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UPMujer: fomentando las vocaciones STEM entre nuestras jóvenes.

 

UPMujer: fomentando las vocaciones STEM entre nuestras jóvenes.

La Universidad Politécnica de Madrid, coincidiendo con la celebración del Día Internacional de las Mujeres 2020, lanza su canal UPMujer en YouTube, el cual canal es una parte más de su indubitable compromiso con la igualdad de género y los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2030 de la ONU.

 

Este canal ha sido desarrollado por el Catedrático de Ciencia de Materiales D. Jose Ygnacio Pastor (ETSI de Caminos), en colaboración con el GATE. En él se recogen motivadores testimonios de radiantes emprendedoras de la Ciencia, la Ingeniería y la Tecnología que desean incitar a las más jóvenes a seguir sus pasosA tomar su relevo. A romper roles históricos, sociales y culturales que mantienen lo femenino en minoría, a veces extrema, en estos maravillosos campos del conocimiento y del ejercicio profesional.

 

Dentro del canal UPMujer (https://www.youtube.com/user/UPM/playlists?view=50&sort=dd&shelf_id=19) se pueden encontrar dos subcanales:

 

i) Conversaciones, en el que a través de una charla desenfadada las emprendedoras animan a las jóvenes a dedicarse a las STEM.

ii) Vivécdotas: en el que las participantes narran a los jóvenes asistentes al acto cómo pasaron de ser adolescentes más o menos indecisas a dedicarse al mundo de la Ciencia, la Ingeniería y la Tecnología.

 

Con esta iniciativa se pretende poner a disposición de los centros educativos preuniversitarios referentes femeninos dentro de las STEM para que fomentar las vocaciones tempranas entre las jóvenes estudiantes.

Conviene recordar que en los últimos diez años se ha producido un descenso importante de la participación de nuestras jóvenes en los estudios STEM que, excluyendo el área biomédica, supera el 30 %. Parte del problema de las vocaciones, más allá de los estereotipos sociales, se debe a la lejanía y escasez de referentes femeninos dentro de las STEM. Con esta iniciativa se acercan algunas de nuestras mejores a nuestras jóvenes con la firme esperanza de contribuir a fomentar las vocaciones femeninas y con ello contribuir a un mundo justo, sostenible, librepensador.

 

Si quieres participar en las Jornadas de Puertas Abiertas de Científicas e Ingenieras para cambiar el Mundo, o más información acerca de la iniciativa, contacta con Jose Ygnacio Pastor (jy.pastor@upm.es).

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Los materiales, la revolución silenciosa

Los materiales que utilizamos habitualmente han cambiado de forma imperceptible, pero constante, durante las últimas décadas y casi no nos hemos dado cuenta…

¿Por qué los parachoques ya no son de acero?

¿Por qué las prótesis de cadera son de titanio?

¿Por qué las mesas ya no son de madera?

¿Qué ventajas tienen los suelos laminados respecto al tradicional parqué?

¿Por qué ya no utilizamos la lana como ropa de abrigo?

Estas, y otras muchas preguntas similares, se pueden responder muy fácilmente gracias a una nueva metodología que creó el Prof. M.F. Ashby (Universidad de Cambridge, UK). Esta metodología ha dado lugar a un enorme campo de conocimiento denominado Selección de Materiales, que hogaño se estudia en multitud de titulaciones de Universidades de medio mundo, y se emplea de forma intensiva en la industria para averiguar el material más adecuado para los distintos desarrollos.

Y es que no es tarea fácil elegir entre unas 300.000 opciones (el número aproximado de materiales comercialmente disponibles) la más adecuada. Las posibilidades de materiales disponibles para un ingeniero o un científico son actualmente tan inmensas, que resulta imposible conocerlas todas. Gracias la metodología de Selección de Materiales es posible ir acotando los grupos de materiales con el comportamiento y propiedades más adecuados a los requerimientos que solicitamos.

Con esta nueva metodología, en vez de tener que usar multitud de extensos libros en los que se detallan las propiedades de los materiales, se utilizan ecuaciones que maximizan o minimizan las propiedades que nos interesan del material y otras que recogen las condiciones de contorno en que se van a utilizar. Con estos conjuntos de ecuaciones se llega a unas expresiones matemáticas, ecuaciones de rendimiento, que permiten ir a unos diagramas bilogarítmicos en los que, de una forma muy gráfica, resulta sencillo e intuitivo encontrar la solución disponible más adecuada para nuestro problema.

Si de ahora en adelante nos preguntan: ¿Qué material es el más adecuado para una aplicación dada? Podremos responder sin lugar a dudas: La que obtengamos gracias a los diagramas de Selección de Materiales de Ashby.

Si quieres conocer al Prof. Ashby personalmente, acude al al Solemne Acto Académico de Investidura como Doctor Honoris Causa, que tendrá lugar el día 9 de mayo de 2019, a las 12:00 horas, en el Paraninfo de la UPM.

Imprescindible la confirmación de asistencia en la web: http://eventos.upm.es/go/MikeAshby

Michael F. Ashby es actualmente Profesor Emérito en el Departamento de Ingeniería en la Universidad de Cambridge, habiendo sido previamente un Profesor de Investigación de la Royal Society en la Universidad de Cambridge, y Profesor Visitante de la Real Academia de Ingeniería en el Royal College of Art en Londres.

Sus líneas de investigación centran en el diseño y en el papel que los materiales juegan en él, siendo autor de más de trescientos artículos científicos de alta calidad sobre mecanismos de plasticidad y fractura, compactación de polvo, mecanismos de desgaste, metodologías para selección de materiales y modelado de procesos de conformación de materiales y diseño. Es coautor de casi una veintena de libros sobre materiales que se usan en la docencia de Ingeniería de Materiales en todo el mundo. Entre los más recientes se encuentran “Cellular Solids” (1988, 2da edición 1997), “Materials Selection in Mechanical Design” (4ta edición 2011), “Metal Foams – a Design Guide” (2000), “Materials and Design – the Art and Selección de Ciencia de Materiales en Diseño de Producto “3ª edición (2014),” Materiales y Medio Ambiente “, 2ª edición (2013),” Materiales: Ingeniería, Ciencia, Procesamiento y Diseño “3ª edición (2014) y” Materiales y desarrollo sostenible ” (2015). Es cofundador, junto con David Cebon, de Granta Design, Cambridge, compañía especializada en el desarrollo de aplicaciones informáticas para la Selección de Materiales, tanto en el campo industrial como en el de la educación en Ciencia e Ingeniería de Materiales.

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Materiales que cambiaron el mundo (II)

Por último hablaremos en este post de los materiales que han sido revolucionarios durante el siglo XX. Todo el progreso que hemos tenido en telecomunicaciones, en informática y electrónica ha sido posible gracias a diversos materiales. A continuación te mostramos los más destacados.

Semiconductores

Estos materiales tienen una conductividad eléctrica de valores intermedios entre los materiales conductores y los aislantes. El semiconductor más utilizado es el silicio, que abundante en la naturaleza. Otros semiconductores son el germanio y el selenio. El silicio y su dopaje permitieron fabricar los chips, elementos imprescindibles en la industria electrónica e informática.

En estos materiales semiconductores se puede “jugar” con su conductividad añadiendo impurezas, este proceso de impurificación es llamado dopaje, que consiste en introducir átomos de otros elementos para variar su conductividad. Al doparse pueden formar semiconductores tipo n (negativos) si tiene electrones libres  o semiconductores tipo p (positivos) si tiene huecos libres. Al unirse un semiconductor tipo n con uno p hay transferencia de electrones del lado p al n. Así se fabrican los diodos que tienen múltiples aplicaciones, como los LED las células solares o los rectificadores de corriente.

Los transistores de los microchips se fabrican con distintas zonas de semiconductores tipo n y tipo p, y realizando diferentes combinaciones entre transistores es posible hacer operaciones lógicas que ejecuten funciones de cualquier elemento electrónico o de un ordenador.

Un material derivado del silicio es el siliceno, un material bidimensional formado por láminas de silicio y ahora se están ensayando de manera experimental las magníficas propiedades probadas de manera teórica. Se cree que mejorará las propiedades del silicio permitiendo dispositivos aún más pequeños.

 

Oblea de silicio monocristalino con chips electrónicos grabados

Fuente : http://historiaybiografias.com/chip_silicio/

 

Como se hace un michochip: https://www.youtube.com/watch?v=WPkn0oTiWv

 

Superconductores

Al doctor Kamerlingh Onnes se le concedió el Premio Nobel de Física en 1913 al descubrir la superconductividad en el mercurio al ser enfriado a -269ºC. el mercurio a estas temperaturas y a otros materiales como aleaciones de niobio y titanio, cerámicas de óxidos de itrio, bario y cobre, no presentan ninguna resistencia al paso de los electrones es decir, permiten el transporte de energía sin pérdidas, al contrario de lo que pasa por ejemplo con los metales que sufren el efecto joule.

Esto hace que tengan numerosas aplicaciones, por ejemplo los imanes de los equipos de resonancia magnética se fabrican con materiales superconductoras. También estos superconductores son usados en producción de energía eólica. Permiten conducir la corriente eléctrica sin perdidas lo que supone menor coste energético. Permiten construir nuevos transportes, al poder permitir construir imanes permanentes sobre los que se desplacen vehículos, como los trenes Maglev que alcanzarán velocidades de hasta 580 Km/hora en el trayecto entre Tokyo y Osaka.

 

Tren superconductor

Fuente: http://www3.icmm.csic.es/superconductividad/aplicaciones/

Pruebas con el tren Maglev: https://www.youtube.com/watch?v=ltqp4McM2wY

 

 

Fibra óptica

La fibra óptica cambió el sistema de las telecomunicaciones, gracias a la cual hoy en día es tan sencillo y rápido conectarse a internet. Se diseñaron para mejorar las redes de telefonía, después de las de televisión y finalmente ha contribuido a la expansión de internet y las comunicaciones en general.

Básicamente su función es transportar grandes cantidades de datos a través de luz. Mejora la transmisión de datos respecto a otros sistemas ya que aumenta la rapidez y amplifica los datos transmitidos. Para ello, pensar el material del que estarían hechas estas fibras requería algunas características especiales:

Debería ser transparente a una determinada longitud de onda, que fuera rígido a la vez que flexible y barato.  Así pues están formadas por un núcleo central de vidrio, dopado con óxidos de germanio o de fósforo, rodeado por una fina capa de vidrio y recubrimientos de PVC o polietileno para darles rigidez y protección.

Ejemplo de cable submarino de fibra óptica

Fuente: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/tema2_1_5.htm

 

Materiales del Futuro

Ponemos fin a nuestra serie de post, con los materiales más prometedores hoy en día y que son firmes candidatos a ser alguno de los materiales que cambiará nuestras vidas.

Grafeno.

Fue descubierto de manera casi accidental por Andre Geim y Konstantin Novoselov cuando descubrieron que podía fabricar láminas de un átomo de espesor. Ello les sirvió para llevarse el Nobel de física en 2010.

El grafeno es un material extraordinario debido a su estructura es una sustancia compuesta por carbono. De los cuatro electrones del carbono, tres se unen con los átomos contiguos, y es el cuarto electrón libre lo que hace que tenga unas propiedades extraordinarias. Es fuerte, flexible, es casi transparente buen conductor de la electricidad y el calor. Esto hace que tenga múltiples aplicaciones, en particular para la generación de dispositivos electrónicos y con el auge del Internet de las cosas, se prevé que su uso será imprescindible y aumentará en los próximos años.

 

Lámina de grafeno

Fuente: www.infografeno.com

 

Seda de araña

En nuestro blog dedicamos una entrada a este material tan prometedor:

http://www.madrimasd.org/blogs/ingenieriamateriales/2012/05/08/438/

 

Las fibras de la seda de araña tienen unas excelentes propiedades mecánicas, que no es comparable con la seda de otros animales por ejemplo del gusano de seda. La seda se compone principalmente de proteínas que produce el animal antes del hilado. Conseguir este hilado artificialmente es muy complicado aunque ya hay avances sobre ello. Las aplicaciones que tendrá esta seda artificial son múltiples, prendas resistentes, paracaídas, implantes en huesos y tendones, reparaciones óseas, injertos de piel, etc…

Ovillo de seda artificial.

Fuente: Lena Holm, Universidad de Ciencias Agrarias (Suecia)/Nature Chemical Biology

 

Para saber más: Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin. doi:10.1038/nchembio.226

 

Estateno

Este material fue diseñado por ordenador, por lo que sus propiedades están probadas teóricamente. Según estos cálculos teóricos podría conducir la electricidad de una eficiencia cercana al 100% ya que la lámina de estateno formada por un átomo de estaño mueve los electrones sin disipar el calor. De momento ya se ha fabricado y queda comprobar si se cumplen dichas propiedades en laboratorio de manera experimental. Si así fuera puede ser el material que reemplace al Silicio en la industria de la electrónica.

 

Shirlk

Shirlk es un nuevo material, que pretende imitar la cutícula o piel dura de los animales, desarrollado por Javier G. Fernández y otros investigadores del Instituto Wyss en la Universidad de Harvard. Está hecho de capas de un material llamado chitosan y una proteína llamada fibroína de gusano de seda, por lo que es de fácil fabricación, bajo coste, es biodegradable y podría servir para sustitir a los plásticos.

 

                                   

Javier Fernández (a la derecha) muestra una lámina de quitosano a Don Ingber, director del Instituto Wyss. Fuente: Jon Chase Harvard Public Affairs & Communications.

 

En esta serie de post hemos mostrado algunos materiales pero hubo y habrá muchos más materiales que cambiarán nuestras vidas, de ahí la importancia de continuar la investigación en materiales, ya que serán clave en el futuro. Tendrán su importancia en bioingeniería en el desarrollo de tejidos, ayudarán a consolidar la impresión 3d, mejorarán la manera de obtener de almacenar y obtener energía y serán clave en el futuro.

 

 

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La mujer en la Ciencia y Tecnología de los Materiales

Jornadas de la mujer en la Ciencia y Tecnología de los Materiales

Del 7 de febrero al 16 de mayo de 2018,  todos los miércoles de 10:45 a 14:00 h se van a llevar a cabo las Jornadas de la mujer en la Ciencia y tecnología de Materiales en la ETSI Caminos de la UPM. Son jornadas de divulgación científica sobre los últimos avances en Ciencia y Tecnología de Materiales,  protagonizado por mujeres.