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NANOTECNOLOGÍA 

La nanotecnología es el estudio y la manipulación de materia en tamaños increíblemente pequeños, generalmente entre uno y 100 nanómetros. Para ponerlo en perspectiva, una hoja de papel tiene unos 100.000 nanómetros de grosor. La nanotecnología comprende una muy amplia gama de materiales, procesos de fabricación y tecnologías que se usan para crear y mejorar muchos productos que la gente usa diariamente.

La nanotecnología forma parte de la siguiente generación de innovación en la ciencia y la ingeniería que transformará a muchos sectores, como el aeroespacial, la energía, las tecnologías de la información, la medicina, la defensa nacional y el transporte. La nanotecnología permitirá el desarrollo de la siguiente generación de materiales que son más fuertes, livianos y duraderos que los materiales usados actualmente en edificios, puentes, aviones, automóviles y otras aplicaciones.

La nanotecnología también representa una gran promesa para crear productos para un mundo más eficiente en cuanto a energía, como celdas de combustible, baterías y paneles solares más eficientes. La nanotecnología puede brindar soluciones para limpiar terrenos y aguas contaminados, y jugará un papel crítico en la transformación de la medicina y el cuidado de la salud.

El cuidado de la salud se acerca a una revolución gracias a la nanotecnología. Gracias a la nanotecnología se están desarrollando, entre otros, herramientas muy sofisticadas para detectar y tratar el cáncer, vendajes que evitan infecciones, mejoras en la tecnología para la generación de imágenes y mucho más.

Casi todos los dispositivos electrónicos fabricados en la última década, incluidos los chips informáticos y dispositivos electrónicos más sofisticados, se fabricaron mediante el uso de la nanotecnología.

El equipamiento deportivo, como bates de béisbol, raquetas de tenis, cascos para motocicletas y otros materiales plásticos pueden ser más ligeros, rígidos, duraderos y resistentes con la nanotecnología.

Las telas tratadas con nanotecnología pueden resistir arrugas, manchas y la proliferación de bacterias, permitiendo así que la ropa se mantenga más limpia y dure más.

Las películas delgadas de los lentes, las pantallas de la computadora, ventanas y otras superficies utilizan la nanotecnología para mejorar su capacidad hidrófuga, crear una capa antirreflejo, tener más resistencia a la luz ultravioleta o infrarroja, ofrecer protección antiniebla y contra rayaduras o conductores eléctricos.

El desempeño de varios productos domésticos como quitamanchas, limpiadores antibacterias, pinturas, selladores y purificadores y filtros de aire puede mejorarse con la nanotecnología.

La nanotecnología permite crear un ambiente más limpio mediante nuevos métodos de purificación de agua y la remoción de los contaminantes del agua en la tierra y en el suelo.

Las innovaciones en energía, como los paneles solares más eficientes, las turbinas eólicas más fuertes y livianas, autopartes más livianas y un rendimiento del combustible mejorado están impulsadas por la nanotecnología.

Los productos de cuidado personal, como cosméticos y protectores solares, pueden mejorarse con nanotecnología.

Los envases de alimentos que usan nanotecnología permiten detectar y evitar el deterioro o la contaminación, y contribuir a que los alimentos permanezcan frescos por más tiempo.

Algunos productos farmacéuticos fueron reformulados con nanopartículas para mejorar su desempeño

¿Cómo se usa la nanotecnología en la actualidad?

La nanotecnología ya está beneficiando áreas tales como el cuidado de la salud, el medio ambiente, la industria energética y la seguridad nacional. Estos son solo algunos ejemplos del uso de la nanotecnología para mejorar nuestro mundo: permite apuntar con precisión a las células cancerígenas dentro del organismo; eliminar contaminantes del agua en la tierra y en el suelo; mejorar el desempeño de los paneles solares; mejorar la detección de armas químicas y biológicas y evitar la infección de heridas. Los científicos y las empresas están explorando nuevas maneras en que la nanotecnología puede ayudar a solucionar los problemas de la sociedad y mejorar los productos.

DOMOTICA 

Cuando se habla de domótica, en líneas generales el término se refiere a las plataformas que incluyen la creación de controles automatizados para los hogares,es por ello que a la domótica también se la conoce como los sistemas de casas inteligentes.

Para ello, la domótica incluye elementos de hardware y de software, que dan lugar al posible desarrollo de plataformas personalizadas, es decir que pueden ser construidas de acuerdo a diversos aspectos, incluyendo las necesidades puntuales de los usuarios que van a utilizar el sistema.

Lo cierto es que la domótica posee grandes ventajas, ya que al tratarse de un conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de la vivienda,permite entre otras cosas lograr un real ahorro energético, mejorar el acceso a elementos por parte de personas con discapacidades, incluye la posibilidad de aportar un sistema de seguridad con vigilancia automática y demás.Tengamos en cuenta que a través de la domótica se optimiza la gestión de dispositivos, con lo cual cualquier actividad que necesitemos realizar, ya sea de nuestro trabajo o de entretenimiento, puede ser desarrollada con total comodidad y acceso inmediato.

No es de extrañar entonces que con los años, cada vez más se incluya la domótica durante el diseño y construcción de las viviendas, ya que en definitiva lo ideal es poder disponer de un sistema que ya esté integrado a la edificación, lo cual hace que esta plataforma sea más barata de instalar y de mantener, y si bien este tipo de sistemas de automatización pueden ser agregados a casas ya existentes, lo cierto es que el costo en este caso es superior.

APLICACIONES DE DOMÓTICA

Desde hace años la domótica ha sido aplicada a diferentes ámbitos, en principio relacionados al campo científico, pero lo cierto es que gracias al constante avance de la domótica, hoy es posible que cualquier persona en el mundo pueda convertir su vivienda convencional en una verdadera casa inteligente, y volverla así por completo automatizada.

El sistema de domótica en un hogar pueda contralarse sin inconvenientes a través de paneles de control centralizado, que se incorporan a la casa, como así también utilizando computadoras, e incluso dispositivos portátiles como tablets y smartphones.

Claro está que en el caso de disponer de un panel de control integrado, lo cierto es que las aplicaciones de domótica a las cuales accede el usuario son mucho más amplias,ya que esto le permite utilizar la red con equipos remotos, brindando de esta forma mayor comodidad, incluso poder dar órdenes a distancia, es decir indicarle a nuestra casa inteligente una determinada tarea cuando no nos encontramos en nuestro hogar.

Uno de los aspectos esenciales de la domótica reside en que la red de control del sistema domótico se integra con la red de energía eléctrica, y al mismo tiempo se coordina con el resto de redes con las que tenga relación, entre las que se incluye la telefonía, la televisión, las tecnologías de la información y demás.

De esta forma, podemos entre otras cosas disponer en nuestro hogar de un completo y seguro sistema de seguridad, mantenernos comunicados todo el tiempo, alcanzar una accesibilidad increíble, lograr un verdadero confort en nuestra vida diaria gracias a la programación de eventos cotidianos, y al mismo tiempo hacer posible un considerable ahorro de energía.

EJEMPLOS DE DOMÓTICA

Como hemos visto, la domótica es principalmente un conjunto de tecnología que se aplican para lograr que una casa pueda ser inteligente, y esto por supuesto tiene una relación directa con el significado del término domótica, que proviene de la conjunción de la palabra latina “domus”, que significa “casa”, y la palabra griega “tica”, que significa “automática”.

Por ende, entre algunos de los ejemplos de domótica más frecuentes que podemos encontrar en la actualidad uno muy claro son las luminarias hogareñas que se encienden de forma automática cuando los sensores detectan que alguien ha ingresado en la habitación.

Estos sistemas de iluminación incluso permiten en muchos casos controlar los niveles de luz dependiendo del momento del día, con lo cual es posible lograr un verdadero ahorro de energía.

Asimismo, las plataformas domóticas son utilizadas actualmente para controlar el clima dentro de las casas, es decir utilizando sensores que permiten determinar la temperatura real en el interior de la misma, y por consiguiente ajustar los niveles de calefacción del hogar.

Uno de los ejemplos de domótica más interesantes son aquellos sistemas relacionados al ámbito de la seguridad, ya que a través de este tipo de plataforma es posible crear un esquema que incluya vigilancia, bloqueo de puertas, alarmas, estrategias contra robos y demás.

Además de todo ello, la domótica puede utilizarse también para el entretenimiento y la diversión en nuestro hogar. Entre los ejemplos de domótica con los cuales podemos regular de manera automática el entretenimiento en nuestras casas, es posible encontrar en la actualidad plataformas para instalar altavoces en toda la vivienda, sistemas intercomunicadores, reproducción automática de contenido audiovisual en el ambiente de la casa en el que nos encontramos.

Además, la domótica permite la utilización de etiquetas RFID, con lo cual podemos realizar listas de compras de los faltantes que tengamos por ejemplo en los alimentos que se almacenan en nuestra heladera, la cual por supuesto es uno de los artefactos que se halla dentro del sistema de domótica.

ROBOTICA 

La robótica es una rama interdisciplinaria de la ingeniería, que se desprende de las ingenierías mecánica, electrónica, eléctrica, teoría del control y de las ciencias de la computación. Estudia el análisis, diseño, manufactura y aplicación de máquinas automáticas con cierto grado de inteligencia, capaces de realizar tareas que pueden reemplazar las actividades de un ser humano.

Clasificación de la robótica

Veamos ahora los campos de aplicación de la robótica, los cuales son muchos y muy variados.

• Robótica industrial: Encargada del diseño de robots que permiten realizar tareas relacionadas al proceso de ensamble y manufactura de componentes a nivel industrial, como son: ensamble de autopartes, clasificación de piezas, posicionamiento de componentes electrónicos, empaquetado de alimentos, control de calidad, etc. El objetivo principal es reducir el costo y tiempo de producción, reducir los errores por manufactura humana y mejorar los procesos.
   

• Robótica de servicio: Se enfoca en el diseño de robots que proporcionan servicios a los seres humanos. Un robot de servicio opera de manera totalmente o parcialmente autónoma. Las tareas comunes de este tipo de robots son: sistemas de cirugía, cuidado de personas, servicios de limpieza domestica e industrial, entretenimiento, exploración, desactivación de bombas, minería, rescate, etc.
   

• Robótica espacial: Esta área  se enfoca en el diseño de robots para la actividad espacial como es la exploración planetaria o la asistencia en órbita. Entre muchas otras cosas, son utilizados para obtener muestras del terreno y  estudiar la composición del suelo y de la atmosfera. Un ejemplo son los robots Spirit y Oportunity cuya misión fue realizar labores de investigación para detectar posibles índices de la existencia de agua en el planeta Marte.
   

Como podemos darnos cuenta hoy en día la robótica juega un papel fundamental en el desarrollo tecnológico del siglo XXI debido a que se encuentra involucrada en infinidad de áreas con las que nos relacionamos día con día. También es un área extremadamente apasionante, a la vez tan flexible para poder investigar e innovar en todos los campos, solucionando los problemas que se encuentran en la sociedad, y a la vez tan compleja que requiere años de práctica y de estudios en ciencia y tecnología avanzada.Sin embargo no es un área únicamente reservada para profesionales, cualquier persona interesada en el tema puede realizar proyectos robóticos que pueden ir desde lo amateur hasta lo más avanzado e inimaginable.  

Es por esto, que en esta serie de artículos de la serie “Robótica para no ingenieros” nos enfocaremos en el desarrollo de proyectos que te permitirán adquirir los conocimientos básicos para poder desarrollar proyectos de robótica. 

Arquitectura de un robot

¿Sabías que los robots están integrados por grupos de componentes que al interactuar entre ellos hacen posibles su funcionamiento?

Estos elementos son piezas mecánicas, electrónicas y electromecánicas, algunos ejemplos son engranes, soportes, tornillos, dispositivos electrónicos, sensores, motores y muchas otras  pieza.

Estos componentes se agrupan en conjuntos llamados sistemas. Hagamos una analogía de los sistemas principales de un robot y el cuerpo humano que nos permitirá entender con mejor claridad.