Fabrica tu material inteligente
Responsable: Daniel García González
Área: Ingeniería (mecánica y de materiales)
Actividad: El juego consiste en la fabricación de un material inteligente con la capacidad de variar sus propiedades mecánicas en presencia de los campos magnéticos.
Material necesario:
-Partículas de hierro
-Cola blanca
-Activador de Slime
-Placas de Petri
-Guantes
-Imanes de neodimio
-Vasos de plástico
-Piezas impresas en 3D
Coste aproximado:
Cola blanca (x2) – 7,50€ (link: https://www.amazon.es/s?k=cola+blanca)
Activador de “slime” – 18€ (link: https://www.amazon.es/Tuban-Soluci%C3%B3n-l%C3%ADquido-Pegamento-Adecuado/dp/B07PP6XFRP)
Partículas de hierro – 20€ (link: https://www.amazon.es/hierro-calidad-superior-Botella-incluido/dp/B0755FW41R/ref=asc_df_B0755FW41R)
Imanes de neodimio – 23€ (link: https://www.amazon.es/OCEUMAOA-Rectangulares-20x10x5mm-Manualidades-Refrigeradores/dp/B0C28H23TN)
Placas de Petri – 14€ (link: https://www.amazon.es/HONGECB-Pl%C3%A1stico-Transparente-Laboratorio-Experimento/dp/B09XF1NJJM)
Total: 82,50€
Descripción detallada:
- Antes de comenzar el juego, se explica muy brevemente el concepto de campos magnéticos y materiales inteligentes que deforman y cambian su rigidez ante la presencia de dichos campos. Se muestra cómo diseñar el material para programar respuestas a estímulos magnéticos externos y algunas de sus utilidades en el campo de la bioingeniería o la robótica blanda.
- El primer paso consiste en el pesado de las partículas de hierro. Se prueban distintas cantidades de hierro para evaluar los cambios en las propiedades del material inteligente en función de esta concentración.
- Se mezclan 2 partes de cola blanca con 1 parte de activador de “slime”. Esta mezcla da lugar a la matriz de material a la que se añade el contenido de partículas de hierro. La combinación de las partículas con la matriz descrita forma un material homogéneo y continuo donde, al aplicar campos magnéticos, las partículas reaccionan generando fuerzas de interacción entre ellas y transmitiéndolas a la matriz. De esta forma un campo magnético modifica la forma del material y sus propiedades mecánicas.
- Finalmente, se procede a realizar una pequeña competición en grupos de 2-4 personas con el “slime” magnético fabricado en el taller. Esta competición se basa en evaluar el cambio de rigidez del “slime”. Para ello, se determinará el tiempo que tarda una punta metálica en hundirse 0,5 cm en el “slime” magnético, antes y después de aplicar el campo magnético.
Duración: 50-60 minutos
Edad: Primaria, secundaria y bachillerato, entre 8 y 18 años. La actividad y el grado de profundidad en la explicación del fundamento teórico de la misma se adecuará a la edad y el nivel de compresión de los alumnos y alumnas.
