Divulgación y enseñanza de la ciencia

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

FLUIDOS NO NEWTONIANOS Y SU USO EN LA SEGURIDAD PERSONAL

Asesor: MARIA ALEJANDRA ROMO SABUGAL

Autor: Nicolas Iñaki Vazquez Eulloqui

Resumen

La investigación sobre los fluidos no newtonianos y su uso en la seguridad personal es para difundir las nuevas tecnologías que tenemos a la mano para mejorar nuestra seguridad 

Pregunta de Investigación

¿De qué forma se pueden emplear los fluidos no newtonianos para la seguridad personal?

Planteamiento del Problema

Los fluidos no newtonianos pueden ser utilizados en varias cosas, pero se desconoce en qué se puede aplicar en la seguridad personal

Antecedentes

¿Qué es un fluido no newtoniano?

Un fluido no newtoniano no tiene una viscosidad definida, pues varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica.

¿Cómo podemos hacer un fluido no newtoniano?

Una buena forma de preparar un fluido no newtoniano es coger un bol de ensalada grande e introducirle un vaso de agua completo, posteriormente le iremos agregando maicena hasta que tome una contextura espesa, cuando la masa ya esté homogénea podremos experimentar cómo se comporta este fluido. Si se deja en reposo la masa creada verás que se comporta como un líquido, incluso si se sostiene sobre la mano notarás como se derrite y empieza a desplazarse e incluso a chorrear. No obstante, si dejas de nuevo toda la masa en el bol pero la golpeas con el puño cerrado muy fuerte notarás que actúa como un sólido, pues la mano no se te manchará y notarás que está duro.

¿Qué es la seguridad personal?

La seguridad personal es la disciplina encuadrada en la prevención de riesgos personales para evitar lesiones en el cuerpo a base de protecciones externas para proteger la integridad física de una persona.

Relación de los fluidos no newtonianos y la seguridad personal

Actualmente se está estudiando y se están realizando pruebas para poder implementar los fluidos no newtonianos en seguridad personal como chalecos de protección, cascos de futbol americano, rodilleras, coderas, etc. Estos estudios se están realizando para mejorar la seguridad personal y poder reducir el peso de las protecciones.

Objetivo

Dar a conocer como los fluidos no newtonianos están ayudando en la seguridad personal

Justificación

Me intereso este tema ya que no se conoce la utilidad de los fluidos no newtonianos y hay grandes avances en seguridad personal

Hipótesis

Si colocamos un fluido no newtoniano en un casco de protección personal entonces este fluido absorberá el impacto y protegerá la cabeza del golpe

Método (materiales y procedimiento)

Se visitó la biblioteca José Vasconcelos ubicada en Sierra Nevada S/N, Parque Residencial Coacalco para recabar información sobre los fluidos no newtonianos y temas de seguridad personal.

Se realizaron encuestas a diversas personas que pudieran estar involucradas con temas de seguridad personal como: Contratistas, Ingenieros, motociclistas, ciclistas para saber su opinión sobre los posibles usos de los fluidos no newtonianos en protecciones de uso personal.

Se modificó un casco de seguridad industrial colocando un fluido no newtoniano entre la carcasa y la parte interna para demostrar la eficiencia de los fluidos no newtonianos ante un golpe para prevenir un daño en la cabeza y este fluido absorbiera este impacto, al realizar este experimento pudimos notar que el casco si podía absorber el impacto de los golpes y puede proteger la cabeza de una persona.

Se realizaron encuestas para saber qué información tenían las personas sobre este tema.

Galería Método

Resultados

Al terminar las pruebas en el casco de seguridad determine que los fluidos no newtonianos tienen grandes ventajas por ser un material ligero y que nos puede proteger mejor el cuerpo contra golpes que el material convencional y sus usos pueden ser en industrias, deportes y en cualquier lugar donde este expuesto el cuerpo a lesiones por golpes

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

La mayoría de las personas no tienen conocimiento sobre la existencia de los fluidos no newtonianos y las grandes ventajas para la seguridad personal.

PUDE COMPROBAR CON TRAS INVESTIGACIONES Y LA MIA QUE LOS FLUIDOS NO NEWTONIANOS SI PUEDEN AYUDAR CONSIDERABLEMENTE EN LA SEGURIDAD PERSONAL Y REDUCIR LOS RIESGOS DE SUFRIR LESIONES.

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Bibliografía

Jok Church “Experimentos Divertidos, El Mundo de Beakman” Selector, México, 2001.

Carlos Gutiérrez Aranzeta y Alicia Pérez “Ciencias 2 Física” Larousse, México, 2006.

Antonio Maximo Ribeiro de la Luz “Fisica General Con Experimentos Sencillos” Oxford University Press 1998. 35:t-II

Summary

Non-Newtonian fluids and their use in personal safety

Research on non-Newtonian fluids and their use in personal safety is to disseminate the new technologies we have at hand to improve our safety

Research Question

How can non-Newtonian fluids be used for personal safety?

Problem approach

Non-Newtonian fluids can be used in several things, but it is unknown what can be applied in personal safety

 

Background

What is a non-Newtonian fluid?

A non-Newtonian fluid does not have a defined viscosity, as it varies with the temperature and shear stress applied to it.

How can we make a non-Newtonian fluid?

A good way to prepare a non-Newtonian fluid is to take a large bowl of salad and introduce a full glass of water, then we will add cornstarch until it takes a thick context, when the dough is already homogeneous we can experience how this fluid behaves. If the created dough is left to rest you will see it behave like a liquid, even if it is held over the hand you will notice how it melts and begins to move and even to squirt. However, if you leave all the dough in the bowl again but hit it with your clenched fist very hard you will notice that it acts like a solid, because the hand will not stain you and you will notice that it is hard.

What is personal security?

Personal safety is the discipline in preventing personal hazards to prevent injuries to the body based on external protections to protect a person’s physical integrity.

Relationship of non-Newtonian fluids and personal safety

Testing is currently under way to be able to implement non-Newtonian fluids in personal safety such as protective vests, football helmets, knee pads, elbow pads, etc. These studies are being conducted to improve personal safety and reduce the weight of protections.

Objective

To announce how non-Newtonian fluids are helping in personal safety

Justification

I am interested in this issue as the usefulness of non-Newtonian fluids is not known and there are great advances in personal safety

Hypothesis

If we place a non-Newtonian fluid in a personal protective helmet then this fluid will absorb the impact and protect the head from the blow

 

Method (materials and procedure)

The José Vasconcelos library was visited in Sierra Nevada S/N, Coacalco Residential Park to gather information on non-Newtonian fluids and personal safety issues.

Surveys were conducted on various people who may be involved with personal safety issues such as: Contractors, Engineers, Motorcyclists, cyclists to know their opinion on the possible uses of non-Newtonian fluids in personal use protections.

An industrial safety helmet was modified by placing a non-Newtonian fluid between the housing and the inner part to demonstrate the efficiency of non-Newtonian fluids in the face of a blow to prevent head damage and this fluid would absorb this impact, by conducting this experiment we could notice that the helmet could absorb the impact of shocks and can protect a person’s head.

Surveys were conducted to find out what information people had on this topic.

Results

I WAS ABLE TO CHECK WITH AFTER INVESTIGATIONS AND MIA THAT NON-NEWTONIAN FLUIDS CAN HELP SIGNIFICANTLY IN PERSONAL SAFETY AND REDUCE THE RISK OF INJURY

Discussion

Conclusions

Bibliography

Jok Church “Experimentos Divertidos, El Mundo de Beakman” Selector, México, 2001.

Carlos Gutiérrez Aranzeta y Alicia Pérez “Ciencias 2 Física” Larousse, México, 2006.

Antonio Maximo Ribeiro de la Luz “Fisica General Con Experimentos Sencillos” Oxford University Press 1998. 35:t-II