Laboratorio de pócimas mágicas

 Esta actividad se encontra encuadrada dentro de una yincana sobre Harry Potter que se ha realizado en el instituto. Se ha elaborado por los profesores Fernando Hernández Trejo y M.ª Isabel Estrada Cabezas, pertenecientes a los departamentos de Biología y Geología y Física y Química, respectivamente del IES San José.

Nada más llegar el grupo de alumnos al laboratorio de Química se les encierra y se les da una carta en la que aparecen las instrucciones para poder salir de la habitación.

 El objetivo del juego es identificar un ácido y una base a través de sus propiedades y mediante el uso de indicadores de pH para al final obtener una sal. Cuentan con la ayuda de “chuletas” que les indican los pasos a dar para poder determinar estas sustancias.
Se disponen de varios matraces con distintas mezclas y colorantes para hacer más visual en el experimento. 

 

Las disoluciones están numeradas. Entre ellas se encuentra la base y el ácido. El resto era agua con colorantes o jabón para darle la apariencias que indicaba su nombre.

Los nombres de estas disoluciones eran:
1. Saliva de Aragog.
2. Jugo pancreático
3. Lágrimas de unicornio
4. Linfa de muggle
5. Jugo gástrico de Fluffy
6. Plasma de gente de agua

El primer paso era la detección de la base. La base era una disolución diluida de una mezcla de NaOH y NaHCO3. 

Para identificarla debían utilizar “Jugo de mandrágora”, que no era otra cosa que una disolución alcohólica de fenolftaleína.

Para ello disponían de tubos de ensayo y pipetas. En los tubos debían hacer las mezclas con los distintos humores (disoluciones) y el jugo de mandrágora (indicador). En el momento en que la disolución viraba al rosa, habían localizado la base.

Una vez encontrada la base debían identificar el ácido.

Para ello debían poner en juego sus conocimientos sobre la digestión y seleccionar cuáles de las sustancias intervienen en ésta, ya que se les indicaba que, de los humores presentes, el ácido era un jugo digestivo. Realmente era una disolución de ácido acético diluido. Además, para la detección se emplearían las propiedades de las dos sustancias presentes en la mezcla de la base: que produciría burbujeo, debido al bicarbonato y además volvería a cambiar de rosa a incoloro, por acción del NaOH.

 Tras descubrir los líquidos implicados, debían utilizar los números de los botes para resolver un acertijo.
Se debe resolver una serie de ecuaciones matemáticas simples para las que necesitan los números de los matraces que contenían el ácido y la base.
Con estas soluciones se obtiene una serie de números que se transforman en letras a través de una clave que se le suministra.

El resultado final es un elemento químico, el flúor. La llave para salir del laboratorio estaba escondida en el flúor. Deben buscar entre las distintas tablas periódicas del aula para encontrarla y salir por fin del laboratorio.

Esta actividad ha gustado muchísimo a nuestros alumnos. De manera lúdica se ha trabajado con ellos el concepto de ácido base, los indicadores, conceptos relacionados con la digestión, operaciones matemáticas y la tabla periódica. Se ha mostrado también a los alumnos de los colegios que han venido a visitarnos con igual éxito.

Jugando con chapa

Este trabajo “diferente” tenía como objetivo que los alumnos trabajasen con material distinto al que habían manejado habitualmente, pensando cómo distribuir ordenadamente las operaciones en la pieza. Se trata en este caso de utilizar unos restos de chapa de acero galvanizado de 0,8mm que sobraban al Departamento de Fabricación Mecánica.

Se pretendía que los alumnos diseñaran una pieza con las condiciones que el profesor les había fijado, así hicieron varios bocetos y croquis antes de dar con la pieza definitiva. Contaban con un recorte de 10x10 cm de chapa y tenían que realizar al menos dos taladros, dos cortes en curva, varios cortes en oblicuo, un agujero interior no necesariamente redondo, dos hendiduras hacia el interior alargadas una terminada en curva y otra en recta. Finalmente algún alumno cumplió bien con las condiciones propuestas y aparte hizo un trabajo extra como marcar las iniciales de su nombre.

Tuvieron que acotar bien los dibujos, después afinar las dimensiones totales de su pieza realizando finos cortes y limado. Una vez afinadas las dimensiones totales iban realizando una a una cada una de las operaciones a realizar en la chapa. En cada operación, medía con las escuadras y reglas, trazaban con rotulador o punta de trazar, cortaban con la tijera cortachapas o utilizando la sierra para metal sujetando bien la pieza que al ser maleable había que tener cuidado que no doblara en exceso, después afinaban los cortes con las limas o con el torno de banco utilizando la esmeriladora.Los métodos de sujeción bien era con gatos o con tornillos de banco aparte de auxiliarse con alicates.

Influencia de las horas de luz en la germinación

Continuando los experimentos realizados a finales del curso pasado, hemos realizado este curso un experimento para estudiar la cómo influyen las horas de luz en la germinación de las plantas. 

Así, hemos sembrado cinco tipos de semillas, disponiéndolas esta vez en dos muestras diferentes, una con 16 horas de luz y 8 de oscuridad al día, y otra con 24 horas de oscuridad. 

Mediante este experimento, coordinado por los profesores Fernando y Nadia y realizado por los alumnos de 1º de Bachillerato de la asignatura de Anatomía aplicada, consta de dos fases. La primera fase de los experimentos comenzó el 14 de mayo del 2021 y se continuó hasta diciembre de 2021, mientras que la segunda fase se ha realizado durante enero y febrero de 2022. En cada fase se han aplicado distintos periodos de iluminación y temperaturas al cultivo.

Se ha observado que en algunas semillas no se aprecia una influencia significativa, mientras que otras prefieren claramente unas condiciones determinadas frente a otras.

Varita mágica luminosa

 Algunos alumnos de 4ºESO han trabajado en secreto en la elaboración de una varita mágica luminosa STEAM. El motivo de tanto secreto es que el resto de sus compañeros de clase habrían de emplearla al participar en una yincana que teníamos prevista sobre la 1ª novela de la saga "Harry Potter", para conmemorar su vigésimo aniversario.

  Nuestro reto consistió en diseñar y construir una varita que encendiense una luz en su punta al pulsar un pulsador escondido con el fin de poder dibujar con ella "en el aire" a través de una aplicación de móvil. Posteriormente fue confeccionada por los alumnos la decoración de la misma sin omitir el menor detalle.

 Primero se hizo un prototipo para ver si funcionaba correctamente. Fue este:

 Hubo que hacer varias modificaciones:

- Tuvimos que emplear un led verde de alta luminosidad con una longitud de onda tal que fuese detectada por la aplicación del móvil que íbamos a usar. Tras varias pruebas preliminares con diferentes diodos elegimos uno que emitía luz con una longitud de onda de 565 nanometros.

- Tuvimos que poner un difusor de luz para mejorar los resultados, pues la luz era demasiado intensa para que la detectase la aplicación del móvil cuando la luz apuntaba directamente en dirección a su camara y a veces no se detectaba cuando se observaba lateralmente. Hicimos pruebas iniciales con un trozo de papel higiénico, pero finalmente se fabricaría artesanalmente con un plástico que describiremos más adelante: PCL.

-  Decidimos cambiar la configuración de la pila para que se pudiese sustituir facilmente la pila por otra cuando se agotase, incluso después de la decoración. Se decidió colocar una pila de botón de 3V en el extremo inferior de la varita.

- Poner un contrapeso para desplazar el centro de gravedad de la varita hacia la mano, y que resultase más cómodo de maniobrar. Con las pilas anteriores no hacía falta pero al sustituirlas por la pila de botón se notaba la diferencia de maniobrabilidad. Como contrapesos usamos 4 trozos de varilla roscada que cortamos a 5 cm de longitud y unimos a la parte inferior de la varita mediante pequeñas bridas de nailon antes de decorar.

A la hora de decorarlo se decidió no emplear pasta de modelar tipo FIMO, sino que se empleó un plástico termoplástico llemado policaprolactona (PCL) que es un poliéster biodegradable con un bajo punto de fusión (unos 60°C), que también podríamos moldear a nuestro gusto. Los alumnos fundieron en agua muy caliente este resistente plástico, y lo aplicaron en todo el cuerpo de la varita, endureciéndose rápidamente al disminuir la temperatura. Se esta forma se recubrió el esqueleto de la varita garantizando la estanqueidad eléctrica al emplear este gran aislante eléctrico. Se introdujo el tema de los bioplásticos a través del PCL y lo que supone el empleo de los bioplásticos para el medio ambiente. Además, este polímero se puede pintar con facilidad, de forma que finalmente pudimos trabajar la "Art" de STEAM usando estos nuevos materiales de interés tecnológico.

Inicialmente, la varita contiene un imán para que la misma varita mágica se pudiera usar en otra prueba del escape room sobre Harry Potter, pero al final se decidió cambiar el escape room por una yincana con las diferentes pruebas ubicadas en diferentes lugares, por lo que se hizo necesario crear ... ¡otra varita mágica! De esta forma, se fabricó una segunda varita adicional también aprovechando la termoplasticidad de la policaprolactona. Ésta era idéntica a la del gran mago Dumbledore, y aunque no tenía luz, tendría un potente iman de neodimio en su punta, capaz de sacar música mágica del aire en otra maravillosa prueba STEAM: la del órgano mágico... pero no nos anticipemos... es otra historia que contaremos a su debido tiempo...