Tipos de energía y su aplicación para el desarrollo de nuevas tecnologías, como la robótica y la cibernética y materiales utilizados en la informática.

1. Visión del
futuro
deseable y
posible de la
tecnología de
la información
y la
comunicación
INNOVACIÓN TÉCNICA Y
DESARROLLO
SUSTENTABLE

2. Berenice Pinzón Alarcón
Jesús Eduardo López Hernández

3. La energía es un concepto utilizado en el
campo de las ciencias naturales en
general; es una propiedad que le permite
a cualquier objeto físico realizar algún
trabajo.
¿QUÉ ES LA ENERGÍA?

4. Existen diferentes tipos de energías, las
cuales son:
Energía Hidráulica:
Es la energía del agua
en movimiento.
TIPOS DE ENERGÍA

5. Energía Calorífica: Energía que
ocasiona en los cuerpos un
cambio de temperatura.
Energía Química: Es la energía
que se da al producirse los
cambios químicos de la
materia, produciendo calor, luz
o electricidad.

6. Energía Luminosa: Es una
emisión de ondas
electromagnéticas capaces de
estimular la retina del ojo.
Energía Sonora: Es la que se
obtiene con la vibración o
perturbación de un cuerpo
sonoro que se transmite a
través de los sólidos, líquidos o
gases.

7. Energía Eléctrica: Es la
energía de la corriente de
los electrones que a su
paso por un conductor
produce luz y calor.
Energía Nuclear: Es la
energía contenida en el
núcleo del átomo.

8. Energía Neumática: Es la
tecnología que emplea el
aire comprimido como
modo de transmisión de la
energía necesaria para
mover y hacer funcionar
mecanismos.
Energía Eólica: Es la energía
del viento en movimiento.

9.  Energía Térmica: Es la parte de la
física que trata de la producción,
transmisión y la utilización del calor.
Es un sistema en condiciones de
transformar energía calorífica en
energía mecánica.
 Energía Mecánica: Es la parte de la
física que suele tratar del equilibrio y
del movimiento de los cuerpos
sometidos a cualquier tipo de fuerza:
la mecánica de Newton aún sigue
valiendo para dar cuenta de
numerosos fenómenos.

10.  La Robótica se ocupa de todo lo
concerniente a los robots, el diseño,
fabricación y utilización de estas máquinas
automáticas programadas con el fin de
realizar tareas repetitivas como mover
materiales, piezas, herramientas o
dispositivos especiales.
 Un robot puede funcionar con energía
hidráulica, eléctrica o neumática. Los que
utiliza la industria son casi todos de la
primera generación de robots y su
funcionamiento está totalmente limitado a
la programación, sin poder realizar ningún
tipo de decisión propia.
ROBÓTICA

11.  Actualmente los Japoneses son los
número 1 en la fabricación de estos
y hasta ahora el robot más avanzado
a sido el Actroid der 2, esta increíble
maquina tienen una apariencia a la
de un ser humano y puede responder
a estímulos, también hacer
movimientos y gestos como las de un
ser humano.
 Se define a los robots como "un
manipulador multifuncional
reprogramable, capaz de mover
piezas, herramientas o dispositivos
especiales, según trayectorias
variables, programadas para realizar
tareas diversas".

12. BIÓNICA
 Es una rama de la cibernética que
estudia la biología con el fin de
obtener conocimientos útiles para
idear proyectos y realizar aparatos
y sistemas electrónicos. Se podría
decir, entonces, que la biónica
trata de simular el
comportamiento de los seres vivos
haciéndolos mejores en casi todas
Campos de aplicación.

13.  Gracias a la ingeniería biónica es posible
que el hombre tenga capacidades que
naturalmente no posee como la visión
nocturna, el vuelo, la localización
acústica, las cuales tienen muchas
aplicaciones hoy día. También puede
reemplazar órganos que ya no le
funcionen. A continuación se listan
algunos campos de aplicación:
 2.1 Diseño
Las formas de la naturaleza tienen un
diseño especifico para una función
especifica las características de animales
ágiles se pueden aplicar por ejemplo a la
industria automotriz o el estudio de la
morfología de los cuerpos tiene
aplicaciones de diseño de mejores
cualidades ergonómicas.

14.  2.2 Industria
Diseño de equipo inteligente de medición
de variables para usos industriales como
temperatura, color, acidez, intensidad de
luz etc.
 2.3 Medicina
La ingeniería biónica en este campo
puede aportar mucho a corto plazo, la
comprensión de los sistemas biológicos es
de importancia para poder suplir órganos
con homólogos electromecánicos que
igualen o incluso mejoren la funcionalidad
del órgano original.

15.  2.4 Ecología y recursos energéticos
Las plantas y el modo en que transforman la
energía solar es altamente eficiente y puede
constituir una solución tanto al problema
de obtención de recursos energéticos como
para reducir la contaminación ambiental.

16.  Por otra parte, la aplicación de la
robótica se divide generalmente en dos
sencillas secciones:
 Industria
En la actualidad los robots son muy
utilizados en la industria, siendo un
elemento indispensable en la mayoría de
los procesos de manufactura.
El robot industrial debido a su naturaleza
multifuncional puede llevar a cabo un sin
número de tareas, para lo cual es
necesario estar dispuesto a a admitir
cambios en el desarrollo del proceso
primitivo como modificaciones en el
diseño de piezas, sustitución de sistemas
etc, que faciliten y hagan posible la
introducción del robot.

17.  Robots de Servicio
Existen sectores en los cuales no es preciso conseguir una
elevada productividad, en donde las tareas que se realizan
no son repetitivas y no existe un conocimiento detallado
del entorno. En éstos no existe la posibilidad de
sistematizar y clasificar las posibles aplicaciones, ya que
éstas responden a soluciones aisladas a problemas
concretos.

18.  Estas características obligan a que los robots de
servicio cuenten con un mayor grado de inteligencia, el
cual se traduce en empleo de sensores y del software
adecuado para la toma rápida de decisiones. Dado que
en muchas ocasiones el estado actual de la
inteligencia artificial no está lo suficientemente
desarrollado como para resolver las situaciones
planteadas a los robots de servicio, es común que éstos
cuenten con un mando remoto, siendo generalmente
robots tele operador. Las ramas por medio de
instrumentos mecánicos.

19.  Fibra óptica: Es un medio de transmitimos empleado
habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de
material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el
que se envían pulsos de luz que representan los datos a
transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y
se propaga por el interior de la fibra con un ángulo
de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total,
en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede
ser láser o un LED.
MATERIALES UTILIZADOS EN LA
INFORMÁTICA

20.  Semiconductores: Es un elemento que se
comporta como un conductor o como
un aislante dependiendo de diversos
factores, como por ejemplo el campo
eléctrico o magnético, la presión, la
radiación que le incide, o la temperatura
del ambiente en el que se encuentre.
 Intrínseco: Es un cristal de silicio o
germanio que forma una estructura
tetraédrica similar a la del carbono
mediante enlaces covalentes entre sus
átomos, en la figura representados en el
plano por simplicidad. Cuando el cristal se
encuentra a temperatura ambiente algunos
electrones pueden absorber la energía
necesaria para saltar a la banda de
conducción dejando el correspondiente
hueco en la banda de valencia.

21.  Extrínsecos: Si a un semiconductor
intrínseco, como el anterior, se le añade un
pequeño porcentaje de impurezas, es decir,
elementos trivalentes o pentavalentes, el
semiconductor se denomina extrínseco, y
se dice que está dopado. Evidentemente,
las impurezas deberán formar parte de la
estructura cristalina sustituyendo al
correspondiente átomo de silicio.
 Tipo N: se obtiene llevando a cabo un
proceso de dopado añadiendo un cierto
tipo de átomos al semiconductor para
poder aumentar el número de portadores
de carga libres (en este caso negativos
o electrones).

22.  Tipo P: Se obtiene llevando a cabo un proceso
de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos al
semiconductor para poder aumentar el número de
portadores de carga libres (en este caso positivos
o huecos).

23. Superconductor: Es un material que no opone resistencia al
flujo de corriente eléctrica por él.
La superconductividad es una propiedad presente en muchos
metales y algunas cerámicas, que aparece a bajas
temperaturas, caracterizada por la pérdida de resistividad a
partir de cierta temperatura característica de cada material,
denominada temperatura crítica.
Los superconductores también presentan un acusado
diamagnetismo, es decir, son repelidos por los campos
magnéticos.

24. Superconductores de tipo I: son los que
tienen un único campo magnético
crítico Hc, y pasan bruscamente del
estado superconductor al normal.
Superconductores de tipo II: son aquellos en
los que se pueden considerar dos campos
magnéticos críticos, Hc1 y Hc2, estando
plenamente en el estado superconductor para
un campo magnético externo por debajo
de Hc1 y en el estado normal por encima
de Hc2, hallándose en un estado mixto cuando
el campo magnético se halla entre ambos.

25.  Nuevas cerámicas y plásticos:
 Cerámicas: Estos materiales no
metálicos ni poliméricos son duros,
resisten el calor y el ataque químico y
adquieren propiedades eléctricas
especiales. La investigación busca ahora
la solución de su principal defecto: la
tendencia que muestran a romperse.
 Plásticos: Normalmente, los materiales
plásticos conducen de manera tan
ineficiente la electricidad, que su papel
queda relegado al aislamiento de los
cables eléctricos. Sin embargo,
añadiendo una delgada lámina de metal
y mezclándola con la superficie del
polímero mediante la tecnología
conocida como “ion beam”, se pueden
desarrollar nuevos conductores flexibles,
baratos y resistentes.

26.  Vidrios
 Vidrio Templado: El templado térmico del vidrio le permite
obtener gran resistencia mecánica. La mayoría de los
vidrios que se fabrican para seguridad pasan el proceso de
temple térmico. En este proceso, las piezas de vidrio ya
poseen su forma definitiva antes de ingresar al horno de
temple, puesto que después de haber sido templadas, no es
posible realizar ningún tipo de corte.

27.  Vidrio Impreso Templado: La aplicación más
frecuente es en puertas, cerramientos de duchas y
bañeras. También puede destinarse para
cerramiento de huecos fijos o practicables donde no
se requiere transparencia pero si el paso de la luz,
ofreciendo un aspecto decorativo a la estancia. Por
lo general se provee con los herrajes adecuados.
Los espesores de estos vidrios se encuentran entre
9 y 11 mm.

28.  Vidrio Anti reflectante: posee un tratamiento en
ambas caras que le permite lograr una textura
superficial tal que disminuye la reflexión de la luz sin
distorsionar los colores. Al tener sus dos caras
tratadas, puede usarse la placa de igual modo en una
u otra posición. Por lo general, se usa en el
acristalamiento y protección de cuadros.

29.  Doble Acristalamiento: Está formado por dos o más
lunas separadas entre sí por cámaras de aire
deshidratado resultando un eficaz aislante,
proporcionando confort térmico pues elimina el efecto
pared fría en zonas cercanas al cristal. Tiene la gran
ventaja de no condensar, lo que ofrece mejor estética
y fácil mantenimiento. La separación entre lunas se
define por un perfil metálico entre ellas, en cuyo
interior se introduce un producto desecante y se
asegura la estanqueidad con doble sellado perimetral;
el primero a base de butilo y el segundo con un poli
sulfuro.

30.  Vidrio Laminado: Se compone de dos o más vidrios
simples unidos entre sí mediante láminas plásticas
(butiral de polivinilo) que poseen muy buena
adherencia, transparencia, resistencia y elasticidad.
La lámina de butiral absorbe las radiaciones
ultravioletas y ofrece ventajas acústicas pues atenúa
el fenómeno de resonancia.

31.  Vidrios Serigrafiados: fabrican mediante un proceso
por el cual se deposita en una de las caras de la
plancha esmaltes vitrificables en una o varias capas
por el método de serigrafía. Luego se somete al
templado quedando la serigrafía formando masa con
el vidrio, ya imposible de separar del vidrio e
inalterable a los elementos.