FENANÓMENOS 2018

Durante el curso escolar 17-18 el IES Parque Goya ha participado en el concurso de Fenanómenos con dos grupos de alumnos y alumnas del programa de Desarrollo de Capacidades de 1º ESO.

Comenzamos familiarizándonos con la Nanociencia, leyendo algún artículo, realizando sencillos experimentos con los materiales que dispone el IES. A nuestro alumnado le llamó la atención un material especial denominado “Silly Putti”. Y empezamos a trabajar con polímeros, para entender qué son, como se forman y de qué manera podemos cambiar sus propiedades aplicando diverso procedimientos físicos y químicos.

En Ciencia se aprende de nuestros éxitos, pero sobre todo de nuestros fracasos, así conseguimos elaborar distintos tipos de Slime casero utilizando como materiales: cola blanca y transparente de polivinilo, bicarbonato sódico y líquido de lentillas que contiene bórax, emplearemos colorantes para teñir nuestra masilla, espuma de afeitar, purpurina…

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A partir de este tipo de experimentos sencillos, variamos las condiciones experimentales: cantidades, ingredientes y condiciones de la reacción química para obtener slime más o menos viscoso, transparente, perfumado o comestible. Realizaremos una valoración de las propiedades finales de nuestras masillas y  contrastamos nuestras hipótesis de partida.

En el mes de febrero y aprovechando el Día Internacional de la Mujer y de la Niña en Ciencia, recibimos la visita de Irene Lucas y Soraya Sangiao, científicas del Instituto de Nanociencia de Aragón quién nos dieron una charla sobre Nanociencia. Allí tuvimos la ocasión de preguntar cuestiones sobre nuestro proyecto.

Esta es la página web del Instituto de Nanociencia de Aragón para que pertenece a la Universidad de Zaragoza y que desde 2003 se dedica a la investigación en I+D+i en Nanociencia.

http://ina.unizar.es/es/

Los alumnos y alumnas del grupo de 1º ESO BF de Desarrollo de Capacidades han sido seleccionados como finalistas en la III edición del Concurso Fenanómenos. Con su propuesta “CellWallFilter”, un nanofiltro capaz de adherirse a las bacterias e impedir su proliferaciónHan hecho un gran trabajo, que tendrán que continuar para poder presentarlo en la Feria de Nanociencia para escolares de Aragón que se celebrará el próximo 10 de mayo en CaixaForumLos componentes del grupo de 1º ESO DH  con su trabajo “BandPainOut”, no han sido seleccionados para la final. Pero todos los participantes finalistas o no, optan por un premio especial al vídeo más visionado en la página de Facebook de Fenanómenos.
En la siguiente fase del Proyecto tenemos que desarrollar nuestra propuesta y para ello hemos contado con la colaboración de Rafael Martín científico del INA, quien nos ha asesorado sobre el progreso de nuestro proyecto. Ya tenemos nuestro cartel elaborado, un modelo de maqueta a escala macro y estamos ultimando nuestra presentación, así como la impresión 3D de otro modelo de maqueta.Finalmente, el 10 de mayo de 2018, los alumnos y alumnas de 1º ESO del programa de Desarrollo de Capacidades asistieron a la III Feria de Nanociencia para escolares de Aragón. Allí presentamos nuestro proyecto: CellWallFilter. Eramos uno de los 15 centros finalistas y de todos ellos, los más pequeños. Nuestro alumnado presentó un proyecto científico muy completo y la exposición realizada fue fantástica tanto en la forma como en los contenidos. De hecho hemos quedado “SubCampeones de Aragón”. Nos enorgullece decir que la final estuvo muy reñida y que aunque no nos hemos llevado el Primer Premio, peleamos hasta el final y nuestro proyecto gustó mucho. Queremos agradecer a nuestro Nanomentor Rafael Martín por la ayuda y asesoramiento que nos ha prestado. Al INA (Instituto de Nanociencia de Aragón) y en general, a la organización del Certamen por darnos la oportunidad de defender el trabajo realizado en la final. A las autoridades que se acercaron a conocerlo, especialmente a la Consejera de Innovación Investigación y Universidad del Gobierno de Aragón Pilar Alegría. Y al resto de compañeros y compañeras que compartieron con nosotros la experiencia.
A la Feria acudimos los dos grupos que nos presentamos al Concurso, aunque sólo seis componentes del equipo finalista realizaron su exposición. La experiencia ha sido magnífica, aquí tenéis algunas imágenes de los mejores momentos.
Habéis hecho un trabajo sensacional ¡Enhorabuena!
Aquí tenéis unos enlaces para que conozcáis un poco mejor nuestro “CellWallFilter”

Una presentación que nos ayudó con la exposición de nuestro trabajo:

Presentación CellWallFilter

Y un vídeo para que veáis como imprimimos nuestra maqueta:

LOS PLÁSTICOS EN NUESTRA SOCIEDAD

Durante el segundo trimestre los alumnos del programa de desarrollo de capacidades han realizado un estudio de los materiales plásticos y su influencia en nuestra sociedad, para ello han realizado las siguientes tareas:

  1. Análisis histórico del uso de materiales plásticos.
  2.  Estudio e investigación  en el laboratorio  de las propiedades físicas de cuatro polímeros: PP, PET, HPDE y PVC   tales como:
  • flexibilidad
  • color del pliegue,
  •  dureza,
  •  transmisión de la luz ,
  •  densidad ( en agua, alcohol y agua y agua con sal)
  • efecto de la acetona
  •  efecto del calor

Los alumnos identifican  algunas muestras de plásticos desconocidos, también investigan los nombres de los plásticos y fibras sintéticas más comunes y sus abreviaturas así como posibles aplicaciones de los plásticos en función de sus propiedades: vasos de café, boyas de mar, portafolios…

 

3. Fabricación de dos polímeros en el laboratorio: “smile” y polímero de gelatina  y estudio comparativo de sus propiedades físicas

4. Visita a la exposición de plásticos , prestada por FEQPA, que tuvo lugar en el instituto durante el mes de febrero

   

5. Elaboración del  proyecto final

FINALISTAS EN EL III CONCURSO DE FENANÓMENOS

Los alumnos y alumnas del grupo de 1º ESO BF de Desarrollo de Capacidades han sido seleccionados como finalistas en la III edición del Concurso Fenanómenos. Con su propuesta “CellWallFilter”, un nanofiltro capaz de adherirse a las bacterias e impedir su proliferación

Han hecho un gran trabajo, que tendrán que continuar para poder presentarlo en la Feria de Nanociencia para escolares de Aragón que se celebrará el próximo 10 de mayo en Etopía

Los componentes del grupo de 1º ESO DH  con su trabajo “BandPainOut”, no han sido seleccionados para la final. Pero todos los participantes finalistas o no, optan por un premio especial al vídeo más visionado en la página de Facebook de Fenanómenos. Así que ya sabéis entrad y echad un vistazo a sus propuestas. Estamos muy orgullosos del trabajo que han realizado ¡Enhorabuena!

 

 

Día Internacional de la Mujer y la Niña en Ciencia. 2018

Con motivo del Día Internacional de la Mujer Y la Niña en la Ciencia el consejo superior de investigaciones científicas (CSIC) en Aragón y la asociación de mujeres investigadoras y tecnólogas  AMIT e Ibercaja Obra Social y en colaboración con la Universidad de Zaragoza y el Gobierno de Aragón organizaron una jornada con el objetivo de lograr el acceso y la participación plena y equitativa  la ciencia para las mujeres y las niñas.

Los alumnos de 2º y 3º de ESO del grupo de Desarrollo de Capacidades tuvieron la oportunidad de asistir y disfrutar de una mesa redonda en la que jóvenes científicas relataban sus experiencias académicas y laborales en el mundo de la ciencia y animaban a nuestros alumnos y en especial a nuestras alumnas a realizar estudios de carácter científico

 

NANOCIENCIA

Por definición la Nanociencia es la parte de la Ciencia (Física, Química o Biología) que se encarga de estudiar los fenómenos naturales que suceden a escala nanométrica

Y qué significa escala nanométrica, muy sencillo, todo aquello que se puede medir en nanometros; un nanometro es la millonésima parte del milímetro, es decir:

1metro (m) = 103milímetros (1.000 mm) = 10micrometros o micras (1.000.000 μm) = 10nanometros (1.000.000.000 nm)

1nm =10-9m (0,000000001 m)

Para que os hagáis una idea una niña de cinco años puede medir un metro de altura, la línea con la que escribimos con lápiz en el papel mide un milímetro de grosor, un glóbulo rojo tiene unos seis u ocho micrómetros de diámetro y una molécula de hemoglobina unos diez nanometros. Los átomos son todavía más pequeños y se miden en Amstrongs (Å)

1Å = 10-10m (0,0000000001 m)

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Escala comparativa de las longitudes características entre el metro y 0,1 nanómetros. (gaiaciencia.com)

¿Para qué sirve estudiar cosas tan pequeñas que ni siquiera podemos ver?

Hay muchas respuestas a esta pregunta, la más evidente es para conocer de qué está formada la materia de los seres vivos y de el ambiente en el que viven. Toda la materia está formada por átomos que se agrupan para dar lugar a moléculas que forman los distintos sistemas materiales en la naturaleza. Estas moléculas forman parte del aire, del agua de los océanos y de los glaciares, de las rocas, de todos los productos manufacturados que fabrica el ser humano, de todos los seres vivos, de los alimentos…

En los seres humanos las moléculas se organizan en estructuras celulares microscópicas llamadas orgánulos que se agrupan para formar células. Éstas a su vez se unen para formar tejidos, que forman órganos que forman todos los aparatos y sistemas de los que estamos hechos. Así que comprender cómo somos hasta las moléculas y los átomos más pequeños de los que estamos hechos nos ha permitido conocer, por ejemplo, la causa de muchas enfermedades y sus tratamientos

Con respecto a la tecnología todos nos hemos beneficiado de los avances en las TIC que han ido reduciendo el tamaño y grosor de nuestros dispositivos electrónicos.

El primer ordenador Macintosh, lanzado en 1984 (wikipedia)
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Chromebook (wikipedia)

La Nanotecnología pretende revolucionar de nuevo no sólo el mercado de nuestros dispositivos, sino además crear nuevos materiales “inteligentes” o producir fármacos específicos y con menos efectos secundarios. Su objetivo es manipular la materia a escala molecular, en la que las leyes clásicas de la física y de la química que estamos acostumbrados a dominar a escala macro y microscópica, se ven alteradas por los efectos cuánticos que se producen a esta escala nanométrica. Así mover átomos o moléculas no es tan sencillo como mover una célula en un portaobjetos. Pero ya se pueden mover de forma dirigida átomos como podéis observar en el siguiente vídeo

Los científicos de IBM han hecho en este vídeo la película más pequeña del mundo en la que los actores son los átomos y en la que el premio no será un Óscar, sino que fue un premio Nobel, se titula: Un niño y su átomo

Se ha hecho utilizando un supermicroscopio, que pesa dos toneladas y opera a una temperatura de -268 ºC y que amplia los objetos colocados en una placa 100 millones de veces. Así se pueden fotografiar átomos aislados que se han manipulado fotograma a fotograma. Los átomos se mueven mediante una aguja muy fina en una superficie de cobre que atrae o repele a los átomos hacia una ubicación específica. Cada uno de sus fotogramas mide tan solo 45X25 nanometros

Parece un juego pero no lo es, ya que este tipo de tecnología permitirá mejorar los sistemas de almacenamiento de datos: la futura computación cuántica

Con respecto a los nuevos materiales seguro que todos habéis oído hablar del grafeno, esa sustancia formada por átomos de Carbono unidos entre sí formando láminas, de manera muy similar a como se unen para formar el grafito (un mineral exfoliable de color negro que empleamos para hacer la mina de los lápices), la diferencia es que una lámina de un átomo de espesor de grafeno es mucho más resistente que el acero (unas doscientas veces más resistente) y es muy poco denso (similar a la fibra de carbono). De hecho el grafito no es más que láminas superpuestas de grafeno que se mantienen unidas por enlaces débiles. En teoría podríamos fabricar grafeno casero si pintamos en un papel con un lápiz y con un trozo de celo intentamos despegar una fina capa de grafito. El grafeno además es flexible, transparente y tiene una buena conductividad térmica y eléctrica, además es capaz de generar electricidad al ser alcanzado por la luz. Todas estas propiedades son ideales para usar el grafeno en circuitos integrados, para generar materiales tecnológicos como los nanotubos de carbono que suponen un gran avance en los dispositivos electrónicos al aumentar la velocidad de las transmisiones, para fabricar pantallas táctiles flexibles, etc. Su principal problema es la producción que es muy limitada para obtener grandes muestras de grafeno

En el laboratorio hemos podido comprobar que hay otros materiales que muestran propiedades peculiares, como los fluidos ferromagnéticos o la arena mágica que no se moja. También hemos aprendido lo que son los polímeros como el Silly Putty, en este caso se trata de un polímero de silicona tratado con ácido bórico, que tiene unas propiedades peculiares. Es viscoelástico, eso significa que es un fluido no newtoniano, se comporta como un líquido aunque su aspecto es el de un sólido: su viscosidad varía con la temperatura y dependiendo de la tensión cortante que le aplica. Se modela con facilidad especialmente si se aplica calor, puede llegar a fluir y rebota si se lanza contra una superficie, aunque puedes partirla en trozos si se golpea con fuerza. Se creó de manera accidental intentado encontrar un nuevo material sustituto de la goma en los Estados Unidos en los años cuarenta del siglo XX

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¿Podríamos modificar mediante nanotecnología las propiedades de este material? Bueno podríamos proporcionarle por ejemplo propiedades magnéticas si no mezclamos con nanopartículas imantadas y fijaros en la siguiente noticia ya se ha intentado mezclar grafeno con esta masilla para obtener un material extraordinariamente sensor

https://www.elespanol.com/ciencia/investigacion/20161209/176983271_0.html

En el laboratorio vamos a crear nuestro propio material no newtoniano: Slime casero con cola blanca de polivinilo, bicarbonato sódico y líquido de lentillas que contiene bórax, emplearemos colorantes para teñir nuestra masilla

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A partir de este sencillo experimento vamos a variar las condiciones experimentales: cantidades, ingredientes y condiciones de la reacción química para obtener slime más o menos viscoso, transparente, perfumado o comestible. Realizaremos una valoración de las propiedades finales de nuestras masillas y  contrastaremos nuestras hipótesis de partida

Recuerda un polímero es un compuesto químico de gran masa molecular formado por la unión de muchas unidades denominadas monómeros y que son compuestos químicos más sencillos que se repiten. La polimerización es una reacción química de unión de monómeros para formar polímeros. Hay muchos polímeros naturales como el almidón o el caucho.

El Acetato de polivinilo (PVA) es un polímero sintético presente en productos como colas y pegamentosEl bórax es una sal que se emplea en detergentes y desinfectantes como el líquido de lentillas

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En la reacción química de formación de nuestra masilla o slime el bórax va a permitir la formación de nuevos polímeros ya que va a mantener unidas las cadenas de PVA mediante unos enlaces denominados puentes de hidrógeno. Así las propiedades de este nuevo polímero van a cambiar. Entre estas cadenas quedan retenidas también moléculas de agua que proporcionan elasticidad, por eso si se deja al aire la masilla se endurece. El bicarbonato sódico se añade para facilitar la reacción química estabilizando las cadenas

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Esta es la página web del Instituto de Nanociencia de Aragón para que pertenece a la Universidad de Zaragoza y que desde 2003 se dedica a la investigación en I+D+i en Nanociencia

http://ina.unizar.es/es/

Blog del taller científico

A lo largo de este trimestre los alumnos del aula de desarrollo de capacidades han realizado una serie de experiencias en el laboratorio.

Las actividades realizadas y brevemente explicadas así  como algunas imágenes de las mismas las hemos recogido en un blog al que puedes acceder fácilmente pinchando aquí

Buen trabajo chicos!!