Métodos y recursos en la instrumentación científica alternativa orientada a la enseñanza en ciencias e ingeniería

Palabras clave: instrumentos científicos, experimentación científica

Resumen

Como resultado del desarrollo de instrumentos científicos de bajo costo y buen desempeño, se han realizado algunos arreglos experimentales, aplicación de métodos de medición y herramientas (tanto gráficas como formales) para obtener resultados confiables. Muchos de los ensayos fueron pruebas de concepto que, a pesar de no ser cuantitativos, han sido rescatados por su valor en el entendimiento de algunos fenómenos físicos y químicos, útiles en la enseñanza de ciencias e ingeniería. Se analizan algunos métodos usando dos de los recursos disponibles normalmente en una computadora personal: el micrófono y la cámara web; el primero para pruebas basadas en sonido y la segunda para espectrometría tanto de radiación visible como de fotones Raman. Las técnicas descritas han sido examinadas como apoyo al desarrollo de instrumentos científicos alternativos (ICA).

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Aurelio Arbildo López, Universidad de Lima, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Lima, Perú

Doctor en Ingeniería Nuclear por la Universidad de Nuevo México, Estados Unidos. Magíster en Ciencias por la misma casa de estudios. Ingeniero químico por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Ha sido director ejecutivo del Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN) entre el 2002 y el 2007, donde años antes fue investigador y gerente de Investigación y Desarrollo del Centro Nuclear RACSO. Sus áreas de especialización corresponden a adquisición de datos, supervisión y control de procesos industriales con énfasis en instrumentación científica alternativa, sistemas inteligentes y visión artificial. Actualmente, es docente de Automatización Industrial e investigador en la Universidad de Lima; y gerente general de Sociedad Inducontrol Ingeniería S. A. C., compañía dedicada al control de procesos y automatización industrial.

Ernesto Daniel Buendía Platas, Universidad de Lima, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Lima, Perú

Magíster en Arquitectura con mención en Gestión Empresarial por la Universidad Ricardo Palma. Ingeniero industrial por la Universidad de Lima. Tiene diez años de experiencia en la docencia en la Carrera de Ingeniería Industrial de la Universidad de Lima y más de ocho años de experiencia en el sector construcción gestionando proyectos inmobiliarios dedicados a la venta y renta de departamentos, enfocados en brindar soluciones integrales a los residentes de los edificios en el diseño y en el mantenimiento.

Eduardo H. Montoya Rossi, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Facultad de Química e Ingeniería Química, Lima, Perú

Doctor en Ciencias por la Universidad de Amberes, Bélgica. Magíster en Ciencias con mención en Química por la Universidad Peruana Cayetano Heredia. Docente ordinario del Departamento Académico de Fisicoquímica de la Facultad de Química e Ingeniería Química de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, con experiencia en enseñanza y práctica profesional de la fisicoquímica, el análisis químico instrumental y la instrumentación química. Ha publicado veinte artículos científicos originales en revistas indexadas en Scopus. Ha sido director de Investigación y Desarrollo del Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN).

Citas

Dhankhar, D., Nagpal, A., & Rentzepis, P. M. (2021). Cell-phone camera Raman spectrometer. Review of Scientific Instruments, 92(5), 1-8. https://doi.org/10.1063/5.0046281

El Hammoumi, A., Motahhir, S., Chalh, A., El Ghzizal, A., & Derouich, A. (2018). Low-cost virtual instrumentation of PV panel characteristics using Excel and Arduino in comparison with traditional instrumentation. Renewables: Wind, Water, and Solar, 5(1), 1-16. https://doi.org/10.1186/s40807-018-0049-0

Kovarik, M. L., Clapis, J. R., & Romano-Pringle, K. A. (2020). Review of student-built spectroscopy instrumentation projects. Journal of Chemical Education, 97(8), 2185-2195. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c00404

Li, H., Liu, X., Li, L., Mu, X., Genov, R., & Mason, A. (2016). CMOS electrochemical instrumentation for biosensor microsystems: a review. Sensors, 17(12), 74. http://dx.doi.org/10.3390/s17010074

Li, T., Zhong, F., Pan, B., Li, Z., Huang, C., & Deng, Z. (2017). A brief review of OPT101 sensor application in near-infrared spectroscopy instrumentation for intensive care unit clinics. Sensors, 17(8), 1701. http://dx.doi.org/10.3390/s17081701

Montoya, E. H., Arbildo, A., & Baltuano, O. (2015). A homemade cost effective Raman spectrometer with high performance. Journal of Laboratory Chemical Education, 3(4), 67-75. http://article.sapub.org/10.5923.j.jlce.20150304.02.html

Emmanuel, N., Nair, R. B., Abraham, B., & Yoosaf, K. (2021). Fabricating a low-cost Raman spectrometer to introduce students to spectroscopy basics and applied instrument design. Journal of Chemical Education, 98(6), 2109-2116. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.0c01028

Sinhaa, R. K., & Biswas, P. (2020). Structural elucidation of Levofloxacin and Ciprofloxacin using density functional theory and Raman spectroscopy with inexpensive lab-built setup [Resumen]. Journal of Molecular Structure, 1222, 128946 https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2020.128946

Young, C. C., & Sung, I. A. (2020). Fabricating a Raman spectrometer using an optical pickup unit and pulsed power. Scientific Reports, 10, 11692. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68650-7

Publicado
2022-04-22
Cómo citar
Arbildo López, A., Buendía Platas, E. D., & Montoya Rossi, E. H. (2022). Métodos y recursos en la instrumentación científica alternativa orientada a la enseñanza en ciencias e ingeniería. Ingeniería Industrial, 167-187. https://doi.org/10.26439/ing.ind2022.n.5807
Sección
Artículos