Construimos unha guitarra eléctrica programando con Scratch e unha placa micro bit

 

EXPERIMENTO 7: Fágase a luz!

  “ Existe unha forza motriz máis poderosa que o vapor, a electricidade e a enerxía atómica: a vontade” (Albert Einstein)

 

Fundamento teórico:

O almacenamento enerxético é cada vez máis indispensable para case todas as actividades cotiás que realizamos e vai máis alá do seu uso nos dispositivos (teléfono móbil, reloxos, mandos a distancia,...). É por isto que este ámbito tecnolóxico é terreo fértil para: os avances científicos, as enerxías limpas, os novos mercados e os consumidores do futuro.

No ano 1800 Volta inventou a primeira batería ou xerador electroquímico, capaz de producir unha corrente eléctrica, que foi coñecida como pila voltaica. Esta pila recibe ese nome debido a que consiste en pares de discos de cobre e cinc amontoados, un encima doutro, separados por unha capa de tea ou de cartón impregnado en salmoira (electrólito).

Pila voltaica (Alessandro Volta)

Desde esta primitiva pila foron moitos os avances que permitiron crear os diferentes tipos de pilas e baterías que temos hoxe en día. Estas non son máis que dispositivos que transforman a enerxía química, a partir dunha reacción redox, en enerxía eléctrica.

Mentres que as baterías teñen a característica de poder recargarse periodicamente, coa maioría das pilas sucede todo o contrario: unha vez estas se esgotan deben desbotarse. 

Todos os compoñentes das pilas son tóxicos para a saúde e moi nocivos para o medio ambiente. Polo tanto, a reciclaxe das pilas é esencial e debemos depositalas nos lugares axeitados para a súa recollida. Unha soa pila de botón pode contaminar por si mesma a agua de toda unha piscina olímpica; así que: poñámonos as pilas polo medio ambiente!


 Vocabulario traballado: pila, ión, electrólito, corrente eléctrica, electroquímica, reacción redox, ánodo, cátodo, oxidación, redución, LED.

 1. Responde ás seguintes cuestións: a) Que son as pilas? Como funcionan?; b) Observa os materiais que tes na mesa. Cres que é posible fabricar unha pila con eses materiais e que conseguiremos acender o LED? Pensa como sería a montaxe experimental que debemos realizar e explícaa.

Hipóteses formuladas polo alumnado: 

a) A totalidade do alumnado sabe que as pilas son dispositivos que xeran enerxía eléctrica a partir de substancias químicas que teñen no seu interior; mais non saben explicar como funcionan.

b) Os materiais que teñen na mesa son os que se indican no apartado 3. A maioría cre que con estes é posible fabricar unha pila que consiga acender o LED; mais non acertan na maneira de facer as conexións entre limóns: a maioría di que hai que introducir un cravo nun limón, unha moeda no seguinte e o LED no último e, logo, conectar todo mediante os cables eléctricos.

2. Obxectivo: prender un LED utilizando unha batería fabricada a partir de limóns, cravos galvanizados e moedas de céntimo.

Materiais

  3. Materiais:

• Catro limóns (canto máis verdes mellor).

•  8 moedas de céntimo (conteñen cobre).

 

•  8 cravos galvanizados (conteñen cinc).

• 9 cables eléctricos con pinza de crocodilo nos dous extremos.

• Un LED vermello.

Multímetro

• Un coitelo.

• Un multímetro.

 4. Procedemento experimental:

1. Cortamos os catro limóns pola metade coa axuda do coitelo.

2. En cada metade, e pola parte non cortada do limón, facemos o seguinte: insertamos un cravo nun extremo e a menos dun centímetro deste, cara o centro do limón, facemos un pequeno corte co coitelo para introducir a moeda. O cravo e a moeda debemos colocalos o máis próximos que poidamos pero sen que se toquen. Tanto o cravo como a moeda deben quedar ben suxeitos no limón, pero teñen que sobresaír deste.

3. Colocamos as oito metades de limón en serie, ou en ringleira, e conectamos os cables eléctricos mediante as pinzas de crocodilo: cada cable ten que ir desde a moeda dun limón até o cravo do limón do lado. Quedarán sen conectar o cravo do primeiro limón e a moeda do último.

4. Conectamos o multímetro (20 V; corrente continua) para comprobar a voltaxe xerada pola pila das oito metades de limóns: a toma de terra (cable negro) conéctase ao cravo (eléctrodo -) e o cable vermello conéctase á moeda (eléctrodo +). Anotamos a voltaxe que marca o voltímetro.

5. Conectamos o LED: collemos un cable eléctrico e enganchamos un extremo ao cravo libre (eléctrodo - ou ánodo) e o outro ao cable curto do LED (cátodo -). Con outro cable eléctrico, unimos un dos extremos á moeda libre (eléctrodo + ou cátodo) e o outro ao cable longo do LED (ánodo +).

6. Unha vez cerrado o circuíto comprobamos se o LED acende.

5. Observacións e resultados:

•  A voltaxe xerada pola pila das oito metades de limón é de, aproximadamente, 7V.

• Ao cerrar o circuíto, o LED acende e se desconectamos algún dos cables apágase.

6. Conclusións:

• Cada unidade formada por unha metade de limón, unha moeda de cobre e un cravo galvanizado actúa coma unha pila; que xera enerxía eléctrica a partir dunha reacción redox espontánea.

•  As oito metades, conectadas en serie, producen a suficiente enerxía eléctrica para acender un LED vermello.

•  O funcionamento de cada pila natural de limón é moi similar ao dunha pila industrial:

Pila Daniell

- O zume de limón é o electrólito: permite a circulación dos electróns.

- O cravo de cinc é o eléctrodo negativo (ánodo): o cinc oxídase e libéranse electróns que circulan até o cátodo (moeda de cobre).

- A moeda de cobre é o eléctrodo positivo (cátodo): previamente unha pequena parte do cobre disólvese, debido ao ácido do limón, e libéranse ións divalentes de cobre. Cando chegan os electróns, procedentes do ánodo, estes ións redúcense.

Como resultado destes procesos prodúcese unha reacción electroquímica ou redox espontánea que fai fluír os electróns do ánodo ao cátodo e, como consecuencia, prodúcese unha corrente eléctrica procedente das oito metades de limón capaz de iluminar o LED.


Preme neste enlace para mirar un vídeo   explicativo sobre como funcionan as prometedoras pilas de combustible ou de hidróxeno; que usan xa algunhas marcas de vehículos como alternativa aos combustibles fósiles.

EXPERIMENTO 5: A Química da vida

 Día Internacional da Muller e a Nena na Ciencia

O Día internacional da Muller e a Nena na Ciencia foi proclamado pola Asemblea Xeral das Nacións Unidas para a súa conmemoración o 11 de febreiro, co obxectivo de inverter tempo e recursos na formación das nenas e así corrixir a fenda de xénero existente nas profesións científico-tecnolóxicas. No Club de Ciencia: Faino ti!, sumámonos a esta celebración a prol do empoderamento feminino e destinada, consecuentemente, a reivindicar a igualdade entre homes e mulleres en todos os eidos e, en concreto, no científico; pois a ciencia non entende de xénero senón de características innatas que temos todas as persoas como son a curiosidade e a imaxinación. Con esta finalidade, realizamos un experimento adicado a Rosalind Franklin; científica do século XX grazas á cal se descubriu a estrutura de dobre hélice do ADN, a molécula da vida, e se puideron realizar grandes avances no ámbito da xenética.

 Fundamento teórico:

O ADN (ácido desoxirribonucleico) é unha longa molécula que se atopa no núcleo das células eucariotas de todos os seres vivos. En 1953, James Watson e Francis Crick, construíron un modelo da molécula de ADN polo que recibiron, xunto ao físico Maurice Wilkins, o Premio Nobel de Medicina no ano 1962.

Rosalind Franklin (1920-1958)

Watson e Crick basearon o seu prototipo nunha fotografía da molécula de ADN realizada pola química Rosalind Franklin. Aínda que existe polémica sobre a maneira na que Watson e Crick accederon ás investigacións de Franklin a realidade é que o traballo desta magnífica científica, como o de outras moitas da época e anteriores, non foi recoñecido como se debería; pois entre outros motivos xa falecera no momento en que os tres científicos recibiron o Premio Nobel.

A denominada fotografía 51, tomada por Rosalind Franklin, mediante unha técnica denominada cristalografía de raios X, resultou crucial no eido da xenética e da ciencia en xeral; pois revelaba de maneira inconfundible a estrutura helicoidal da molécula do ADN.

Modelo da dobre hélice do ADN

O modelo elaborado por Watson e Crick, a partir da amentada imaxe, coñécese como a dobre hélice do ADN e ten as seguintes características:

- O ADN é unha longa molécula composta por dúas cadeas dispostas unha paralela á outra e enroladas en forma de hélice.

- Cada cadea está constituída pola unión de 4 unidades chamadas nucleótidos. Estes son: A (adenina), T  (timina), C (citosina) e G (guanina).

- Cada nucleótido dunha cadea está unido ao nucleótido que se encontra xusto en fronte, na outra cadea. No ADN, a A só pode unirse á T e a G, á C. Por iso se di que A é complementaria de T, e C, de G. 


O ADN é o material xenético do que están feitos os xenes e o modelo da dobre hélice serve para explicar as funcións que se atribúen aos mesmos.

Vocabulario traballado: Rosalind Franklin, ADN (ácido desoxirribonucleico), eucariota, núcleo, xenes, tampón de lise. 

1. Preguntas: a) Que diferencia a materia viva da materia inerte? b) Que temos en común todos os seres vivos, independentemente da especie á que pertenzamos? c) Que molécula é a responsable de que gardemos parecido físico cos nosos familiares? d) Que significan as siglas “ADN”? Onde se atopa? e) Cales son as funcións do ADN? f) Recoñeces á muller da fotografía? Cal foi o descubrimento que realizou?

 Hipóteses formuladas polo alumnado:

En xeral, responden que a diferencia entre a materia viva e a materia inerte é que a primeira está formada por células. Tamén din que estas forman parte de todos os seres vivos, eucariotas e procariotas, e que a molécula responsable de que gardemos parecido físico cos nosos familiares é o ADN (material que forma os xenes). Porén só o alumnado de 4º ESO é quen de recoñecer a Rosalind Franklin, relacionala co descubrimento da estrutura do ADN e de mencionar as funcións do material xenético: levar a información hereditaria, controlar a aparición dos caracteres e pasar a información dunha xeración á seguinte. 

 2. Obxectivo: Extraer, visualizar e illar o ADN dunha mazá. Para isto, utilizamos un tampón de lise preparado a partir de: auga, cloruro de sodio, bicarbonato de sodio e deterxente lavalouza.

 

3. Materiais:

  

• Batedor con accesorio para triturar.
• Bote de plástico para triturar.
• Coitelo.
• Culler de sobremesa.
• Coador de rexilla.
• Funil de vidro.
• Vaso 1.
• Vaso 2.
• Vaso de precipitados de 100 mL.
• Vaso de precipitados de 250 mL para o tampón de lise.
• Tubo de ensaio.
• Probeta de 10 mL.
• Variña de vidro.
• Placa Petri.
• 1 metade dunha mazá mediana.
• Auga destilada.
• Sal de cociña.
• Bicarbonato de sodio.
• Deterxente lavalouza.
• Alcol sanitario 96º frío (deixalo, polo menos, 24 horas no refrixerador).

4. Procedemento experimental:

•  PREPARACIÓN DO TAMPÓN DE LISE:

Engadir, axitando coa variña de vidro cada vez que se bota algo, nun vaso de precipitados de 250 mL:

- 250 mL de agua destilada.

- 2 culleradas rasas de sobremesa de sal común.

- 2  culleradas rasas de sobremesa de bicarbonato de sodio.

- 2 chorros, non abundantes, de deterxente lavalouza.

•   EXTRACCIÓN E VISUALIZACIÓN DO ADN:

1. Triturar media mazá, cortándoa previamente cun coitelo en anacos máis pequenos, xunto con 150 mL de auga destilada.

Colado do zume

2. Colar o zume ao vaso rotulado co número 1.

3. Botar 10 mL do zume de mazá no vaso de precipitados de 100 mL e engadir 20 mL do tampón de lise. A continuación, remover suavemente coa variña de vidro durante 5 minutos.

4. Colar a mestura ao vaso rotulado co número 2.

5. Pasar 5 mL do filtrado anterior ao tubo de ensaio e, con este inclinado, engadir cunha probeta 10 mL de alcol sanitario frío.

6. Deixar o tubo de ensaio en repouso total, durante 15 minutos, ata que apareza unha madeixa abrancazada na interfase entre a auga e o alcol.

7. Por último, recollemos a madeixa abrancazada somerxendo a variña de vidro ata que roce o límite entre as dúas capas e facémola xirar sempre no mesmo sentido. Depositamos a madexa recollida na placa Petri e observámola.

 

5. Observacións e resultados:

• Unha  vez colada a mestura formada pola zume de mazá e o tampón de lise obtemos unha disolución de cor amarelenta.

• Despois de engadir o alcol frío, e esperar uns minutos, aparece na interfase entre a disolución acuosa e o alcol un precipitado abrancazado de aspecto mucoso.

Despois de engadir alcol sanitario frío

ADN de mazá

6. Conclusións:

1) O tampón de lise provoca a rotura de certas estruturas celulares e permite a extracción do ADN:

• O sal común e o deterxente lavalouza neutralizan a carga negativa dos grupos fosfato e rompen a barreira lipídica da membrana ao solubilizar as proteínas; respectivamente. Isto libera o ADN do interior do núcleo.
• O bicarbonato de sodio mantén o pH do medio nun valor axeitado e, polo tanto, evita a destrución ou desnaturalización do ADN.

2) Ao engadir o alcol frío, o ADN soluble en auga, precipita xa que o alcol deshidrata as moléculas de ADN que se aglutinan e, entón, fanse visibles.

3) O precipitado abrancazado de aspecto mucoso, que extraemos e illamos, é o ADN da mazá; ser vivo formado por células eucariotas.

4) Todos os seres vivos estamos formados por células en cuxo núcleo se atopa o ADN; material xenético que forma os xenes e que nos distingue como especie e, tamén, como individuos.

ADN de mazá

ADN humano (substancia branca)

Día Mundial da Terra

Hoxe quero compartir convosco un vídeo que me deixa sen palabras e, que penso, que non pode expresar mellor o efecto que os seres humanos estamos tendo sobre o noso extraordinario planeta. Disfrutade véndoo e, sobre todo, reflexionade!

Zoe e o "misterio" da maicena

A Ciencia non se detén nesta época de corentena e o Club de Ciencia tampouco; xa que afortunadamente existen moitas cabeciñas pensantes nos nosos fogares con ganas de ensinar o que descubren.

Hoxe preséntovos a Zoe; unha minicientífica moi curiosa que, coa axuda da súa nai, nos vai amosar un experimento con maicena e co que comprenderemos o funcionamento dos chalecos antibalas.

Aquí as tedes nestes dous vídeos:

Quédanos moi clariño que a maicena, ao mesturala cun pouco de auga, forma un fluído non newtoniano......complicado nome! :)

Un fluído non newtoniano é  aquel que non ten unha viscosidade definida. Como ben nos explica e nos desmostra Zoe, compórtase coma un sólido cando se lle aplica unha presión e coma un líquido cando esta non existe.  

Por iso, estes fluídos poden usarse para fabricar chalecos antibalas: son capaces de absorber a enerxía do impacto dun proxectil a alta velocidade pero permanecen flexibles se non hai impacto.

E como boa científica, transmitiu a súa paixón pola ciencia entre os seus compañeiros de clase. Aquí tedes unhas fotos das compañeiras e compañeiros de Zoe mentres experimentan coa maicena:

 

Moitas grazas a Zoe e aos seus compañeiros por ensinarnos este experimento tan curioso e por compartilo connosco!

Día Mundial da Auga (22 de marzo)

Día Mundial da Auga 

 

"Os nosos corpos, as nosas cidades e as nosas industrias, a nosa agricultura e os nosos ecosistemas dependen dela. A auga é un dereito humano; a ninguén se lle debe negar o acceso a ela". —António Guterres, Secretario Xeral das Nacións Unidas.

Blue Marble (NASA, 2017)

O Día Mundial da Agua, que se celebra o domingo 22 de marzo, pretende chamar a atención sobre a importancia da auga doce e a xestión sustentable deste recurso.
O 75% da superficie da Terra está cuberta de auga; porén tan só o 3% é doce. A auga doce é, polo tanto, un ben escaso e necesario para a existencia e o desenvolvemento da vida no planeta.
En 2010, as Nacións Unidas recoñeceron que “o dereito á agua potable e o saneamento é un dereito humano esencial para o pleno goce da vida e de todos os dereitos humanos".

Non cabe dúbida de que os recursos hídricos xogan un papel clave na redución da pobreza, no crecemento económico e na sostibilidade ambiental. A auga propicia o benestar da poboación, o crecemento inclusivo e ten un impacto positivo na vida de miles de millóns de persoas; ao incidir en cuestións que afectan á seguridade alimentaria e enerxética, á saúde humana e ao medio ambiente.

Porén, existen moitos problemas relacionados coa auga. Algúns deles son os que se enumeran a continuación:

• Na actualidade máis de 663 millóns de persoas viven sen subministración de agua potable cerca do seu fogar.

• Mundialmente, máis do 80% das augas residuais que xeramos volven aos ecosistemas sen ser tratadas. 

• 1.800 millóns de persoas usan unha fonte de auga contaminada por residuos fecais; o que supón un gran risco de contraer enfermidades como o cólera ou o tifo.

• Unha gran parte dos recursos hídricos do noso planeta atópase contaminada por plástico. 

• A agua non potable e unhas pobres infraestruturas sanitarias, así como a falta de hixiene, causa arredor de 842.000 mortes ao ano. 

Coidemos o noso planeta: non malgastes nin contamines a auga!

  

 Lemon: unha curtametraxe da Fundación Reina Sofía

Velaquí imaxes dos traballos feitos polo alumnado de Bioloxía e Xeoloxía de 1º ESO para celebrar este día:

Reutilizar a auga da chuvia para regar as plantas (Laura Díaz Monteagudo)

Contaminación da auga debido ao uso de herbicidas (Miguel López Rosón)

Lixo no mar (Lorena Fernández Marcos)

A PCR na detección do virus SARS- Cov-2

As probas que se están a utilizar para detectar o virus SARS-Cov-2, que causa a doenza coñecida como COVID-19, consiste en catro pasos: tomar unha mostra humana, converter o ARN do virus en ADN, multiplicalo na máquina de PCR (reacción en cadea da polimerase) e logo detectalo por fluorescencia:

Preme nesta ligazón para atopar máis información sobre as probas.

Nestoutra ligazón tamén atoparás información sobre a PCR xunto cun vídeo explicativo. 

Loita con xabón contra a COVID-19: non esquezas lavar as mans a miúdo!

O experimento galego que demostra a eficacia do xel hidroalcólico: neste artigo de GCiencia o investigador José Tubío da USC explícanos como funciona o xel hidroalcólico e podemos consultar unha listaxe dos máis eficaces segundo a Axencia do Medicamento.