y resulta fácilmente ajustable sobre cualquier superficie o pieza, incluso de formas complejas. La película autosoportada puede incluso comprender una cara adhesiva, de manera que se pegue perfectamente a la superficie sobre la que se desea evitar la formación de hielo. Conectados al sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico, el dispositivo comprende unos electrodos, que pueden ser extensos y continuos o interdigitados, de carácter metálico o fabricados en materiales conductores transparentes. Estos electrodos sometidos a una señal eléctrica AC producen una OA en el sustrato ferroeléctrico o piezoeléctrico, y a la vez permiten detectar hielo acumulado sobre la superficie del mismo. Los electrodos extensos y continuos se agrupan siempre por parejas y generan frentes de OAs estacionarias tipo "Lamb". Es conocido en el estado de la técnica que un electrodo interdigitado sirve para generar ondas "Rayliegh", integrando dos conjuntos de pistas de anchura micrométrica que se litografían sobre el sustrato sin entrecruzarse a manera de las púas de dos "peines" de pistas intercalados. Típicamente uno de los peines de pistas del electrodo se conecta al polo activo del voltaje AC de la señal de excitación y el otro a tierra. Si se utilizan dos electrodos interdigitados con la arquitectura descrita previamente y orientados convenientemente uno frente al otro se pueden generar entre los mismos un frente de OAs tipo "Rayleigh" de carácter estacionario. En un aspecto preferente de la invención, los electrodos cubren sólo ciertas zonas del sustrato y sólo por una cara, lo que aporta una gran flexibilidad y simplifica la fabricación del dispositivo. Asociado a los electrodos, el dispositivo comprende un analizador de red vectorial, configurado para determinar la frecuencia de resonancia del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico. Las condiciones de resonancia del sustrato cambian debido a la influencia de parámetros/fenómenos tales como temperatura, la acumulación de agua o la formación de hielo debido a una modificación de las propiedades elásticas del sustrato. Tal modificación se traduce en un cambio de la frecuencia de resonancia del sustrato, cambio que se detecta con el analizador de red vectorial. El dispositivo comprende también un módulo de excitación, que integra un generador de funciones y un amplificador de señales, conectados a los electrodos y al analizador de red vectorial, configurados para generar una señal AC de bajo voltaje controlable y modulable en frecuencia que, una vez amplificada, se aplica sobre los electrodos en forma de una señal AC de alto voltaje pico-pico y una frecuencia que coincide con la frecuencia de resonancia del sustrato. La excitación del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico mediante la aplicación de señales AC a la frecuencia de resonancia detectada para cada condición de trabajo del dispositivo (típicamente en el rango de los MHz) y voltajes elevados del orden de decenas de voltios produce la generación de las OAs que, fruto de su interacción con el hielo, producen la fusión parcial de este, preferentemente en la zona de la intercara y su eventual desprendimiento de la superficie con un coste energético mínimo. El mismo dispositivo, sometido a condiciones mucho más suaves de excitación, resulta además efectivo para evitar o limitar la formación de hielo en su superficie a partir de la humedad ambiental, agua sub-enfriada (por debajo de 0°C) o partículas de hielo presentes en el ambiente. Al estar conectados el generador de funciones y el analizador de red vectorial al sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico, se logra un ajuste automático de la frecuencia de la señal AC de activación para que, en todo momento, coincida con el máximo de resonancia del sustrato. Este ajuste se hace de manera automática tras determinar la frecuencia de resonancia para cada instante del proceso de deshielo durante el cual los cambios de temperatura generados de forma dinámica, así como la fracción agua-hielo, producirán un cambio paralelo en las condiciones de resonancia del dispositivo. Ambas aplicaciones, de deshielo y antihielo, del dispositivo objeto de esta invención se llevan a cabo aplicando una señal AC al dispositivo propuesto requiriéndose una menor potencia para la función antihielo que para la de deshielo y eliminación del hielo acumulado sobre la superficie. Valores típicos orientativos, pero no limitativos, de potencia umbral requerida para una eficaz función anti-hielo, oscilan alrededor de 0, 4 Wcm-2, mientras que para producir de forma eficaz el deshielo de agregados de hielo acumulados en la superficie se requieren valores de potencia umbral de alrededor de 1, 2 W cm-2. En un aspecto de la invención, el dispositivo comprende adicionalmente una unidad de conmutación automática, conectada entre el generador de funciones y los electrodos o entre el analizador de red vectorial y los electrodos, que permite o bien medir las características de resonancia del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico o aplicarle la señal AC de alta intensidad requerida. En un aspecto de la invención, el sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico, puede comprender una funcionalización superficial de carácter hidrofóbico o hidrofílico frente al agua. Un carácter hidrofóbico superficial puede contribuir a la separación de hielo parcialmente fundido en la intercara. Además, se pueden incorporar sobre el sustrato otras capas externas que las dotan de propiedades anticorrosivas, hidrofobicidad, etc. En otro aspecto de la invención el sustrato puede tener una superficie extensa integrando en ese caso un gran número de electrodos a fin de lograr una excitación efectiva con OAS en toda la extensión del material. En ese caso, usando los electrodos continuos y extensos, estos estarían agrupados por parejas y conectados en paralelo al módulo de excitación y a tierra, preferentemente mediante líneas conductoras serigrafiadas en la superficie. Asimismo, bastaría que el analizador de red vectorial sólo estuviese conectado a un par de electrodos para monitorizar las condiciones de resonancia del sustrato. La distribución por parejas es compatible con los electrodos interdigitados, aunque en este caso es también posible no enfrentarlos y generar OAs no estacionarias. En otro aspecto de la invención, el sustrato comprende una cara adhesiva, de forma que puede fijarse sobre cualquier pieza o material sobre la que se desee provocar el deshielo o evitar la formación de hielo. Respecto a los documentos del estado de la técnica, el presente dispositivo de basa en la generación de ondas acústicas, bien flexurales tipo "Lamb" o superficiales tipo "Rayleigh" similar, excitando eléctricamente un material piezoeléctrico o ferroeléctrico con una señal AC de longitud de onda corta, en el rango de los MHz preferentemente. Para ello el sustrato de material piezoeléctrico o ferroeléctrico puede estar totalmente expuesto al medio y los electrodos desplegarse sobre zonas definidas del mismo o, incluso, estar ocultos al exterior protegidos de la interacción con el medio. Otro elemento diferenciador de la presente invención es la inclusión de un analizador de red vectorial, que logra la sintonización automática de las condiciones de resonancia del sustrato. Las condiciones de resonancia de los sustratos piezoeléctricos o ferroeléctricos son muy sensibles tanto a la temperatura como a la presencia o no de acumulaciones de agua o hielo sobre su superficie. En la presente invención, la sintonización de las condiciones óptimas de resonancia se logra gracias al analizador de red vectorial usado para interrogar y determinar el espectro de atenuación del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico y a la retroalimentación y ajuste automático de la frecuencia e intensidad de la señal de excitación aplicada a este mediante el conjunto formado por el generador de funciones y amplificador. Otra diferencia esencial es que, mientras en otros documentos del estado de la técnica los ultrasonidos provocan oscilaciones mecánicas que no se traducen en fenómenos de polarización superficial al estar las superficies externas formadas por los electrodos conductores, en el sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico de la presente invención se generan tanto oscilaciones mecánicas como en su superficie campos eléctricos locales de carácter oscilante, debido a los efectos piezoeléctricos directo e inverso, respectivamente. Además, una diferencia esencial es que el dispositivo propuesto es dual e integra funciones de detección, gracias al analizador de red vectorial, y de retroalimentación al conjunto generador de funciones/amplificador para provocar la eliminación de hielo acumulado. Conviene señalar que la detección de las condiciones de resonancia no persigue directamente la determinación de la cantidad de hielo acumulado o la presencia de agua y hielo, sino establecer las condiciones óptimas de resonancia para maximizar el rendimiento energético en los procesos de deshielo. El hecho de que la señal de resonancia detectada en el analizador de red vectorial del dispositivo se vea afectada por la temperatura no se menciona en el estado de la técnica. Gracias a la integración de componentes electrónicos propuesta, el generador de funciones permite sintonizar la frecuencia de la señal AC de alto voltaje generada por el amplificador y ajustar su intensidad a partir del valor de consigna determinado por el analizador de red vectorial, a fin de optimizar el proceso de excitación y minimizar el consumo de energía requerido para el deshielo. Por otro lado, la presente invención basada en ondas acústicas de longitud de onda corta, en el rango de los MHz preferentemente, generadas en materiales piezoeléctricos o ferroeléctricos con electrodos integrados en la superficie permite superar los principales problemas de la tecnología clásica de ultrasonidos en el rango de los kHz, como son el carácter "focalizado" de la excitación a partir de un generador o generadores externos, su amortiguamiento al separarse de la fuente de excitación pequeñas distancias, o la necesidad de tener que mover el generador o actuador o poner varios generadores si se quiere eliminar el hielo de zonas o superficies extensas. El coste energético es otro factor que puede disuadir de un uso extensivo de esta tecnología. En relación a la publicación Advanced Materials Interfaces mencionada en el apartado de antecedentes, el dispositivo objeto de la presente invención difiere del concepto especificado en esta publicación científica en elementos esenciales como los siguientes: i) El ZnO tiene únicamente carácter piezoeléctrico, pero no ferroeléctrico, cubriendo la presente invención un conjunto más amplio de materiales. ii) El sistema descrito en la referida publicación se refiere a una capa delgada de ZnO depositada sobre un sustrato de aluminio y no considera el desarrollo de sistemas de eliminación de hielo sobre capas, láminas o películas autosoportadas donde la excitación de ondas acústicas puede ser tanto superficiales de tipo "Raleygh" como flexurales de tipo "Lamb", estas últimas afectando al conjunto de la capa, lámina o película autosoportada. Para estos sustratos, aunque también pueden usarse electrodos interdigitados para generar ondas "Rayleigh" superficiales, es posible utilizar electrodos continuos más simples y no colocados en la superficie externa donde se produce el deshielo, sino en la cara interior. Estos electrodos continuos pueden estar depositados en forma de capa delgada sobre la superficie del sustrato, pero pueden utilizarse también en forma de pintura conductora o una chapa aplicada directamente a la placa, lámina o película autosoportada. El hecho de que los electrodos en este caso pueden aplicarse en la cara oculta de la placa, lámina o película utosoportada es otra ventaja no aplicable a los electrodos interdigitados, al no requerir proteger los electrodos ocultos de la interacción con el medio. iii) La presente invención contempla que la placa, lámina o película autosoportada tenga o bien una extensión pequeña donde baste aplicar dos electrodos extensos y continuos para lograr el efecto deseado de deshielo o limitador de la formación de hielo, o una extensión grande donde se necesite integrar parejas de electrodos conectados en paralelo para lograr un resultado efectivo sobre toda el área a proteger del hielo. En la publicación referida no se contempla la posibilidad de extender el efecto de las ondas acústicas superficiales a grandes extensiones y, por lo tanto, la posibilidad de utilizar un sistema de múltiples electrodos. Más aún, implícitamente se deduce de la publicación que sólo se utiliza un único electrodo interdigitado lo que imposibilita generar ondas estacionarias de intensidad controlable en toda la extensión del sustrato y se traduce en una excitación que se irá atenuando progresivamente con la distancia hasta anularse. En una realización de la presente invención se propone usar pares de electrodos, bien extensos o interdigitados, a fin de generar ondas, tipo "Lamb" o "Rayleigh", respectivamente, de carácter estacionario e intensidad homogénea en toda la extensión del sustrato. El uso de sustratos autosoportados sería también compatible con su excitación con un único o varios electrodos interdigitados no acoplados en paralelo, en cuyo caso no se generarían ondas estacionarias. iv) Otro elemento de la presente invención que no se contempla en la publicación referida surge de la constatación de que las condiciones de resonancia de la placa, lámina o película autosoportada son muy sensibles a las condiciones de temperatura del entorno y a la propia formación de hielo y que, para optimizar el rendimiento energético para los procesos de deshielo y un efecto antihielo más efectivo, es necesario ajustar de forma dinámica la frecuencia de la señal de excitación a la frecuencia intrínseca de resonancia del sistema. En la referida publicación, aunque verifican que la formación de hielo en la superficie produce un cambio en las condiciones de resonancia, no se desarrolla ningún método dinámico de ajuste de la frecuencia de excitación a las condiciones del máximo de resonancia en cada caso, con las obvias pérdidas energéticas que ello implica. v) La frecuencia de resonancia utilizando electrodos interdigitados como en la publicación de referencia viene condicionada por las características orfológicas de los electrodos (tamaño y espesor de las pistas, numero, forma en que se distribuyen, etc.) de forma que una vez depositados en la superficie del ZnO definen y por lo tanto limitan las condiciones de resonancia. El uso de electrodos extensos como se describe en una de las realizaciones de la presente invención, permite trabajar en varias zonas de resonancia del dispositivo, incluyendo sobretonos, no condicionando así el tipo, características y rango de trabajo de la electrónica a utilizar para lograr el efecto de deshielo o activación de capacidad anti-hielo. Esta condición permitiría en su caso ajustar la frecuencia de resonancia a alguno de los intervalos de frecuencia libre y compatible con el rango de emisiones radioeléctricas. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos y figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1A.- Muestra una vista esquemática del sustrato de material piezoeléctrico o ferroeléctrico con un par de electrodos. Figura 1B.- Muestra una representación esquemática del dispositivo en una primera realización de la invención, con el sustrato de material piezoeléctrico o ferroeléctrico totalmente expuesto y el par de electrodos metálicos cubriendo parte de la cara opuesta. Figura 1C.- Muestra los esquemas frontal y lateral de la disposición de un par de electrodos interdigitados depositados sobre la cara del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico expuesta a la acumulación de hielo. Figura 2.- A) Muestra una serie de espectros de pérdida de retorno S11 determinados mediante un analizador vectorial de red para el dispositivo esquematizado en la Figura 1B para varias temperaturas de medida. B) Ídem con presencia de una gota de agua en su superficie. Figura 3.- A) Muestra un ejemplo de aplicación donde una partícula de hielo sobre una placa de LiNbO3, con propiedades piezo y ferroeléctricas y excitada con OAs, se va fundiendo progresivamente. B) Efecto de fusión producido térmicamente mostrado a efectos comparativos. Figura 4.- Muestra un ejemplo de aplicación donde una partícula de hielo sobre una placa de LiNbO3 en posición vertical se desliza progresivamente al excitar la placa con OAs. Figura 5A.- Muestra el esquema frontal del portasustrato con un sustrato activo y otro de referencia para verificar la capacidad anti-hielo de las OAs. Figura 5B.- Muestra el esquema de perfil del portasustrato, del colimador y del túnel de viento utilizado para verificar la capacidad anti-hielo de las OAs. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN Se describen a continuación, con ayuda de las figuras 1 a 5B, unas realizaciones preferentes del dispositivo (1) para eliminar hielo en superficies o prevenir su formación. El dispositivo (1) de la invención define una superficie sobre la que se desea que se produzca el deshielo. En una primera realización, que se muestra en las figuras 1A y 1B, el dispositivo (1) comprende un sustrato (2) piezoeléctrico o ferroeléctrico, destinado a vincularse a la superficie. El sustrato (2) puede ser una lámina, una placa o una película autosoportada de carácter piezoeléctrico o ferroeléctrico (un material ferroeléctrico es también piezoeléctrico, pero no al contrario) . El sustrato (2) puede ser de materiales tales como: - materiales inorgánicos como LiNbO3, LiTaO3, BaTiO3, KNbO3, PbTiO3, PZT (titanato de circonato de plomo, lead zirconate titanate en inglés) , PZN-PT (Pb (Zn1/3Nb2/3) O3-PbTiO3) , PMN-PT ( (1-x) Pb (Mg1/3Nb2/3) O3-xPbTiO3) , HfÜ2, ZnO, AZO (óxido de aluminio y zinc, aluminium zinc oxide en inglés) o AlN, entre otros, en forma mono o policristalina, - materiales de carácter polimérico como los conocidos como PVDF (fluoruro de polivinilideno) o su copolímero PVDF-TrFE (fluoruro de polivilidenotrifluoretileno) . Sobre el sustrato (2) se acumula el hielo en una primera cara (A) . Sobre una cara opuesta del sustrato (2) y cubriendo los extremos se deposita una capa metálica muy fina en forma de dos electrodos (3) continuos con el objeto de generar ondas acústicas flexurales tipo "Lamb" de carácter estacionario e intensidad homogénea en toda la extensión del sustrato. La superficie del sustrato (2) piezoeléctrico o ferroeléctrico puede estar funcionalizada para que la misma tenga una respuesta hidrofóbica o hidrofílica frente al agua, según convenga para propiciar un mejor deslizamiento del hielo semifundido que se forma a partir de hielo durante el proceso de deshielo inducido por las OAs. En una segunda realización de la presente invención, que se muestra en la figura 1C, el par de electrodos (3) , bien planos o en forma de electrodos (3) interdigitados, se colocan sobre una cara (A) del sustrato (2) , piezoeléctrico o ferroeléctrico, sobre el que se ha acumulado el hielo. Esta disposición asegura la formación de ondas estacionarias con una intensidad homogénea sobre toda la superficie del sustrato. Esta segunda realización, especialmente cuando se usan los electrodos (3) interdigitados, es especialmente favorable para la generación de ondas acústicas superficiales tipo "Rayleigh" o similar, que no tendrían carácter estacionario en caso de usar un único electrodo interdigitado. Para generar las ondas estacionarias superficiales sobre el sustrato usando parejas de electrodos interdigitados, dependiendo de su diseño y siguiendo el estado de la técnica, la conexión eléctrica puede realizarse con el polo activo y el de tierra sobre ambos electrodos o sólo sobre uno de ellos, actuando el opuesto como reflector. El modo de funcionamiento del dispositivo en esta configuración es totalmente equivalente al de la Figura 1B, salvo en el hecho que el par de electrodos (3) quedan situados en la superficie expuesta al medio exterior (Figura 1C) y por lo tanto deben protegerse para evitar su corrosión o desgaste. Un modo fácil de protección es depositar sobre la zona donde se encuentran dichos electrodos (3) (por ejemplo, utilizando una máscara) una capa delgada de un material dieléctrico como SiO2 o polimérico (como PDMS) en un rango de espesores desde algunos cientos de nanómetros hasta algunas micras. Una variante de las dos realizaciones anteriores consiste en cubrir parte de la cara (A) sobre la que se desea que se produzca el deshielo por una capa de acoplamiento que tenga buenas características para transmitir las OAs, es decir que, aunque no tenga carácter piezoeléctrico o ferroeléctrico y no pueda generarlas, presente como propiedad singular una alta capacidad para transmitirlas a partir del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico. Estas capas de acoplamiento pueden poseer también características anticorrosión, anti-abrasión o hidrofóbicas/hidrofílicas para mejorar la respuesta del dispositivo a las condiciones ambientales. En cualquiera de las dos realizaciones, el dispositivo (1) comprende además un analizador de red vectorial (7) , conectado a los electrodos (3) y a tierra, configurado para determinar la frecuencia de resonancia del sustrato (2) . Adicionalmente, el dispositivo (1) comprende un módulo de excitación que incluye un generador de funciones (6) conectado a un amplificador de señales (4) y que se puede monitorizar mediante un osciloscopio (5) . El módulo de excitación, que se muestra en detalle en la figura 1B, se conecta a uno de los electrodos (3) y a tierra y al otro electrodo en caso de los electrodos continuos. En el caso los electrodos interdigitados la conexión se haría a uno de los dos "peines" de pistas que lo integran y al otro "peine" y a tierra, respectivamente (Figura 1C) . El amplificador de señal (4) actúa amplificando el voltaje de la señal o función suministrada por el generador de funciones (6) , dando lugar a una señal AC de excitación caracterizada por un voltaje pico a pico que puede alcanzar valores entre 20 y 200 V a la misma frecuencia de resonancia de la señal determinada por el generador de funciones (6) . La señal AC de excitación se aplica sobre los electrodos (3) , coincidiendo esta señal con la frecuencia de resonancia del sustrato (2) determinada por el analizador de red vectorial (7) . Además, como se muestra en la figura 1B, el dispositivo (1) comprende una unidad automatizada de conmutación (8) , que alterna la conexión uniendo eléctricamente los electrodos (3) , tierra y el analizador de red vectorial (7) o el amplificador de señal (4) , los electrodos y tierra (3) . Esta alternancia permite medir alternativamente las condiciones de resonancia con el analizador de red vectorial (7) o aplicar la señal AC de alto voltaje con el módulo de excitación. Al estar el analizador de red vectorial (7) y el generador de funciones (6) conectados, en el caso de que se produzcan cambios en la frecuencia de resonancia debido a la acumulación de hielo, su fusión parcial o total, cambios de temperatura, etc., estos se traducen en cambios inmediatos en la frecuencia de la señal de excitación que, para optimizar el rendimiento energético del dispositivo, debe estar sintonizada en todo momento con la frecuencia de resonancia del sistema. El mismo dispositivo (1) , permite detectar la formación de hielo acumulado sobre la superficie del sustrato (2) piezoeléctrico o ferroeléctrico. Esta acumulación produce una alteración de las propiedades elásticas y/o eléctricas del sustrato (2) , piezoeléctrico o ferroeléctrico, lo que se traduce en un cambio de la frecuencia de resonancia, cambio que puede detectarse mediante el analizador de red vectorial (7) . A continuación, en los siguientes ejemplos, se muestran casos concretos que ponen de manifiesto cómo el dispositivo (1) de la presente invención se puede utilizar de forma eficaz para producir el deshielo y eliminación de hielo acumulado en la superficie de un sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico diseñado para ser excitado mediante OAs. En concreto, se pone de manifiesto como la generación de una determinada OA produce la fusión parcial de agregados de hielo acumulados en la superficie que, dependiendo de la orientación con respecto al plano del sustrato piezoeléctrico o ferroeléctrico y/o de las características hidrofílicas o hidrofóbicas de su superficie, puede deslizarse fuera del material conduciendo a la eliminación de hielo sin necesidad de lograr su fusión total. Se describen a continuación una serie de etapas de utilización del dispositivo (1) , en una realización concreta en la que el sustrato (2) es una placa de LiNbO3: - se deja una gota de agua de 5|jL sobre la superficie de una placa de LiNbO3 a temperatura ambiente, - se baja la temperatura del ambiente hasta -5 °C o valores inferiores y se espera a que la gota de agua se congele completamente. Se posiciona un termopar sobre la superficie del sustrato (2) para verificar que ha alcanzado la temperatura de -5° C del ambiente. La congelación del agua da lugar a una partícula de hielo con una forma característica diferenciada respecto de la gota de agua. Se retira el termopar de la superficie, - se mide con el analizador de red vectorial (7) la frecuencia de resonancia de la placa dotada de electrodos (3) y eléctricamente conectada tal y como se indica en la figura 1B, - se selecciona con el generador de funciones (6) esta frecuencia de resonancia y se genera una señal de consigna con el generador de funciones (6) que se hace llegar al amplificador (4) , según el esquema de conexión eléctrica de la figura. Se ajusta el voltaje de la señal de salida y se verifica con el osciloscopio (5) que no existe ninguna distorsión en la señal aplicada a la placa, - se filma la evolución de la partícula de hielo en función del tiempo. Durante este proceso, el módulo de conmutación (8) puede inducir pequeños cambios en la frecuencia de excitación para ajustarse a posibles cambios en la frecuencia de resonancia del sistema, y - al final del proceso se para la activación por OAs y se mide la temperatura de la superficie de la placa poniendo de nuevo en contacto la superficie con el termopar retráctil. La Figura 2 muestra la dependencia de las condiciones de resonancia del dispositivo (1) , determinada con el analizador de red vectorial (7) , en función de parámetros de operación como temperatura (Figura 2A) , la presencia de una gota de agua y la transformación de esta en hielo (Figura 2B) . Resulta evidente que cambios de estas condiciones de operación producen alteraciones significativas en las condiciones de resonancia del sistema. Por ejemplo, en la Figura 2A se aprecia que la disminución de la temperatura produce un cambio en la forma de los picos de resonancia, algunos cambios en la intensidad global de estos y un desplazamiento progresivo del espectro de pérdidas a valores mayores de frecuencia. La forma de los espectros se ve alterada por la presencia de una gota de agua en la superficie y la transformación agua-hielo entre -2 y -4°C que se manifiesta en la Figura 2B por un cambio significativo en la forma y patrón de resonancia, aunque también en este caso se produce un desplazamiento sistemático de la resonancia a mayores frecuencias a medida que disminuye la temperatura. En la figura 3 se muestra el fundido de una partícula de hielo depositada sobre un sustrato (2) , que en este caso es una placa ferroeléctrica de LiNbO3 activada con OAs. Concretamente, en este ejemplo de aplicación se muestra el proceso de fundido de un agregado de hielo depositado sobre una placa ferroeléctrica de LiNbO3 integrada en un dispositivo (1) como el descrito en la Figura 1B. En estas condiciones se determinó con el analizador de red vectorial (7) que la frecuencia inicial de resonancia del sistema era de 3, 566 +-0.025 MHz. Tras activar y sintonizar la eneración de OAs para excitar la placa con una señal AC de frecuencia sintonizada como se ha descrito en la Figura 1B, se verificó que el agregado de hielo experimenta un proceso de deshielo que puede seguirse por inspección óptica con una lente o registrarse con un cámara. Los resultados de este proceso se muestran en la Figura 3 izquierda, donde se observa la transformación del hielo hasta su estado en agua líquida tras 41 s de activación. Tras este proceso se verificó que la temperatura de la superficie del sustrato (2) sólo había experimentado un incremento de temperatura desde -5°C al principio del experimento hasta 0°C, insuficiente para inducir la transformación sólido-líquido observada. El efecto directo de las OAs en el proceso de fusión se puso adicionalmente de manifiesto con el experimento que se reporta en la Figura 3 derecha, donde una partícula de hielo similar a la anterior y depositada sobre la misma placa de LiNbO3 se calienta progresivamente hasta 2, 5°C, es decir se induce su fusión mediante efecto Joule. Puede observarse en esa figura que el hielo sufre un proceso de fusión progresivo, que inducido mediante el efecto Joule es extraordinariamente lento, necesitándose un tiempo total de 6 minutos para lograr la trasformación total a agua líquida. La diferencia de tiempo tan notable requerido en cada caso para lograr la fusión de la partícula de hielo y el diferente perfil de la mezcla hielo-agua en el proceso de fusión demuestran claramente que las OAs juegan un papel efectivo y singular en el proceso de transformación hielo-agua. En el experimento de la Figura 3 la frecuencia de resonancia del dispositivo (1) se determinó al principio del mismo, pudiéndose verificar con el analizador de redes (7) un cambio en las condiciones de resonancia del dispositivo a valores mayores de frecuencia al final del proceso de fusión, tal y como se deduce de la Figura 2B. Ajustando sistemáticamente la frecuencia de excitación a lo largo del proceso de fusión, se logró la fusión del hielo con una potencia nominal de excitación relativamente baja, caracterizada por voltajes de excitación de exclusivamente ±15 V pico a pico, frente a voltajes de la señal AC de excitación de ±50 V pico a pico requeridos si la frecuencia sólo se ajustaba inicialmente y no se sintonizaba de forma continua durante el proceso de fusión. En la figura 4 se muestra el deslizamiento del hielo sobre un sustrato piezoeléctrico (2) activado mediante OAs. Concretamente, en este ejemplo de aplicación se pone de manifiesto que las ondas acústicas, además de propiciar una transformación hielo-agua celerada como se pone de manifiesto en el ejemplo anterior, pueden inducir el deslizamiento superficial de agregados hielo-agua resultantes de una fusión parcial de partículas de hielo. Este mecanismo resulta beneficioso al propiciar la eliminación de hielo de la superficie sin necesidad de inducir su fusión total. En este ejemplo de aplicación se procedió de manera análoga a como se procedió en el ejemplo anterior, colocando sin embargo la placa piezoeléctrica en posición vertical. Se filmó la evolución de la partícula de hielo en función del tiempo de activación con las OAs. La frecuencia inicial de resonancia en este caso fue de 3, 567 +- 0, 025 Mhz y el voltaje definido por la amplitud de la señala de activación varió de ±15 a ±50 V pico a pico, dependiendo de si se sintonizó o no la frecuencia de resonancia de la señal AC de excitación durante el proceso de fusión y deslizamiento. Las imágenes recogidas en la Figura 4 dan muestra de la evolución del agregado de hielo para distintos periodos consecutivos del proceso de activación hasta un tiempo máximo de 41 s, equivalente al requerido en el primer ejemplo. En este caso, la serie de imágenes muestran una etapa inicial (t=22 s) donde se observa una fusión parcial del hielo y, a continuación, un deslizamiento hacia abajo del conjunto agua-hielo hasta la práctica desaparición del campo de observación para un tiempo de activación de 41 s. Se ha realizado también un experimento adicional para probar la eficacia del dispositivo (1) de la figura 1 para prevenir o limitar la formación de capas o agregados de hielo sobre su superficie (función anti-hielo) . Esta realización adicional de la invención se ha llevado a cabo en un túnel de viento con un control preciso de los siguientes parámetros de operación: - velocidad del aire: 25 y 70 m s-1 - tamaño medio de las gotas de agua sub-enfriada: 20 micras - temperatura: -5°C - contenido de agua líquida en el flujo de aire: 0, 2 g m-3 Tal y como muestran las Figuras 5A y 5B, se ha utilizado un sustrato activado con OAs (9) semejante al sustrato (2) del dispositivo (1) de la invención, y un sustrato equivalente sin activación (10) utilizado como sistema de referencia. Ambos sustratos (9, 10) se colocaron sobre un portasustratos (11) dotado de conexiones eléctricas (12) para activar las OAs y, en su caso, conectar un termopar. El portasustratos (11) se colocó en el centro de una cámara de ensayo (13) (15x15 cm2) en posición normal al flujo de aire. Un colimador (14) con dos diafragmas o colimadores equivalentes colocado a una distancia del portasustratos (11) de 33 cm para colimar el flujo de aire y gotas sobre una zona definida de la superficie de ambos sustratos (9, 10) . En estas condiciones, usando un voltaje de activación de ±25 V pico a pico a una frecuencia de resonancia de 3, 4016 MHz y una velocidad de aire de 70 ms-1, el agregado de hielo formado sobre el sustrato activado con OAs (9) fue aproximadamente un 60% menor que el formado sobre el sustrato equivalente sin activación (10) usado como referencia. Cabe así mismo señalar que aumentando el voltaje de excitación a ±40 V pico a pico y con una velocidad de aire de 25 ms-1, no llegó a formarse ningún tipo de hielo sobre el sustrato activado con OAs (9) , quedando algunas gotas de agua líquida sobre este, mientras que una acumulación considerable de hielo se formó sobre el sustrato de referencia sin activación (10) .

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