lunes, 25 de enero de 2010

Nieve instantánea


Hoy os voy a hablar de uno de los experimentos mas divertidos y sencillos que hay en la ciencia. ¿Sabes como lo hacen en las películas para crear nieve artificial rápidamente y sin que se llene todo de agua? la verdad es que si tuvieran que utilizar nieve de verdad no seria muy práctico, con la gran cantidad de focos que hay y de tomas que se realizan tendrían que estar fabricando nieve contínuamente. Por ello resulta mas cómodo utilzar un polímero ya conocido por todos nosotros: el poliacrilato sódico.

Si, si, el mismo polímero que se utiliza en los pañales, solo que con algunas diferencias estructurales básicas. Si el polímero anterior podía aumentar hasta 500 veces su tamaño,éste tan solo puede coger hasta 100 veces su tamaño en agua. No obstante se infla en gránulos y se queda como si fueran copos de nieve. Ese efecto hace que aumente su tamaño, cosa que no interesa a los fabricantes de pañales...



¿Como funciona?

El proceso para inflarse no es otro que el de ósmosis, ya explicado en el anterior artículo. La patente del producto la posee el señor Steve Spangler de Steve Spangler Science, y es normal que no explique perfectamente lo que es. Segun cuenta él mismo, se trata de una variación que los científicos descubrieron por error. En
éste caso se han realizado mas enlaces "cross-linking" entre las moléculas de los polímeros (enlaces que podríamos llamar entre moléculas), este hecho hace que la molécula esté mas reticulada y que se enrede sobre sí misma como si fuese un ovillo, dando, en el momento de coger moléculas de agua, ese efecto de copos de nieve.



Existen muchos imitadores de este producto, pero ya os he dicho que Steve Spangler tiene la patente. Podéis encontrar tanto en e-bay como en otros sitios nieve instantánea parecida. Yo no he probado las otras y solo puedo recomendar la que he utilizado. Si queréis comprar vosotros mismos el producto se llama Insta-snow y la página adecuada para comprar se encuentra al hacer clic.

Para que veáis que no llevo ningún tipo de comisión con el producto (aunque lo parezca), aquí tenéis los vídeos promocionales del producto original y de otro similar.





¡¡¡Espero que os haya gustado o interesado!!!

En este pdf encontrareis una guía para realizar el experimento en clase. Aquí encontrareis la caracterización y hoja de seguridad del producto según Educational Innovation y una guía para clase.

Saludos

Sergio

viernes, 22 de enero de 2010

Poliacrilato sódico


El poliacrilato sódico es un polímero que se ha puesto muy de moda últimamente. Con la aparición de nuevos programas dedicados a realizar experimentos divertidos y espectaculares de ciencia por la televisión, el poliacrilato ha tenido una relevancia singular.

Un polímero es una macromolecula, es decir una molecula muy grande. Está formada por la repetición de monómeros, que son pequeñas moleculas que pueden unirse entre ellas. En el caso del poliacrilato de sodio está claro que el monomero es el acrilato de sodio del cual tenemos un esquema mas abajo.



Se trata de un polímero que es capaz de absorber debido a su disposición mas de 500 veces su tamaño en agua. Creado en la Dow Chemical Company su utilidad es básica en la fabricación de pañales. Si rompemos un pañal observaremos que hay gran cantidad de algodón. Si tocamos el algodón observaremos unos pequeños sólidos en el interior, se trata del poliacrilato sódico, que es fácilmente separable del algodón por densidad.



¿Como funciona?

El procedimiento por el cual se inflan es por ósmosis (proceso del que hablaremos en breve). La concentración de iones sodio es muy elevada en el polímero. Cuando echamos agua del grifo la concentración de iones sodio es baja, así que para igualar concentraciones entrará gran cantidad de agua en el polímero, inflándose. Si quieres conseguir que se inflé al máximo puedes utilizar agua destilada que no contiene iones.



Existen muchos tipos de poliacrilatos sódicos y frecuentemente se confunden con otro polímero, la poliacrilamida utilizada como hidrogel en la fabricación de bonitas macetas para plantas.

En breve hablaré de otros tipos de poliacrilato sódico, pero antes os diré donde se puede comprar. Lamentablemente en España no los he conseguido así que he tenido que hacerlo por internet a USA. En concreto el que he comprado yo ha sido a Steve Spangler. El producto se llama WaterGel i podéis entrar directamente en el link pulsando aquí.

Saludos

Sergio

lunes, 18 de enero de 2010

Ley de Charles de los gases


Se trata de otra de las leyes de los gases ideales, que juntamente con la ley de Boyle-Mariotte y Gay-Lussac y la hipótesis de Avogadro podemos llegar a la famosa ecuación de estado de los gases ideales.

Jacques Alexandre César Charles fue sobretodo un inventor y aeronauta. Inventó diversos dispositivos, entre los que destaca el densímetro o hidrometro y fue la primera persona en volar en globo, junto con su hermano Robert. Realizó un globo de hidrógeno y pudo subir hasta 500 metros, al revés que Joseph-Michel Montgolfier que desarrolló los globos de aire caliente que todavía se utilizan y pudo subir en su primera demostración hasta 2000 metros.

No obstante Joseph-Michel Montgolfier no podría haber realizado su globo de aire caliente si no hubiera realizado antes Charles su famosa ley.

La ley de Charles dice que para una masa constante de gas a una presión fija, su volumen aumentará proporcionalmente con su temperatura.

Para demostrar esta ley de una forma sencilla se puede realizar con una pelota de ping-pong. Si chafamos la pelota, la mejor manera de volver a recuperar su forma inicial y todo su volumen es calentandola, es decir aplicando la ley de Charles.



¿Como funciona un globo aerostático con aire?

Primero se llena el globo con aire con unos aspiradores, posteriormente se calienta el aire que hay en el interior del globo. Al calentar el aire, éste por la ley de Charles aumenta su volumen, y por tanto disminuye su densidad. Al tener ahora el aire caliente menor densidad que el aire frío se eleva, como se eleva el aceite sobre el agua, por diferencia de densidades.

En la siguiente foto vemos una distribución del aire caliente y frío por infrarojos:




Sergio

domingo, 10 de enero de 2010

La ley de Gay-Lussac


Especialmente importante se han convertido las leyes de los gases en el currículum de Secundaria y Bachillerato. En estos momentos, en España, debido a la aparición de la materia de física y química en tercero de ESO con la implantación de LOE (Ley Orgánica de Educación), nos aparece la ley de Boyle de los gases ideales y de forma escueta, la ley de Charles y la Ley de Gay-Lussac.

Como en este blog intentamos explicar la ciencia en forma de experimentos (esa fue la idea inicial) a la vez que mostrar curiosidades científicas, durante las siguientes entradas se intentaran ejemplificar y demostrar tales leyes de los gases ideales de forma sencilla.

Como que la ley de Boyle-Mariotte ha salido ya mencionada dos veces en este blog (los dos globos y la presión atmosférica), en esta ocasión le toca el turno a Gay-Lussac.

La ley de Gay-Lussac nos dice que para una cantidad de gas ideal constante (masa invariable) y a volumen constante, la presión interior del gas aumenta al aumentar la temperatura.

¿Como podríamos demostrar esta ley?

Enfría una botella de vidrio durante unos diez minutos en una baño de agua y hielo (a poder ser con sal). Sácala del baño y moja levemente la boca de la botella con agua. Coloca una pequeña moneda encima y espera. Para acelerar el proceso puedes calentar con las manos. El efecto que se podrá observar es que la moneda salta debido a la presión del gas interior, que al aumentar la temperatura aumenta tal y como dice la ley de Gay-Lussac.

Observación: Para este vídeo he utilizado una botella de Coca-Cola y una moneda de 20 céntimos de Euro.



En breve hablaré sobre la ley de Charles y nuevamente sobre Boyle y Mariotte.

¡¡Hasta pronto!!


Sergio

La ilusión óptica del Dragón Vigilante

Los ojos nos engañan, y en algunas ocasiones el cerebro interpreta objetos de una manera peculiar, diferente a la que es en realidad. Para empezar el año, voy a comentar brevemente una ilusión óptica muy interesante, se trata del dragón que siempre nos está mirando.

Últimamente se ha hecho muy famoso e incluso ha salido en algún programa de televisión. La ilusión óptica consiste en cerrar un ojo y mirar el dragón, éste se moverá de forma que parece que nos está mirando. Si vemos la demostración en la tele o a partir de un vídeo ya no es necesario cerrar un ojo, puesto que la imagen ya está mostrada en dos dimensiones.



La verdad es que se ve muchísimo mejor en vídeo o en televisión que en la realidad, puesto que se trata de un juego entre las dos dimensiones y las tres.

Nosotros tenemos los dos ojos situados en la parte delantera de la cara. Cada ojo nos da su propia interpretación de la realidad en dos dimensiones. La mezcla de las dos imágenes que se crea en el cerebro nos da la impresión de la tercera dimensión y por tanto el volumen. Es interesante observar como casi todos los depredadores (como el león) poseen dos ojos en la parte delantera de la cara, así de esta manera es capaz de calcular mejor las distancias y atrapar a su presa, en cambio las presas (como la gacela) poseen los ojos uno a cada lado de la cara, de esta manera es capaz de abarcar mucho mas territorio al observar, y puede ver antes donde hay un depredador acechando.

¿Que pasa si cerramos un ojo?

Cuando cerramos un ojo ya no tenemos la impresión de la realidad en tres dimensiones sino en dos, y el cerebro interpreta su realidad de dos dimensiones en tres. Éste es el truco del dragón que nos mira. Para ello se crea una imagen hacia afuera que el cerebro interpretará hacia adentro, creando este increíble efecto. Quizas es mas fácil de entender si vemos como se realiza la figura.



Lo cierto es que se ha convertido en una moda y ya no solamente vemos el típico dragón que nos mira, sino que tenemos podemos tener incluso héroes del cómic, del cine, etc...Sin ir mas lejos os recomiendo entrar en IFARTCREATIONS, un canal de youtube que posee a todos los héroes del cómic en 3D illusion. Como que hay muchísimos os enseño el que mas me ha gustado, el Terminator-800 que vigila:



Para acabar os enseñaré otro truco basado en el mismo efecto. Se trata de la cara de Eisntein que también nos mira siempre que comercializa GrandIllusions.



¿Queréis hacer vosotros mismos vuestro propio dragón vigilante?

Es muy sencillo, para realizarlo lo único que tenéis que hacer es seguir las instrucciones del vídeo de arriba a partir de la plantilla del dragón vigilante azul.
Si quereis otras opciones de color del dragón no tenéis mas que entrar en la página de GrandIllusions, o clicar en plantilla dragón vigilante rojo o plantilla dragón vigilante verde.


Yo ya me he hecho uno de color rojo, pero encuentro absurdo colgar otro vídeo mas sobre dragones que miran en youtube, así que estoy trabajando en un modelo nuevo propio, cuando tenga algo ya os avisaré...y¡¡¡suerte con vuestro Dragón!!!!En próximas entradas os comentaré mas ilusiones ópticas.

Saludos

Sergio

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