Transistores

Los transistores son los antecesores directos de las válvulas de vacío, que permitían controlar el flujo de electricidad con extraordinaria precisión y que fueron la puerta para el desarrollo de las primeras televisiones a pesar del problema de su enorme tamaño.  Algunos científicos lo consideran el invento más importante de la historia, el alma de la electrónica y seguro que tu casa está infectada de ellos. Ya sabes, lo mejor para defenderse de esta epidemia es conocer algo de tu "enemigo", así que vamos a ello.
El transistor de unión bipolar (BJT) es un dispositivo electrónico formado por dos uniones PN,  muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. Las dos uniones PN dan lugar a tres regiones: el emisor, la base y el colector. En función del tipo de cristales utilizados llegamos a dos tipos fundamentales de transistores bipolares, los NPN y los PNP.
Como se ha dicho, los BJT están constituidos por dos uniones PN, lo que, en función de la polarización de las mismas da lugar a tres modos de funcionamiento (existe, claro está, un cuarto, que no se estudia dado su escaso interés): corte, saturación y estado activo.
Los transistores bipolares se usan generalmente en electrónica analógica y también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL.
 
En cuanto a su funcionamiento, lo entenderemos mejor echándole un vistazo a esta excelente animación:
 


Desde el canal Historia he bajado este vídeo en el que nos habla sobre la historia del transistor:


Cómo funcionan las cosas

Llegaron las vacaciones (¡al fin!) y como la finalidad de este blog eres , que puedas leer cosas sobre lo que hacemos en clase y las tecnologías en general, cerraré la puerta de las entradas por unos días. Sé que tienes grandes planes para estos días: la piscina, algún libro, alguna película, estar con tus amigos, quizá algún viaje o simplemente "no hacer nada", descansar cuerpo y mente. Pero, si en estos dos meses que tenemos por delante, te sale algún día de esos raros, en los que hasta la inapetencia se ha vuelto aburrida, tu hermano no te deja en paz y caes por fin en tu habitación, enciendes el ordenador y lo único que viene a la cabeza es un "y ahora ¿qué?", te dejo una serie de enlaces que he tomado prestados del blog de Pedro Landín, de quien tantas y tan buenas ideas he sacado. 
Los enlaces te acercarán los capítulos (de unos trece minutos cada uno) de la serie de animación Cómo funcionan las cosas, basada en el libro del mismo título y cuyo autor es David Macauley. La serie está pensada para niños, pero es educativa y entretenida y en ella se muestran los principios científicos y el funcionamiento de muchas máquinas y mecanismos: tornillos, palancas, poleas, motores...
Si lo que prefieres es echar un vistazo general a toda la serie, bastará con que utilices este enlace.
Si quieres realizar un visionado más selectivo, de algún capítulo concreto, te dejo los enlaces relacionados por temáticas:

Recuperaciones de Septiembre 2014

Si eres de los que has aprobado la asignatura en junio, enhorabuena, puedes leerlo, claro está, pero esta entrada no está pensada para ti sino para aquellos compañeros que no han tenido tanta suerte, se han confiado demasiado y/o no han puesto tanto esfuerzo de su parte como al final se solicitaba. A todos ellos, ánimo, tenemos otra oportunidad en septiembre y con algo más de empeño y de fortuna seguro que todo irá bien. Para colaborar al éxito de nuestra cita de septiembre, hemos escrito esta entrada en la que se incluyen una serie de sugerencias y recordatorios; vamos con ellos:
  1. En los exámenes de septiembre se evalúan los contenidos mínimos de cada la asignatura de Tecnologías. Dichos contenidos mínimos se encuentran publicados en las respectivas programaciones del departamento.
  2. Para alcanzar superar esos mínimos, los alumnos disponen de diverso material de repaso: libros, cuadernillos de actividades, ejercicios resueltos en la clase... No obstante, con el objeto de facilitar la superación de la prueba de septiembre, el profesorado del departamento ha elaborado, a modo de resumen, sendos cuadernillos (de repaso o de verano, como prefieras llamarlos) para los cursos de 2º y 3º de la ESO que puedes descargar y/o consultar desde aquí: Cuadernillo 2º ESO / Cuadernillo 3º ESO / Cuadernillo 4º ESO.
  3. En principio, recuperar la asignatura implica superar una prueba que incluye todas las partes de la misma, pero seguro que tu profesor ha decidido "guardarte" como aprobados algunos de esos contenidos, por lo que sólo tendrás que examinarte de aquellos bloques (dibujo, estructuras, materiales, electricidad, máquinas...) que tu profesor te haya señalado en los correspondientes Informes Individuales del Alumno y que te entregará tu tutor junto con el correspondiente boletín de notas.
  4. Las pruebas de recuperación se celebrarán el 2 de septiembre entre las 10.00 y las 11.30 horas en el aula de Tecnología de la ESO (piso superior), para todos los cursos, segundo, tercero y cuarto de la ESO. En función de las partes de las que debas examinarte, deberás pertrecharte del material necesario: bolígrafos, calculadoras, material de dibujo, etc. El alumnado con la asignatura de Informática suspensa deberá acudir en el mismo horario al aula de tecnología y desde allí le acompañaremos al aula de informática para realiza el examen que nos ha dejado el profesor.
  5. El examen de septiembre de Tecnología Industrial II se realizará el día 2 de septiembre horario de 10.30 a 12.00 h. en el aula de Tecnología de la E.S.O., la que se encuentra en el piso superior.
  6. Para cualquier duda sobre qué, cómo, cuándo y por qué recuperar, no dudéis en poneros en contacto con el profesorado del departamento.
Lo dicho, ánimo, suerte y, no es broma, buen verano a todos.

Proyectos diversificación 2011/12

Como en años anteriores, con el alumnado de los cursos de diversificación y en la asignatura de Ámbito Práctico, nos hemos dedicado a realizar unos proyectos en los que se aplican algunos de los conocimientos que pretendemos enseñar con el currículo "oficial", contenidos de diseño, dibujo técnico, mecánica, electricidad, educación plástica...
Aquí tienes un muestrario de fotos con algunos de los resultados:

Tecnología y deporte

Me conoces, y sabes que entre el deporte y yo siempre existe un sofá de por medio, pero la Eurocopa de fútbol, el año olímpico y Nadal reciente hepta campeón de Roland Garros, me han decidido a dejarte unas líneas de vinculación entre la Tecnología y el Deporte, sin latas vacías ni despensas llenas que enturbien u oculten la relación que existe entre nuestra asignatura, tu archienemigo, y el mío, el deporte. Allá vamos.
La profesionalización del deporte y la alta competición, con sus altos niveles de exigencia, han desviado el concepto edénico que teníamos del deporte, esa fuente de salud, ese bienestar físico, esa excusa para la socilalización, hacia unas metas más prosaicas: el dinero, la popularidad, el espectáculo público, la utilización política de los eventos -el panem et circenses del que nos hablaba Juvenal en su sátira-. Con tanto en juego, el dinero, el prestigio, el poder, es normal que los profesionalizados deportistas hagan uso de cuanto la naturaleza puso en su mano (la genética, el talento natural), su esfuerzo denodado (extenuantes sesiones  de entrenamiento, repetición de ejercicios y movimientos hasta conseguir su automatización) y de cuanto la técnica y el dinero puedan contribuir en la consecución de sus "marcas". Con este objetivo, mejorar el rendimiento y aumentar la eficacia, las tecnologías ponen al servicio del deporte una serie de complementos que, de forma general, pueden agruparse en las siguientes categorías: 
  1. Nanotecnología del carbono. El carbono se une formando enlaces covalentes y esto da lugar a estructuras fuertes y resistentes que permite la construcción de artículos deportivos (raquetas de tenis, bicibletas, palos de golf, palas de pádel, prótesis...) ligeros y resistentes.
  2. Sastrería tecnológica. La llegada de los escáneres 3D de cuerpo completo permiten analizar las características geométricas de los cuerpos en movimiento a la hora de realizar una determinada actividad deportiva. La información reunida de cada uno de los movimientos de un deportista, volcada en un ordenador, permite la composición digital llamada “tool-less” a partir de la cual se puede confeccionar la vestimenta de cada deportista tenienod en cuenta hasta 300.000 puntos de acción en un movimiento y de acuerdo con las características biométricas del mismo.
  3. Biomímesis.  La biomímesis o biomimética, que es la rama de la ciencia que toma a la naturaleza como musa inspiradora para resolver problemas humanos, de acuerdo con esto, se busca imitar tejidos de animales o plantas para implementar en la vestimenta de los deportistas. Por ejemplo, se estudiaron las interacciones moleculares en las setas de los dedos de los Geckos o del mejillón azul para desarrollar guantes y calzado más adhesivo para los escaladores. También se desarrolló  un traje de baño para el nadador Michael Phelps que estaba inspirado en los dentículos dérmicos de la piel del tiburón.
  4. Ordenadores "comestibles". En ocasiones, los atletas, por imprudencia o desconocimiento, arriesgan su salud al minimizar cambios de temperatura o comportamientos anómalos en su cuerpo. La construcción de sensores o termómetros comestibles permite monitorizar el comportamiento del corazón y otros órganos y tener por tanto un mayor control sobre su salud. Los sensores comestibles, desarrollados por la NASA, son los mismos que se utilizan en los astronautas y contienen un cristal de cuarzo y una micro-batería envuelta en silicona. Brindan información sobre constantes vitales tales como ritmo cardíaco y temperatura.
  5. Robots deportistas. La ventaja de la utilización de robots se basa en que pueden ser modificados para hacer lo que se les pida, por ejemplo, tirar o recibir una pelota de baseball a más de 150 km/h, para probar cascos y nuevos materiales para bates, sin arriesgar la vida de nadie.
  6. Ordenadores “vestibles”. Nos referimos aquí a aquellos sensores que pueden ser implementados en diferentes ropas de entrenamiento o de competición. Los sensores sobre el cuerpo para monitorear respuestas y estados físicos están presentes desde hace treinta años, pero los sensores actuales entregan una información en tiempo real y están integrados en la ropa, es decir, el deportista no tiene que intentar dar lo máximo de sí con cables colgándole de todas partes. Las fibras sintéticas impermeables y con acción antibacteriana han dado la oportunidad a científicos y deportistas para poder controlar todo el organismo a través de micro sensores inalámbricos.
  7. Dinámica de fluidos computacional. Es la rama que estudia el movimiento del aire, el agua y los gases a través de diferentes materias. Esta tecnología, combinada con el uso de potentes ordenadores, ha posibilitado el diseño de herramientas, cascos, bólidos, trajes de baño y atuendos para la práctica de distintos deportes con mayores prestaciones.
  8. Imagen y video extremos. La imagen y el video en los deportes tienen una gran importancia tanto por contribuir a su difusión con espectaculares tomas, como para consignar datos y mediciones de ellos casi en tiempo real que permitan contribuir a su depuración y mejora. Además, las nuevas tecnologías han posibilitado de una parte la miniaturización de las cámaras (con lo que las molestias para le portador también disminuyen), y de otra, la posibilidad de soportar alturas, temperaturas, climas, golpes y condiciones extremas en general.
  9. Materiales reactivos. Nos referimos al desarrollo de artículos de protección (cascos, rodilleras, espinilleras, monos de motorista...) que puede absorber impactos. Elementos como los d30 y los Dow Corning's Active Protection System están construidos de material flexible y liviano, pero que ante un impacto se vuelven sólidos y resistentes.
  10. Asistencia técnica en tiempo real. La asistencia técnica en tiempo real incorpora a quienes arbitran y a los espectadores de los deportes. Las moviolas que nos permiten discutir si estaba o no un jugador en fuera de juego, el "ojo de halcón" que nos aclara si una pelota de tenis botó dentro o fuera del campo, las salidas en falso de una carrera, la foto finish de las llegadas, etc. La tecnología pone a disposición del hombre los recursos para evitar las decisiones arbitrales injustas, ahora bien, deberíamos preguntarnos si un deporte más justo, menos polémico, sería igual de entretenido. Mientras maduras tu opinión a este respecto, puedes echarle un vistazo a este vídeo con el que pretenden explicarnos el funcionamiento del ojo de halcón:

Déjame tu comentario a estas líneas dentro de la cancha de juego que es este blog.

¿Es la orina humana el combustible del futuro?

¿Ya no encuentras motivación para orinar "dentro" del retrete? ¿Las broncas de la familia ya no surten efecto? ¿Apuntar a la pegatina de la araña que encontramos en las tazas de algunos bares -es una pegatina, ¿no?- ya no te provoca? Si la higiene y la convivencia familiar no son suficientes para hacerte comprender la importancia que puede llegar a tener la orina en nuestras vidas, sigue leyendo este post, quizá estemos hablando de uno de los combustibles del futuro.
Desde hace ya unos años, el hidrógeno se ha convertido en la gran esperanza energética del planeta, es abundante (el elemento químico más abundante del universo) y no deja residuos pero, sin embargo, su obtención a partir del agua resulta todavía demasiado modificar el status quo energético. Incluso los fabricantes de automóviles, que inicialmente se posicionaron a favor de los motores de hidrógeno, parecen apostar ahora por otras técnicas, como las baterías de litio.
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Ohio liderado por la doctora Geraldine Botte está trabajando la producción de hidrógeno a partir de un residuo: la orina (en el experimento se ha utilizado tanto orina humana como animal y sintética). Se piensa que por electrolisis de la orina se puede producir hidrógeno de forma más sencilla y, sobre todo, más barata que mediante los sistemas actuales que utiliizan el agua como materia prima base. Para obtener hidrógeno del agua se necesitan 1,23 voltios mientras que únicamente se precisan 0,37 voltios para descomponer la urea (componente principal de la orina y cuya molécula incorpora cuatro átomos de hidrógeno), esto es, una cantidad 3,5 veces inferior.
El procedimiento desarrollado consiste en descomponer la orina, para aislar la urea y el amoníaco. A estos componentes luego se les aplica una pequeña cantidad de corriente eléctrica, para obtener el hidrógeno. La separación se realiza mediante electrodos de níquel que oxidan de forma eficiente y barata las moléculas de urea. En el cátodo (polo negativo) se deposita el hidrógeno puro y al ánodo (polo positivo) van a parar el nitrógeno y trazas de otros compuestos. Simplificando, el proceso e la obtención del hidrógeno consiste en sumergir unas varillas metálicas conectadas a los polos de una batería en una cubeta de orina, una técnica sencilla y económica., pues la batería, como se ha dicho, debiera proporcionar únicamuna tensión de 0,37 voltios.
Por otra parte, al hecho de economizar la producción de hidrógeno habría que sumar la aportación que el sistema tendría en la depuración de los residuos de la población, lo que que ayudaría al tratamiento de las aguas residuales de los ayuntamientos.
En cuanto los rendimientos, los estudios llevados a cabo en la universidad estadounidense concluyeron que un automóvil que funcione con pilas de hidrógeno obtendría una autonomía de 40 km por litro de combustible. Ante la pregunta de cómo almacenar el hidrógeno y colocarlo en los autos, los investigadores apuestan por alimentar los coches con orina y que la obtención del combustible se realiza en los mismos a partir de pilas de hidrógeno.
Pero no todo está resuelto para que los autos de hidrógeno, ya sea propulsados por orina o por otro compuesto, estén en las calles. Uno de los mayores problemas es la falta de infraestructura para la recarga de combustible de los tanques de hidrógeno. Otro, son las propias células de combustible de hidrógeno, que utilizan una gran cantidad de platino, un metal precioso más caro que el oro. Todo esto podría cambiar pronto gracias a los investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en EE.UU., quienes desarrollaron un catalizador libre de platino usando cerio, un elemento casi tan abundante como el cobre, que es capaz de tomar la energía solar y utilizarla directamente para dividir el agua y liberar oxígeno e hidrógeno.
Bien, espero haberte convencido o al menos haberte ayudado a reflexionar sobre la importancia que este residuo puede llegar a tener en nuestras vidas, así que, ¡no la tires! Y acuérdate de bajar la tapa.

Google car

¿Coches que conducen solos? ¡Tanto tiempo y dinero invertidos en sacar el carnet de conducir y ahora resulta que los coches no necesitarán de conductor! Está bien, lo acepto, parece que mi santa se tendrá que buscar otras excusas para meterse conmigo (motivos no le doy, razones no le faltan): que si aparca ahí, que si más despacio, que si adelanta ahora, que si eres no somos paquetes, que si te ha tocado el carnet en la tómbola... Parece que todo esto se va a acabar, ahora bien, ¿qué conversaciones de familia tendremos ahora? El tiempo lo dirá. Todo esto pasará a la historia, como mi pelo, gracias al Google car. ¿Que de qué te hablo? A ello vamos.
Al parecer, Google, la famosa compañía del buscador de internet, se ha echado a la carretera en esto de inventar un coche inteligente, capaz de conducir de forma autónoma, sin ayuda ni copiloto y, basándose en su tecnología cartográfica (eso que vemos con los muñequitos del Google Maps) y haciendo uso de GPS de última generación, radares, cámaras y sensores láser capaces de captar y analizar el tránsito tomar decisiones (parar, arrancar, acelerar, frenar, izquierda, derecha...) el coche autodirigido lo tenemos a la vuelta de la esquina.
La cosa va tan en serio que también fabricantes como BMW, Mercedes o Toyota están probando varios sistemas que funcionan con GPS de alta precisión que saben donde se sitúa el coche con errores de dos centímetros y que han dado lugar a avances que ya tienen implantados algunos vehículos comerciales del mercado actual, por ejemplo, sabemos que algunos modelos son capaces de aparcar solos o de, si en un momento de despiste nos hemos salido de nuestro carril, avisarnos con una señal acústica o lumninosa, o de frenar automáticamente si nos acercamos demasiado al vehículo precedente.
Los Google car (siete vehículos en total, resultan fácilmente identificables porque suelen ser Toyotas modelo Prius, con las características cámaras y radares en el techo, letreros de la compañía en los laterales y una característica matrícula roja con el símbolo del infinito en ella) ya están probándose en las carreteras norteamericanas y parece que ya se han dado una vueltecita, acompañados de un copiloto (la seguridad obligaba a que los coches tuvieran un ayudante que pudiera, en caso de necesidad, desactivar el modo automático. La seguridad también ha obligado ha suscribir pólizas de seguro de un millón de dólares a cada uno de los vehículos), y larga, pues parece que ya que se han puesto el traje de salir se han marcado unos 225.000 kilómetros.
Las líneas de investigación en las que se trabaja son distintas y complementarias y van desde paneles que, situados en las carreteras, interactuarían con los coches para avisar dónde están los atascos y marcar las mejores rutas, a otras en las que se acentúa la interactividad entre los coches dotados de este sistema.
Si bien te anunciaba anteriormente que el futuro ya está aquí, que cada vez estamos más cerca de conseguir la tecnología que nos permita fabricar este tipo de vehículos, a su implantación le queda un largo camino por recorrer pues nos encontramos ante problemas como la infraestructura necesaria en las carreteras (no están los tiempos para jugar) y el siempre a tener en cuenta 'factor humano' ya que si, por ejemplo, estamos pasando con nuestro coche por un cruce de calles en el que tenemos nuestro semáforo en verde y otro conductor se salta el suyo en rojo con un vehículo que no estuviera dotado de este sistema, chocaríamos.
 
En cualquier caso, el futuro es ahora, y ahora es el momento de dejar tu comentario a esta entrada.