SESION 43
DESARROLLO DEL PROCESO
FASE DE APERTURA
- El Profesor hace la presentación de la pregunta:
Preguntas
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¿Qué estudia la nanotecnología?
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¿Cuáles son las aplicaciones de la nanotecnología?
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Nuevos materiales
¿Qué es un material superconductor?
¿El Grafeno?
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¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales superconductores?
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Láseres
¿Qué es un rayo láser?
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¿Cuáles son las aplicaciones del rayo láser?
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Equipo
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2
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6
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4
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1
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3
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5
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Respuesta
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Nanotecnología, es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica, “nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades que viene del griego νάνος que significa enano, y corresponde a un factor 10^-9, que aplicado a las unidades de longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro (10^-9 Metros) es decir 1 Nanómetro, la nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución nanométrico, entre 1 y 100Nanómetrosaprox.
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Las aplicaciones de la Nanotecnología pueden ser en el:
medio ambiente,
involucran el desarrollo de materiales, energías y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales, desanilización de agua, descontaminación de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas dañinas o gases tóxicos.
Energía
Medicina
Industria de Alimentos
Textil
Construcción
Electrónica
Tecnologías de la comunicación e informática
Agricultura
Ganadería
Cosmética
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Un material superconductor es aquel que permite el paso de la electricidad sin ofrecer ninguna resistencia y sin generar ningún campo magnético. Si sólo cumple lo primero, podría decirse que es un conductor ideal. Practicamente cualquier metal y ciertos compuestos cerámicos presentan esta última cualidad a temperatura de cero absoluto ( 273,15 grados bajo cero).
El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Es muy ligero: una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos. Se considera 200 veces más fuerte que el acero y su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, y es aproximadamente cinco veces más ligero que el aluminio.
Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados.
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La producción de grandes campos magnéticos.
La fabricación de cables de transmisión de energía.
La fabricación de componentes circuitos electrónicos
La aplicación más importante, en cuanto a la cantidad de material empleado, es y será por mucho tiempo la producción de campos magnéticos, que se emplean, principalmente, en los laboratorios de física con fines de investigación.
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Es un dispositivo de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. Producen haces de luz coherente; su frecuencia va desde infrarrojo hasta los rayos X.
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*Aplicaciones Médicas
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Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa.
FASE DE DESARROLLO
Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor
- Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:
1.- Rayo láser
Se usa un emisor láser de tipo común (llavero). Al apuntar con el emisor a una superficie se puede observar un punto rojo que corresponde a la incidencia del rayo láser sobre esa superficie. Si se espolvorea un polvo entre el emisor y el punto se puede observar el rayo láser debido a la reflexión del mismo en las partículas de polvo.
2.- Rayo láser dentro de un vaso de vidrio
Se utiliza el vaso de precipitados dentro de la cual se coloca un poco de humo. Desde la parte externa de la caja se activa un emisor láser de tipo común (llavero), se puede observar el rayo solamente dentro de la caja fuera de ella no se percibe.
3.- Rayo láser a través del agua
Se utiliza vaso de precipitados con agua en la cual se ha agregado un poquito de leche. Se emite un rayo láser en la parte externa y se dirige de tal manera que atraviese la caja. Se puede observar que el rayo se ve claramente dentro de la caja pero no se percibe fuera de ella.
4.- Trayectoria de la luz en una superficie transparente
En vaso de precipitados que contiene humo se coloca un vidrio transparente en posición vertical. Al hacer incidir un rayo láser, formando un ángulo con la superficie de trasparente, se puede observar que parte del rayo atraviesa la superficie y otra parte se refleja en la misma, siendo de menor intensidad el rayo reflejado.
8.- Reflexión especular de la luz
Se utiliza el vaso de precipitados contiene un poco de humo. Al hacer incidir un rayo láser, proveniente de un apuntador, sobre un espejo colocado en su base, se puede observar que el rayo se refleja de forma nítida.
- Los alumnos discuten y obtiene conclusiones.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor
6.14 Superconductores, Fibra Óptica y Nanotecnología.
SESION 44
DESARROLLO DEL PROCESO
FASE DE APERTURA
- El Profesor hace la presentación de las preguntas:
Preguntas
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¿Qué es un material superconductor?
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¿Cuándo y dónde se descubrió la superconductividad
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¿Qué Instituto de la UNAM estudia la superconductividad?
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¿Cuál es el campo de estudio de los superconductores?
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¿Qué materiales se utilizan en la superconductividad?
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¿Cuáles son las aplicaciones de la superconductividad?
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Equipo
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2
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3
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1
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5
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4
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6
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Respuesta
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Es un material que al ser enfriado dejan de ejercer resistencia al paso de la corriente eléctrica. De este modo a una cierta temperatura e material se convierte en un material conductor eléctrico de tipo perfecto.
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Descubierto por el físico Neerlandés Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911, en Leiden.
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Instituto de Física.
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Mecánica cuántica
Electromagnetismo
Termodinámica (Energía calorífica)
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Debido a las bajas temperaturas que se necesitan para conseguir la superconductividad, los materiales más comunes se suelen enfriar con helio líquido (el nitrógeno líquido sólo es útil cuando se manejan superconductores de alta temperatura).
Por ejemplo
*metal
*cobre
*plata
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PUEDE decirse que existen tres tipos de aplicaciones de la superconductividad:
3) La fabricación de componentes circuitos electrónicos.
Algunas de las aplicaciones más importantes de los electroimanes superconductores, sin que la lista pretenda ser exhaustiva, es la siguiente:
Es un hecho conocido que los campos magnéticos pueden cambiar las reacciones químicas y ser utilizados en la catálisis.
Se han aplicado campos magnéticos para arreglar arterias, sacar tumores y para sanar aneurismas sin cirugía.
Una aplicación muy importante es en el transporte masivo, rápido y económico.
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- Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
- Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas.
FASE DE DESARROLLO
Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor:
- Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:
Se dispone de la probeta de vidrio que contiene agua con una gotita de yakult.
Se dispone de la probeta de vidrio que contiene agua con una gotita de yakult.
- En él se puede simular el comportamiento físico de una fibra óptica por medio de la reflexión total múltiple de un rayo láser en la interface agua-vidrio.
- Los alumnos discuten y obtiene conclusiones.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.
RECAPITULACION 15
SESION 45
DESARROLLO DEL PROCESO
FASE DE APERTURA
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1. ¿Qué temas se abordaron?
2. ¿Que aprendí?
3. ¿Qué dudas tengo?
Equipo
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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Respuesta
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Los temas que vimos esta semana fue láser, superconductores y sus aplicaciones, así como también fibra óptica.
Aprendimos la función del laser, sus propiedades y usos, igual aprendimos sobre los superconductores y sus aplicaciones.
No hay dudas.
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1.- El laser, los superconductores y retomamos el tema de física solar.
2.- Aprendimos que son los láseres, que es un superconductor y sus aplicaciones, y cómo funcionan las celdas solares.
3. No hay dudas
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1.Nuevas tecnologias y nuevos materiales: laseres/Superconductores, fibra óptica.
2.Aprendimos principalmente a:
-Observar los rayos laser en diferentes materiales (solido, liquido y gas)
-Saber que son los nsuperconductores, que instituto lo estudia, y un experimento con fibras ópticas.
-Usos
3.No hay dudas.
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1.-Laceres
Super conductores
2.- aprendimos a que es un laser y para que se utilizan, aprendimos que es un super conductor y cuáles son sus ventajas (de la fibra óptica)
3.- No hay dudas.
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1.- Los superconductores, su campo de estudio y sus aplicaciones. También, se habló sobre los láseres y sus características.
2.-Cuales son los usos de los superconductores, así como las aplicaciones de los láseres y su funcionamiento.
3.- No hay dudas.
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1 loa temas que abordamos esta semana fueron la nueva tecnología nuevos materiales los laceres los súper conductores
2 lo que aprendimos esta semana fue que es un laser cual es su uso que es la fibra óptica y sus usos y que son los superconductores
3 no hay dudas
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FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores Láseres,Superconductores, Fibra Óptica y Nanotecnología.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia actual de Láseres, Superconductores, Fibra Óptica y Nanotecnología.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista.
