GRAFENO

El grafeno se obtiene a partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito. Ésta, forma parte de nuestra vida cotidiana, ya que se emplea para fabricar muy variados objetos, desde la mina de los lápices hasta algunos ladrillos. Pese a que el grafeno se conoce desde la década de 1930, fue abandonado por considerarlo demasiado inestable. No fue hasta muchos años después, en 2004, cuando los científicos de origen ruso Novoselov y Geim consiguieron aislarlo a temperatura ambiente. Gracias a él obtuvieron el Premio Nobel en 2010. Los expertos consideran que su utilidad es prácticamente ilimitada y que las barreras a su aplicación únicamente son las de la imaginación humana. El grafeno es, además, el material más fuerte que existe y un SUPERCONDUCTOR de la electricidad. Lo han confirmado científicos en la universidad de Columbia y publicando el hallazgo en la revista 'Science'.

Calificado como el 'material de dios' el grafeno está considerado el material del futuro y se aplica en múltiples campos distintos: Computadores, automóviles, teléfonos móviles, equipos de música son cosas de la vida cotidiana en las que el grafeno se podría llegar a aplicar. Por sus propiedades, el grafeno puede servir como material en la fabricación de aviones, satélites espaciales o automóviles, haciéndolos más seguros. También en la construcción de edificios, pues los convertiría en más resistentes.

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ELECTROSTÁTICA

La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio (en reposo). La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser analizadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.

¿Cómo se genera la electricidad estática?

La carga electrostática no nace de la fricción de dos materiales, sino de la separación de dos superficies en contacto. Al separar dos superficies anteriormente unidas, se provoca un desequilibrio en la distribución de cargas que origina un campo electrostático.

La carga electrostática es mayor durante los meses de invierno debido a la baja humedad. Cuando la humedad relativa es alta, algunos materiales pueden absorberla y, como consecuencia, su superficie puede volverse semiconductiva.

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LA ELECTRIZACIÓN

1. HISTORIA

Desde los tiempos de los antiguos griegos, se sabía que al frotar el ámbar adquiría la propiedad de atraer trozos de material ligero. Tales de Mileto mostró que el ámbar una vez frotado por un trozo de piel de animal atraía pequeñas semilla. Según tales, el ámbar poseía una propiedad vital, algo así como un alma que surgía por la acción de le fricción.

Al frotar una barra de ebotina con un trozo de piel de animal y acercarla a unos trocitos de papel se puede comprobar que los papeles son atraídos por la barra. El mismo fenómeno ocurre si, en lugar de la ebotina, se frota una barra de vidrio con un trozo de seda.

En el siglo XVI, el medico y físico ingles William Gilbert (1544-1603) Dio el nombre de eléctricos a los materiales que al ser frotados poseían poder atractivo. Al fenómeno lo llamo electricidad. El nombre de eléctrico se debió a la palabra griega elektron que significa ámbar. Descubrió que había gran número de sustancias con las propiedades del ámbar.

En 1733, el físico francés Charles du Fay (1698-1739), estudió las interacciones repulsivas de la electricidad. Hasta entonces el interés se había concentrado en el estudio de la atracción. Encontró que materiales electrizados de la misma manera se repelían. Concluyo que existen dos tipos de electricidad.

Fuente: https://bachilleratoenlinea.com/educar/mod/lesson/view.php?id=2804

2. ¿QUÉ ES LA ELECTRIZACIÓN?

La electrización es el proceso por el cual un cuerpo se carga eléctricamente. Es decir, es adquirir cargas eléctricas o transmitir cargas a un cuerpo. La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.

Cuando un cuerpo adquiere electrones se dice que el cuerpo ha sido electrizado negativamente, esto se debe a que el número de electrones es mayor al número de protones que posee el mismo.

Existe varias formas de electrización o de cargas eléctricamente un cuerpo, las cuales son; electrización por frotamiento, por contacto o conducción y por inducción.

3. FORMAS PARA ELECTRIZAR UN CUERPO

4. ACTIVIDAD: SIMULADOR  GLOBOS Y ELECTROSTATICA

Observa que los objetos (globo, saco, pared) tienen las mismas cargas electricas, con el cursor del mouse selecciona el globo y frotalo en el saco y luego acercalo lentamente a la pared.  Comenta lo observado.

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LA ELECTRICIDAD

CARGA Y CORRIENTE ELÉCTRICA

La electricidad en nuestra vida cotidiana

Pensemos en los artefactos eléctricos y electrónicos con los que interactuamos a diario. Pensemos también en cómo funcionan hoy las industrias, los medios de comunicación y los medios de transporte. Todos ellos constituyen un conjunto muy grande de inventos sin los cuales resulta difícil imaginar nuestras vidas. Toda nuestra civilización depende de la electricidad. Hace poco más de cien años nada de lo descrito existía y la vida de las personas era muy distinta.

Es importante entender que la “luz eléctrica”, la radio, la televisión, etc. son invenciones del ser humano, pero la esencia en base a la cual funcionan: la electricidad, ha existido desde el origen del universo. La electricidad, como veremos, está en la materia y lo que hacemos es solamente utilizarla. En esta asignatura aprenderemos las principales características de este fenómeno físico, comprenderemos cómo funcionan algunos inventos y conoceremos a los científicos que contribuyeron a su comprensión y desarrollo.

¿Qué es la carga eléctrica?

La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo.

Los cuerpos tienden, siempre que pueden, a estar en estado neutro que es su estado natural, es decir a no tener carga, es por ello, que si conectamos los dos cuerpos con un conductor (elemento por el que pueden pasar los electrones fácilmente) los electrones del cuerpo con potencial negativo (le sobran electrones) pasan por el conductor al cuerpo con potencial positivo (le faltan electrones). ¿Por qué? Pues para que los dos cuerpos tiendan a su estado natural, es decir, estado neutro.

Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que este movimiento de electrones es lo que se llama corriente eléctrica.

¿Qué es la Electricidad?

La electricidad es un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos físicos.

La palabra "electricidad" procede del latín electrum, y a su vez del griego élektron, o ámbar. La referencia al ámbar proviene de un descubrimiento registrado por el científico francés Charles François de Cisternay du Fay, que identificó la existencia de dos tipos de cargas eléctricas (positiva y negativa). Las cargas positivas se manifestaban al frotar el vidrio, y las negativas al frotar sustancias resinosas como el ámbar. 

Diagrama de un campo eléctrico con cargas positivas y negativas 

La energía producida por las cargas eléctricas puede manifestarse dentro de cuatro ámbitos: físico, luminoso, mecánico y térmico.

Si bien la electricidad es abstracta o "invisible" en la mayoría de sus manifestaciones, como por ejemplo en el sistema nervioso del ser humano, es posible "verla" en ocasiones, como los rayos cuando se desarrolla una fuerte tormenta.

Fuente: Foro Nuclear

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PROYECTO OBJETOS ARTESANALES CON MATERIAL RECICLADO

DOCUMENTO PROCESO TECNOLÓGICO

Antes de iniciar el proyecto el estudiante debe descargar el documento donde llevará el registro de todo lo realizado en el proceso de construcción del objeto decorativo o la lámpara artesanal con material reciclado, el cual corresponde a la NOTA 1 por el documento de registro del proyecto y la NOTA 2 por el proyecto terminado (Mínimos 5 fotografías con el paso a paso de la construcción, debe incluir una fotografía del estudiante junto al producto terminado) . Descargar documento AQUÍ.

EJEMPLOS DE OBJETOS DECORATIVOS CON MATERIAL RECICLADO

LÁMPARAS CON BOTELLAS DE PLÁSTICO

Materiales:

• Botella pet ( plástico )
• Rotulador permanente 
• Pintura vitral
• Pegamento instantáneo
• Alicates de punta larga
• Pinceles Cutter, 
• Tijeras, 
• 1 Bombillo, 
• 1 Cable eléctrico

LAMPARA CON CUCHARAS PLÁSTICAS

Materiales:

• Cucharas desechables de plástico
• Botella de agua mineral
• Pegamento caliente o Silicona
• Lámpara con cable y boquilla
• Cuchillo o Bisturí (Cortar en casa con la ayuda de un adulto responsable, no llevar estos elementos al colegio).
• Alicates

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SOPA DE LETRAS INTERACTICO PROCESO TECNOLÓGICO

Sopa de letras: Técnica, Ciencia y Tecnología (Nota 1)

Encuentre 22 términos o palabras en la sopa de letras interactiva relacionadas con ciencia, técnica y tecnología que encontrará en el siguiente enlace:

Ingresar al siguiente enlace para solucionar la sopa de letras: CLIC AQUÍ

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EL PROCESO TECNOLÓGICO Y SUS FASES

Se entiende proceso tecnológico como el conjunto de etapas o fases involucradas en el desarrollo de una solución tecnológica a un problema o necesidad.

Por tanto, para desarrollar una solución tecnológica debemos seguir una serie ordenada de etapas que se esquematizan en la Figura 1, donde dentro de cada fase se han de realizar las operaciones indicadas.

Figura 1. Fases del proceso tecnológico

FASES DEL PROCESO TECNOLÓGICO

FASE 1. PROBLEMA O NECESIDAD

En tecnología resulta de gran importancia la detección del problema surgido, y de sus condicionantes, ya que sólo de esta manera se podrán idear soluciones para el mismo.

Un problema mal identificado dará lugar a soluciones que no lo resuelvan o lo hagan parcialmente. Además, en esta fase se estudian otros problemas similares ya resueltos para obtener información útil que ayude a su solución. 

Este proceso se ha repetido a lo largo de la historia de la humanidad y no concluye nunca pues la realidad es que, ante un problema, el ser humano busca idear soluciones cada vez más perfeccionadas e ingeniosas. Como ejemplos de problemas que se han planteado al ser humano podemos citar la comunicación a distancia o el transporte de mercancías. En ambos casos, ha resuelto el problema de forma satisfactoria favoreciendo, con acciones como estas, el avance de la tecnología.

FASE 2. IDEA O SOLUCIÓN

Tras haber identificado el problema y recopilado la información pertinente en diversas fuentes acerca de problemas similares ya resueltos o cualquier otra información útil, se ponen en práctica la creatividad y los conocimientos científicos y tecnológicos. El resultado es la elaboración de una idea original que proponga una solución al problema planteado.

Este proceso, cuando se trabaja con los estudiantes en grupos, implica la creación de una idea individual por cada miembro del grupo y la posterior puesta en común con los demás miembros. Esto da lugar a la determinación de una idea global que, en teoría, supone la solución más óptima para el problema en cuestión. Si es necesario, se combinan varias propuestas de manera que se aporten las ventajas de cada una de ellas y se eludan los inconvenientes. Además, la solución elegida debe ser fiable, estética y, sobre todo, funcionar correctamente.

FASE 3. DISEÑO O PLANIFICACIÓN

En esta fase implica la realización de varias tareas:

• Elaboración de planos: Se deben realizar bocetos y croquis, en primer lugar, de la idea seleccionada en la fase anterior y, posteriormente, se han de elaborar los planos que definen el objeto para su construcción.

• Determinación del material y reparto de tareas: Es imprescindible, en esta fase, seleccionar el material con el que se va a construir el objeto en cuestión en base a las propiedades de dicho material. Asimismo, se debe realizar una distribución de tareas de manera que se optimicen los recursos humanos y materiales para la construcción del proyecto en el menor tiempo posible.

• Elaboración del presupuesto: En esta fase, se debe determinar el coste económico que va a suponer la construcción del objeto aunque para ello es necesario conocer previamente la cantidad de material necesario. Este aspecto es muy importante ya que muchos proyectos se abandonan porque el coste de los mismos sobrepasa el presupuesto disponible.

Conviene destacar que, es posible que la idea que se tenía previsto llevar a la práctica sea demasiado costosa, o no se disponga de los recursos humanos suficientes, por lo que en esta fase se pueden producir modificaciones sobre lo que se determinó en fases anteriores.

FASE 4. CONSTRUCCIÓN

Esta fase consiste en llevar a la práctica las ideas que se han expresado sobre el papel en la fase de diseño. Para ello, es necesario poseer destrezas con el manejo de herramientas además de esmerarse en hacer un trabajo preciso y limpio, para cuidar el factor estético del objeto construido. Al igual que en la fase anterior, pueden surgir problemas inesperados que hay que intentar solucionar y que, en caso contrario, pueden desembocar en un rediseño del objeto.

FASE 5. EVALUACIÓN O PRUEBA

En esta fase debe analizarse el objeto construido con objeto de comprobar si satisface la necesidad original y cumple con los requisitos de funcionamiento. En caso contrario, hay que localizar el error en las fases anteriores y rediseñar de nuevo. Además, debe prestarse atención a los factores estético y económico y plantear posibles mejoras que mejores estos aspectos.

FASE 6. PRESENTACIÓN

Esta fase tiene como misión presentar el producto como solución al problema planteado al inicio. Es la comercialización del producto propiamente dicha e implica un análisis del mismo prestando atención a factores como el funcionamiento, la economía o la estética. Para esta fase conviene tener el objeto totalmente terminado y también podemos valernos de las tecnologías de la información y la comunicación mediante el uso de presentaciones digitales.

GAMIFICACIÓN

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