Cómo funciona el airbag

El INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), desde su página descubre y aprende, nos ofrece una fabulosa explicación de cómo funciona un airbag. Éste valioso sistema de seguridad vial es uno de los pilares de la drástica reducción de muertes que se está produciendo en los últimos años en las carreteras españolas. La concienciación, las leyes más restrictivas o la responsabilidad ciudadana, son junto con la tecnología aplicada a los vehículos, los grandes responsables de esta mejora.

Os adjunto el artículo completo para que disfrutéis de este trabajo. Podéis leerlo también desde la propia web den INTA.

 

¿Qué es un airbag? ¿cómo se consigue inflar un airbag en centésimas de segundo?

Junto con el cinturón de seguridad, el airbag es un elemento de seguridad pasiva indispensable en los automóviles modernos. Se estima que en caso de impacto frontal de un vehículo su uso puede reducir el riesgo de muerte en un 30%.

Para detener un objeto que está en movimiento, es necesaria la acción de una fuerza actuando durante cierto tiempo en sentido opuesto a ese movimiento. Cuanto más rápida sea la parada, más intensa tiene que ser la fuerza. Si, por el contrario, la parada se produce en un periodo de tiempo prolongado, la fuerza de retención puede ser menor.

El objetivo del  airbag  es detener el cuerpo de los ocupantes de un vehículo lo más suavemente posible. Esto no es fácil, pues el sistema sólo dispone del espacio existente entre el conductor y el volante; y de un tiempo de centésimas de segundo. A pesar de todo, prolongar o amortiguar, “dosificar” la parada de los ocupantes en un tiempo y un espacio tan reducidos crea sobre sus cuerpos fuerzas menores de las que sufrirían si la parada fuera instantánea. Es decir, el airbag permite amortiguar el golpe del cuerpo contra el volante, el salpicadero y el parabrisas.

Para cumplir un cometido tan difícil, el airbag hace uso de los siguientes elementos:

• Una bolsa (bag) o cojín inflable, fabricado en nailon, el cual está plegado en el centro del volante, en el salpicadero o en cualquier otro lugar donde sea necesario introducir un efecto amortiguador del golpe.
• Un detector de impacto que determina cuándo se produce un choque y activa el inflado del airbag.
• Un sistema de inflado, basado en una reacción química que se produce de modo casi explosivo y da lugar a un gran volumen de gas nitrógeno. Esta reacción es activada por sistema eléctrico controlado por el detector de impacto.

Los gases producidos de modo explosivo alcanzan suficiente presión como para inflar el airbag en 20 centésimas de segundo. La rapidez del proceso es tal, que el volumen de gas producido hace que el airbag salga de su alojamiento a una velocidad de 300 km/h.

Instantes después de que el airbag se infle, el gas producido comienza a disiparse a través de pequeños orificios existentes en la tela. De este modo, el airbag se desinfla permitiendo la movilidad de los ocupantes.
Están diseñados para complementar la función de los cinturones de seguridad, no para sustituirlos: el cinturón de seguridad ayuda a mantener al pasajero del vehículo en la posición apropiada para lograr la mayor efectividad del airbag.

 

Si queréis podéis visualizar este proceso un poco mejor desde el siguiente video (colgado por AutoestiloTelevision):

Por cierto, sabías que los muñecos que se utilizan para comprobar la seguridad en los test de coches se llaman dummies y que son réplicas casi exactas de personas en tamaño, peso, articulaciones… Sólo así se consigue simular los daños que sufre una persona en un accidente.

 

Como funciona una impresora

(Para saciar la curiosidad de Marta)

Cuando en informática hablábamos de las impresores decíamos que se trata de un periférico de salida que permite la creación de copias de textos, gráficos o imágenes con las que contábamos en el ordenador y que queremos tener en soporte físico de papel (en ocasiones en transparencias).

En la actualidad las impresoras son elementos muy completos que permiten la conexión directa de tarjetas fotográficas, pendrives, cámaras digitales… así como su impresión directa. Igualmente la mayoría de impresoras del mercado se han tornado en aparatos multifunción, en las cuales, además de imprimir puedes escanear, fotocopiar o incluso utilizar como fax.

Se trata de máquinas que, si bien no proporcionan la velocidad de las fotocopiadoras, son tremendamente útiles, versátiles y económicas.

Es importante conocer que las impresoras pueden ser un periférico personal (unido normalmente a nuestro ordenador por un cable aunque empiezan a comercializarse impresoras con tecnología wireless) pero también, como ocurre en nuestro aula, existen impresoras de red.

 

CLASIFICACIÓN DE LAS IMPRESORAS (según su funcionamiento)

Para diferenciar las impresoras el principal elemento caracterizador es su tecnología de impresión, en función de dicho sistema recibiremos unas prestaciones concretas de calidad de impresión, velocidad, coste económico o ruido. Es importante conocer cada uno de los tipos para poder seleccionar el que mejor se adapte a nuestras necesidades. Podemos diferenciar entre:

1. Impresoras láser y térmicas (Tóner)

– Funcionamiento básico: Consiste en atraer el tóner a un tambor de impresión sensible a la luz, y utilizando electricidad estática, cargada por la acción del dibujo que realiza el láser en el tambor en el caso de las láser o por la acción de unas LEDs en las térmicas, de manera que así el tóner se transmite del tambor al papel gracias al calor y la presión.

El tóner (del inglés, toner), también denominado tinta seca por analogía funcional con la tinta, es un polvo fino, normalmente de color negro, que se deposita en el papel que se pretende imprimir por medio de atracción electrostática. Una vez adherido el pigmento, éste se fija en el papel por medio de presión o calor adecuados. Debido a que en el proceso no intervienen diluyentes, originalmente se ha denominado Xerografía, del griego xeros que significa seco.

– Cuando es recomendable: Si buscas la mejor calidad de impresión, gran velocidad y un precio económico en cada copia.

– Inconvenientes: Alto precio inicial.

Video explicativo del funcionamiento de la impresoras láser a cargo del Profesor Hernan Sanchez del ITA. Dura unos 10 min.

En este interesante video podéis ver cómo esta teoría del funcionamiento de las impresoras láser se lleva a cabo. Está en inglés pero si habéis leido primero la explicación creo que no habrá ningún problema en entenderlo. No es más que 1′ 30″ de aclaración.

Otro enlace que explica el funcionamiento de las impresoras láser, también en inglés, es de Discovery Channel y su serie «How does that work?». En cinco minutos explica el sistema completo de funcionamiento.

 

2. Inyección de tinta (Ink Jet)

– Funcionamiento básico: emite unas pequeñas cantidades de tinta a través de unos inyectores que producen pequeñas burbujas (pixels). La manera de crear esas pequeñas gotitas puede ser mediante dos métodos:

2.1 Método térmico. Un impulso eléctrico produce un aumento de temperatura (aprox. 480 °C durante microsegundos) que hace hervir una pequeña cantidad de tinta dentro de una cámara formando una burbuja de vapor que fuerza su salida por los inyectores. Al salir al exterior, este vapor se condensa y forma una minúscula gota de tinta sobre el papel. Después, el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la cámara. Este método tiene el inconveniente de limitar en gran medida la vida de los inyectores, es por eso que estos inyectores se encuentran en los cartuchos de tinta.

2.2 Método piezoeléctrico. Cada inyector está formado por un elemento piezoeléctrico que, al recibir un impulso eléctrico, cambia de forma aumentando bruscamente la presión en el interior del cabezal provocando la inyección de una partícula de tinta. Su ciclo de inyección es más rápido que el térmico.

– Cuando es recomendable: Si necesitas alta calidad de impresión a precio económico (mucho más baratas que láser). Además son muy silenciosas.

– Inconvenientes: Aunque el precio inicial es bajo su coste en tinta es mayor, además también son más lentas que las láser. Puede «correrse» la tinta.

El siguiente video, narrado por el Profesor Hernan Sanchez del ITA, explica como funcionan las impresoras a chorro de tinta InkJet y BoubleJet. Podréis ver cómo surgen este tipo de impresoras (patente Canon), cómo se emite la tinta y cómo se forman los colores en el papel.

Parte 1:

Parte 2:

 

3. Tinta sólida (Solid Ink)

– Funcionamiento básico: Conocidas también como de cambio de fase, utilizan un sistema de transferencia termal mediante el uso de barras sólidas similares a la cera de color , así la tinta se derrite y alimenta un cabezal de impresión controlado por un cristal piezoeléctrico.

– Cuando es recomendable: En oficinas, de continuo funcionamiento, dónde las transparencias están a la orden del día.

– Inconvenientes: En usos personales no son recomendables porque les cuesta calentar, consumen mucha energía y dificulta la escritura manual posterior sobre la cera. Esta monopolizada por la marca Xerox.

 

4. Impacto

– Funcionamiento básico: usan al propio golpeo de las agujas que se ubican en el cabezal para transferir la tinta al papel (similar a las máquinas de escribir), y su uso se reduce en la práctica a la creación de textos (difícilmente imágenes o gráficos). Existen dos tipos fundamentales: las impresoras de margarita (los caracteres se encuentran en una especie de revolver con forma de margarita) o las de bola (en una esfera).

– Cuando es recomendable: En desuso. Si es la impresora que tienes y no hay presupuesto de renovación.

– Inconvenientes: Lentas, poco versátiles, ruidosas…

 

5. Matriz de puntos o matriciales (Dot-Matrix)

– Funcionamiento básico: Se trata de impresoras de impacto que utilizan una matriz de pequeños alfileres para crear puntos precisos.

– Cuando es recomendable: Actualmente en pocos caso. Siguen usándose en las cajas registradoras tradicionales (por su bajo costo, y calidad).

– Inconvenientes: Igual que en las de impacto con la ventaja, respecto a estas, de poder imprimir imágenes de baja calidad.

En el mismo programa, ITA, se explica el funcionamiento de las impresoras matriciales:

 

6. Sublimación de tinta (Dye-sublimation o Dye-sub)

– Funcionamiento básico: Utilizan el calor para transferir la tinta.

– Cuando es recomendable: Aplicaciones de color de alta calidad, es decir, su pretendes imprimir principalmente fotografía de calidad.

– Inconvenientes: Su calidad en texto es menor. Alto coste.

 

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

– ¿Qué es un plotter?¿Para qué se utiliza?

– ¿De dónde se obtiene el tóner?

– ¿Dónde más utilizábamos materiales piezoeléctricos?¿Para qué?

Me permito una pequeña licencia para aquellos que os habéis molestado en llegar hasta las actividades de ampliación. Todos sabemos que en ocasiones las impresoras fallan, los cabezales se ensucian, se atascan… pues bien, el hombre que más sabe de impresoras del mundo os enseñará a resolver el problema de forma sencilla!