Tema 1 Sociedade do Coñecemento: NANOTECNOLOXÍA

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 non é unha tecnoloxía específi ca; nin sequera un grupo de tecnoloxías ben defiinidas. 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 científi co-técnicas co fi n de estudar mate-
riales, 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 milí-metro. 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 auténtica revolución industrial no século XXI, de forma similar ao sucedido coa biotecnoloxía e a electrónica no século XX. Así, a comunicación da Comisión Europea ?Cara a unha estratexia europea para as nanotecnoloxías? do 12 de maio de 2004 propón varias accións como parte de un enfoque integrado para o mantemento e fortalecemento da posición da I+D europea no ámbito de as nanociencias e as nanotecnoloxías.

• 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 rexistro (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.

• Nanobiotecnoloxía: qué disciplinas combina? Aplicacións en Medicina. 

No caso da nanobiotecnología, está a combinarse a enxeñería a nivel molecular coa bioloxía, ben manipulando directamente sistemas vivos, ou creando biochips como os que xa se están prodcindo 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 nanocompuestos desenvolvidos mediante o recurso ás nanotecnoloxías, non exclusivamente en a súa produción senón nos conceptos de deseño dos materiales constituíntes, que mellorarán a bioactividad e 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 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. 

Tamén o campo da produción e almacenamento de enerxía poderá benefi ciarse, por exemplo, de os novos desenvolvementos en pilas de combustible ou sólidos lixeiros nanoestructurados que teñen o potencial para un almacenamento efi caz do hidróxeno. Están a desenvolverse tamén células solares fotovoltaicas efi caces 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 superficiais para conseguir superfi cies 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 benefi ciarse das nanotecnoloxías con, por exemplo, o desenvolvemento de instrumentos para detectar e neutralizar a presen-
cia de microorganismos ou praguicidas. Mediante novas técnicas de nanoetiquetado miniaturizado po-
dría 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).

• Contribución á seguridade. 

A contribución á seguridade poderá realizarse a través de, por exemplo, novos sistemas de detección de alta especificidad 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 criptográfi cas 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 deas-
pués desa data.Resulta evidente que as empresas, e en particular as PEMES, non poden manterse alleas a leste mercado emerxente, e aínda que no seu maior parte moitos dos resultados obtidos ata o momen-
to 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.Neste documento pretendemos mostrar algunhas, non todas, desas aplicacións así como mostrar outras con enorme potencial de futuro aínda que industrializables a máis longo prazo. Desta maneira queremos difundir as posibilidades reais e as potenciais da tecnoloxía entre aquelas persoas pertencentes á industria co fi n de que poidan coñecer e valorar ata que punto a súa empresa pode facerse máis competitiva iniciando a súa andaina, tanto a nivel de produto como de proceso, incorporando algúns aspectos innovadores aos seus plans de I+D+i empresarial.

Tema 1 Sociedade do Coñecemento: ROBOTICA.

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. 

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 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 das súas

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.

Un autómata reproamable pódese considerar como un sistema baseado nun microprocesador, sendo os seus partes fundamentais a Unidade Central de Proceso (CPU), a Memoria e o Sistema de Entradas e Saídas (E/S).

A CPU realiza o control interno e externo do autómata e a interpretación das instrucións do programa. A partir das instrucións almacenadas na memoria e dos datos que recibe das entradas, xera os sinais das saídas. A memoria divídese en dous bloques, a memoria de só lectura ou ROM (Read Only Memory) e a memoria de lectura e escritura ou RAM (Random Access Memory).

Na memoria ROM almacénanse programas para o correcto funcionamento do sistema, como o programa de comprobación da posta en marcha e o programa de exploración da memoria RAM.

A memoria RAM á súa vez pode dividirse en dúas áreas:

        Memoria de datos, na que se almacena a información dos estados das entradas e saídas e de variables internas.
        Memoria de usuario, na que se almacena o programa co que traballará o autómata.

O sistema de Entradas e Saídas recolle a información do proceso controlado (Entradas) e envía as accións de control do mesmo (saídas). Os dispositivos de entrada poden ser pulsadores, interruptores, finais de carreira, termostatos, presostatos, detectores de nivel, detectores de proximidade, contactos auxiliares, etc.

Pola súa banda, os dispositivos de saída son tamén moi variados: Pilotos indicadores, relés, contactores, arrancadores de motores, válvulas, etc. No seguinte punto trátase con máis detalle este sistema.

  Un robot mulltifunción é aquel que pode desempeñar varias funcións.

• Características dos robots. 

CARACTERÍSTICAS DUN ROBOT:

Os robots poden ser de diferentes deseños do mesmo xeito que programas, todo depende

da 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 as súas

movementos e posicións. Estas poden ser coordenadas cartesianas

(x,e,z), cilíndricas, etc.

 

• 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:

O sensor traduce a información que lle chega do exterior nun impulso

eléctrico, normalmente dixital (pasa ou non pasa corrente), que pode ser analizado e

procesado pola unidade de control do sistema.

Existe unha gran variedade de sensores, entre eles podemos citar:

- Sensores de temperatura:

Un exemplo son os termistores: trátase de resistencias cuxo valor ascende con

a 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 termisto.

- 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.

o feixe de luz que lle chega ao sensor.

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

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 difragma que ao moverse polas ondas sonoras, despraza a placa dun

condensador facendo variar a súa capacidade.

• Clasificación xeral. En cada apartado inclue unha imaxe.

 

CLASIFICACIÓN XERAL

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

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.

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: DOMOTICA.

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.

O campo de aplicación comprende as instalacións daqueles sistemas que realizan unhafunción 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.

• Fines principais dos sistemas domóticos.

Os sistemas domóticos realizan o control integrado de múltiples elementos dunha instalacióncos 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.

- 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.

- Sistemas de xestión da enerxía que controlan ou secuencian o aceso de varios electrodomésticos, con obxecto de realizar un uso máis racional da enerxía, limitando a potencia máxima demandada ou adaptando o consumo a horarios nos que o prezo de a enerxía é menor. Cando unha iluminación conta unicamente cun sensor de presenza para evitar que a luz permaneza acesa sen ocupación do local, non se considerará un sistema domótico en si mesmo, pero se estivese integrado nun sistema máis complexo debería considerarse como parte do sistema domótico.

- Sistemas de seguridade que sirvan para a detección de intrusos, incendios, fugas de auga ou gas, disparos de proteccións eléctricas e xestión da súa reenganche, recibindo información dos distintos subsistemas e executando ordenes de aviso, corte de subministración, previamente establecidas. Os diferentes subsistemas (central de detección de incendios, central antirrobo, etc.) ademais deberán cumprir as prescricións regulamentarias 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 aos sistemas que actúan sobre a climatización, a iluminación, as persianas ou o sistema de rega. 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, a electroválvula do sistema de rega ou un regulador de intensidade de luz.

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

• Fai a táboa cos dispositivos dunha vivenda con grao de automatización normal, indicando funcionalidade e aplicación de cada un.

TEMA 1 SOCIEDADE DO COÑECEMENTO

ACTIVIDADE 1

ACTIVIDADE1.pdf

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.

ACTIVIDADE 2
ACTIVIDADE2. pdf

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).