¿Cómo funciona un detector de lluvia automático?

Refracción total interna

La linea que divide la magia de la ciencia es el conocimiento comprobable. De cierto que las personas comunes y corrientes de esta sociedad contamos con muchas más comodidades que el más esplendido emperador romano; pero ¿sabemos cómo funcionan muchas de estos aparatos? 

Tal puede ser el caso de los parabrisas que se encienden automaticamente cuando llueve. ¿Qué mecanismo básico lo activa?

Simple respuesta

Unos focos led emiten luz infrarroja que queda atrapada entre las caras del vidrio parabrisas y por los cantos sale un poco de luz, cuya intensidad es monitoreada por una fotocelda. Respecto a una calibración, si la intensidad es pequeña se encienden los limpia-parabrisas.

Resulta que la luz dentro del vidrio puede salir al aire si incide a ángulos pequeños, pero después de cierto ángulo la luz rebota completamente; para darle un nombre, llamemos al  efecto: refracción total interna.

El fenómeno es dependiente del índice de refracción del vidrio (que debe ser grande) y del aire del exterior (que debe ser pequeño). Sin embargo, cuando se moja la superficie del vidrio, el indice de refracción exterior crece, se pierde el efecto, la luz puede salir por uno de las caras del parabrisas y la energía que incide en la fotocelda disminuye, por lo que puede activar los limpiaparabrisas.

Pues bien, los chicos de yoctopuce realizaron un video ilustrativo del fenómeno y mecanismo para instrumentar un parabrisas de acción automatica. Este es el video.

Hay que apuntar que el video es una ilustración pues muestra el uso de un láser verde, pero los parabrisas usan fuentes de led infrarrojas. Con una mucha menor energía y longitud de onda funciona ese sistema del auto. 

Más aún, este efecto, al ser dependiente del índice de refracción suele ser parte de sistemas de caracterización de materiales, por lo que se puede encontrar en laboratorios de análisis analítico avanzados. Es decir, el mecanismo que enciende tus parabrisas puede ser utilizado para descubrir nuevos materiales o conocer la composición de algunos desconocidos. Así son los caminos de la ciencia y la ingeniería.

Así que cuando sabes cuales son las bases de una tecnología, tu imaginación explota hacia soluciones nuevas para resolver problemas que pueden mejorar tu vida o la de tu comunidad. De otro modo, solo es magia, misterio, ignorancia y estancamiento.