COLEGIO DE BACHILLERES

“PLANTEL CHETUMAL UNO”

MÉTODOS ALTERNATIVOS DE PROTECCIÓN DE PRODUCTOS

Presentado por: Daniel Castillejos García

Asesora: I.Q. Lucía Juárez Félix

Chetumal, Quintana Roo

Objetivo: Demostrar que existen sustancias alternativas biodegradables

que pueden ser útiles para el transporte de objetos frágiles que requieren de cierta protección, reduciendo así el uso de materiales muy contaminantes con prolongado tiempo de degradación.

Introducción: Existen dos tipos de fluidos los newtonianos y no-

newtonianos y dentro de los no-newtonianos existen dos categorías los que tienen una viscosidad igual a cero o, los que debido a su alta viscosidad bajo ciertas condiciones se comportan más como un sólido que como un líquido. Un fluido no-newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y presión, pero no con la variación diferencial de profundidad y la variación diferencial de velocidad.

Un ejemplo muy común de uno de estos fluidos con una viscosidad muy alta es la fécula de maíz mezclada con agua (maicena), esta al estar en reposo actúa como un líquido, sin embargo al recibir una fuerza, esta se comporta como un sólido debido a su capacidad para absorber la energía de impacto. Otro ejemplo de un fluido no-newtoniano es el Helio II este superfluído posee un estado cuántico de la materia con propiedades extrañas. Por ejemplo, cuando fluye través de capilares tan delgados como de 10-7 a 10-8 m, no tiene viscosidad medible. El helio II también presenta un efecto de ascensión. Cuando una superficie se extiende más allá del nivel de helio II, éste se mueve a lo largo de la superficie, contra la fuerza de gravedad.

El material que utilizamos es la fécula de maíz combinada con agua en una proporción de 110g de maicena en 100ml de agua. Se mezcla hasta homogeneizar y adquiera la propiedad de actuar como un líquido en reposo y como un sólido cuando es dinámico.

Funcionamiento del experimento: La mezcla que fue creada

funciona protegiendo las cosas de posibles caídas o golpes ya que trabaja como un amortiguador y así el producto que esté en su interior se conserva intacto ya que nuestra pasta especial fue elaborada con el propósito de poder recibir impactos, no importa que tan duros sean y ser fluido al mismo tiempo, lo que hace sencillo su uso, limpieza y transporte, aparte de su sencilla y económica su elaboración.

Durante las pruebas que realizamos intentamos hacerlo primero introduciendo una sandía en el seno del líquido, sin embargo debido al gran volumen que ocupa y la mala capacidad que tiene una bolsa pequeña de contenerla en la parte central de la maicena, siempre tendía a irse al fondo de la bolsa y al recibir un impacto, este golpeaba primero a la sandía y no a la maicena, esto sería muy diferente si la sandía estuviese colocada en una pequeña base o suspensión y la maicena este dentro de una caja o huacal de plástico. Las siguientes dos pruebas que realizamos fueron con un huevo y una botella (igualmente muy frágiles, pero más pequeños y manejables), en esta ocasión colocamos la botella (y el huevo en otra ocasión que realizamos el experimento) dentro de una bolsa y esta la metimos en la bolsa con maicena y al tirarla desde una altura de 5-6 metros el producto en su interior (sea el huevo o la botella), al estar inmersos en el centro de la bolsa queda totalmente protegido del impacto que recibe la maicena al golpear el suelo.

Aplicaciones:

• Transporte de productos: Es útil al transportar materiales o productos frágiles ya que utilizando simplemente un contenedor (como un huacal o caja de plástico) y una única bolsa para proteger el producto en caso de que no se pueda manchar con la sustancia al transportarlo por cualquier medio, cualquier golpe traqueteo o choque, nuestra mezcla lo amortiguaría. Sería muy útil para transportar material electrónico como chips y microchips por ejemplo, vidrios y cristalería y potencialmente también para sustancias perecederas como frutas y verduras ya que evitaría que se magullen y puede evitar su descomposición.

• Método recreativo: Esto también tiene un potencial uso como terapia o método recreativo para los niños, en especial los niños con capacidades diferentes ya que es relajante y divertido aparte de que estimula ambos lados del cerebro porque mientras piensan como funciona o por qué se da este fenómeno también se divierten y estimulan.

• Protección de productos o materiales en zonas de riesgo: En lugares que son una potencial zona sísmica o en almacenes móviles también podrían ser utilizados porque poniendo este líquido como protección podría reducir los impactos ocasionados por un sismo, olas o viento.

• En la elaboración de chalecos antibalas: Al tener la capacidad de absorber fuertes y rápidos impactos podría tener una posible aplicación en los chalecos anti-balas ya que el disparo sería amortiguado por la mezcla simplemente haciendo un buen modelo del chaleco y una tela gruesa o resistente para que no se derrame.

• Como alternativa a productos no biodegradables: Esta sustancia es una buena alternativa biodegradable y “amiga” de la naturaleza ya que solo es fécula de maíz y agua, y sería un buen sustituto de polímeros de condensación y adición como el poliestireno, polietileno, polipropileno, etc. Materiales que de hecho aún no se conoce el tiempo de degradación y su producción es muy contaminante, aparte de que se dejarían de utilizar hidrocarburos.

Conclusión: Con el uso de esta sustancia, se puede comprobar que

materiales sencillos, domésticos y biodegradables son capaces de crear mejores formas de protección al alto impacto o daño al que están expuestos algunos objetos.

Puede ser utilizado para proteger mercancías a la hora de transportarlas, usándolo siempre en periodos cortos pues tiene un tiempo de utilidad, para proteger objetos bajo ciertas situaciones, tiene un potencial uso en la creación de chalecos anti-balas y recreación o de uso terapéutico. Además ayudamos así a reducir la utilización de materiales como el poliestireno expandido mejor conocido como unicel que actúa como protección de objetos como vidrios y con ello lo reemplazaríamos porque además de contaminar la atmósfera su tiempo de degradación aún no se conoce. También es económico ya que la producción de 1.431 kg de esta mezcla tiene un costo aproximado de 23 pesos, y su elaboración es sumamente sencilla dado que solo es fécula de maíz, se le agrega agua y se mezcla muy bien.

Con estos argumentos podemos llegar a la conclusión de que esta sustancia es muy útil y tiene mucho potencial en muchas áreas o campos muy diferentes haciendo uso de las extrañas propiedades de este singular fluido.

30.5=1pie

270000cm=900

270000cm/s=km

Bibliografía.

• Diéguez Rivas, Carlos. Mediciones Físicas. México. Ed. Química, 1985.

• Félix Estrada, Alejandro, et.al. Lecciones de Física. México, CECSA, 1972

• Maiztegui, Alberto y Jorge Sabato, Física I. Buenos Aires, Kapeluz, 1983

• Byron Bird, Stewart Warren, et.al. Fenómenos de Transporte. Editorial Reverte, S.A, 1995

• http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_no-newtoniano

• http://es.wikipedia.org/wiki/Poliestireno