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Tema: Herramientas e Insumos en la Biofabricación
I. Introducción a los Biomateriales
Los biomateriales son materiales fabricados a partir de
organismos vivos o subproductos biológicos. A diferencia de los plásticos
derivados del petróleo, estos son biodegradables y compostables. Para
"cocinar" estos materiales, se requiere un equipo específico que
permita controlar la temperatura y la mezcla de polímeros naturales.
II. Clasificación de Materiales e Insumos
Para generar un biomaterial (como el bioplástico), se
necesitan cuatro componentes fundamentales:
- El
Polímero (La base): Es la sustancia que da estructura.
- Ejemplos: Almidón de maíz o papa,
grenetina (colágeno), o agar-agar (extraído de algas).
- El
Plastificante:
Es lo que le da flexibilidad al material para que no se rompa al secarse.
- Ejemplo: Glicerina vegetal.
- El
Solvente: Sirve
para disolver los componentes y permitir la mezcla.
- Ejemplo: Agua destilada o vinagre
blanco (el vinagre ayuda a que las cadenas de polímeros se unan mejor).
- La
Carga o Refuerzo (Fibras): Materiales que aportan color, textura o resistencia.
- Ejemplos: Cáscaras de huevo molidas,
aserrín, restos de café, fibra de coco o cáscaras de cítricos.
III. Herramientas y Equipo de Taller
Para el proceso de transformación, se utilizan herramientas
que permiten medir, calentar y moldear:
A. Herramientas de Medición (Precisión):
- Báscula
Gramera: Es
vital para medir con exactitud los gramos de almidón o grenetina. Una
variación de 1 gramo puede cambiar la dureza del material.
- Probeta
o Vaso de Precipitado: Para medir los mililitros de agua y glicerina.
- Termómetro
de punzón: Se
usa para monitorear la mezcla. La mayoría de los bioplásticos se
"cocinan" entre los 80°C y 95°C sin llegar a hervir.
B. Herramientas de Cocción y Mezclado:
- Parrilla
Eléctrica:
Fuente de calor controlada.
- Recipientes
de acero inoxidable o teflón: Evitan que la mezcla se pegue.
- Agitadores
o espátulas de silicona: Para mantener la mezcla homogénea y evitar grumos.
C. Herramientas de Formado y Secado:
- Moldes: Pueden ser de silicona, madera
o acrílico. Aquí es donde el material toma su forma final.
- Bastidores
de secado:
Marcos con malla que permiten que el aire circule por ambos lados del
material, acelerando la evaporación del agua.
- Deshidratador
(Opcional):
Acelera el proceso de secado que, de forma natural, puede tardar de 2 a 4
días.
IV. Medidas de Seguridad en el Taller
Aunque se trabaja con materiales orgánicos, es obligatorio el
uso de:
- Bata
de laboratorio:
Protege la ropa de manchas de tintes naturales.
- Guantes
térmicos: Para
manipular los recipientes calientes.
- Cubrebocas: Necesario al manipular polvos
finos (como el almidón o fibras trituradas) para evitar la inhalación.
Componentes Fundamentales de un Biopolímero
Para crear un biomaterial, no basta con mezclar ingredientes;
se debe entender la función química y física de cada elemento. A continuación,
se detallan sus especificaciones:
1. El Polímero (La Matriz)
Definición: Es la sustancia base y el componente estructural
más importante. Químicamente, es una macromolécula formada por la unión de
unidades más pequeñas llamadas monómeros. En los biomateriales, utilizamos
polímeros naturales (biopolímeros).
- Especificaciones:
* Función: Proporciona la cohesión y la red que mantiene unido al
material. Sin el polímero, el material no tendría cuerpo.
- Ejemplos
técnicos: * Almidón: Obtenido del maíz, papa o yuca (forma cadenas de
amilosa y amilopectina).
- Grenetina: Proteína obtenida del colágeno animal que genera
estructuras muy transparentes.
- Quitosano: Extraído del caparazón de crustáceos.
2. El Plastificante
Definición: Es un agente aditivo de bajo peso molecular que
se sitúa entre las cadenas del polímero. Su función principal es reducir la
rigidez del material.
- Especificaciones:
- Función:
Aumenta la flexibilidad, la ductilidad y la elasticidad. Sin
plastificante, el biomaterial sería tan quebradizo como un cristal y se
rompería al intentar doblarlo.
- Especificación
técnica: Actúa reduciendo las fuerzas de atracción interna entre las
cadenas del polímero, permitiendo que se deslicen unas sobre otras.
- Ejemplos
técnicos: Glicerina (Glicerol), sorbitol o aceites vegetales epoxidados.
3. El Solvente
Definición: Es el medio líquido en el cual se dispersan o
disuelven los demás componentes para permitir una mezcla homogénea a nivel
molecular.
- Especificaciones:
- Función:
Facilita la movilidad de las cadenas del polímero durante la cocción. Al
final del proceso, el solvente debe evaporarse (secado) para que el
material se solidifique.
- Especificación
técnica: En muchos casos, se utiliza un ácido débil (como el ácido
acético del vinagre) junto con el agua para ayudar a romper las
ramificaciones del almidón y crear una estructura más lineal y
resistente.
- Ejemplos
técnicos: Agua destilada, alcohol etílico o soluciones ácidas suaves.
4. La Carga (O Refuerzo)
Definición: Son materiales sólidos, generalmente en forma de
partículas o fibras, que se añaden a la matriz del polímero para mejorar sus
propiedades mecánicas o estéticas.
- Especificaciones:
- Función:
Aporta dureza, resistencia a la tracción y reduce el costo de producción
al utilizar residuos. También se usa para dar color y textura natural.
- Especificación
técnica: La relación entre la carga y la matriz determina si el material
será ligero o pesado, poroso o denso.
- Ejemplos
técnicos: * Fibras celulósicas: Aserrín, bagazo de caña, fibra de coco.
- Cargas minerales: Cáscara de huevo molida (carbonato de calcio).
- Residuos orgánicos: Posos de café (borra), cáscaras de cítricos
trituradas.
·
Actividad: Taller de Diseño de Biomateriales
(Análisis de Fórmulas)
·
Instrucciones: Imagina que eres un ingeniero en biomateriales. Debes completar la
siguiente tabla decidiendo qué materiales utilizarías para crear tres objetos
distintos, justificando por qué eliges más o menos cantidad de ciertos
componentes.
|
Objeto a fabricar |
Polímero sugerido |
¿Llevaría mucha o poca Glicerina
(Plastificante)? |
¿Qué material usarías como
"Carga"? |
Propiedad final del material (Duro,
Flexible, Rugoso) |
|
Suela para sandalia |
||||
|
Maceta biodegradable |
||||
|
Funda para celular |
3. Cierre
- Actividad
Práctica en Libreta: Los alumnos deben dibujar una "Línea de Producción de
Biomateriales" que incluya tres pasos: 1. Pesaje (Báscula), 2.
Mezcla/Cocción (Parrilla) y 3. Moldeado (Moldes).
- Reflexión: ¿Por qué es más tecnológico
usar una cáscara de fruta para hacer una funda de celular que usar
petróleo?
Herramientas, Máquinas e Instrumentos: Extensión de nuestras capacidades
1. La Tecnología como Extensión Corporal
Históricamente, el ser humano ha creado medios técnicos para realizar tareas que con el cuerpo solo no podría lograr.
Herramientas: Extienden la fuerza o precisión de las manos (ej. un martillo).
Máquinas: Sustituyen o potencian la energía humana por energía mecánica o eléctrica (ej. un torno).
Instrumentos: Extienden nuestros sentidos y capacidad de medición (ej. un multímetro o un sensor).
2. Ampliación de Posibilidades Corporales
Para manejar estos medios técnicos, no basta con tener el objeto; se requieren dos elementos clave:
Conocimiento: Entender cómo funciona la herramienta y las leyes físicas involucradas.
Habilidades: La destreza manual y mental para operarlas de forma segura y eficiente.
Al dominar una máquina, el operador la siente como una parte más de su cuerpo, permitiéndole transformar la materia de formas antes imposibles.
3. Procesos Técnicos Comunitarios
Cuando las herramientas y máquinas se usan en conjunto para resolver un problema de un grupo social, hablamos de procesos técnicos comunitarios. Estos buscan:
Inclusión: Diseñar y utilizar herramientas que permitan que todas las personas, independientemente de sus capacidades físicas, puedan participar en el trabajo productivo.
Sustentabilidad: Elegir máquinas e instrumentos que no dañen el medio ambiente y que utilicen los recursos de forma responsable para asegurar el futuro de las siguientes generaciones.
4. Satisfacción de Intereses y Necesidades
La técnica no es un fin en sí misma, sino un medio para satisfacer:
Necesidades primarias: Alimentación, salud, vivienda.
Intereses sociales: Comunicación, transporte, arte y cultura.
Nota para la reflexión: Una herramienta es "inclusiva" cuando reduce las barreras físicas y permite que la comunidad progrese de manera equitativa.
Herramientas, Máquinas e Instrumentos como Extensión Corporal
1. El Concepto de Delegación de Funciones
La evolución humana ha estado ligada a la capacidad de "delegar" funciones del cuerpo a objetos externos. Al usar una herramienta, estamos transfiriendo nuestra energía y control a un sistema técnico.
Funciones humanas delegadas: La fuerza de los brazos, la precisión de los dedos, la agudeza de la vista o incluso la capacidad de cálculo del cerebro.
El gesto técnico: Es el movimiento corporal necesario para manejar la herramienta. En tercer grado, se busca que este gesto sea eficiente, seguro y consciente.
2. Conocimiento y Habilidades para la Inclusión
El manejo de tecnología no debe ser un privilegio, sino un medio para la inclusión.
Diseño Universal: Se refiere a la creación de herramientas y máquinas que puedan ser utilizadas por la mayor cantidad de personas posible, sin importar sus capacidades físicas.
Habilidades técnicas: Al capacitar a todos los miembros de una comunidad en el uso de instrumentos complejos, se rompen barreras socioeconómicas y se fomenta la equidad de género y de oportunidades.
3. La Sustentabilidad en los Procesos Técnicos
Un proceso técnico comunitario es sustentable cuando satisface las necesidades del presente sin comprometer las del futuro. Esto se logra mediante:
Mantenimiento preventivo: Alargar la vida útil de las máquinas e instrumentos para evitar el desecho innecesario.
Eficiencia energética: Utilizar herramientas que requieran menos energía o que funcionen con fuentes renovables.
Selección de materiales: Uso de insumos que tengan un bajo impacto ambiental en su extracción y procesamiento.
4. Formas de Organización Social
Para que las herramientas y máquinas beneficien a la comunidad, se requiere organización:
Cooperativas técnicas: Grupos que comparten maquinaria costosa para el beneficio común.
Talleres comunitarios: Espacios donde se intercambian conocimientos sobre el manejo de instrumentos, fortaleciendo el tejido social.
Cuestionario de Repaso: Tecnología y Comunidad
Instrucciones: Responde las siguientes preguntas en tu libreta basándote en la información anterior.
¿Qué significa que una herramienta sea una "extensión corporal"?
Explica la diferencia entre conocimiento técnico y habilidad técnica.
¿Cómo puede el uso de máquinas favorecer la inclusión de personas con diferentes capacidades en un trabajo?
Define qué es un "proceso técnico comunitario".
¿Por qué el mantenimiento de las máquinas es una acción a favor de la sustentabilidad?
Menciona un ejemplo de una herramienta que haya sustituido un gesto técnico manual en tu comunidad.
¿Qué importancia tiene la organización social en el manejo de la tecnología en un pueblo o colonia?
Actividad Práctica: "Auditoría Técnica: Inclusión y Sustentabilidad"
Objetivo: Evaluar cómo las herramientas y máquinas actuales de su entorno cumplen (o no) con los principios de extensión corporal, inclusión y cuidado ambiental.
Instrucciones :
1. Elige un Escenario: Escoge un lugar de tu comunidad o escuela donde se realice un proceso técnico. Ejemplos:
La cocina de la escuela o de un restaurante.
Un taller de carpintería o mecánica.
El área de limpieza o jardinería.
Una oficina o centro de cómputo.
2. Diagnóstico de Herramientas (Tabla de Análisis): Dibuja y completa la siguiente tabla en tu libreta analizando dos herramientas o máquinas que veas en ese lugar:
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ACTIVIDAD 20
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ACTIVIDAD 14
¿Cuánto tiempo lleva viviendo en este municipio?
¿Cuántas personas viven en su hogar?
Sección 2: Problemáticas y necesidades
Instrucciones: Califique 1 "NO ES UN PROBLEMA", 2 "ES UN PROBLEMA OCACIONAL", 3 "ES UN PROBLEMA MUY GRAVE".
Tema
Seguridad
Asaltos en la calle
Robos a casa habitación
Falta de vigilancia policial
Falta de iluminación en calles
Vandalismo o grafitis
Infraestructura y servicios
Calles en mal estado (baches)
Falta de alumbrado público
Fallas en el suministro de agua
Problemas con la recolección de basura
Falta de mantenimiento en parques y áreas verdes
Falta de drenaje o alcantarillado
Medio ambiente
Contaminación (aire, agua, ruido)
Exceso de basura en la vía pública
Falta de áreas verdes o su deterioro
Presencia de plagas (roedores, insectos)
Conflictos o ruidos con vecinos
Falta de organización vecinal
Mascotas en la vía pública sin control
Falta de oportunidades de empleo en la zona
Poco apoyo para programas de educación o capacitación
¿Considera que hace falta algún otro servicio o infraestructura en la comunidad? (Pregunta abierta)
Sección 3: Priorización las causas de las problemáticas que haz calificado como importantes,
Sección 4: Percepción y participación
( ) Regular
( ) Malo
( ) No
¿Qué tipo de participación le interesaría? (Pregunta abierta)
Sección 5: Información adicional
- Determina qué quieres saber y a dónde quieres llegar con el diagnóstico.
- Identifica los recursos con los que ya cuentas y los que necesitas conseguir, y establece un cronograma.
- Un recorrido por la comunidad para identificar áreas y posibles problemas es un buen punto de partida.
- Utiliza encuestas, entrevistas, grupos focales o reuniones para entender las necesidades, intereses y aspiraciones de los miembros.
- Anota de manera objetiva los hallazgos durante el recorrido y las entrevistas.
- Organiza y analiza la información recopilada para identificar temas, tendencias y las causas de fondo de los problemas.
- Redacta una declaración del problema que se centre en las necesidades, no en las soluciones, y evita culpar a grupos específicos.
- Paralelamente, realiza un mapeo de los recursos y fortalezas que ya posee la comunidad.
- Jerarquiza las problemáticas identificadas según su urgencia e impacto, centrándote en los más importantes.
- Involucra a la comunidad en la toma de decisiones para elegir las soluciones y asegúrate de que haya un acuerdo colectivo.
- Formaliza los hallazgos en un documento que pueda ser utilizado para presentar ante instituciones y guiar la siguiente fase de intervención.
- Inteligencia artificial
- Computación cuántica
- Comunicaciones inalámbricas
- Realidad aumentada y realidad virtual.
- Internet de las cosas
- Computación de borde
- Sostenibilidad tecnológica
El control social de los sistemas tecnológicos para el bien común.
Elementos clave de la comunicación técnica en tercer grado de secundaria:
Léxico técnico:
Identificar y comprender el lenguaje técnico específico de diferentes áreas, como tecnología, mecánica, electrónica, etc.
Comunicación gráfica:
Aprender a usar diagramas, esquemas, dibujos y símbolos para representar información técnica de forma visual.
Diversos medios:
Utilizar diferentes formas de comunicación, como textos, imágenes, videos y audios, para transmitir la información técnica de manera efectiva.
Comunicación escrita:
Escribir textos técnicos, como manuales de instrucciones, guías de uso, informes y presentaciones, con claridad y precisión.
Comunicación oral:
Explicar procesos técnicos, dar instrucciones, realizar presentaciones y participar en discusiones, utilizando un lenguaje claro y preciso.
Representación técnica:
Aprender a representar información técnica a través de dibujos, esquemas y otros medios visuales.
Importancia del consenso:
Entender que la comunicación técnica requiere de un lenguaje técnico compartido y consensuado para evitar errores de interpretación.
Ejemplos de comunicación técnica en la vida cotidiana:
Manuales de instrucciones de electrodomésticos.
Guías de instalación de muebles.
Carteles informativos sobre el uso de máquinas y herramientas.
Informes técnicos sobre el funcionamiento de sistemas tecnológicos.
Presentaciones de proyectos técnicos.
Discusiones sobre proyectos tecnológicos entre estudiantes.
- Inicio: Se convierte una idea abstracta en un objetivo más concreto. Se investiga y se estudia la viabilidad del proyecto.
- Planificación: Se establecen los objetivos, las tareas, los recursos y los tiempos.
- Ejecución: Se ponen en práctica los planes y las estrategias para alcanzar los objetivos.
- Seguimiento y control: Se supervisa el proyecto para garantizar que se cumpla con el plazo y el presupuesto.
- Cierre: Se finaliza el proyecto.
ACTIVIDAD 22
ACTIVIDAD 19
- Inteligencia artificial
- Computación cuántica
- Comunicaciones inalámbricas
- Realidad aumentada y realidad virtual
- Internet de las cosas
- Edge computing
- Sostenibilidad tecnológica
- Tecnología de los alimentos
- Tecnología de la información y la comunicación
- Tecnología de la construcción
- Tecnología de la manufactura
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IMAGENES DE APOYO
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ACTIVIDAD 10
ACTIVIDAD 4
ACTIVIDAD 3
ACTIVIDAD 1
La evaluación de sistemas tecnológicos en el ámbito de la
ofimática se refiere al proceso de analizar y medir la eficacia, eficiencia y
calidad de las herramientas y software utilizados en la gestión de documentos y
tareas administrativas. Este proceso es fundamental para garantizar que las
organizaciones utilicen soluciones adecuadas que optimicen su rendimiento.
Componentes de la Evaluación
Funcionalidad: Se examina si el sistema cumple con
las funciones necesarias, tales como procesamiento de texto, hojas de cálculo,
presentaciones y gestión de bases de datos.
Usabilidad: Se evalúa la facilidad de uso del
sistema, considerando la curva de aprendizaje y la satisfacción del usuario.
Compatibilidad: Se analiza la capacidad del sistema
para integrarse con otras herramientas y plataformas, así como su
interoperabilidad.
Rendimiento: Se mide la velocidad y la eficiencia del
sistema en la ejecución de tareas, así como su capacidad para manejar grandes
volúmenes de datos.
Seguridad: Se revisan las medidas de protección de
datos y la gestión de accesos para garantizar la confidencialidad y la
integridad de la información.
Metodologías de Evaluación
Pruebas de Usuario: Evaluar el sistema a través de la
experiencia directa de los usuarios finales.
Análisis Comparativo: Comparar diferentes sistemas
ofimáticos en función de criterios específicos y relevantes.
Encuestas y Cuestionarios: Recoger la opinión de los
usuarios sobre la efectividad y la satisfacción general con el sistema.
Estudios de Caso: Analizar cómo el sistema ha
impactado en situaciones reales de trabajo.
Importancia de la Evaluación
La evaluación de sistemas tecnológicos en ofimática permite
a las organizaciones:
Identificar áreas de mejora y optimización.
Asegurar que se están utilizando las herramientas más
efectivas.
Tomar decisiones informadas sobre
la compra y actualización de software.
Mejorar la productividad y la eficiencia en el trabajo
diario.
Conclusión
La evaluación de sistemas tecnológicos en ofimática es un
proceso crítico que ayuda a las organizaciones a maximizar el uso de las
herramientas disponibles, garantizando así una gestión eficiente y productiva
de sus procesos administrativos. Es esencial que esta evaluación se realice de
manera periódica para adaptarse a los cambios tecnológicos y a las necesidades
del entorno laboral.
La evaluación de sistemas tecnológicos en ofimática es un proceso educativo fundamental que permite a los estudiantes desarrollar habilidades críticas para analizar y seleccionar herramientas digitales que optimicen su trabajo y productividad. La ofimática, que engloba programas como Microsoft Word, Excel, Google Docs y Sheets, se utiliza comúnmente en entornos académicos y profesionales para la creación, edición y gestión de documentos, hojas de cálculo y presentaciones.
Uno de los enfoques para evaluar estas herramientas es el desarrollo de guías de evaluación que orienten a los estudiantes en la identificación de criterios relevantes como funcionalidad, usabilidad, rendimiento y seguridad. Estas guías pueden incluir tablas comparativas que faciliten el análisis de diferentes programas y rúbricas que permitan una evaluación más estructurada. Al realizar pruebas de usuario y registrar sus experiencias, los estudiantes no solo se familiarizan con la tecnología, sino que también ejercitan el pensamiento crítico y la toma de decisiones fundamentadas.
Además, las actividades de análisis comparativo son excelentes para fomentar el trabajo en equipo y el aprendizaje colaborativo. Los estudiantes investigan y comparan diversas herramientas ofimáticas, lo que no solo enriquece su conocimiento sobre los programas disponibles sino que también les enseña a trabajar juntos para presentar sus hallazgos y reflexiones. La comunicación efectiva y las habilidades de presentación son elementos clave en esta actividad, que refleja el entorno profesional que enfrentarán en el futuro.
La creación de encuestas sobre la usabilidad de las herramientas ofimáticas permite a los estudiantes recopilar opiniones y datos concretos sobre su experiencia con distintos software. Esto les ayuda a formarse una idea más clara sobre las ventajas y desventajas de cada herramienta en función de aspectos como la facilidad de uso y la efectividad. El análisis de los resultados y la presentación de datos en formatos visuales, como gráficos y tablas, son habilidades valiosas en la ofimática, ya que preparan a los alumnos para la resolución de problemas y la comunicación de información compleja de manera accesible.
Por último, las discusiones en clase sobre las herramientas ofimáticas y su impacto en el rendimiento académico brindan una oportunidad para reflexionar sobre cómo estas tecnologías influyen en la vida diaria de los estudiantes. Esto no solo refuerza el aprendizaje sobre las características y aplicaciones de cada software, sino que también les ayuda a considerar su relevancia en sus futuras carreras.
En conclusión, la evaluación de sistemas tecnológicos en ofimática es un tema integral que abarca habilidades de análisis, investigación, trabajo en equipo y comunicación. Es esencial en la formación de estudiantes competentes y preparados para enfrentar los retos del mundo digital en constante evolución.
ACTIVIDAD 44
REALIZA LAS IMAGENES DE LOS COMBOS
ACTIVIDAD 43
REALIZA EL LOGO Y LAS IMAGENES DE PLATILLO SENCILLO
INVESTIGACIÓN
SISTEMAS TÉCNICOS
ACTIVIDAD 41
ELIGE 7 ESTADOS DE LA REPUBLICA Y GENERA UNA PRESENTACION
ACTIVIDAD 40
PROCESOS Y PROCEDIMIENTOS
LIBRETA Y PALABRA
ACTIVIDAD 39
LIBRETA
ACTIVIDAD 38
TRÍPTICO EFEMERIDES MARZO
ACTIVIDAD 37
REALIZA UN JUEGO DE MEMORAMA EN POWER POINT
ACTIVIDAD 36
REALIZA UNA HISTORIETA CON ANIMACIONES Y TRANSICIONES
CON MOVIMIENTOS COORDINADOS
ACTIVIDAD 35
REALIZA LA PROMOCIÓN DEL MUSEO
ACTIVIDAD 34
PROYECTO "PUBLICIDAD DIGITAL"
ACTIVIDAD 33
REALIZA EN GOOGLEFORMS LA SIGUIENTE ENCUESTA
EL TITULO DEL FORMULARIO SERÁ
GRADO DE SATISFACCIÓN ESCOLAR