7
Inguruneko tenperaturara egokitzea Legolariak - Larraintzar DBHI FLL 2010

Proiektu zientifikoa 2010

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tenperatura konstantea matentzeko proposamena.Nafarroako First LEGO League-n aurkeztua, 2010eko Aberduaren 19.

Citation preview

Inguruneko

tenperaturara

egokitzea

Legolariak - Larraintzar DBHI

FLL 2010

LEGOLARIAK – LRRAINTZAR DBHI FLL 2010 – BODY FORWARD

2/7

Ideia nondik?

NONDIK ATERA DA IDEIA?NONDIK ATERA DA IDEIA?NONDIK ATERA DA IDEIA?NONDIK ATERA DA IDEIA?

• InkestakInkestakInkestakInkestak

• LanakLanakLanakLanak

• PentsatuzPentsatuzPentsatuzPentsatuz

Aurtengo “Body Forward” erronka oso zabala denez, hasieran inkestak egiten hasi ginen. Hauetan eritasunei eta gaitasunei buruz galdetu genion, gure lagun, senide eta abarrei. Jakin nahi genuena, ze eritasunei ematen diete garrantzia eta ze gaitasun gustatuko litzaieke izatea. Inkestak egin eta gero erantzunak aztertu genituen eta ideia batzuk atera ziren. Gure gaitasunen hobekuntzan lan egitea, eritasunen osaketan lan egitea baino gustokoago genuenez, irakaslea beste lan bat proposatu zigun: asteburuan zehar egiten genuen gauzak eta izaten genituen arazoak apuntatzea. Astelehenean emaitzak komentatu genituen, bi idei nagusi atera zirelarik: ikasle batek egurraren bila joan zen hotza ez pasatzeko eta beste pertsona batek arbela ongi ikusten ez duena zoom izatea proposatu zuen. Azkenean tenperaturaren ikerketari ekitea erabaki genuen eta oraintxe gure lanaren berri emango dizuegu:

Zergatik da garrantzitsua?

Gizakia animalia Gizakia animalia Gizakia animalia Gizakia animalia homeotermoahomeotermoahomeotermoahomeotermoa

:

•ODOLA 36-37Cº

(TENPERATURA

)KONSTANTEA

Zergatik da garrantzitsua

Gizakiok homeotermoak gara, hau da, gure tenperatura normala konstantea eta 36.5-37Cº ingurukoa da. Nahiz eta zenbait gauzen arabera aldatu daitekeen: adina, ordua, sexua, aktibitatea, jantzitako arropa, eta abar. Gizakiok hobeto gaude garatuak, beroa jasateko, hotza baino. Hau gertatzen da, gizakiak klima epeleko zonaldetan garatu garelako. Gure odola tenperatura konstante batean egon behar da, hau gertatzen da, odol berokoak garelako.

•Hotza

• hipotermia•beroa

• hipertermia•sukarra

Zergatik da garrantzitsua

Esaten dugunean beroa edo hotza dugula, ez da gure barneko tenperatu jaitsi edo igo delako, kasu horretan sentsazioaz hitz egiten ari gara. Eta sentsazio hauek askotan ez dira atseginak, honexegatik ekin diogu lan honi; berokiak, txanoak eta abar jartzen eta kentzen ez ibiltzeko. Gainera muturreko tenperaturak direnean, gorputzak ezin du bere tenperatura kontrolatu eta bi arazo sor litzateke: Hipotermia: Gure gorputzeko tenperatura 36Cº jaisten bada, hipotermia izango genuke. Tenperatura jaisten hasten denean, arnasketa eta bihotza geldotzen doa, kontzientzia galdu arte. 28Cº bera hipotalamoak ez du funtzionatzen eta oso azkar jaisten da tenperatura hil arte. Hipertermia: Gure gorputzeko tenperatura oso altua bada, hipertermia izango genuke. Buruko mina, kontzientzia

LEGOLARIAK – LRRAINTZAR DBHI FLL 2010 – BODY FORWARD

3/7

galdu, bihotza bizkortu eta zainen presioa jaisten da. 42-43Cºtan garuna izaten da min handiena. Tenperatura horretatik gora hiltzen zara. Honetaz gain, gure tenperatura igotzea eragiten duen sukarra izeneko prozesua izan ohi dugu eritasunen aurka. Baina 42ºC gorako tenperaturatik pasatzen bagara hiltzeko arriskuan gaude. Beraz, gure tenperatura kontrolatzeak arazo hauei aurre egiteko garrantzitsuna izan daiteke.

Beroa eta hotza

Hotza eta beroa?

• HotzaHotzaHotzaHotza:•Konbekzioa•Hezetasuna•Erradiazioa•Ebaporizazioa•Haizea•Altitudea•Kondukzioa

•BeroaBeroaBeroaBeroa: •Barneko beroa

•Kanpoko beroa

•Zergatik dugu hotza etaberoa

:

Baina esan bezala, batzuetan hotza edo beroa sentitzen dugu. Gorputzak beroa du, kanpoko eta barneko beroa gordetzen duelako.

� Barneko beroa: heziketa fisikoa egitean, esfortzu ia guztia bero sortzen da eta bestea esfortzuan.

� Kanpoko beroa: hemen aurkitzen ditugu gorputzari beroa galarazten dizkioten fenomenoak.

Hotza dugu, gure gorputza bero galtzen duenean. Lau modu daude beroa galtzeko: konbekzioa, kondukzioa, ebaporizazioa eta erradiazioa. Gainera hiru fenomenok laguntzen dute: haizea, altitudea eta hezetasuna.

� Konbekzioa: haizeak azala ukitzean gertatzen da, haizea azalaren beroa eramaten du.

� Kondukzioa: azala objektu edo zoru hotz batekin ukitzean gertatzen da, azalean dagoen beroa transmititu egiten delako.

� Erradiazioa: gorputzak etengabe beroa irradiatzen du tenperatura mantentzeko.

� Ebaporizazioa: beroa galtzen dugu, izerditzeagatik. Eta:

� Haizea: azalarekin kontatuan beroa eramaten du. � Garaiera: zenbat eta altuago orduan eta hotza

handiago egiten du. � Hezetasuna: 20 aldiz azkarrago galtzen dugu beroa.

LEGOLARIAK – LRRAINTZAR DBHI FLL 2010 – BODY FORWARD

4/7

Nola erregulatzen da gure gorputza?

Tenperaturaren erregulazioa

• Hipotalamoa:

Mi película 2.mpg

Hipotalamoakgorputzarentenperaturaerregulatzendu

(termostatoa

)

Gure gorputzeko erregulazio sistemaren elementurik garrantzitsuena hipotalamoa da. Gure burmuinaren zonalde bat da, erdialdean eta azpian kokatzen dena. Hipotalamoak etxeko berogailuetako termostatoa bezalakoa da. Egoera normalean endotermia izeneko prozesua kontrolatzen du tenperatura mantentzeko. Eta azaletik etortzen zaion informazioak nahi dugun tenperatura baino hotzago edo beroago dagoela esaten badute, martxan jartzen ditu beste zenbait fenomeno, ikusiko dugun bezala.

•Endotermia:•Gorputzak, beroa etaindarralortzekoegitenduenprozesuada.

Tenperaturaren erregulazioa

Endotermia edo termogenesia, gorputzak egiten duen prozesu metaboliko bat da. Arnasten dugun oxigenoa, prozesu metaboliko baten ondorioz janaria erretzen du, mitokondriotan eta horren ondorioz kaloriak sortzen dira. Kaloria horiek, gihar indarrean eta beroan transformatu egiten dira.

•Erregulazio mekanismoak

:

HoztekoHoztekoHoztekoHozteko::::

•Ebaporazioa

•Konbekzioa

•Arnasketa

•Zainen dilatazioa

BerotzekoBerotzekoBerotzekoBerotzeko

::::• Termo-genesia

• Isolapena

Tenperaturaren erregulazioa

Baina termogenesia nahikoa ez denean, esan bezala, beste hipotalamoak beste mekanismo batzuk jartzen ditu martxan. Tenperatura altua edo baxua bada arteriak dilatatu edo uzkurtzeko ahalmena du. Izerdia, tenperatura altua denean, izerditzen da eta horren ondorioz beroa kentzen da. Berotzeko:

� Isolapena: azalean dauden zainak uzkurtu egiten dira. Horregatik hotza dugunean, azala zuria dugu.

� Gihar-uzkurdura, hotza dugunean nahigabe dar-dar egiten dugun, horren ondoren energia, bero tenperaturan eraldatzen da.

Hozteko: � Zainen dilatazioa azalean, odola beroa dagonean

zainak azaleratu egiten dira eta honela freskatzen da. � Ebaporazioa: azalean dagoen ura ebaporatzean

beroa ere eramaten du. Honi izerdia esaten diogu. � Konbekzioa: aireak azalaren beroa eramaten du.

Honexegatik izaten dugu arropa eta bustitzeko joera. � Arnasketa: haize hotza arnastean beroa botatzen

dugu.

LEGOLARIAK – LRRAINTZAR DBHI FLL 2010 – BODY FORWARD

5/7

Soluzio posibleak

Soluzio posibleak

•NANORobotikaNANORobotikaNANORobotikaNANORobotika:::: inbasiboinbasiboinbasiboinbasibo

•KanpokoKanpokoKanpokoKanpoko zerbaitzerbaitzerbaitzerbait::::

Lehenik eta behin, inkestak eta lana egin ondoren, idei nagusi bat aurkitu genuen: nanorobotak erabiltzea. Lan eta lan egon ginen egunez egun, baina egun batean konturatu ginen ez genuela ia informazioa, mundu hori oraindik ez dago oso ikertuta. Gainera robotak odolean sartzea inbasiboa zela ikusi genuen. Orduan horrelako soluzio bat eritasun grabeentzako uztea hoberena izango zitekeela erabaki genuen. Horregatik aldatzea izan zen hoberena, nahiz eta lan handia egina izanda. Orduan erabaki genuen zerbait ez inbasiboa, hau da, “kanpokoa” egitea pentsatu genuen.

Gure soluzioa

kamiseta

NANOSENtSOREAK

DISPLAY

(MIKRO LED

PCM mikrokapsulak

Gure soluzioa kamiseta bat egitea izan da. Kamiseta egiteko PCM mikrokapsulez egindako ehuna erabiliko dugu gorputzaren tenperatura konstantea mantentzeko, hipotalamoak egiten duen modura. Gainera kamisetak, nanosensoreak izango ditu, tenperaturaren neurketa egiteko. Nanodiagnostiko hori eginda, eskumuturrean daukan display malgu batera bidaliko du.

Ehuna

PcmPcmPcmPcmmikrokapsulakmikrokapsulakmikrokapsulakmikrokapsulak1111. substantzia berezi bat. substantzia berezi bat. substantzia berezi bat. substantzia berezi bat2.2.2.2. solidotik likidora pasatzean energia solidotik likidora pasatzean energia solidotik likidora pasatzean energia solidotik likidora pasatzean energia metatzen dumetatzen dumetatzen dumetatzen du....3.3.3.3. Likidotik solidora, energia bero moduan Likidotik solidora, energia bero moduan Likidotik solidora, energia bero moduan Likidotik solidora, energia bero moduan askatzeanaskatzeanaskatzeanaskatzean

Gure kamiseta PCM mikroklapsulez eginda egongo da. Substantzia berezi bat da eta hitza ingelesetik dator, (phase change materiala). Euskaraz fase aldaketako materiala esan nahi du. Sustantzi honek, solidotik likidora pasatzean energia asko metatzen du. Likidotik solidora pasatzean aldiz, energia hori guztia bero moduan askatzen du. Sustantzia mikrokapsula batzuetan sartzen da, likidoa ez ateratzeko eta horrela oihaletan sar daiteke.

Azala

Tenperatura konstantea

Mikroklima

ehuna

kanpoan

PcmPcmPcmPcmmikrokapsulakmikrokapsulakmikrokapsulakmikrokapsulak

Substantzia honekin egindako kamiseta batek bero egiten duenean gure gorputzeko beroa gordetzen du, likidora pasatzen delako. Hotz egiten duenean berriro solido egoerara bueltatzen da gordeta zuen beroa guri bueltatuz. Honela gure azala eta kamiseta artean tenperatura mantentzea lortuko genuke. Badaude marka batzuk, material hau ekoizten dutena adibidez: Outlast, Confertenp...

LEGOLARIAK – LRRAINTZAR DBHI FLL 2010 – BODY FORWARD

6/7

Sentsoreak

•Nanosensoreak:

•Tenperaturadetektatu

•Oso txikiak

(nano

)

•Informazioabidalidisplayera

Esan bezala, gure tenperaturaren neurketa ere egingo du. Horretarako nonosensoreak jarriko ditugu. Nanosensore hauek kamiseta daraman pertsonaren tenperatura neurtu ahal dute. Tenperatura neurtzeko sentsore bezala, ikertzaileek transistorez egindako film mehe bat erabili izan dute. Tenperatura aldaketak daudenean, giza gorputzak energia termikoa sortzen du eta transistoreek energia termikoa korronte elektriko bihurtzen dute. Seinale elektriko hauek displayera bidali daitezke

Display

•TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura• OhialarenOhialarenOhialarenOhialarenmalgutasunamalgutasunamalgutasunamalgutasuna•KoloreKoloreKoloreKoloreezberdinakezberdinakezberdinakezberdinak

•Display:

Gure kamisetak display moduko bat eramanen du, kamisetako mauka batean. Display honetan gure gorputzeko tenperatura zenbatekoa den agertuko da, kolore ezberdinetan. Pantailatxo hau oso malgua izanen da, eramanen dugunok ez dugu ezer nabariko beraz oihala bezalakoa izatea da gure proposamena.

•MikroMikroMikroMikro ledledledled----akakakak:

•LedLedLedLed----akakakak saretasaretasaretasaretaModuanModuanModuanModuan

•Philips Philips Philips Philips lumalivelumalivelumalivelumalive

Kamiseta hau mikro led-ez osatuta egongo da. Hauek lauki sareta moduan kokatuta egonen dira, guk nahi dugun zenbakien edozein konbinazio hartzeko. Display-a bezala ez dugu batere nabariko, hauek oso txikiak direlako, 100 gramo da led guztiak pisatuko dutena. Adibide bezala jartzen dizuet argazki hau, non Philips enpresakoek sofa bat sortu du eta hor zein ordu den agertzen den. Teknologia honi Lumalive deitu diote. Hauek ere Led-ak erabili dituzte, baina gure kasuan sofa batean jarri ordez kamiseta batean mikroled-ak jarriko ditugu, gure gorputzeko tenperatura zenbatekoa den jakiteko.

Beste erabilgarritasunak

Beste erabilgarritasunak

• Urrutikodiagnostikoa• Urrutikokontrola

Gure gorputza beti tenperatura berdinean egoteak eroso eta ongi egoteko oso egokia da. Gainera eritasun asko saihesteko baliagarria izan daiteke. Baina tenperatura neurtzen duenez, antena bat jarriko bagenio adibidez, medikuek urrutitik diagnostikoa eta kontrola eramateko ere erabil liteke.

LEGOLARIAK – LRRAINTZAR DBHI FLL 2010 – BODY FORWARD

7/7

webgrafia1. http://www.ai.org.mx/archivos/coloquios/9/Influencia%20de%20la%20N

anotecnologia%20en%20el%20Sector%20Textil%20Mundial.pdf2. http://www.cun.es/areadesalud/enfermedades/sindromes-y-

sintomas/fiebre/3. http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/diccionario/nano

medicina.htm4. http://1cccmcacunqueiro.wordpress.com/2008/12/04/la-nanotecnologia-

aplicada-a-la-medicina/5. http://www.buenastareas.com/ensayos/Nanotecnologia-Aplicada-A-La-

Medicina/430434.html6. http://micro-informatica.blogspot.com/2009/01/medicina-nano-

robot.html7. http://www.elespectador.com/impreso/vivir/articuloimpreso-204054-los-

obreros-moleculares8. http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/9. http://es.wikipedia.org/wiki/Nanobotalumno/3ESO/Sistendo/hipotalamo

_hipofisis.htm10.http://alt1040.com/2010/01/crean-nanorobot-capaz-de-mover-atomos-

y-moleculas-con11.http://www.confeccionindustrial.com/articulo/1441

Gure bloga

Legolariak - Larraintzar DBHI

FLL 2010

ESKERRIK ASKO