Tabla periódica 3D

    Este curso nos hemos propuesto el diseño y construcción de una tabla periódica, mediante la impresora 3D del centro, con la colaboración de distintos profesores de diferentes departamentos: Tecnología, Física y Química y Educación Plástica.

    La idea nos la propuso una querida profesora de Física y Química, Mª Carmen Ramírez, que se jubiló el curso pasado, y estamos seguros de que hubiera disfrutado con la participación en este proyecto. Pero sin duda alguna, consideramos muy valiosa su participación, ya que fue la promotora del proyecto de alguna forma.

    2019 fue declarado por Naciones Unidas como el Año de la Tabla Periódica, porque se cumplieron 150 años desde que el químico ruso Dimitri Mendeléyev creó su versión en 1869. Y con este proyecto hemos querido contribuir al homenaje, ya que según señaló en la BBC el decano de la Facultad de Química de la Universidad de Murcia, Pedro Lozano: “la tabla periódica es en esencia la exposición de todos los ladrillos con los que se construye el universo”.

    La tabla periódica consta de 118 elementos: 92 que se encuentran en la naturaleza y 26 elementos pesados que fueron sintetizados en el laboratorio. Los elementos están ordenados horizontalmente por su número atómico, y cada columna incluye elementos con propiedades similares.

    En el proyecto están participando muchos alumnos de todos los cursos, desde 1º de la ESO hasta 1º de Bachillerato, en las asignaturas de Tecnología, Programación y Robótica, Tecnología de la Información y la Comunicación I y Física y Química.

    Para el desarrollo de la creación de la tabla periódica en la que cada elemento será diseñado e impreso en la impresora 3D de Tecnología, se están realizando las siguientes actividades:

• Los alumnos de Física y Química tendrán que realizar una labor de investigación de cada uno de los elementos químicos, recopilando la información básica de cada uno de ellos. Toda esta información será volcada en un archivo de Power Point de cinco diapositivas y portada, que refleje el nombre, símbolo, fotografía, grupo y período del elemento estudiado. A cada alumno se le asignará el estudio de un elemento de los 118 que componen la tabla.

• Los alumnos de Tecnología Programación y Robótica, y de Tecnología de la Información y la Comunicación I, se van a encargar del diseño en 3D, mediante software informático, de cada uno de los elementos de la tabla periódica. Estos diseños consisten en cubos de 10 cm, con un orificio transversal de 5mm, que tendrán que llevar el nombre y símbolo del elemento, así como otras informaciones relevantes, como su número atómico y masa atómica. Este diseño se realizará mediante programas de diseño en 3D como  Tinkercad, Sketchup... Cada uno de los ficheros será después convertido para su impresión en 3D (stl y gcode). Con la impresora 3D del taller de Tecnología se irán imprimiendo en diferentes colores: 

- Los metales, en color turquesa.

- Los semimetales, en color amarillo.

- Los no metales, en color coral.

- Los gases nobles, en color azul.

    El material que se va a utilizar es el filamento PLA de 1,75 mm.

Para abreviar la laboriosa tarea de la impresión de los 118 elementos, los cubos se han escalado a 8 cm, con objeto de poder imprimirlos de 4 en 4, ya que la cama o base de la impresora es un cuadrado de 20×20 cm. 

• Una vez impresas las piezas, los alumnos de Tecnología Programación y Robótica y Tecnología de la Información y Comunicación I crearán códigos QR, que se pegarán en una de las caras de cada cubo. Si se escanea dicho código QR, habrán enlazado los alumnos y se podrá visualizar la presentación en Power Point, que han realizado en la asignatura de Física y Química con la información más relevante de cada elemento: etimología del nombre del elemento, descubrimiento, propiedades, estado en la naturaleza y aplicaciones. En otra de las caras se añadirá una fotografía del elemento.

• Finalmente, los alumnos de 4º de la ESO de Tecnología Programación y Robótica realizarán el montaje de todos los cubos impresos sobre una estructura que se realizará en el taller de Tecnología para colocar los distintos elementos de acuerdo a la Tabla Periódica. Dicha estructura consistirá básicamente en varillas metálicas de 4mm de diámetro sujetas a una base, todavía por diseñar su modelo, pero en principio se quiere también diseñar e imprimir con la impresora 3D. Sobre estas varillas se insertarán los cubos por el orificio transversal, formando las distintas columnas, pudiendo rotar las piezas para que se pueda ver toda la información.

• Desde el Departamento de Educación Plástica se contribuirá a la rotulación en el cubo de toda la información que se ha imprimido en relieve, el nombre, símbolo masa y número atómico, ya que la impresora 3D solo permite imprimir cada pieza en un único color, y es necesario rotular los distintos elementos según la siguiente leyenda:     

• Negro, para los sólidos.

• Azul, para los líquidos.

• Rojo, para los gases.

• Violeta, para los artificiales.

• Aspiramos a la participación del proyecto, una vez terminado, en el concurso de robótica ROBOCMPEONES 2020, en la categoría de IMPRESIÓN 3D, que tendrá lugar la primera semana de mayo en el polideportivo Fernando Martín de Fuenlabrada (http://robocampeones.org/). Dada la magnitud del proyecto, 118 elementos, y las distintas actividades que lo completan intentaremos que no se extienda a más de un curso escolar y así poder participar con él este curso. 

• Se realizará también una exposición definitiva de la tabla en el instituto, aunque todavía está por determinar el lugar. Se admiten sugerencias al respecto.