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.
• Nanoelectrónica: a qué dará lugar? Relación coa tecnoloxía Informática.
• Nanobiotecnoloxía: qué disciplinas combina? Aplicacións en Medicina.
• Aplicacións á producción e almacenamento de enerxía.
• Avances en Ciencias de Materiais.
• Fabricación a nivel nanométrico.
• Beneficios para a investigación sobre alimentos, auga e medio ambiente.
• Contribución á seguridade.
• Exemplos de produtos comercializados actualmente desenrolados a través de nanotecnoloxías.

1. Definición de Nanotecnoloxía, incluíndo a definición de nanómetro.

   A nanotecnoloxía non é unha tecnoloxía específica; nin sequera un grupo de tecnoloxías ben definidas.A nanotecnoloxía é máis ben 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.

    A nanotecnoloxía utiliza un amplo rango de disciplinas científico-técnicas co fin de estudar materiais, partículas e estruturas que implican a creación ou presenza de elementos que teñen polo menos unha dimensión espacial inferior aos 100nm, sendo un nanómetro a millonésima parte dun milímetro. Os materiais constituídos por estruturas tan pequenas, a miúdo presentan propiedades distintas aos materiais tradicionais independentemente de que estean compostos polos mesmos constituíntes químicos. Por exemplo, poden presentar novas propiedades mecánicas, ópticas, quí-micas, magnéticas ou electrónicas.

    Aínda que a nanotecnoloxía atópase aínda na súa infancia, xa se considera que constituirá unha revolución industrial no século XXI.

    Un nanómetro é a millonésima parte dun milímetro.

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

    Desta maneira, a nanoelectrónica dará lugar a sistemas de almacenamento de datos de moi alta densidade de registro (por exemplo, 1 Terabit/polgada2) e as novas tecnoloxías de visualización a base de plásticos flexibles. A longo prazo, o desenvolvemento da nanoelectrónica molecular ou biomolecular, a espintrónica e a informática cuántica abrirán novos horizontes á tecnoloxía informática. 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.
 
3. Nanobiotecnoloxía: qué disciplinas combina? Aplicacións en Medicina. 


 No caso da 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 producindo 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, recubrimentos e nanocompostos desenvolvidos mediante o recurso ás nanotecnoloxías, non exclusivamente en a súa produción senón nos conceptos de deseño dos materiais constituíntes, que mellorarán a bioactividade e a biocompatibilidade dos implantes, novas matrices soporte capaces de auto estruturarse que están a facilitar o desenvolvemento de unha nova xeración de materiais no ámbito da inxeniería 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 medicaBeneficios para a investigación sobre alimentos, auga e medio ambientementos e recentemente conseguiuse levar e introducir nanopartículas ao interior de células cancerosas para o seu tratamento, por exemplo, mediante calor.

4.Aplicacións á producción e almacenamento de enerxía.

     Tamén o campo da produción e almacenamento de enerxía poderá beneficiarse, por exemplo, de os 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.

5.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 superficiais para conseguir superficies resistentes ao relado, hidrófugas, limpas ou estériles. O enxerto selectivo de moléculas orgánicas a través da nanoestructuración superfi cial 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.

6.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.

7. 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, contami-
nación por petróleo da auga ou do chan).

8. 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 nivelmolecular. 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.

9. 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 después desa data.

Resulta evidente que as empresas, e en particular as PEMES, non poden manterse alleas a este mercado emerxente, e aínda que no seu maior parte moitos dos resultados obtidos ata o momento no campo da nanotecnoloxía están moi lonxe de poder ser comercializados no seu estado de madurez actual, xa son moitos os produtos existentes no mercado na industria do empaquetado, automoción, biotecnoloxía, industria médica e farmacéutica, espacial, téxtil, cosmética, industria do lecer, construción e enerxía.

Tema1. 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.
• Características dos robots. 
• 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.
• Clasificación xeral. En cada apartado inclue unha imaxe.

    -Definición  de robot e robótica. Explica os termos reprogamable e multifuncional.

    En 1979, o Robot Institute of America define a un robot como: '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 formamás 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.

Poderiamos aproximarnos a unha definición de Robótica como:o deseño, fabricación e utilización de máquinas automáticas programables co fin de realizar tarefas repetitivas como o ensamble de automóbiles, aparellos, etc. e outras actividades. Segundo Isaac Asimmov, a Robótica é a tecnoloxía aplicada aos robots.

O termo reprogamable aplicado a robots significa que a súa memoria pode ser programada de novo para así variar a súa función.

O termo multifuncional indica que o robot pode desempeñar dúas ou máis funcións.

-Características dos robots.

Os robots poden ser de diferentes deseños do mesmo xeito que programas, todo dependede a función que vaian realizar. O que se se coñece son as diferentes características que poden posuír, entre estas atopamos:

- 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 ten cada un.

 -Tipos de robots segundo o sistema de coordenadas. 

-Tipos de sensores empregados nos robots:

 Sensores de temperatura:

Un exemplo son os termistores: trátase de resistencias cuxo valor ascende cona 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 aposición dun elemento móbil, coa vantaxe de que non necesita ser empuxado fisicamente polo devandito elemento senón que pode detectar a proximidade sen contacto directo.o feixe de luz que lle chega ao sensor.

-Ópticos: Detectan a presenza dunha persoa ou dun obxecto que interrumpen. 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

Desde un punto de vista moi xeral os robots poden ser dos seguintes tipos:

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 de os 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 produtos de maneira económica.

- Que os produtos sexan de calidade.

- Que dun mesmo produto póidanse elixir 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)

Tema 1: Sociedade do coñecemento: Domótica.

Nesta ligazón atoparás a Guía Técnica BT51, elaborada polo Ministerio de Industria, para as instalacións de sistemas de automatización, xestión técnica da enerxía e seguridade para vivendas e edificios.
Cos contidos que se enumeran a continuación crea unha entrada nova no teu blog co nome de Tema 1 Sociedade do Coñecemento: DOMOTICA.

• Campo de aplicación.
• Fines principais dos sistemas domóticos.
• Define os 3 sistemas denominados como domóticos.
• Pon exemplos de nodo, actuadores e dispositivos de entrada.
• Fai a táboa cos dispositivos dunha vivenda con grao de automatización normal, indicando funcionalidade e aplicación de cada un.     
• 1. OBXECTO E CAMPO DE APLICACIÓN
  
  Esta Instrución establece os requisitos específicos da instalación dos sistemas de automatización, xestión técnica da enerxía e seguridade para vivendas e edificios, tamén coñecidos como sistemas domóticos.
  
  O campo de aplicación comprende as instalacións daqueles sistemas que realizan unha función de automatización para diversos fins, como xestión da enerxía, control e accionamiento de receptores de forma centralizada ou remota, sistemas de emerxencia e seguridade en edificios, entre outros, con excepción daqueles sistemas independentes e instalados como tales, que poidan ser considerados no seu conxunto como aparellos, por exemplo, os sistemas automáticos de elevación de portas, persianas, toldos, peches
  comerciais, sistemas de regulación de climatización, redes privadas independentes para transmisión de datos exclusivamente e outros aparellos, que teñen requisitos específicos recollidos nas Directivas europeas aplicables conforme ao establecido no artigo 6 do Regulamento Electrotécnico para Baixa Tensión.
  
  Quedan excluídas tamén as instalacións de redes comúns de telecomunicacións no interior dos edificios e a instalación de equipos e sistemas de telecomunicacións aos que refírese o Regulamento de Infraestrutura Común de Telecomunicacións (I.C.T.), aprobado polo R.D. 279/1999.
  
  Igualmente están excluídos os sistemas de seguridade reglamentados polo Ministerio do Interior e Sistemas de Protección contra Incendios, reglamentados polo Ministerio de Fomento (NBE-CPI) e o Ministerio de Industria e Enerxía (RIPCI).
  
  Con todo, ás instalacións excluídas anteriormente, cando formen parte dun sistema máis complexo de automatización, xestión da enerxía ou seguridade de vivendas ou edificios, se aplicaranlles os requisitos da presente Instrución ademais os requisitos específicos regulamentarios correspondentes.

       - Fines principais dos sistemas domóticos:

Os sistemas de automatización, xestión técnica da enerxía e seguridade para vivendas e edificios, coñécense internacionalmente como HBES (Home and Building Electronic Systems-sistemas electrónicos para vivendas e edificios). Actualmente a norma que define os requisitos técnicos xenerais destes sistemas é ÚNEA-EN 50090-2-2.

De modo xeral, a instalación destes sistemas coñécese como domótica e a instalación en edificios como inmótica, aínda que nesta guía utilízase o termo domótica para referirse aos dous, xa que é o termo máis amplamente empregado.

Os sistemas domóticos realizan o control integrado de múltiples elementos dunha instalación cos fins principais de:

- Aumentar o confort, mediante a automatización de elementos da instalación.
- A xestión técnica do a enerxía, por exemplo para o aforro ou a eficiencia enerxética.
- Garantir a seguridade das persoas, os animais e os bens.
- Permitir a comunicación do sistema con redes de telecomunicación externas.
             
     - Define os 3 sistemas denominados como domóticos:
   
     Exemplos de Sistemas de Automatización, Xestión da Enerxía e Seguridade para Vivendas e Edificios, denominados no ámbito desta guía como Sistemas domóticos, son:

1. Sistemas de automatización que controlan aparellos ou sistemas tales como iluminación, climatización, persianas e toldos, sistemas de rega, control de electrodomésticos, etc. Un sistema que controla a climatización, a apertura de persianas, a iluminación do local e a rega do xardín, que teña en conta as condicións meteorolóxicas presentes ou as súas previsións, mediante unha lóxica, considérase que é un sistema domótico, xa que recibe información de diferentes entradas, procésaa e decide o tipo de actuación sobre cada elemento controlado.

Un reloxo-programador simple de encendido/apagado ou similar non se considera un sistema domótico en sí mesmo xa que, aínda que emita unha orden de encendido ou apagado, non recibe información externa nin procesa ningunha información. Sen embargo, si o reloxo programador está integrado nun sistema como o descrito no parrágrafo anterior, considerase parte do sistema domótico.

2. Sistemas de xestión da enerxía que controlan ou secuencian o encendido de varios electrodomésticos, co obxetivo de realizar un uso máis racional da enerxía, limitando a potencia máxima demandada ou adaptando o consumo a horarios nos que o precio da enerxía é menor. Cando un alumbrado conta únicamente cun sensor de presencia para evitar que a luz permaneza encendida sen ocupación do local, non se considerará un sistema domótico en si mesmo, pero se estivera integrado nun sistema máis complexo debería considerarse como parte do sistema domótico.

3. Sistemas de seguridade que sirvan para a detección de intrusos, incendios, fugas de auga ou gas, disparos de proteccions eléctricas e xestión do seu reenganche, recibindo información dos distintos subsistemas e executando ordes de aviso, corte do suministro, previamente establecidas. Os diferentes subsistemas (central de detección de incendios, central antirroubo, etc.) ademáis deberán cumplir as prescripcions reglamentarias propias que lle sexan de aplicación individualmente.

        -Pon exemplos de nodo, actuadores e dispositivos de entrada:
     -O nodo sería un computador ou un autómata que reciba sinais de sensores de temperatura, humidade, luz, etc. e procese ditas sinais para dar ordes aossistemas que actúan sobre a climatización, a iluminación, as persianas ou o sistema derega. Así mesmo, podería estar conectada á rede de tecnoloxías da información (RTI)para recibir información das previsións meteorolóxicas.

   - Os actuadores serían o contactor que alimenta os motores das persianas, aelectroválvula do sistema de rega ou un regulador de intensidade de luz.

   - Os dispositivos de entrada serían os medidores de temperatura ou humidade, ascélulas fotoeléctricas, etc. que envían información ao nodo.

  

Actividade 2

Actividade 2


ACTIVIDADE 2.

Táboa en formato libre que incluia todos os conceptos da táboa 1 da páxina 13 do libro e unha imaxe de cada un deles. Os textos deben ser o do libro (non é necesario engadir nada).

Actividade 1 tema1

actividade 1 

Crea unha táboa de 5x2. Na columna da esquerda irán os textos correspondentes os conceptos indicados mais abaixo (aprox 12 liñas en tamaño de letra 12). Na columna da dereita irán imaxes relacionadas descargadas de Internet nun tamaño proporcionado ó texto (o mesmo tamaño para todas as imaxes). Os conceptos (están definidos na pax 11 do libro e se trata de engadir información ata completar as 12 liñas necesarias) son os seguintes:

•     Sociedade de información. 
•     Sociedade do coñecemento.
•     Brecha dixital.
•     Alfabetización dixital.
•     Adición as novas tecnoloxías.

Tema 1

Google Sites