tecnoloxia.org

Tecnoloxía na Educación Secundaria

Mecanismos de metamateriais

metamaterial-picOs metamateriais, en xeral, son estruturas artificiais que se caracterizan por ter unhas propiedades macroscópicas diferentes ás dos seus materiais constituíntes básicos, pois ditas propiedades dependen máis da súa estrutura interna que da súa composición. Constrúense mediante patróns repetitivos que permiten modificar as propiedades mecánicas, ópticas ou electromagnéticas do material.

impresion_3d_rellenoSe ben o campo de investigación máis importante deste tipo de materiais está da man da nanotecnoloxía, un exemplo macroscópico sinxelo témolo na estrutura interna dun obxecto impreso en 3D. Segundo a estrutura que elixamos podemos modificar as propiedades mecánicas do obxecto: resistencia á compresión, elasticidade, etc.

Un grupo de investigación alemán quixo ir máis alá do concepto de material creando obxectos cuxa propia estrutura permite realizar funcións mecánicas controladas. Estes mecanismos de metamateriais consisten nun único bloque de material cunha estrutura interna que se deseña co fin de lograr un determinado movemento macroscópico.

csm_web_pliers-01_040f80f413

A clave está na combinación dunha serie de células ríxidas e outras capaces de deformarse de forma controlada cando se aplica unha forza.

csm_fig_shear_cell-05-05_adc2014fe6

Neste vídeo podes ver como funcionan:

[youtube: Metamaterial Mechanisms (UIST’16)]

 

Tendes máis información na web de Hasso Plattner Institute.…

Fluídos non-newtonianos

Viscosity

[O fluído de abaixo é máis viscoso]

Hoxe en 2º de bacharelato andabamos a repasar as propiedades dos materiais, e alguén acordouse dun material líquido que se volve duro cando lle damos un golpe. Prometinvos ensinarvos uns vídeos, pero aproveito para explicar un pouquiño o que sucede.

Antes de nada hai que saber que é a viscosidade: É a oposición que presenta un fluído a deformacións tanxenciais.

Por exemplo, cando un fluído circula por unha condución está sometido a deformacións tanxenciais. Se un fluído ten pouca viscosidade (auga) circulará facilmente pola condución, pero se ten moita viscosidade (mel), prodúcese moito rozamento entre o fluído e as paredes, circulando dificilmente.

Ben, pois os fluídos non newtonianos non teñen unha viscosidade constante, senón que varía coa temperatura e co gradiente de tensión que se aplica.

O da temperatura xa o sabiamos: quentamos o mel para facelo menos viscoso que a temperatura ambiente, pero o que nos chama a atención é que tamén varíe co gradiente da forza aplicada: Se introducimos a man lentamente nunha pasta de auga con fariña de millo afundirémola no fluído, pero se presionamos repentinamente e con forza a pasta vólvese dura e impenetrable.

Podes intentar facer o experimento que se mostra no seguinte vídeo, facendo unha mestura de maicena e auga:

[youtube: Fluidos no-newtonianos ]

Este exemplo levárono a gran escala no programa “El Hormiguero”. Encheron unha piscina con almidón para demostrar que se podía saltar sobre a superficie sen afundirse. Temos tres vídeos:

[youtube playlist: fluídos non newtonianos]

En realidade hai máis fluídos newtonianos que aqueles que teñen unha viscosidade constante.Tes máis información sobre isto na wikipedia

(Esta entrada participa na XXIII edición do Entroido da Física, aloxada no blogue Astrofísica y Física. )