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!

 

 

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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

File:Silly putty dripping.jpg

¿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/

LECTURAS CIENTÍFICAS DE VERANO PARA ALUMNOS Y ALUMNAS DE SECUNDARIA

Se acerca el verano y con él disponemos de más tiempo libre para disfrutar de la lectura. A continuación os propongo una serie de libros sobre Ciencia para este verano. Algunos son obras de ficción relacionada con la Ciencia y otros son de Divulgación científica. Todos están especialmente recomendadas para niños/as y adolescentes

HASTA EL INFINITO Y MÁS ALLÁ: MATI Y SUS MATEAVENTURAS, Clara Grima y Raquel García de la editorial S.L.U. Espasa Libros, 2013

Si te gustan las matemáticas y tienes más de 10 años, este libro está hecho para ti. También te recomiendo que pruebes otras historias matemáticas en este magnífico blog: Mati y sus Mateaventuras http://pequenoldn.librodenotas.com/matiaventuras/ , donde puedes disfrutar de las historias de Clara Grima y los dibujos de Raquel García

LA PUERTA DE LOS TRES CERROJOS, Sonia Fernández-Vidal de la editorial S.A. La Galera, 2011

Novela para todas las edades a partir de los 10 años dónde se mezclan conceptos básicos de Física Cuántica con una gran historia fantástica

NADA PURA 100%, Javier Saez Castán de la editorial Anaya, 2011

Un libro sobre una extraña sustancia denominada Nada ¿te atreves a averiguar de qué esta hecha?

LA MAGIA DE LA REALIDAD: PEQUEÑA HISTORIA DE LA CIENCIA, Richard Dawkins de la editorial Espasa Juvenil, 2011

Un buen libro de divulgación que nos enseña a ser críticos, para todas las edades

EL DIABLO DE LOS NÚMEROS: UN LIBRO PARA TODOS AQUELLOS QUE TEMEN A LAS MATEMÁTICAS, Hans Magnus Enzensberger de la editorial Las Tres Edades, 2012

Recomendado para aquellas mentes inquietas de más de 10 años, que sin embargo tienen miedo de las matemáticas

 

EL LADRÓN DE CEREBROS: CIENCIA PARA TODOS, Pere Estupinya de la Editorial Debate, 2016

El protagonista del libro se infiltra en los mejores laboratorios y centros de investigación del mundo para contarnos todos sus secretos científicos

MI FAMILIA Y OTROS ANIMALES, Gerald Durrell de Alianza Editorial, 2010

Un clásico de la literatura de divulgación científica juvenil, apto para todos los amantes de la naturaleza

Desde este enlace podéis acceder a alguna recomendación más

http://www.parqueciencias.com/educacion-formacion/recursos/biblioteca-mediateca/libros-recomendados.html

En cualquier caso y te guste la rama de la Ciencia que te guste: Lee, explora, busca según tus intereses, enrólate navegando en algún blog de divulgación… Entrena tu mente, ella te lo agradecerá

Y no te olvides de jugar, ni de nadar, ni de reír, ni de viajar…

“El que lee mucho y anda mucho, ve mucho y sabe mucho”. Miguel de Cervantes Saavedra

IV CONCURSO CRISTALIZACIÓN EN LA ESCUELA

Los alumnos y alumnas de 1º ESO del programa de Desarrollo de Capacidades han participado en el IV Concurso de Cristalización en la Escuela organizado desde la Universidad de Zaragoza en colaboración con diversas organizaciones científicas entre ellas el Centro superior de investigaciones científicas (CSIC) y la Fundación española para la ciencia y la tecnología  (FECYT). En dicho certamen han participado este año más de mil alumnos y alumnas aragoneses de unos 50 centros, casi todos de bachillerato. El nivel del concurso y de los trabajos participantes es el de un verdadero certamen científico. Para nosotros ha sido una magnífica experiencia el haber podido participar y disfrutar aprendiendo con el trabajo que hemos hecho. Además hemos vuelto con ganas de mejorar, de probar nuevos retos y con la cabeza llena de ideas pensando ya en el próximo curso ¡Enhorabuena por vuestro trabajo!

Estos son algunos de los trabajos que más nos han gustado y que se han llevado premios. El listón estaba muy alto, pero hemos aprendido mucho sobre cómo utilizar otros colorantes, como hacer árboles de sulfato de cobre o de como mejorar nuestra presentación. Para nosotros ha sido la primera vez y probablemente repitamos


DIARIO DE CRISTALIZACIÓN (ÚLTIMOS RESULTADOS Y PREPARACIÓN DEL CONCURSO)

¡YA NO QUEDA NADA PARA PRESENTAR NUESTRO TRABAJO!

Estamos ultimando los detalles para nuestra presentación, preparando nuestras “Crystalboxes”. Ya hemos enviado el cartel y el equipo de 1º ESO está listo para la presentación de nuestros trabajos ¡Mucha suerte a todos!

Este es el cartel que hemos presentado al concurso que resume nuestro trabajo

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Y este es el programa del próximo día 5, vamos a disfrutar de una gran jornada en la Universidad

2017-04-21-circular_final_IV_Concurso de Cristalización en la Escuela en Aragón

RESULTADOS DE LAS ÚLTIMAS CRISTALIZACIONES

Ya preparando el póster para el Concurso que tendrá lugar el próximo 5 de mayo, a partir de la presentación elaborada por los alumnos, y con algunos resultados de nuestras últimas cristalizaciones. En esta ocasión hemos seguido utilizando colorantes alimentarios que si han teñido los cristales

PRIMEROS RESULTADOS Y ALGUNAS CONCLUSIONES

Después de realizar ensayos en los que hemos intentado cristalizar mezclas de sales, usar colorantes, probar con materiales como el papel de aluminio, nuestros resultados aún tienen que mejorar. Por ello, hemos tomado nota y continuamos cristalizando

La mezcla de sulfato de cobre y ADP ha reaccionado químicamente para dar lugar a una sal distinta, que desde luego no ha cristalizado. El objetivo inicial era formar cristales de ambos compuestos simulando las condiciones que se dan en la naturaleza para formar rocas, pero además de los procesos físicos tienen lugar reacciones químicas que modifican la naturaleza de las sustancias. Lo mismo nos ha ocurrido con el papel de aluminio que utilizamos para fijar los cristales que empleamos como semillas en el fondo de nuestros recipientes

Hemos utilizado colorantes alimentarios pero tampoco hemos obtenido buenos resultados

Esta es la presentación de uno de los grupos con parte de nuestros resultados

CRISTALIZACIÓN

Y hemos observado cristales de ADP a la lupa binocular (la primera) y al microscopio (a 100X la segunda imagen y a 400X las demás)

Podemos comprobar una vez más que el hábito cristalino del ADP se repite a distinta escala cuando colocamos cristales pequeños de ADP bajo la lupa o el microscopio. Así podemos entender como se forman los cristales de gran tamaño

Volveremos a obtener semillas de ADP y de Sulfato de Cobre para buscar la manera de obtener cristales vistosos que presentar al concurso

Como dijo Julio Verne: “La ciencia se compone de errores que, a su vez, son los pasos hacia la verdad”

Obtención de nuevas semillas y algunas sorpresas, como los cristales en forma ramificada que hemos encontrado en parte de los cristales que íbamos a desechar, probablemente formados a partir de la reacción química que se produjo entre el fosfato de diamonio y el aluminio, por lo que deducimos que se debe tratar de una sal de aluminio, pero no estamos seguros

DIARIO CRISTALIZACIÓN (SEGUNDO TRIMESTRE)

Durante este trimestre hemos aprendido que es la nucleación y hemos obtenido cristales de mayor tamaño y más bonitos utilizando como semillas los cristales de sulfato de cobre que obtuvimos durante el primer trimestre

Estos son algunos de nuestros cristales obtenidos tras la recristalización

Entramos ya en la última fase del concurso y hemos empezado a preparar los materiales para recristalizar ADP, eligiendo las semillas que vamos a emplear de ADP, decidiendo el procedimiento final y estamos elaborando la presentación con nuestras principales conclusiones

VISITA A CAIXA FORUM

Hoy 20 de febrero de 2017 los alumnos del programa de Desarrollo de Capacidades han realizado una visita a Caixa Forum de Zaragoza donde han realizado dos actividades: el Taller Reacciones Químicas y la visita a la exposición Tecnorevolución

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En este padlet iremos publicando nuestras impresiones y fotografías de la visita

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