Para mi, tener un blog en una asignatura ha sido algo completamente nuevo, y me ha parecido una manera original y práctica de organizar contenidos y ampliar conocimientos.
No es demasiado esfuerzo crear tu blog e ir añadiendo entradas poco a poco a lo largo del curso, por tanto ha sido fácil ir llevándolo al día, y si además puede ayudarte a conseguir más nota, es bastante práctico.
El curso que viene no me importaría seguir utilizando blogs para las asignaturas, me ha gustado la experiencia.
En cuanto a mi profesor, Vicente, lo ha hecho todo más fácil y ameno, es un gran profesor que me gustaría que siguiera con nosotros en cursos próximos, y si no, ¡se le echará muchísimo de menos!
Y aquí concluye mi última entrada del blog en este curso. ¡Espero que os haya gustado!
domingo, 10 de junio de 2012
martes, 29 de mayo de 2012
Reciclaje de los plásticos.
El material plástico tiene varios puntos a favor: es económico, liviano, irrompible, muy duradero y hasta buen aislante eléctrico y acústico. Pero a la hora de hablar de reciclaje presenta muchos inconvenientes. Y cada uno de los pasos para cumplir el proceso de reciclado encarece notablemente el producto.
Para reciclar plástico, primero hay que clasificarlo de acuerdo con la resina. Es decir, en siete clases distintas: PET, PEAD, PVC, PEBD, PP, PS, y una séptima categoría denominada “otros”.
La separación es debida a que, las resinas que componen cada una de las categorías de plástico son termodinámicamente incompatibles unas con otras. A eso hay que sumarle el trabajo de separar las tapas, que generalmente no están hechas del mismo material. Este no es el único inconveniente; en el proceso de reciclaje el plástico pierde algunas de sus propiedades originales, por lo que hay que agregarle una serie de aditivos para que recupere sus propiedades.
La separación, el lavado y el posterior tratamiento, son muy costosos de por sí y cuando se llega al producto final se vuelve inaccesible para el consumo humano. Todavía resta abrir un mercado dispuesto a consumir los productos provenientes del reciclado, que en Argentina aún hoy no existen.
Hay cuatro tipos de reciclaje de plásticos: primario, secundario, terciario y cuaternario. El conocer cual de estos tipos se debe usar depende de factores tales como la limpieza y homogeneidad del material y el valor del material de desecho y de la aplicación final.
Etapas para reciclar el plástico:
- Recolección: Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colacarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
- Centro de reciclado: Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.
- Clasificación: Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.
Fabricación de plásticos: Soplado.
Moldeo por insuflación de aire
Es un proceso usado para hacer formas huecas (botellas, recipientes). Un cilindro plástico de paredes delgadas es extruído y luego cortado en el largo que se desea. Luego el cilindro se coloca en un molde que se cierra sobre el polímero ablandado y le suprime su parte inferior cortándola. Una corriente de aire o vapor es insuflado por el otro extremo y expande el material hasta llenar la cavidad. El molde es enfriado para el fraguado.
Fabricación de plásticos: Compresión.
Moldeo por compresión:
En el moldeo por compresión se emplean fuerzas considerables para comprimir una cantidad medida de polimero dándole forma entre moldes calientes.
El moldeo por compresión se usa principalmente para plásticos termoestables. Las piezas moldeadas tienen un acabado de primera calidad, haciendo falta solamente quitar la rebaba que pueda quedar en las uniones de las diferentes partes de los moldes.
Los accesorios eléctricos, mangos de cazos y cubiertos, tapones de botellas y asientos de inodoros son solamente unos cuantos de los múltiples productos que se fabrican de esta forma.
El fenol, la urea y la melamina son materiales típicos de moldeo por compresión.
En el moldeo por compresión se emplean fuerzas considerables para comprimir una cantidad medida de polimero dándole forma entre moldes calientes.
El moldeo por compresión se usa principalmente para plásticos termoestables. Las piezas moldeadas tienen un acabado de primera calidad, haciendo falta solamente quitar la rebaba que pueda quedar en las uniones de las diferentes partes de los moldes.
Los accesorios eléctricos, mangos de cazos y cubiertos, tapones de botellas y asientos de inodoros son solamente unos cuantos de los múltiples productos que se fabrican de esta forma.
El fenol, la urea y la melamina son materiales típicos de moldeo por compresión.
Fabricación de plásticos: Extrusión.
Moldeo por extrusión:
En el moldeo por extrusión se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polímero es transportado desde la tolva, a través de la cámara de calentamiento, hasta la boca de descarga, en una corriente continua. A partir de gránulos sólidos, el polímero emerge de la matriz de extrusión en un estado blando. Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada.
Frabricación de plásticos: Inyección.
Moldeo por inyección:
Un émbolo o pistón de inyección se mueve rápidamente hacia adelante y hacia atrás para empujar el plástico ablandado por el calor a través del espacio existente entre las paredes del cilindro y una pieza recalentada y situada en el centro de aquél. Esta pieza central se emplea, dada la pequeña conductividad térmica de los plásticos, de forma que la superficie de calefacción del cilindro es grande y el espesor de la capa plástica calentada es pequeño. Bajo la acción combinada del calor y la presión ejercida por el pistón de inyección, el polímero es lo bastante fluido como para llegar al molde frío donde toma forma la pieza en cuestión. El polímero estará lo suficiente fluido como para llenar el molde frío. Pasado un tiempo breve dentro del molde cerrado, el plástico solidifica, el molde se abre y la pieza es removida. El ritmo de producción es muy rápido, de escasos segundos
miércoles, 16 de mayo de 2012
Microscopio de efecto túnel.
El microscopio de efecto túnel (Scanning Tunneling Microscope STM) es un poderoso instrumento que permite visualizar superficies a escala del átomo.
Este sistema basa su funcionamiento en un efecto cuántico, denominado efecto túnel, que se da en distancias menores a un nanómetro. El control de este tipo de fenómeno es lo que nos permite hacer topografía de superficies a nivel atómico.
Desde el punto de vista de la mecánica clásica un electrón no puede superar una barrera de potencial superior a su energía. Sin embargo, según la mecánica cuántica, los electrones no están definidos por una posición precisa, sino por una nube de probabilidad. Esto provoca que en ciertos sistemas esta nube de probabilidad se extienda hasta el otro lado de una barrera de potencial. Por tanto el electrón puede atravesar la barrera, y contribuir a generar una intensidad eléctrica.
Esta intensidad se denomina intensidad de túnel y es el parámetro de control que nos permite realizar la topografía de superficie.
Este efecto cuántico aparece también en otras ramas de la física. Gamow lo aplicó para dar explicación a la desintegración mediante emisión de partículas alfa en núcleos inestables. En electrónica, hay transistores que basan parte de su funcionamiento en el efecto túnel.
En una instalación cuyo fin es tomar medidas en escala atómica es necesario que el elemento que se usa como sonda de medida tenga una resolución de esa misma escala. En un microscopio de efecto túnel la sonda es una punta conductora, por ejemplo, de Wolframio. La punta se trata para eliminar los óxidos y para que sea lo más afilada posible. En condiciones ideales hay un solo átomo en el extremo de la sonda.
La instalación consiste en un circuito eléctrico en el que están incluidos la muestra y la punta de medida. Como se ha apuntado anteriormente, el parámetro de medida es la intensidad de corriente túnel. Esta intensidad apenas alcanza los nanoamperios y, además, es muy sensible tanto a la distancia, como a la diferencia de tensión entre la punta y la muestra. Debido a esta sensibilidad todo el sistema debe estar controlado electrónicamente. Así, la toma de medidas y los movimientos de la punta (realizados mediante un dispositivo piezoeléctrico con precisiones que pueden llegar a los 0.05 nm) son controlados por el usuario, a través de las interfases correspondientes, por ejemplo: mediante un PC de sobremesa.
La punta no toca la muestra, sino que se queda a una distancia equivalente a un par de átomos (del orden de angstroms) de la superficie. El PC registra la trayectoria de la punta y entonces se puede desplegar la información como una imagen en escala de grises a manera de mapa de densidades o mapa topográfico. A la imagen se le puede agregar color sólo para mejorar el contraste y así observar mejor los cambios detectados.
APLICACIONES
Microscopia con resolución atómica
En esencia, el proceso consiste en realizar una topografía a intensidad de túnel constante sobre una zona de la superficie de la muestra. El sistema busca los parámetros en los que es capaz de medir una intensidad de túnel prefijada y, a partir de estos, calcula la distancia a la que se encuentra la punta de la superficie. Repitiendo el proceso mientras la punta recorre una determinada área de la superficie problema se obtiene, finalmente, una imagen relacionada con la topografía y la estructura electrónica de dicha área.
Caracterización de dominios magnéticos a nivel atómico
La topografía de superficies se realiza mediante una punta de wolframio. Si cambiamos esta punta por una compuesta por un material magnético seremos capaces de realizar caracterizaciones de dominios magnéticos a escala atómica. Además, debido a la especial capacidad de algunos microscopios de trabajar a temperaturas muy bajas se pueden realizar caracterizaciones en función de la temperatura. Este tipo de medidas proporcionan información adicional sobre las propiedades magnéticas de los materiales en relación con sus características a escala atómica, en lugar de con sus propiedades macroscópicas.
Nanolitografía
Esta técnica permite manejar átomos sobre superficies como elementos independientes. Las posibilidades de esta tecnología son inmensas dado que prácticamente se pueden crear las estructuras atómicas que se deseen, es decir, la posibilidad de diseñar materiales "a la carta".
En la imagen se observa un "corral" cuántico creado mediante el desplazamiento de átomos de hierro sobre una superficie de cobalto.
Desde 1989 Donald Eigler y Erhard Schweizer del Centro de investigación Almaden de IBM comenzaron a utilizar el STM para manipular átomos individuales, logrando "escribir" las siglas de la compañía con 35 átomos de xenón sobre una superficie de níquel.
Este sistema basa su funcionamiento en un efecto cuántico, denominado efecto túnel, que se da en distancias menores a un nanómetro. El control de este tipo de fenómeno es lo que nos permite hacer topografía de superficies a nivel atómico.
Desde el punto de vista de la mecánica clásica un electrón no puede superar una barrera de potencial superior a su energía. Sin embargo, según la mecánica cuántica, los electrones no están definidos por una posición precisa, sino por una nube de probabilidad. Esto provoca que en ciertos sistemas esta nube de probabilidad se extienda hasta el otro lado de una barrera de potencial. Por tanto el electrón puede atravesar la barrera, y contribuir a generar una intensidad eléctrica.
Esta intensidad se denomina intensidad de túnel y es el parámetro de control que nos permite realizar la topografía de superficie.
Este efecto cuántico aparece también en otras ramas de la física. Gamow lo aplicó para dar explicación a la desintegración mediante emisión de partículas alfa en núcleos inestables. En electrónica, hay transistores que basan parte de su funcionamiento en el efecto túnel.
La instalación consiste en un circuito eléctrico en el que están incluidos la muestra y la punta de medida. Como se ha apuntado anteriormente, el parámetro de medida es la intensidad de corriente túnel. Esta intensidad apenas alcanza los nanoamperios y, además, es muy sensible tanto a la distancia, como a la diferencia de tensión entre la punta y la muestra. Debido a esta sensibilidad todo el sistema debe estar controlado electrónicamente. Así, la toma de medidas y los movimientos de la punta (realizados mediante un dispositivo piezoeléctrico con precisiones que pueden llegar a los 0.05 nm) son controlados por el usuario, a través de las interfases correspondientes, por ejemplo: mediante un PC de sobremesa.
La punta no toca la muestra, sino que se queda a una distancia equivalente a un par de átomos (del orden de angstroms) de la superficie. El PC registra la trayectoria de la punta y entonces se puede desplegar la información como una imagen en escala de grises a manera de mapa de densidades o mapa topográfico. A la imagen se le puede agregar color sólo para mejorar el contraste y así observar mejor los cambios detectados.
APLICACIONES
Microscopia con resolución atómica
En esencia, el proceso consiste en realizar una topografía a intensidad de túnel constante sobre una zona de la superficie de la muestra. El sistema busca los parámetros en los que es capaz de medir una intensidad de túnel prefijada y, a partir de estos, calcula la distancia a la que se encuentra la punta de la superficie. Repitiendo el proceso mientras la punta recorre una determinada área de la superficie problema se obtiene, finalmente, una imagen relacionada con la topografía y la estructura electrónica de dicha área.
Caracterización de dominios magnéticos a nivel atómico
La topografía de superficies se realiza mediante una punta de wolframio. Si cambiamos esta punta por una compuesta por un material magnético seremos capaces de realizar caracterizaciones de dominios magnéticos a escala atómica. Además, debido a la especial capacidad de algunos microscopios de trabajar a temperaturas muy bajas se pueden realizar caracterizaciones en función de la temperatura. Este tipo de medidas proporcionan información adicional sobre las propiedades magnéticas de los materiales en relación con sus características a escala atómica, en lugar de con sus propiedades macroscópicas.
Nanolitografía
Esta técnica permite manejar átomos sobre superficies como elementos independientes. Las posibilidades de esta tecnología son inmensas dado que prácticamente se pueden crear las estructuras atómicas que se deseen, es decir, la posibilidad de diseñar materiales "a la carta".
En la imagen se observa un "corral" cuántico creado mediante el desplazamiento de átomos de hierro sobre una superficie de cobalto.
Desde 1989 Donald Eigler y Erhard Schweizer del Centro de investigación Almaden de IBM comenzaron a utilizar el STM para manipular átomos individuales, logrando "escribir" las siglas de la compañía con 35 átomos de xenón sobre una superficie de níquel.
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