Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Electrónica 1 Producto Integrador de Aprendizaje “Super Baterías Eléctricas” Eléctricas ” Equipo 2 Alumnos:
Carlos Javier Chávez Blanco
1746425
IMTC
Carlos Arturo Nava Matamoros
1889318
IMTC
Ernesto Marcelino Molina Gutiérrez 1742523
IMTC
Marco Abraham Morín García
IMTC
1625077
Hora clase: V3
Semestre Agosto-Diciembre 2018
Contenido Introducción ..................................................................................................................................... 3 Marco teórico ................................................................................................................................... 4 Criterios o aspectos para evaluar la creatividad ................................................................... 7 Fases del proceso creativo .......................................................................................................... 9 Conclusión ..................................................................................................................................... 10 Bibliografía ..................................................................................................................................... 11
Introducción En este proyecto, nos enfocaremos en realizar un producto innovador, el cual lo llamaremos “Super Baterías Electricas”, principalmente hablaremos del importante
componente con el que dependerá el funcionamiento y se hará notar la innovación de las demás baterías, el cual es el grafeno. Este proyecto, debido a las restricciones que tenemos de conseguir el dicho material por ser costoso y no tener las herramientas necesarias para poder realizarlo, se realizara una simulación donde se mostrara el funcionamiento a través de un video realizado por nuestros compañeros. Este reporte en específico haremos referencia a los aspectos o criter ios para evaluar la creatividad y las fases para que un proyecto sea creativo. Estos temas se hicieron uso para que nuestro proyecto sea creativo según los estándares que mencionan, en donde a continuación se mostraran a cada uno de los aspectos y las evaluaciones que hicimos.
Marco teórico Grafeno
Es una sustancia compuesta por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal, similar al grafito. Es un material casi transparente. Una lámina de un átomo de espesor es unas 200 veces más resistente que el acero actual más fuerte, siendo su densidad más o menos la misma que la de la fibra de carbono, y unas cinco veces más ligero que el aluminio. Siendo su densidad de 0.54 g/cm^3 Es un alótropo del carbono, un teselado hexagonal plano formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se generan a partir de la superposición de los híbridos sp 2 de los carbonos enlazados. Los científicos Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov recibieron el Premio Nobel de Física en 2010 por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material Propiedades destacadas
Es extremadamente duro: 100 veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor Es muy flexible y elástico. Es transparente. Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois) . Conductividad térmica y eléctrica altas. Hace reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo. Sirve de soporte de radiación ionizante. Tiene gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible. Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones. Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad. Genera electricidad al ser alcanzado por la luz. Razón superficie/volumen muy alto que le otorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores. Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio de manera que, por ejemplo, no repela el agua o que incluso cobre mayor conductividad. Se auto repara; cuando una lámina de grafeno sufre daño y se quiebra su estructura, se genera un ‘agujero’ que ‘atrae’ átomos de carbono vecinos para así tapar los huecos. En su forma oxida absorbe residuos radiactivos.
Super baterías eléctricas
Quizás uno de los descubrimientos más emocionantes es el relacionado al campo de los acumuladores eléctricos, donde hoy en día la tecnología permite dispositivos que funcionan durante pocas horas hasta requerir de una carga eléctrica que puede durar otras varias horas, degradando la experiencia de uso en teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles. La energía no se pierde, se transforma en calor
Recuperar la energía que se pierde en forma de calor y convertirla en electricidad es la idea detrás de los materiales compuestos termoeléctricos -materiales que convierten el calor en electricidad. Estos materiales convierten la diferencia de temperatura en voltaje, haciendo básicamente que el calor se convierta en electricidad. Todos los materiales tienen esa propiedad a pequeña escala, la dificultad es conseguir un material con el efecto lo suficientemente importante para que sea viable su uso. Un material de este tipo tendría una gran eficiencia o un alto factor de potencia. Por eficiencia entendemos un material que consiga aprovechar al máximo el calor, mientras que por potencia el que genera la mayor cantidad de electricidad en un momento determinado. Aplicación
Según señalan algunos expertos, sólo el 25% de la energía producida por un motor de gasolina convencional es aprovechada para mover un automóvil y hacer funcionar sus accesorios. Más de la mitad de ella (aproximadamente un 60%) se pierde por el tubo de escape. Aprovechar ese calor perdido convirtiéndolo en electricidad incrementaría el rendimiento de ese combustible y haría más eficientes no sólo a los vehículos, sino a todas aquellas aplicaciones en las que dicho sistema pudiera implementarse, por ejemplo generadores y bombas de calor. No obstante, se puede usar este grandioso invento en cualquier superficie que genere calor para ser aprovechada en electricidad y así ahorrar en nuestras facturas.
Ya sea como antes comentaba en un coche hibrido que al inicio use gasolina, una vez caliente el motor, el grafeno absorba el calor y lo transforme en electricidad y entren los motores eléctricos del coche hasta que ya se vuelva a enfriar el motor de combustión interna y siga el mismo proceso y de este modo se reciclaría mucha energía perdida del motor. En aparatos de aire acondicionado utilizar el mismo sistema que el calor que produzca el motor aprovecharlo y que alimente el mismo a/c y así pagar mucho menos en la cuanta de electricidad
Una de mis favoritas sería poner baterías recargables en los coches y que se llenen gracias con el calor del mismo ya llenas las baterías, utilizaras en nuestro hogar y así reducir la factura eléctrica.
Otra también pero no menos importante sería que este material reemplazaría por completo a la fibra de carbono ya que es 100 veces más duro y flexible además de que se auto repara ‘atrae’ átomos de carbono vecinos para así tapar los huecos.
Criterios o aspectos para evaluar la creatividad
1.
POR SER ORIGINAL
3. POR SER ACCESIBLE
4. POR SER EL OBJETO CREATIVO (SUPER BATERIAS ELECTRICAS)
EFICIENTE Y EFICAZ
2. POR SER APROPIADO
1. Originalidad
El caso de nuestro producto de Super Baterias Electricas tiende a ser original por el hecho de tener como material principal el grafeno, ya que este material no tiene mucho de ser descubierto (año 2010) y no ha sido implementado en el mercado debido a su complejidad de conseguir y sintetizar la materia prima. El hecho de ser una Bateria que almacena energía, también lo hace diferente a los demás ya que el modo de empleo de este tipo de material es por medio de recubrimiento de una placa hacia el dispositivo que se calienta, teniendo asi un almacenamiento sustentable de batería.
Terciario Este producto presenta el desarrollo de una nueva área de investigación gracias al material principal de Grafeno, es el relacionado al campo de los acumuladores eléctricos, donde hoy en día la tecnología permite dispositivos que funcionan durante pocas horas hasta requerir de una carga eléctrica que
puede durar otras varias horas, degradando la experiencia de uso en teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles. 2. Pertinencia
La super batería eléctrica presenta cierto grado de pertinencia ya que satisface la necesidad de el acumulamiento de desechos de baterías sin carga. El simple hecho de ser sustentable hace que este producto se expanda a soluciones que la gente necesita. Según señalan algunos expertos, sólo el 25% de la energía producida por un motor de gasolina convencional es aprovechada para mover un automóvil y hacer funcionar sus accesorios. Más de la mitad de ella (aproximadamente un 60%) se pierde por el tubo de escape. Aprovechar ese calor perdido convirtiéndolo en electricidad incrementaría el rendimiento de ese combustible y haría más eficientes no sólo a los vehículos, sino a todas aquellas aplicaciones en las que dicho sistema pudiera implementarse. Esto marca lo importante que cubriría de aprovechamiento para la sociedad.
3. Accesibilidad
El producto cuenta con cierta accesibilidad, ya que cuenta con el material mencionado grafeno que presenta una Conductividad térmica y eléctrica altas esto hace reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo. 4. Eficiencia y Eficacia
En cuanto a la eficiencia sabemos que el producto cuenta con un material que convierte el calor en electricidad. Estos materiales convierten la diferencia de temperatura en voltaje, haciendo básicamente que el calor se convierta en electricidad este tipo de material tiene una gran eficiencia o un alto factor de potencia. Por eficiencia entendemos un material que consiga aprovechar al máximo el calor, mientras que por potencia el que genera la mayor cantidad de electricidad en un momento determinado. Y en cuanto a la eficacia talvez a la relación de producto tiempo requiera de mayor esfuerzo por ser un material no muy común en la industria, pero que al ser reconocido en un futuro la eficacia será de las mejores.
Fases del proceso creativo
Autor Joseph Wallace (1926)
Joseph Rossman (1931)
Nombre de las fases 1. 2.
Preparación Incubación
3. 4. 1.
1.
Iluminación Verificación Observación de la dificultad o necesidad Análisis de necesidad Revisión de la información asequible Formulación de las soluciones objetivas Análisis de ventajas y desventajas Invención Prueba de solución más prometedora. Solución y perfeccionamiento de la encarnación final. Fase lógica
2.
Fase intuitiva
3. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Fase critica Orientación Preparación Análisis Ideación Incubación Síntesis
7. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5.
Evaluación Formación de hipótesis Prueba de hipótesis Comunicación de resultados Tomar tiempo Buscar información Bombardear problema Exploración Establecer metas y cuotas
2. 3. 4. 5. 6. 7.
Arthur Koestler (El grito de Arquímedes)
Alex Osborn (Imaginación aplicada) (1953)
Morris Stein (1967) Eugene Raudsepp (Princeton Creative Research, Inc., USA)
En qué consisten (solo cuando el autor lo explica) Trabajos preliminares Elaboración y organización interna de pensamiento Se encuentra la solución Se afinan los detalles para adecuar la solución
Aparición de una “nueva” idea
Formulación del problema, recolección de datos y primeros intentos de solución Incubación, encuentro en la solución buscada Verificación de lo intuido y elaboración del producto Determinación del problema Resolución de datos Separación de material relevante Acumulación de alternativas de solución Dejar las “casas abiertas” invitar la iluminación Nueva unión de las cosas conocidas Juzgar las ideas resultantes
Ampliar los horizontes Leer, cuestionar Para plantearlo, analizarlo Cazar ideas en diversos campos Empujón al entusiasmo rezagado
Wilfred A. Peterson (1991)
Mauro Rodríguez Estrada (1995)
Rogger Von Oech (Sea genial) (1992)
Luis Rodríguez Morales (1995)
6. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. 2. 3. 4.
Pulimiento Saturación Incubación Iluminación Verificación Cuestionamiento Acopio de datos Incubación Iluminación Elaboración Comunicación o publicación Retroalimentación Investigar Imaginar Criticar y ajustar lo imaginado Implantar lo creado
1. 2. 3. 4. 5.
Establecer una “problemática” Recolección de datos Trabajo intenso Fase de incubación Iluminación
6. 7.
Trabajo intenso Solución y comunicación
Eliminar los alcances de la vida Llenar la mente con datos Aprovechar el poder del subconsciente Acude a la mente la idea Evaluación y pulimiento de ideas Se descubre el problema Investigación, colectar noticias Concentración, meditación Se intuye de pronto Verificación de hipótesis Se da a conocer la solución Cambios para mejorar En el papel de explorador En el rol de artista En el oficio de juez En la función de guerrero Algo esta mal, no sabemos que “Internalizar” el problema Abocarse a resolver usando los datos Relajación, mas no descanso total Se tiene la solución, pero no se puede enunciar Se define el problema con claridad Se prefiere la manera más elegante y económica
Conclusión Este proyecto se puede llevar a cabo de manera realista en un futuro debido a que la demanda de baterías ha crecido inmensamente también en cuanto a sus desechos tóxicos que se generan. Pero es importante la evaluación que le dimos al producto sobre la creatividad y originalidad que debe de cumplir para que no solo sea algo nuevo, sino que sea innovador y cumpla con muchas mas cosas para que asi sea mas relevante. El uso de estos criterios y fases son las principales para que cualquier producto se genere de una manera innovadora y exitosa.
Bibliografía
Super Material del futuro Fuente: http://www.eldiariodecoahuila.com.mx/tecnologia/2017/11/26/supermaterial-futuro693543.html
Grafeno
Fuente: https://www.latoscana.com.mx/grafito-mineral-puro/1552/
