Tema 1 Sociedade do Coñecemento: NANOTECNOLOXÍA

Nesta ligazón atoparás un documento elaborada pola Universidade de Oviedo. A información que necesitas está nas 9 primeiras páxinas do documento.

Cos contidos que se enumeran a continuación crea unha entrada nova no teu blog co nome de Tema 1 Sociedade do Coñecemento: NANOTECNOLOXÍA

• Definición de Nanotecnoloxía, incluindo a definición de nanómetro. 

 A nanotecnoloxía é un campo moi amplo e heteroxéneo da tecnoloxía no que se deseñan, caracterizan, producen e aplican estruturas, compoñentes e sistemas mantendo un control sobre o tamaño e a forma dos seus elementos constituíntes (átomos, moléculas ó macromoléculas) a nivel da escala dos nanómetros, de tal maneira que ditas estruturas, compoñentes ou sistemas posúen polo menos unha propiedade característica nova ou mellorada debido ao pequeno tamaño dos seus constituíntes.

Un nanómetro é a millonésima parte dun milímetro.

• Nanoelectrónica: a qué dará lugar? Relación coa tecnoloxía Informática.

 A nanoelectrónica dará lugar a sistemas de almacenamento de datos de moi alta densidade de registro (por exemplo, 1 Terabit/polgada2).

 A nanoelectrónica estará na orixe dunha nova xeración de computadores, teléfonos, automóbiles, electrodomésticos e calquera sistema de automatización necesario en calquera equipo de aplicación industrial ou doméstico.

• Nanobiotecnoloxía: qué disciplinas combina? Aplicacións en Medicina. 

 A nanobiotecnoloxía está a combinarse a enxeñería a nivel molecular coa bioloxía, ben manipulando directamente sistemas vivos, ou creando biochips como os que xa se están produciendo na actualidade inspirados en materiais biolóxicos.
Nun futuro próximo, a nanobiotecnoloxía proveranos con novas innovacións extraordinarias no campo do medicamento por exemplo, con novos sistemas de diagnóstico miniaturizados que poderían implantarse e utilizarse na detección precoz de enfermidades, recubrimientos e nanocompostos desenvolvidos me-
diante o recurso ás nanotecnoloxías, non exclusivamente na súa produción senón nos conceptos de deseño dos materiales constituíntes, que mellorarán a bioactividade e biocompatibilidade dos implantes, novas matrices soporte capaces de auto estruturarse que están a facilitar o desenvolvemento dunha nova xeración de materiais no ámbito da enxeñería de tecidos e dos materiais biomiméticos, abrindo a posibilidade, a longo prazo, de conseguir a síntese de órganos de substitución. Están a desenvolverse novos sistemas de administración dirixida de medicamentos e recentemente conseguiuse levar e introducir nanopartículas ao interior de células cancerosas para o seu tratamento, por exemplo, mediante calor.

• Aplicacións á producción e almacenamento de enerxía. 

 A produción e almacenamento de enerxía poderá beneficiarse, por exemplo, dos novos desenvolvementos en pilas de combustible ou sólidos lixeiros nanoestructurados que teñen o potencial para un almacenamento eficaz do hidróxeno. Están a desenvolverse tamén células solares fotovoltaicas eficaces e de baixo custo (por exemplo a «pintura solar»). Os avances no campo das nanotecnoloxías tamén permitirán aforros enerxéticos a través dunha mellora dos illamentos, do transporte e dunha iluminación máis eficaz.

• Avances en Ciencias de Materiais. 

 Os avances da ciencia dos materiais mediante o recurso ás nanotecnoloxías son de gran alcance e o seu impacto deixarase sentir en case todos os sectores. As nanopartículas xa se empregan para reforzar materiais ou funcionalizar cosméticos. Recórrese ao uso de nanoestructuras superfi ciales para conseguir superficies resistentes ao relado, hidrófugas, limpas ou estériles. O enxerto selectivo de moléculas orgánicas a través da nanoestructuración superficial permitirá avanzar na fabricación de biosensores e de dispositivos electrónicos moleculares. Así mesmo, pódense mellorar e facer avanzar enormemente os rendementos dos materiais en condicións extremas, coas consecuentes aplicacións nos sectores espacial e aeronáutico.

• Fabricación a nivel nanométrico. 

A fabricación a nivel nanométrico esixe un novo enfoque interdisciplinar tanto na investigación como nos procesos de fabricación. Conceptualmente considéranse dúas vías de traballo: a primeira consiste na miniaturización dos microsistemas denominado enfoque «de arriba abaixo» ou «top-down» e a segunda, en imitar a natureza mediante o desenvolvemento de estruturas a partir dos niveis atómico e molecular denominado enfoque «de abaixo arriba» ou «bottom-up». O primeiro podería describirse como un proceso de ensamblaxe, o segundo como un proceso de síntese. O enfoque de abaixo a arriba atópase en fase inicial de desenvolvemento, pero o seu impacto potencial é de gran alcance e podería alterar as rutas actuais de produción.

• Beneficios para a investigación sobre alimentos, auga e medio ambiente. 

 A investigación sobre os alimentos, a auga e o medio ambiente tamén pode beneficiarse das nanotecnoloxías con, por exemplo, o desenvolvemento de instrumentos para detectar e neutralizar a presencia de microorganismos ou praguicidas. Mediante novas técnicas de nanoetiquetado miniaturizado podría realizarse o seguimento desde orixe dos alimentos importados. O desenvolvemento de métodos de recuperación baseados no uso de nanotecnoloxías (por exemplo, técnicas foto-catalíticas) permiten paliar e limpar o efecto da contaminación e outros danos ambientais (por exemplo, contaminación por petróleo da auga ou do chan).

• Contribución á seguridade. 

 A contribución á seguridade poderá realizarse a través de, por exemplo, novos sistemas de detección de alta especificidade de alerta precoz ante axentes químicos ou biolóxicos, sensibles ata o nivel molecular. O nanoetiquetado dos billetes de banco podería contribuír á protección da propiedade. Tamén está en marcha o desenvolvemento de novas técnicas criptográficas para a comunicación de datos.

• Exemplos de produtos comercializados actualmente desenrolados a través de nanotecnoloxías.

 Xa se comercializaron varios produtos desenvolvidos a través das nanotecnoloxías. Trátase de produtos sanitarios (vendaxes, válvulas cardíacas, etc.), compoñentes electrónicos, pintura resistente ao relado, equipos deportivos, teas antiarrugas e antimanchas e lociones solares. Os analistas cifran o mercado deste tipo de produtos na actualidade en aproximadamente 2.500 millóns de euros, pero opinan que ascenderá por centos de miles de millóns de euros para o ano 2010 e a un billón despois desa data.

Tema 1 Sociedade do Coñecemento: ROBÓTICA

Nesta ligazón atoparás a unha unidade didáctica elaborada polo profesor José Antonio Chaves.
Cos contidos que se enumeran a continuación crea unha entrada nova no teu blog co nome de Tema 1 Sociedade do Coñecemento: ROBOTICA.

• Definición completa de Robot e Robótica. Explica os termos reprogramable e multifuncional aplicados a un robot. 

Un manipulador reprogramable e multifuncional deseñado para trasladar materiais, pezas, ferramentas ou aparellos específicos a través dunha serie de movementos programados para levar a cabo unha variedade de tarefas'. Os robots son capaces de realizar tarefas repetitivas de forma máis rápida, barata e precisa que os seres humanos. Dise que un robot ten intelixencia artificial (I.A.) debido a que ten a capacidade de obter información da súa contorna e en función desta actuar. Considérase a un robot como un axente autónomo intelixente cando cumpre os seguintes requisitos:
- Autonomía: O sistema de navegación reside na propia máquina, que debe operar sen conexión física a equipos externos.
- Intelixencia: O robot posúe capacidade de razoar ata o punto de ser capaz de tomar as súas propias decisións e de seleccionar, fusionar e integrar as medidas dos seus sensores.

• Características dos robots. 

- A precisión que teñen á hora de realizar unha acción ou movemento.

- A capacidade de carga, en quilogramos que o robot pode manexar.

- O grao de liberdade que teñen cos seus movementos. Adoita coincidir co non de articulacións que ten o robot.

- O sistema de coordenadas que especifica a que direccións se realizasen os seus movementos e posicións. Estas poden ser coordenadas cartesianas (x,e,z), cilíndricas, etc.

- A programación de cada robot ou o poder de aprendizaxe que cada un ten.

• Tipos de robots según o sistema de coordenadas. Captura de pantalla os debuxos de sistemas de coordenadas e os pegas en Open Office Draw, os recortas e engades os textos correspondentes co cadro de textos que aparece no cadro de ferramentas da parte inferior da pantalla. Unha vez rematado exportas o arquivo en formato .PNG e o insertas como imaxe no teu blog

• Tipos de sensores empregados nos robots. En cada apartado inclue unha imaxe.

- Sensores de temperatura:

Un exemplo son os termistores: trátase de resistencias cuxo valor ascende coa temperatura (termistor PTC) ou ben diminúe coa temperatura (termistor NTC). Por tanto, depende da temperatura que o termistor permita ou non o paso da corrente polo circuíto de control do sistema. O símbolo e a aparencia dun termistor
 

- Sensores de posición:

Entre outros temos:

- Finais de carreira: Trátase dun interruptor que consta dunha pequena peza móbil e dunha peza fixa que se chama NA, normalmente aberto, ou NC, normalmente pechado.


-Magnéticos: Detectan os campos magnéticos que provocan os imáns ou as correntes eléctricas. O principal é o chamado interruptor Reed; consiste nun par de láminas metálicas de materiais ferromagnéticos metidas no interior dunha cápsula que se atraen en presenza dun campo magnético, pechando o circuíto.
O interruptor Reed pode substituír aos finais de carreira para detectar a posición dun elemento móbil, coa vantaxe de que non necesita ser empuxado fisicamente polo devandito elemento senón que pode detectar a proximidade sen contacto directo.




-Ópticos: Detectan a presenza dunha persoa ou dun obxecto que nterrumpen o feixe de luz que lle chega ao sensor.

Os principais sensores ópticos son as fotorresistencias, as LDR.

- Sensores de humidade:

Baséanse en que a auga non é un material illante como o aire senón que ten unha condutividade eléctrica. Por tanto un par de cables eléctricos espidos (sen cinta illante recubríndoos) van conducir unha pequena cantidade de corrente se o ambiente é húmido; se colocamos un transistor en zona activa que amplifique esta corrente temos un detector de humidade.

- Sensores de son

Mediante un diafragma que ao moverse polas ondas sonoras, despraza a placa dun condensador facendo variar a súa capacidade.

• Clasificación xeral. En cada apartado inclue unha imaxe.

 Androides:

Os androides son dispositivos que se parecen e actúan como seres humanos. Os robots de hoxe en día veñen en todas as formas e tamaños, pero fóra dos robots que aparecen nas feiras e espectáculos, non se parecen ás persoas e por tanto non son androides. Actualmente, os androides reais só existen na imaxinación e nas películas de ficción.

Móbiles:

Os robots móbiles están provistos de patas, rodas ou orugas que os capacitan para desprazarse de acordo á súa programación. Elaboran a información que reciben a través dos seus propios sistemas de sensores e empréganse en determinado tipo de instalacións industriais, sobre todo para o transporte de mercadorías en cadeas de produción e almacéns. Tamén se utilizan robots deste tipo para a investigación en lugares de difícil acceso ou moi distantes, como é o caso da exploración espacial e das investigacións ou rescates submarinos.

Industriais:

os robots industriais son dispositivos mecánicos e electrónicos destinados a realizar de forma automática (sen a intervención humana) determinados procesos de fabricación ou manipulación. Os robots industriais, na actualidade, son con moito os máis frecuentemente atopados. Xapón e Estados Unidos lideran a fabricación e consumo de robots industriais sendo Xapón o número uno.
Os robots industriais xorden pola necesidade de:

- Fabricar productos de maneira económica.

- Que os productos sexan de calidade.

- Que dun mesmo producto se poidan elexir moitas opcións.

Como exemplo, pensa nun automóbil, dun mesmo modelo, podes elixir, a cor, o número de portas, o tipo de lamias, con ou sen alerón e todas as opcións de acabado interior. Unha fábrica de coches, que constrúe cada día uns mil coches, cada un cos seus distintas opcións, necesita utilizar robots para que estes coches podámolos comprar a un prezo alcanzable e teñamos garantía do seu funcionamento.

Robots para próteses médicas:

Son as próteses robóticas e os recentes robots de asistencia en quirófano (como o robot cirurxián Dá Vinci)