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Fura, vehículo que funciona por reacciones químicas, ganó competencia en Perú
Fura ocupó el primer lugar en la competencia regional Chem-E-Car que se realizó en Lima en agosto pasdo. Fotos: Semillero de Investigación CHEM-Car UNAL.
El vehículo fue construido y diseñado por el Semillero de investigación Chem-E-Car de la UNAL Sede Bogotá.
Cada batería pesa 42,5 g y funciona mediante reacciones químicas.
Antes de la competencia, el equipo realiza adecuaciones en Fura.
Póster explicativo del vehículo Fura presentado en la competencia.
El grupo de investigación CHEM-Car, de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, diseñó y construyó a escala el Fura, que gracias a su precisión en el arranque y frenado según la distancia que debía recorrer (20 m) en 2 min, se hizo merecedor del premio.
Al respecto, Nicolás Steven Garay Gutiérrez, estudiante de Ingeniería Mecánica de la UNAL Sede Bogotá, menciona que, “el objetivo del grupo fue diseñar y manufacturar un carro a escala autónomo, es decir que funcione a partir de mecanismos y reacciones químicas que nosotros mismos debemos ingeniar y materializar”.
Construido en acrílico –por ser un material de bajo costo y con buena compatibilidad química y alta resistencia mecánica–, el vehículo mide 28 cm de ancho, 34 cm de alto y 39,5 cm de largo, casi como un carro de juguete tradicional; además pesa 3 kg, su velocidad máxima en competición es de 30 cm/seg y tiene una potencia de 4 vatios.
De igual manera, Fura está compuesto por cinco subsistemas: (i) la transmisión, que brinda el correcto movimiento al vehículo, (ii) el chasis, que ofrece soporte mecánico y estabilidad, (iii) el reactor de frenado, en el cual se da la reacción de cambio de color que permite que el vehículo frene, (iv) la batería eléctrica, y (v) el sistema de control electrónico, encargado de entrelazar los diferentes subsistemas del vehículo para asegurar su correcto funcionamiento, según explica la estudiante Paola Quintero, de Ingeniería Química.
Para moverse, el vehículo necesita 25 baterías diseñadas para funcionar mediante la interacción de reacciones químicas, ¿cómo es esto posible?
El sistema de arranque se encuentra en la parte trasera del vehículo. Cada batería está compuesta por tres láminas, una de aluminio de 10 cm, una de cobre y una de papel filtro humedecido con una solución de hipoclorito de calcio o cal clorada de 70 % a 1 mol, que actúa como puente conductor de energía entre estas.
Al interactuar, estos compuestos producen un flujo de electrones que generan la corriente eléctrica que llega hasta el motor del vehículo e impulsa su arranque y movimiento.
El mecanismo de frenado se produce mediante una “reacción de camaleón”, es decir que presenta un cambio de color súbito. Para ello, sus creadores utilizan parte de una disolución de 0,01 moles de bisulfito de sodio o sal ácida, y de almidón, a la cual se le añade una disolución de 0,02 moles de yodato de potasio, compuesto utilizado principalmente como agente para el tratamiento de harinas.
“Al igual que en el arranque, esta es una reacción de oxidación-reducción, en la cual la generación de yodo molecular y su interacción con el almidón provocan que la solución pase de ser transparente a tener una coloración azul”, explica la estudiante Quintero.
Para modificar y controlar el tiempo en el que la reacción cambia de color, y así asegurar que el carro frene a la distancia deseada, se varía la cantidad de yodato de potasio utilizado en la reacción.
Cada año, el Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE), la organización de ingenieros químicos más grande del mundo, convoca a estudiantes universitarios de todos los países para desarrollar vehículos a propulsión química, con el fin de promover la conciencia sobre la disciplina de la ingeniería química entre los líderes de la industria, los educadores y los futuros profesionales.
En Latinoamérica, la competencia Chem-E-Car se celebró el mes pasado en Lima (Perú), y en ella participaron siete equipos de Colombia, Venezuela y Ecuador. Por recibir el primer puesto, el grupo CHEM-Car UNAL podrá participar en noviembre en Phoenix (EE. UU.), en una competencia mundial.
“Nos sentimos orgullosos de este logro que nos ha permitido explorar el ingenio y la rigurosidad académica, para así plantearnos soluciones inmediatas durante la competencia. Además, ha sido una experiencia personal muy enriquecedora”, afirman los integrantes del equipo.
El grupo CHEM-Car UNAL está conformado por diez miembros interdisciplinares: 7 estudiantes del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, 2 del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, y 1 del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
El equipo está realizando diferentes actividades para reunir fondos que les permitan viajar a Estados Unidos. Más información en Instagram: @ChemECar_unalbog
