El motor de la bomba hidràulica proposada pels Tecno-Lògics sense Fronteres 3ESO com a solució al problema dels nens d’aigua ja està llest! Es tracta d’un aeromotor Savonius que a través d’un sistema de transmissió i transformació de moviment hauria d’accionar la bomba. Així l’hem fet:
Per a les pales hem utilitzat plàstic rígid d’enquadernar, ampolles de plàstic o llaunes metàl·liques, i per els seus suports horitzontals, CDs. En la majoria dels casos la grandària de l’aeromotor ha estat determinada pel tamany dels CDs, per tal d’aconseguir el màxim coeficient de potència mitjançant la relació d’aspecte òptima (alçada/diàmetre = 2).
Al material tan rígid que hem utilitzat per fer les pales li costa mantenir la curvatura. Per tal de garantir i mantenir la seva forma i posició sobre els CDs hem utilitzat cola especial i hem fet uns forats en els quals hem encaixat barretes de fusta unides als extrems de les pales amb amb cinta americana. L’eix del rotor és una barra roscada M4 ben fixada als CDs amb femelles per tal de garantir la rotació solidària de tots els elements del rotor quan l’aire el faci girar.
L’estructura de l’aeromotor consisteix en dues barres verticals i dos llistons horitzontals. Els tensors i l’ancoratge inferior de les barres garanteixen l’estabilitat i disminueixen la vibració en girar el rotor (vibració = disminució del rendiment = pèrdua de potència).
Per aconseguir el màxim rendiment hem reduït la fricció entre el rotor i l’estator amb volanderes, tubs de plàstic i deixant una mica de joc vertical. A la part inferior del rotor hem fixat un engranatge cònic per tal de transmetre el gir al voltant de l’eix vertical proporcionat per l’aeromotor, a l’eix horitzontal del sistema de transmissió cap a la bomba, en el qual ja estem treballant. Fins al moment, aquest és l’album de fotos de l’activitat:
Electromecànica, pneumàtica, hidràulica, automatització, transformacions energètiques, estructures, materials, … al servei de la diversió! La proposta del parc d’atraccions del Tibidabo per aprendre o consolidar conceptes científics i comprovar in situ la seva aplicació per part de l’enginyeria és d’allò més interessant (i divertit). Aquesta és la crònica de l’activitat realitzada pels Tecno-Lògics 3r ESO i 1r Batxillerat:
A l’Hurakan hem localitzat els motors elèctrics, la transmissió de moviment entre eixos perpendiculars amb engranatges cònics, l’aplicació de les palanques de 1r grau amb la góndola i el seu contrapés, el sistema hidràulic de subjecció, el sistema pneumàtic de frenada, les transformacions tan ràpides d’energia cinètica en energia potencial que provoquen sensacions extremes en el cos humà.
Al Diàvolo hem experimentat amb les forces centrífuga i centrípeta, hem calculat acceleracions i velocitats angulars i lineals.
Als Crash Cars hem identificat el circuit elèctric de la tracció dels cotxes, entre la xarxa metàl·lica del sostre i el terra d’acer, ambdós electrificats: el trole superior i les rodes metàl·liques inferiors en fan contacte i alimenten el motor elèctric. El pedal actua com a polsador que permet tancar el circuit. Hem descobert també la funció de la banda inferior de goma dels cotxes: absorbir part de l’energia cinètica que es desprèn en els xocs, la qual depèn de la velocitat al quadrat dels dos cotxes que xoquen!
Al Tren Express hem vist que la part de sota de les màquines pot ser molt interessant: els motors elèctrics, el sistema de subjecció dels vagons als laterals de la pista mitjançant doble conjunt de rodes verticals i horitzontals, les rodes que en fer fricció amb la part central de la pista ajuden a mantenir la trajectòria del tren. Hem calculat la velocitat lineal del tren i l’angular de les rodes a partir de la longitud de la via i el temps que triga en fer el recorregut.
A la Muntanya Russa hem descobert el sistema de cadena i pinyó-tensor que arrossega el vagó fins a dalt de la primera colina, on s’aconsegueix l’energia potencial que es transformarà en cinètica a la baixada, la fricció que provoca pèrdues d’energia, motiu pel qual cada cresta per la que passa el vagó és més baixa que l’anterior, els sistemes hidràulic i magnètic de frenada, la forma i el material de les pistes i la fonamentació dels pilars que les sostenen. I ens hem adonat que siguin més grans o més petites, els principis de funcionament de les muntanyes russes sempre són els mateixos. Cliqueu si els voleu conèixer a partir de la nostra anàlisi de Shambala.
Per suposat, hem fet les corresponents proves de funcionament de totes les atraccions estudiades!
Veieu totes les fotos de l’activitat allotjades a flickr.com o al nostre e-spaia Facebook
Les Savonius són màquines eòliques d’eix vertical amb un disseny molt simple: dos semiclindres verticals disposats en forma de S que giren per la diferència de resistència aerodinàmica entre la cara cóncava i la cara convexa del rotor. No s’utilitzen massa, a nivell comercial no poden competir amb els grans aerogeneradors d’eix horitzontal, peró …
Encara que el rendiment aerodinàmic de les Savonius és molt baix, tenen coses bones:
Funcionen per arrossegament, no necessiten orientar-se en la direcció del vent.
Poden començar a girar amb vents de baixa velocitat i no cal que estiguin a gran alçada, per tant s’elimina la necessitat de la torre.
En ser màquines lentes (baixa velocitat de rotació), hi ha poc desgast mecànic i són adequades com aeromotors per aconseguir potència.
El sistema de transmissió pot estar en la base de la màquina, a peu de terra.
La seva construcció senzilla i econòmica afavoreix la reutilització: hi ha molts Savonius fets amb bidons, llaunes i garrafes.
Malgrat la seva senzillessa constructiva, hi ha una sèrie de factors i paràmetres geomètrics a tenir en compte per aconseguir el màxim rendiment dins els límits aerodinàmics propis d’aquest tipus de màquines eòliques:
Els semicilindres del rotor no haurien d’estar fixats a l’eix central per tal de deixar espai (e) i canalitzar el flux de l’aire a l’interior del rotor. L’eix ha d’estar fixat a uns taps circulars superior i inferior, el tamany d’aquests taps no ha de ser major del 5% del diàmetre total del rotor (D).
El diàmetre de l’eix central també influeix en el coeficient de potència de la màquina. Quant més gruixut sigui l’eix, menor serà el coeficient de potència.
El nombre de pales redueix el rendiment de la màquina. Encara que hi ha Savonius amb tres pales, s’ha demostrat que el màxim rendiment s’aconsegueix amb només dues pales.
Encara que el solapament ideal en planta entre els dos cilindres (e) ha de ser una mica més petit, per simplificar podem fer-lo de 0.5 d. Cal agafar el compàs i dibuixar els dos semicercles als taps del rotor >>>
Es pot augmentar el coeficient de potència amb dispositius com concentradors o difussors i amb pales helicoïdals, però aixó augmenta també la complexitat constructiva i encareix la màquina.
La relació d’aspecte (alçada/diàmetre) ha de ser 2. Es pot augmentar el coeficient de potència col·locant rotors un a sobre de l’altre peró desfasats 60º en horitzontal per aprofitar millor l’empenta del vent, i aïllats un de l’altre per evitar fluxos d’aire que reduirien el coeficient de potència. La relació d’aspecte de cada módul sempre ha de ser 2.
Per al nostre Savonius podem inspirar-nos en d’altres. Veieu alguns exemples (com no, millorables) clicant sobre les imatges:
Per als alumnes poc inspirats, aquesta és la proposta de la profe: Pautes de muntatge del rotor – Pautes de muntatge de l’eix del rotor
No descuideu l’estructura de suport:
És important evitar les vibracions de l’eix en girar el rotor, per aixó val la pena que aquest estigui agafat també per dalt. A més cal una bona base que doni estabilitat a la màquina, podem utilitzar peces masssises de fusta (pes a la base) i/o tensors.
Cal tenir cura també amb la fricció en els punts de suport de l’eix. Per reduïrla ens poden ajudar els coixinets i els rodaments.
Expressem les nostres idees:
Cal agafar paper i llapis i dibuixar croquis de les nostres idees. Veieu un exemple
Veient el documental Niños de Agua de Ingeniería Sin Fronteras, els TecnoLògics 3ESO ens hem conscienciat de les dificultats que pateix molta gent per poder accedir a allò que és bàsic i que per a nosaltres és tan quotidià: l’aigua, i hem decidit fer una proposta de solució a aquest problema. Aquestes són les nostres consideracions inicials:
Per portar l’aigua des de la font fins al poble (dues hores de camí) hem sospesat dues opcions: un canal i un pou.
No ens agrada la idea del canal perquè és una obra d’enginyeria excessiva: el canal seria massa llarg, l’aigua només pot baixar per si mateixa així que segurament caldria bombes per impulsar-la, aqüeductes per salvar desnivells, s’hauria d’enterrar perquè l’aigua no es contaminés, … Definitivament, aquesta no és una bona opció.
La idea del pou ens ha portat a adonar-nos (suposem i no dubtem que hi ha aigua subterrània, encara que sigui a molta profunditat) que només cal un forat vertical per arribar a l’aqüífer i una canonada per que no s’enfonsi. Això ens ha semblat prou simple i barat, ens ha agradat la idea.
Com ciutadans del s XXI ens neguem a proposar que l’aigua es pugi amb cubells i corrioles, així que cal una bomba hidràulica. Encara que no sabem con funcionen, pensem en quelcom així com les aixetes del Far West que s’accionen mitjançant una palanca. Aquest tipus de bombes semblen més fàcils de reparar si es fan malbé que les bombes elèctriques.
Com que no volem accionament manual per a la bomba cal trobar una font d’energia que sigui barata i renovable. La energia solar no ens convenç, perquè les plaques fotovoltaiques són cares i difícils de mantenir. Les grans màquines eòliques tampoc ens han semblat convenients, perquè són massa complexes, de materials especials i molt cares. A més, per accionar la bomba no necessitem electricitat sinó potència mecànica, per tant hem deixat de banda els aerogeneradors i ens hem fixat en els aeromotors.
Aprofundint en les màquines eòliques hem descobert que n’hi ha unes de ben senzilles: les Savonius. Poden funcionar amb poc vent i com que són lentes, mitjançant un sistema de transmissió acurat podem aconseguir el tipus de moviment i la força necessaris per accionar la bomba. A més, hem vist Savonius fets amb barrils, garrafes i bidons; aixó no només és fàcil de reparar si s’espatlla … fins i tot es pot auto-construir!
Per què fem això?
Perquè a 3r d’ESO la Tecnologia com a matèria permet descobrir als alumnes les màquines i els mecanismes de transmissió de moviment, perquè l’aprenentatge només té sentit aplicat a situacions reals que puguin motivar als alumnes, perquè l’objectiu de la Tecnologia és resoldre problemes, perquè només fent i equivocant-se s’aprèn, perquè la Tecnologia no distreu als alumnes sinó que permet contextualitzar altres matèries més abstractes amb les quals està relacionada, no repetint conceptes sinó donat-los sentit. A més, treballant totes les competències bàsiques mitjançant el mètode de projectes, propi tant d’aquesta matèria con de l’Enginyeria amb la qual està tan relacionada.
Així doncs, mans a l’obra! Una Savonius que mitjançant un sistema de transmissió accioni una bomba hidràulica per omplir un diposit ben a prop dels habitatges ens ha de permetre donar una solució al problema dels nens d’aigua abans que la LOMCE ens ho impedeixi!!!
Tasca ultra-ràpida per al Consell Verd de l’institut: taller de cotxes solars que ha d’acabar amb una Solar Car Race a l’exterior de la biblioteca Tecla Sala. Els coneixements i la perícia dels conductors juntament amb un bon disseny dels vehicles definiran el guanyador. Cal fer els cotxes, però … com?
Un cotxe solar no és més que una estructura (xassís) amb rodes i un motor alimentat amb energia solar. El de la foto de sota, si les connexions elèctriques i mecàniques són correctes, funcionarà en quant la cèl·lula fotovoltaica rebi llum, però es pot millorar si tenim presents una sèrie de paràmetres:
Font d’alimentació. El rendiment de les cèl·lules fotovoltaiques depèn de la seva orientació respecte els rajos solars: quant més perpendicularment hi incideixin, major serà el rendiment i més potència proporcionaran al motor (el cotxe correrà més). Amb un sistema articulat de posicionament podem orientar-les com més convingui en cada moment. Si utilitzem dues cèl·lules obtindrem més tensió si les connectem en sèrie o més intensitat si les connectem en paral·lel.
Especificacions de les nostres cèl·lules solars: 1V-250 mA, 47x80x4 mm
Transmissió. Encara que podem utilitzar el sistema de transmissió per corretja, la manera més fiable de connectar el motor a l’eix de les rodes motrius és amb engranatges. Cal tenir present la relació de transmissió: si el motor gira massa ràpid caldrà un mecanisme reductor (la roda conduïda més gran que la motriu), com al cotxe de la imatge:
Estabilitat. En mots casos amb tres rodes n’hi ha prou: el triangle és la figura més rígida, no es pot deformar i per això s’utilitza tant en estructures: ponts, grues, … A més cal tenir present que el centre de gravetat del vehicle sempre estigui sobre la base, i que els objectes alts són més inestables que els baixos (quant més a prop del terra estigui el CDG, més estable serà un objecte).
Fricció. Per tal que els eixos de les rodes girin amb la mínima fricció i aprofitar al màxim la potència del motor cal ficar-los dins de tubs molt llisos als punts de recolçament amb el xassís. Per altra banda, cal aconseguir que les rodes s’adhereixin al terra per tal que no lisquin en buit i el cotxe es descontroli. Adoneu-vos que a la foto del tricicle les rodes porten bandes de goma per aquest motiu.
Pes. Quant més pesat sigui el vehicle, més potència perdrà en arrossegar-se i menys correrà. Cal utilitzar materials i formes lleugeres (però resistents).
Aerodinàmica. La carrosseria, a més de cumplir una funció estètica pot ajudar a disminuir la resistència aerodinàmica (oposició a l’avanç provocada per l’aire) i a que el cotxe corri més.
Desenvolupament. El tamany de les rodes dependrà de la longitud del circuit: amb les rodes grans el cotxe correrà més (recorrerà més espai per cada volta de la roda) però trigarà molt en accelerar (assolir la seva velocitat). En canvi, si les rodes són petites, encara que la velocitat serà menor, la assolirà molt més ràpidament. Per tant, en un circuit curt ens interessarà que les rodes siguin de petit diàmetre, i a l’inrevés.
Resistència. És important que el cotxe no es desmunti o es trenqui quan estigui en marxa, quan sigui manipulat o quan xoqui contra una paret. A més d’un sòlid muntatge, al nostre vehicle li cal un para-xocs per amortir els possibles cops.
Materials. Protegim el medi ambient, utilitzem materials reciclats!!! Veieu al vídeo com es pot fer un cotxe solar amb una ampolla de plàstic.
Ahir va acabar la nostra participació a la FLL 2011-12. Felicitats, Bellbot-G’s per la professionalitat mostrada, gràcies als nostres acompanyants de luxe i a tots aquells que ens han ajudat al llarg del tortuós camí que ens va permetre trobar una solució per allargar de manera sostenible la vida útil del pa comú.
Aquest és el nostre àlbum de fotos:
I el recopilatori de tota la feina prèvia: des que l’equip tenia 10 membres fins a l’assaig general davant les famílies i la dire de l’institut, passant per les visites de l’Elena, l’ajuda del Miquel, la visita a Silemabcn i les nostres reunions virtuals a Espurnik.
Quan vam entrar a la panificadora Silemabcn esperàvem una asèptica cadena de muntatge addicionant un munt de productes químics sobre el pa que fabriquen. Ens vam portar unes quantes sorpreses que van trencar els nostres esquemes previs sobre la inevitable baixa qualitat del pa industrial:
Màquines si. Només amb màquines es pot aconseguir la producció de prop de 100.000 baguetes/dia, a més d’altres especialitats de menys sortida (xapates, pa gallec, pa de pagès, etc).
Humans també: manipulant la massa, formant les barres, els croissants, fent els talls, portant els carros, … i fins i tot un forner dels de tota la vida treballant en les barres de pa rústic!!!
Matèries primeres controlades i percentatge mínim d’additius químics, la majoria dels quals es poden evitar per l’ús de massa mare (llevat natural fet per ells mateixos) i barreja de farina de blat amb farines d’altres cereals (espelta i sègol).
Procés llarg pels temps que corren: 20 minuts d’amassat, una primera fermentació curta de 30 minuts abans de la formació de les barres, una altra fermentació posterior de 2 hores dins d’una càmera amb temperatura i humitat controlades, i 15 minuts de cocció per detenir la fermentació. En total 4h des de l’amassat fins que el pa surt del forn, llest per la distribució als punts de venda on la darrera cocció de 15 minuts el deixarà apte per al consum.
Tampoc utilitzen tècniques de conservació que requereixen un gran consum energètic com la congelació. La producció diària està calculada en funció de la demanda prevista, les barres es distribueixen diàriament. La seva vida útil estimada és de 36 h des que es forma la massa fins que es cou al forn del punt de venda. Les que no es couen dins el temps estipulat es retornen a la panificadora i organitzacions de beneficència les aprofiten, ja que l’esgotament de la vida útil d’una barra de pa per al consumidor no vol dir que s’hagi fet malbé.
Sembla un procés bastant controlat per tal què la qualitat del pa sigui la millor possible. Aleshores …
Per què el seu pa també dura fresc tan poc temps? Perquè s’ajusten al que demanem els consumidors: pa recent, acabat de sortir del forn quan el comprem, amb crosta fina i poca molla. És que els consumidors som contradictoris a l’hora de demanar qualitat per el pa: volem que es conservi com el d’abans però volem menjar-lo sempre acabat de fer. Tampoc no volem que sigui compacte com el d’abans, el preferim tovet …
Per què el preu del seu pa és competitiu? Perquè els punts de venda són gestionats per ells mateixos. Els guanys globals de l’empresa no depenen només del pa sinó també d’altres productes: cafés, refrescs, etc. D’aquesta manera poden permetre’s un marge de benefici petit en un dels productes que més atreu la clientela diària. A més, el model empresarial Lean Management els permet reduir despeses amb un magatzem molt petit i gestionat diàriament.
Moltes gràcies, Agustin Tena i Emilia Castro per desvelar-nos els misteris del vostre procés de panificació. Aquesta visita ha estat molt profitosa i l’hem complementat amb una reunió posterior a la sala de juntes del nostre institut virtual, on hem parlat de pa, de gestió empresarial, de Geox, de Boc’n roll i d’Oliclak tot buscant una solució per al nostre repte FLL Food Factor.
Veieu les fotos d’aquesta activitat, allotjades a flickr.com
El pa d’ara és insípid, engreixa, no dura res, el pa d’abans si que era bo … L’alt grau de mecanització del procés actual de panificació ha repercutit negativament en la qualitat del pa. Però el consumidor decideix quin pa vol menjar: fleques atesanals hi ha, però no al costat de casa ni al mateix preu.
El pa que comprem al super és un producte industrial elaborat massivament. Es ven a qualsevol lloc i a qualsevol hora, sempre acabat de sortir de forn. Inclús els forners aparentment artesans elaboren el pa comú amb equips mecànics de panificació i amb les mateixes matèries primeres modificades genèticament i tractades amb productes químics. El procés és el mateix però a petita escala: ultraràpid i amb necessitat de millorants artificials per aconseguir un aliment producte més de les ingenieries bioquímica i industrial que de la natura.
El producte resultant té molt poc a veure amb el pa tradicional i comença a degradar-se en quant surt del forn: la molla endureix, la costra s’estova i les espores presents en l’aire es dipositen a la costra. Sembla ser que la única opció és detenir el procés amb congelació.
Conegueu el procés industrial d’elaboració del pa veient aquest vídeo, i compareu-lo amb el del pa artesanal del següent. Bon profit!
Per al nostre robot FLL v.2.012 hem partit del xassís bàsic proposat al llibre Winning Design! Lego Mindstorms NXT Design Patterns for Fun and Competition, de James J. Trobaugh. Un bon xassís rígid i estable, vestit amb el que està donant de si l’enginy dels Bellbot-G’s per assolir el repte!
Aquest és el resultat un cop muntat el tercer motor, els sensors de llum i de contacte, les barres auxiliars de rigidització i els acoblaments de les peces específiques per a les diferents missions:
Malgrat la seva rebeldia en el compliment d’algunes missions, se’n surt bastant bé en algunes altres. Els vídeos fets amb el mòbil no puc pujar-los a youtube, això és tot el que tinc de moment. Ens queda poc temps, però anem avançant!
Felicitats, nois. Esteu fent una bona feina!!!
Atenció al pa! Que estem investigant la manera de minimitzar els seus problemes de conservació …
Des de finals del curs passat participem activament a Espurnik, el grup de treball en entorns virtuals del projecte educatiu Espurna. L’institut Bellvitge utilitza una de les 24 illes d’aquest món, habitat per profes i alumnes de tota Catalunya, de totes les matèries i de totes les edats.
Els habitants del nostre institut virtual són els alumnes de Tecnologia i Informàtica 4 ESO. Els nostres veïns ens coneixen pels nostres avatars, és una altra manera de treballar i de compartir. En un altre tipus d’entorn que encara que tingui l’aparença d’un joc, no ho és en absolut.
Un cop creats els avatars, hem començat el curs muntant una exposició virtual sobre l’evolució dels ordinadors: Ens hem informat i hem utilitzat diferents programes per processar la informació i transformar-la en imatges que hem utilitzat com a textures per als panells (objectes 3D) que hem construit a Espurnik.
Continuarem aprofundint en el tema de la representació d’objectes 3D. Més endavant afegirem comportaments a aquests objectes mitjançant programació de scripts amb llenguatge LSL, basat en C. Alguns alumnes ja han investigat aquest tema pel seu compte i han fet, sense adonar-se, la primera immersió en el feixuc món de la programació. Fantàstic!
Després d’un període ple de dubtes raonables per part de l’entrenadora … els bellBOT-G tornarem a participar a la First Lego League !!!
El repte d’enguany, Food Factor ens farà prendre consciència, investigar el tema de la seguretat alimentària i adonar-nos de la seva complexitat.
El treball del nostre robot consisteix a fer passar diferents aliments per algunes de les etapes que recorren fins a arribar al nostre estòmac, tot evitant o resolent el problema de la contaminació.
Cliqueu sobre la imatge del tauler de joc per veure’l bé mentre no el tinguem totalment muntat, llegiu el què se n’s demana que faci el robot i veieu-lo en vídeo clicant a la imatge de sota.
El projecte FLL Body Forward dels BellBot-G v.2.010: Disseny d’un sistema de microinjecció intel·ligent d’insulina ha agradat al jurat de les Jornades CT de L’Hospitalet. L’equip ha estat premiat a la categoria Biopol’H d’aquesta convocatòria. Aquest és l’àlbum de fotos:
Amb aquest treball ens hem adonat que som capaços de trobar una solució a qualsevol gran problema descomposant-lo en petits problemes … i treballant en equip. Voliem dissenyar un sistema d’administració d’insulina que no fes mal, que fos automàtic, que permetés la despreocupació de l’usuari, que fos petit i còmode de portar, innocu per a la salut i per al medi ambient. Hem detectat problemes, hem posat en dubte les solucions actuals, hem investigat altres opcions i hem proposat solucions per a:
Tractaments contra la diabetis
Actualment l’únic tractament per aquesta malaltia consisteix en l’administració d’insulina.
Vies d’administració d’insulina
Actualment la única via d’administració que garantitza la correcta funció de l’insulina és la subcutània.
Dispositius d’administració d’insulina
Utilitzar una matriu de microagulles permet injectar medicament via subcutània sense tocar els receptors del dolor. Les microagulles convencionals de silici són fràgils, cares i poc biocompatibles. Les de polímer SU-8 són patent espanyola, totalment biocompatibles i de fabricació més senzilla.
Comoditat i discreció del sistema
Proposem inserir la matriu de microgulles en la cara inferior d’un aparell quotidià: un rellotge per tal que el sistema no sigui un paràsit per a l’usuari.
Zones d’injecció
En principi el canell no és una bona zona d’injecció, però amb microagulles es pot injectar insulina sense perill d’arribar al múscul encara que el guix de la pell sigui mínim, i el retard en l’inici de l’acció del medicament es pot compensar amb el tipus d’insulina utilitzada.
Dipòsit i conservació de l’insulina
La liofilització permet conservar l’insulina a temperatura ambient i disminuir l’espai necessari en el cos del rellotge. Proposem un cartutx amb dos compartiments: un amb insulina liofilitzada i un altre amb aigua esterilitzada (kit de venda en farmàcia). L’insulina i l’aigua s’hauran de barrejar en la proporció adequada en el moment de la injecció.
Administració i dosificació. Monitorització de glucosa
La medició contínua del nivell de glucosa utilitzant un nanobiosensor introduït en un capillar sanguini a través d’una de les microagulles permetrà l’injecció exacta de medicament en funció de la necessitat real en cada instant.
Sistema intelligent d’injecció
L’aplicació de la tecnologia d’injecció de tinta (InkJet) Drop on Demand piezoelèctrica permet injectar el medicament a través de microagulles de manera intelligent en un espai mínim, controlat només per un xip.
Comunicació de dades
El sistema ha de permetre el canvi de mode rellotge a mode glucòmetre, el metge ha de rebre les dades automàticament via SMS, en cas d’emergència el sistema ha d’avisar automàticament als serveis d’urgència.
Subministrament d’energia
Un nanogenerador piezoelèctric pot proporcionar l’electricitat necessària a partir del pols de l’usuari en un espai mínim i sense elements tòxics. Seria necessària una petitisima bateria per, en el cas extrem de no detectar pols enviar la comunicació d’emergència.
Forma, aspecte i preu de l’aparell
Hi ha rellotges molt moderns que són tipus polsera. Utilitzant aquest concepte de disseny podríem disposar de més espai que en el cas dels rellotges de polsera tradicionals. Quant al preu, cal tenir en compte molts aspectes, però sobre tot, que la salut no té preu!
Els altres membres de l’equip: els professionals que ens han rebut amb seriositat i que ens han ajudat a proposar una solució factible al problema al qual vam decidir enfrontar-nos:
Jordi Jaumandreu, Responsable de l’Àrea de Projectes de Biopol’H, el parc de recerca biomèdica de l’Hospitalet. Va donar la primera empenta al projecte ajudant-nos a concretar el problema a resoldre i ens va posar en contacte amb Ramon Alemany, Investigador del Laboratori de Recerca Traslacional de l’Institut Català d’Oncologia. Ens va explicar sobre les substàncies injectables i ens va posar en contacte amb Isabel Amat, Directora de Desenvolupament Farmacèutic de Archivel Farma S.L. Ella i els seus col·laboradors (químics i farmacèutics) ens van parlar sobre les propietats de l’insulina, es van entusiasmar amb la nostra idea del rellotge-dispensador de medicaments i ens van donar idees per implementar-lo, com la de la liofilització. Begoña Barnés, Infermera del CAP Bellvitge. Ens va explicar tot sobre les tècniques i pautes d’administració d’insulina. La seva descoberta de les investigacions sobre l’aplicació mèdica de la tecnologia d’injecció de tinta va ser determinant per al nostre projecte. Alvaro Mata, Director de la Plataforma de Nanotecnologia del Parc Científic de Barcelona. Ens va introduir en el món de la nanotecnologia i ens va donar idees sobre l’aplicació dels nanobiosensors i nanogeneradors. Yolanda Atienza, Tècnic de sala blanca de la Plataforma de Nanotecnologia del Parc Científic de Barcelona. Ens va explicar el procés de fabricació i les possibilitats dels microxips.
Moltes gràcies a tothom! … I a la First Lego League, per proposar-nos un repte que a priori no ens veiem capaços d’assolir i per demostrar-nos que la combinació dels coneixements amb l’aplicació conscient de l’enginy ens permet resoldre … el que calgui!
Per motius evidents, el Consell Verd del nostre institut va proposar que enguany la III cel·lebració curricular de la diada del medi ambient girés al voltant del tema de l’energia nuclear a tots els cursos i des de totes les matèries.
Després de superar infinitat de barreres tècniques, uns quants Tecno-Lògics de 1r i 2n de batxillerat hem aconseguit reunir-nos al reactor de la central nuclear d’Areva a SL per debatir sobre el tema dels residus radiactius d’alta activitat que es generen a les centrals nuclears. El nostre punt de partida ha estat el documental INTO ETERNITY sobre el primer cementiri nuclear “permanent” que ja s’està construïnt a Finlàndia. Aques és el recull gràfic de l’experiència.
Aquestes són les nostres descobertes i raonaments sobre el tema:
El problema de l’energia nuclear no és només el risc de fuites radiactives a les centrals nuclears. El problema dels residus d’alta activitat que s’hi generen no és menys important: ara mateix hi ha entre 200.000 i 300.000 tones de material radiactiu a les piscines de les centrals nuclears que s’han de contenir en llocs segurs (si és que existeixen) durant almenys … 100.000 anys!!!
El d’Onkalo és el primer, però l’emmagatzematge profun es planteja com a solució a molts paísos, inclús el nostre. Es tracta d’enterrar aquests residus en terrenys geològicament molt estables, posar múltiples barreres a la radiació i confiar que els nostres successors no els descobreixin o entenguin els missatges d’alarma que els deixarem.
Les barreres a la radiació proposades a Onkalo són multiples: ficar les barres de combustible gastat en recipients d’acer especial dins d’enormes contenidors cilíndrics de coure resistent a la corrossió. D’una sola peça, de 5 m x 1 m de diàmetre i parets de 5 cm de gruix. Les tècniques de fabricació d’aquests recipients són especials per tal d’assegurar l’homegeïtat de l’estructura del material. L’estanqueïtat de la tapa del recipient de coure es pretén assegurar mitjançant soldadura per feix d’electrons.
I tot això enterrat a 500 m de profunditat dins de tubs d’argila amb bentonita per protegir els contenidors metàl·lics de possibles filtracions d’aigua del subsól. Els tunels de treball seran omplerts també amb material especial.
Ens preguntem si val la pena una obra tan llarga (va començar als anys 70 i serà segellat cap el 2120), tants milers de millions d’euros (uns 3.000 milions) i 100.000 anys d’activitat radiactiva. Les incerteses sobre la resistència d’aquesta obra durant tant de temps són evidents: cap obra humana ha resistit tant de temps. A més, la capacitat d’aquest abocador és limitada, 11.000 tones de residus, els generats només a les centrals finlandeses. Quan es segelli s’hauran de construir més.
Som conscients que les renovables no poden garantitzar les nostres enormes necessitats energètiques i confiem, encara que amb reserves, que algun dia la fussió nuclear sigui possible i permeti deixar de produir residus radiactius, encara que dels que ja tenim i dels que encara continuem produint no ens podem lliurar. De tota manera, la millor energia és la que no es consumeix, qualsevol solució ha de passar pel seu consum racional!!!
Aquesta tarda #tecbell treia fum amb els nostres infinits problemes tècnics. Malgrat això, uns quants Tecno-Lògics hem aconseguit trobar-nos al món virtual d’Espurnik. Inclús hem pogut arrivar fins a l’illa de l’Institut Bellvitge i “estrenar” el nostre institut virtual. Aquest és el recull gràfic de l’experiència
Ja se sap que els començaments sempre són complicats… Però li treurem profit!
El risc d’accidents a les centrals nuclears no és l’únic problema d’aquesta forma d’energia. Cada dia a tot el món, grans quantitats de residus d’alt nivell radioactiu generats per aquestes centrals es dipositen en magatzems provisionals, vulnerables a catàstrofes naturals o provocades per l’home.
A Onkalo, Finlàndia s’està construint el primer cementiri nuclear “permanent” per a residus d’alt nivell radioactiu a través d’un complex sistema de túnels subterranis tallats en el subsòl de roca sòlida. Un cop els residus estiguin emmagatzemats, les instal·lacions es segellaran i no es podran tornar a obrir fins passats almenys ¡¡¡100.000 anys !!! que és el temps durant el qual se suposa que els residus continuaran essent perillosos.
Però com podem garantir que …
La estructura aguantarà 100.000 anys sense presentar filtracions?
La zona continuarà essent estable geològicament durant 100.000 anys?
Podem advertir als nostres descendents durant 100.000 anys del perill invisible que els deixem a sota seu?
Aquestes són algunes de les preguntes que es fan experts en diverses matèries a un dels millors documentals del 2010: INTO ETERNITY. Podeu veure aquí el documental sencer gràcies a la llista de reproducció creada amb TubeSnack o accedint a la que he creat a YouTube, impossible d’inserir en aquest bloc.
Si no teniu temps o us fa mandra veure’l sencer, aquest és el trailer del documental. No hi ha excusa …
Estem treballant de valent en la preparació del nostre debat virtual sobre la resistència sísmica dels edificis, l’etiqueta #tecbell està plena de raonaments i propostes interessants per part dels 14 participants: alumnes Tecno-Lògics de 1r i de 2n de Batxillerat i ex-alumnes estudiants de diferents enginyeries.
Faig un resum per tal d’endreçar les idees que han sortit fins ara, sense tenir en compte les aportacions de la profe. L’exactitud de la terminologia és el de menys en aquest cas, i respecte a la llengua utilitzada … bé, tenim dues llengües oficials.
Hemos encontrado un par de infografias interesantes sobre el tema (clic para ampliar)
Aportaciones sobre la importancia de la forma en la resistencia sísmica
Según he leido los edificios en forma de piramide son mas resistentes que los de forma de prisma. Entoces por que la mayoria son en forma de prisma??
Especulación? Cuántos m2 tiene cada planta en una pirámide?
Menos, pero aguanta muchiiiiiisiiimo mas… Relación aguante-espacio: quién gana?
Pero si todos los edificios fueran pirámides se ocuparía muchísimo más espacio en el suelo si el edificio fuera muy alto.
Es verdad, la ocupación en planta seria enorme y conforme subiesemos plantas la superficie util se veria reducida. Está bien para arquitectos bohemios, para contruir algun edificio emblemático pero en ciudad se necesitan edificios funcionales.
En Japón hay limitación de altura para que los edificios puedan ser prismáticos y resistir terremotos.
Es verdad que los edificios con forma de piramide pueden ser los mas resistentes, ya que el triangulo es la forma geométrica indeformable.
En Japón no puede haber edificios piramide, hay demasiada poblacion/m2 y un edificio asi no alberga tanto espacio como un prisma.
La forma de los edificios no es todo. Las uniones entre los elementos de la estructura también son importantes.
Como es posible que un edificio recoja menos energia del terremoto estando desacoplado del suelo? No perderia estabilidad??
Un terremoto provoca vibraciones en el terreno que no interesa transmitir a la estructura. Tambien cuenta la cimentacion utilizada!
La base de que aguante el edificio está en la cimentación (con amortiguación) y en la unión en los nudos de la estructura de los edificos entre jácenas y pilares.
Se debe permitir el movimiento estructural. Las estructuras demasiado rígidas se rompen.
Los aislamientos del suelo de los edificios podrian ser hidraulicos? o ya lo son¿?
Alguien ha oido hablar de los disipadores sismicos? Este video lo deja muy claro
Qué materiales son los más adecuados? Rígidos, elásticos? Autóctonos?
La madera es un material muy flexible. Si se usa conjuntamente con otros materiales pierde esta flexibilidad??
La madera puede llegar a ser un material muy resistente si se coloca de forma adecuada, pero presenta varios problemas patologicos como por ejemplo la humedad, los ataques bioticos (termitas) y el fuego. Dato: Antiguamente las vigas eran de madera.
Las grandes estructuras solo son posibles con madera laminada. $$$
He leído que la Guadua (de origen colombiano) es muy resistente si se corta correctamente. En Colombia la utilizan como alternativa a la madera y se han dado casos de que resiste grandes terremotos. La llaman acero natural.
Ventaja Guadua: no contamina y lo que no se utiliza puede reciclarse como fertilizante. Ademas de renovable es fácil de cortar y mantener, fácil de transportar para una construcción más rápida. Lo malo es que a medida que se deteriora pierde la resistencia.
Muy interesante lo de los edificios con bambú. Y lo de construir con madera.. me da que pensar!
Todo eso esta muy bien para realizar casas unifamiliares de como mucho PB+P1. Pero vosotros os imaginais un edificio de bambu en Bellvitge?
Creo que no deberiamos subestimar al bambú. Hay que investigar sus posibilidades. Una desventaja: no es un material autóctono.
En vez de bambu no existe algun tipo de goma sintetica que sea flexible i que aguante para las paredes y entre piso y piso espuma que absorba las vibraciones del terremoto?
En esta pagina se habla sobre una especie de corrector de vibraciones pero no lo he entendido muy bien
Interesante artículo! El efecto piezoelectrico aplicado a las estructuras! Me gusta
Quizas seria interesante mirar sobre los sistemas constructivos de cimentaciones con placas antisismicas!!
He estado leyendo sobre las placas antisimicas, son como una camara de aire?? placa antisismica: tiene una camara de aire, y una camara de gel o algo asi no? entiendo bien?
Estoy leyendo que hay ladrillos tipo Lego que son de fabricación española, son resistentes a las explosiones y a los terremotos
He pensado k podriamos diseñar y construir un edificio en SL k resista terremotos con las propuestas que hemos ido comentando
Imaginemos que somos arquitectos, ingenieros etc, y nos contratan para levantar un pueblo que por un terremoto ha quedado destruido y resulta que se ha detectado que ese suelo a lo largo de los años ya no es estable y se pueden repetir los terremotos. Entonces, como serian los edificos que tenemos que proyectar para que aguanten los seismos futuros? que técnicas utilizaríamos? Siempre pensando que tienen que ser edificios de viviendas con cierta altura (ejemplo los de Bellvitge). Hay que investigar de como serían los cimientos, de que material estarian hechas las fachadas etc.
Centrémonos. Con lo que ya sabemos, hagamos propuestas para este caso concreto: … edificios en Bellvitge resistentes a terremotos !!! Toma !!! Y los materializaremos en SL !!!
Ya sabeis como crear edificios anti-sismicos? O podemos empezar por sillas que resistan terremotos? xD
Ahir a la tarda, previ esdeveniment publicat a Facebook, vam fer la nostra primera trobada a Second Life. El lloc escollit va ser el Wellcome Center of Dell Island: agradable, solitari i amb permís per fer les nostres primeres pràctiques de construcció d’objectes 3D.
Vam comprobar que això de la interacció virtual és complicat, alguns ordinadors no van respondre, algú es va perdre, d’altres es van transformar en ous … És difícil coincidir tots els que estem preparant el debat virtual sobre la resistència sísmica de les estructures: alumnes de Tecnologia Industrial 1 i 2 i exalumnes estudiants de diferents enginyeries. Poc a poc ens anirem sortint, de moment estem omplint l’etiqueta #tecbell al Twitter de reflexions molt interessants sobre el tema.
Us deixo un parell de videos fets amb una excel·lent aplicació 2.0: screenr. La meva inexperiència es nota, els propers sortiran millor …
Al Japó, un dels països més propensos del món a patir terratrèmols, saben molt d’Enginyeria Sísmica i tenen normatives constructives molt estrictes en aquest sentit. Per això l’11 de març la majoria dels edificis van resistir … 8.9 graus d’escala Richter!!! Recordeu que 7 graus van destroçar Haití fa poc més d’un any. Com s’ho fan els japonesos?
Aquest serà el tema del nostre debat anual. Properament els Tecno-Lògics de Batxillerat farem una trobada virtual amb tres ex-alumnes de l’institut: dos estudiants d’Enginyeria Civil i un Enginyer d’Edificació. Ente tots mirarem de donar resposta a aquesta i moltes més preguntes relacionades amb aquesta branca de l’enginyeria. Dubtes i propostes prèvies es faran via Twitter #tecbell (estigueu al cas!)
Per entrar en matèria
Veieu en aquest video com els edificis “ballaven” al ritme de sisme l’11 de març sense patir cap desperfecte, i en el següent la increïble taula d’assajos de resistència sísmica E-Defense Shake Table, al Japó
Com utilitzarem Twitter?
A www.twitter.com crea un compte amb el teu nom: http://www.twitter.com/elteunomd’usuari
Estem tots agrupats a la llista TecnoLogicsBellvitge. Segueix-la!
Tot el que twitejem relacionat amb aquesta tasca l’etiquetarem amb #tecbell
Si vols enviar un tweet a algú en concret, comença’l amb @nomdel’usuari Reutiteja per compartir amb tothom informació que t’ha arribat a través d’algú que no pertanyi a la nostra llista
On farem la trobada virtual?
Ens trobarem a Second Life. Aneu creant un compte i un avatar del vostre gust (realista), descarregueu el visor i aneu practicant a l’antiga seu d’Espurna, accediu directament des d’aqui. Tingueu present que això no és un joc, és un altre entorn. En aquest lloc podeu fer els primers aprenentatges i aquest video ens pot ajudar a donar els primers pasos.
Per segon any des de l’àrea de Tecnologia hem col·laborat amb el projecte Comenius ICARUS oferint un taller de robòtica als companys holandesos de l’Udens College. El 7 de febrer els membres de l’equip FLL i els tecnòlegs de 2n de batxillerat van fer de profes de robòtica en anglès.
Després d’introduir el tema amb una breu explicació del que és un robot i del procés de treball a seguir, ens vam dividir en dos equips: constructors i programadors. Aquest és el material que vam utilitzar per presentar l’activitat:
I el resultat de la nostra feina: tres robots senzillets però capaços d’activar-se amb un senyal acústic, de desplaçar-se per sobre la taula sense caure, d’aturar-se als 2 minuts i de felicitar-se per la tasca realitzada. Clicant sobre la foto podeu descarregar les pautes de muntatge.
Aquestes són totes les fotos que he pogut recopilar dels BellBOT-G a la competició FLL Barcelona 2010. Podeu descarregar-les al flickr clicant sobre la imatge.
Felicitats! Una tasca ben feta que encara no ha acabat … I gràcies als acompanyants de luxe que ens van fer costat el 19 de desembre de 2010!
És important evitar les vibracions de l’eix en girar el rotor, per aixó val la pena que aquest estigui agafat també per dalt. A més cal una bona base que doni estabilitat a la màquina, podem utilitzar peces masssises de fusta (pes a la base) i/o tensors.
Per motius evidents, el 
Darrers comentaris