Al igual que otras veces hemos comentado sobre otras cuestiones fundamentales en el campo de la electrónica y la electricidad, como la ley de Ohm, o las leyes de Kirchoff, e incluso los tipos de circuitos eléctricos básicos, también sería interesante conocer qué es la constante de Faraday, ya que te puede ayudar a saber un poco más de las cargas.

En este artículo podrás comprender un poco mejor qué es dicha constante, para qué se puede aplicar, y cómo se calcula…

¿Qué es la constante de Faraday?

La constante de Faraday es una constante muy empleada en los campos de la física y la química. Se define como la cantidad de carga eléctrica por mol de electrones. Su nombre proviene en honor al científico británico Michael Faraday. Esta constante se puede usar en los sistemas electroquímicos para calcular la masa de los elementos que se forman en un electrodo.

Se puede representar por la letra F, y se define como la carga elemental molar, pudiéndose calcular como:

Siendo F el valor resultante de la constante de Farday, e la carga eléctrica elemental, y Na la constante de Avogadro:

• e = 1.602176634×10^-19 C
• Na = 6.02214076×10²³  mol^-1

Según el S.I. esta constante de Faraday es exacta, al igual que otras constantes, y su valor preciso es de: 96485,3321233100184 C/mol. Como puedes ver, se expresa en la unidad C/mol, es decir, culombios por mol. Y para entender qué son estas unidades, si no lo sabes aún, puedes seguir leyendo los dos siguientes apartados…

¿Qué es un mol?

Un mol es una unidad que mide la cantidad de sustancia. Dentro del S.I. de unidades, es una de las 7 magnitudes fundamentales. En cualquier sustancia, ya sea un elemento o un compuesto químico, hay una serie de unidades elementales que lo componen. Un mol sería equivalente a 6,022 140 76 × 10²³ entidades elementales, que es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro.

Estas entidades elementales pueden ser un átomo, una molécula, un ión, un electrón, fotones, o cualquier otro tipo de partícula elemental. Por ejemplo, con ello se pueden calcular la cantidad de átomos que hay en un gramo de una sustancia dada.

En la química, el mol es fundamental, ya que permite hacer muchos cálculos para las composiciones, reacciones químicas, etc. Por ejemplo, para el agua (H₂O), se tiene una reacción 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, es decir, que dos moles de hidrógeno (H₂) y un mol de oxígeno (O₂) reaccionan para formar dos moles de agua. Además, también se pueden usar para expresar la concentración (véase molaridad).

¿Qué es la carga eléctrica?

Por otro lado, de la carga eléctrica ya hemos hablado en otras ocasiones, se trata de una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que manifiestan fuerzas de atracción y repulsión entre ellas debido a unos campos electromagnéticos. La interacción electromagnética, entre la carga y el campo eléctrico, es una de las 4 interacciones fundamentales de la física, junto con la fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil, y la gravitatoria.

Para medir esta carga eléctrica se emplea el Coulomb (C) o Culombio, y está definida como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente eléctrica de un amperio de intensidad.

Aplicaciones de la constante de Faraday

Si te preguntas qué aplicación práctica puede tener esta constante de Faraday, la verdad es que tiene bastantes, algunos ejemplos son:

• Galvanoplastia/anodización: para los procesos de la industria metalúrgica donde un metal se recubre de otro mediante electrólisis. Por ejemplo, cuando el acero se galvaniza con una capa de zinc para darle mayor resistencia a la corrosión. En estos procesos se emplea el metal a recubrir como ánodo y el electrolito es una sal soluble del material del ánodo.
• Purificación de metales: también se puede aplicar a las fórmulas empleadas para el refinamiento de metales como el cobre, zinc, estaño, etc. También por procedimientos de electrólisis.
• Fabricación de químicos: para producir compuestos químicos también se suele emplear esta constante.
• Análisis químico: mediante electrólisis también se podría determinar la composición química.
• Producción de gases: gases como el oxígeno o el hidrógeno que se obtienen a partir del agua mediante electrólisis también usan esta constante para los cálculos.
• Medicina y estética: también se pueden usar electrólisis para estimular ciertos nervios o tratar ciertos problemas, además de eliminar el vello no deseado. Sin la constante, no se podrían haber desarrollado multitud de herramientas de este tipo.
• Impresión: para las imprentas también se emplean procesos de electrólisis para ciertos elementos.
• Condensadores electrolíticos: un componente electrónico muy conocido y que se compone de una película delgada de óxido de aluminio y un ánodo de aluminio entre electrodos. El electrolito es una mezcla de ácido bórico, gilcerina e hidróxido de amonio. Y así es como se consiguen esas capacidades tan grandes…

¿Qué es la electrólisis?

Y ya que la constante de Faraday está tan relacionada con la electrólisis, vamos a ver qué es este otro término que se emplea bastante en la industria. Gracias a este proceso se pueden separar elementos de un compuesto por medio de electricidad. Esto se hace mediante la liberación de electrones por los aniones del ánodo (oxidación) y la captura de electrones por los cationes del cátodo (reducción).

Fue descubierta accidentalmente por William Nicholson, en 1800, mientrs estudiaba el funcionamiento de las baterías químicas. En 1834, Michael Faraday desarrolló y publicó las leyes de la electrólisis.

Por ejemplo, la electrólisis del agua H₂O, permite crear oxígeno e hidrógeno. Si se le aplica un corriente continua a través de unos electrodos, lo que conseguirá separar el oxígeno del hidrógeno, y poder aislar ambos gases (no pueden entrar en contacto, ya que producen una reacción explosiva muy peligrosa).

Uno de los objetos más versátiles y necesarios para todo estudio o taller de electrónica es una fuente de alimentación regulable. Con ella podrás alimentar todo tipo de circuitos, pudiendo aplicar diferentes voltajes e intensidades que se regulan fácilmente. Así te podrás olvidar de otras baterías o adaptadores específicos para cada circuito.

Una fuente de alimentación universal para todos tus proyectos. Además, no solo sirve para alimentar un circuito, también puedes usarlo como una herramienta de prueba, ya que podrás ver si un componente o circuito funciona adecuadamente cuando lo toques con las puntas de sus sondas…

¿Qué es una fuente de alimentación regulable?

Sobre qué es una fuente de alimentación, y los principios de funcionamiento, ya hemos comentado en este blog. Sin embargo, cuando se trata de una fuente de alimentación regulable, tiene una pequeña diferencia con las convencionales.

Una fuente de alimentación es un dispositivo capaz de alimentar con energía eléctrica a un circuito o componente. Pues bien, cuando se habla de una fuente regulable, es aquella en la que se pueden ajustar los voltajes entre un rango determinado, e incluso las intensidades. Así no tendrás una salida fija de 3v3, 5v, 12v, etc., sino que podrás elegir cuál es la alimentación que necesitas.

Cómo elegir una buena fuente regulable

Para elegir una buena fuente de alimentación regulable, tienes que atender a una serie de factores que deberías considerar. Así podrás comprar el producto que mejor se adapte a tus necesidades:

• Presupuesto: lo primero es determinar cuánto dinero te quieres gastar en tu fuente de alimentación regulable, ya que así podrás irte a un rango de modelos concreto y eliminar todo aquello que quede fuera de tus posibilidades.
• Necesidades: lo siguiente es determinar para qué vas a usar tu fuente de alimentación regulable, si es para proyectos maker o DIY eventuales, o si es para un laboratorio más profesional, para uso profesional en un taller de electrónica, etc. Este también determinará si necesitas algo más fiable y caro, o si puedes contentarte con una más sencilla.
• Marca: existen varias marcas que destacan por encima del resto. Pero tampoco debes obsesionarte con ello. Siempre, si es una marca más conocida, tendrás más garantías de calidad y un mejor soporte en caso de que algo ocurra.
• Características técnicas: esto es muy personal, y dependerá de lo que busques. Pero piensa qué rango de voltajes e intensidades sueles necesitar, para que se ajuste a eso. También sería importante la potencia soportada (W).

Mejores fuentes de alimentación regulables

Si estás buscando una buena fuente de alimentación regulable, aquí puedes ver algunos de los modelos y marcas más recomendados:

• PeakTech 1525: es una marca de fuentes de alimentación regulables muy fiable y potente. Este modelo puede ir desde los 1-16 voltios de corriente continua, y desde los 0-40A de intensidad, aunque hay otros modelos más caros que pueden llegar a los 60A. Cuenta con una pantalla LED donde leer los valores de tensión y corriente actual, además de un sistema inteligente de refrigeración mediante ventiladores, y 3 preajustes posibles.
• Baugger Wanptek Nps1203W: otro de los mejores modelos de fuente regulable, con una capacidad de salida de 0-120v de CC, y de 0-3A. Con una pantalla digital para poder ver con precisión los valores suministrados, tamaño compacto, segura, y con controles manuales sencillos.
• COODEN Key: es una sencilla fuente de alimentación regulable apta tanto para uso en el hogar por aficionados como para laboratorios, e incluso centros educativos. Incluye una pantalla digital para ver los valores del suministro, y se puede regular de 0-30 voltios y de 0-10 amperios de corriente continua.
• Uniroi DC: esta fuente permite un ajuste de entre 0 y 32 voltios, y de 0 a 10.2 amperios. Con una precisión regulable de 0.01v y de 0.001A. Con pantalla LED de gran tamaño, compacta, control de temperatura inteligente, y muy fiable.
• RockSeed RS305P: una fuente de alimentación regulable con capacidad de ajuste de 0-30V, y de 0-5A. Con una pantalla LED de 4 dígitos y 6 sets, ajustes avanzados, memoria, y capacidad de conexión con un PC mediante un cable USB para interactuar con el software compatible solo con Windows.
• Hanmatek HM305: una fuente similar a la anterior, con un tamaño más compacto, sencilla y barata. Incluye pantalla LED para visualizar los valores de intensidad y tensión. Permite un ajuste fácil de la tensión entre 0-30V y de la corriente entre 0-5A. Existen otras variantes que pueden llegar hasta los 10A.
• Kaiweets cc: este otro modelo también está entre los mejores, con un suministro de corriente contínua y con una gran precisión para la regulación de la salida. Puede llegar desde los 0 a los 30V y desde los 0 a los 10A. También tiene pantalla LED y un puerto USB de 5v/2A de alimentación.
• Eventek: es una de las mejores marcas de fuentes de alimentación regulables que existe, y su precio es bastante atractivo. Este modelo permite regular de 0 a 30 voltios, y de 0 a 10 amperios. Con una gran pantalla LED de 4 dígitos, tamaño compacto, muy fiable y segura, y con cables de cocodrilo/líneas de prueba incluidas.

Seguro que muchos desconocen totalmente este instrumento, ya que es un gran desconocido para muchos. Sin embargo, puede ayudarte bastante en tu taller si trabajas con tornillos o tuercas de pequeño tamaño. Con esta bandeja magnética para tornillos no los perderás jamás, y luego no tendrás que lamentar que falta alguno a la hora de montar tu proyecto.

Es frecuente cuando se trabaja con estas piezas metálicas tan pequeñas que terminen perdiéndose, pero con este instrumento eso dejará de ocurrir, y tus fastons, tornillos, etc, los tendrás siempre a mano…

¿Qué es una bandeja magnética para tornillos?

Una bandeja magnética para tornillos es una bandeja circular, o cuadrada, que suele estar hecha en acero inoxidable resistente a la corrosión. Gracias al imán que incorpora en su base, mantendrá todas las piezas (tuercas, pernos,…) y herramientas metálicas adheridas para que estén siempre donde las necesitas y no se pierda ninguna.

Además, suelen incluir una protección de goma en su base, justo donde el imán permanente, para que así no se deslice fácilmente y mantenga la posición. Así la podrás usar en todo tipo de superficies, desde una mesa doméstica, hasta un banco de trabajo, garaje, etc.

Si quieres adquirir una bandeja magnética barata, puedes echarle un vistazo a estas recomendaciones:

• Bandeja imantada rectangular de 230x130 mm.
• Cuenco robusto magnético de 15 cm de diámetro.
• Bandeja redonda de acero inoxidable de 150cm de diámetro.
• Juego de 3 boles magnéticos de 15, 11 y 7.5 cm de diámetro.
• Barra magnética para herramientas. Puede servir tanto para talleres, para dejar anclados a la pared tus herramientas metálicas, como para cocinas, para los cuchillos, etc.

Aunque pueda parecer una unidad de longitud, al micrómetro que nos referimos aquí es al instrumento denominado así. También se le conoce como calibre Palmer, y puede ser una herramienta indispensable para cualquier taller de un maker o para los apasionados del DIY, ya que permite medir con gran precisión lo que otros instrumentos no pueden.

En este artículo aprenderás un poco más sobre qué es, para qué sirve, su funcionamiento, así como las claves para elegir uno bueno para tus futuros proyectos…

¿Qué es un micrómetro?

El micrómetro, o calibre de Palmer, es un instrumento de medición muy preciso. Como su propio nombre indica, sirve para medir objetos de un tamaño muy pequeño con una gran precisión. Generalmente, suelen tener un error mínimo, pudiendo medir incluso hasta centésimas (0,01 mm) o milésimas (0,001 mm) de milímetro.

Su aspecto te recordará mucho a un pie de rey o calibre convencional. De hecho, la forma que tiene de trabajar es muy similar. Emplea un tornillo con una escala graduada que servirá para determinar la medida. Estos aparatos tocan los extremos del objeto a medir, y mirando su escala obtendrás el resultado de la medición. Eso sí, tiene un mínimo y un máximo, generalmente suele ser de 0-25 mm, aunque hay algunos más grandes.

Historia

Con la industrialización, especialmente durante la Revolución Industrial, comenzó a florecer un gran interés por medir las cosas de forma muy precisa. Los instrumentos empleados en aquella época, como los calibres convencionales, o metros, no eran suficientes.

Una serie de inventos del pasado, como el tornillo micrométrico de William Gascoigne de 1640, propiciaron una mejora para el vernier o nonio empleados en los calibres de la época. La astronomía fue uno de los primeros sectores donde se aplicaría, para medir con un telescopio las distancias de forma precisa.

Más tarde llegarían otras modificaciones y mejoras para este tipo de instrumentos. Como la del francés Jean Laurent Palmer, que en 1848, construyó el primer desarrollo de micrómetro de mano. El invento se expuso en París en 1867, donde llamaría la atención de Joseph Brown y Lucius Sharpe (de BRown & Sharpe), quienes comenzaron a fabricarlo como herramienta de forma masiva en 1868.

Este evento facilitó que los empleados de los talleres pudieran contar con una herramienta mucho más precisa que las que tenían anteriormente. Pero no sería hasta 1890, cuando el empresario e inventor estadounidense Laroy Sunderland Starrett actualizó el micrómetro y patentó una forma más actual del mismo. Además, fundó la compañía Starrett, una de las mayores productoras actuales de instrumentos de medición.

Partes del micrómetro

En la imagen superior se pueden apreciar las partes más importantes de un calibre de Palmer o micrómetro. Estas partes son:

1. Cuerpo: es la pieza metálica que constituye el armazón. Se crea de un material que no varíe mucho con los cambios térmicos, es decir, con la dilatación y contracción, ya que esto podría hacer que se tomasen medidas erróneas.

2. Tope: es el que determinará el 0 de la medida. Es importante que sea de un material duro, como el acero, para evitar que se desgaste y pueda alterar la medida.

3. Espiga: es un elemento móvil que determinará la medida del micrómetro. Esta será la que se desplace según gires el tornillo hasta hacer contacto con la pieza. Es decir, la distancia entre tope y la espiga será la medida. Igualmente, también suele estar hecha en el mismo material que el tope.

4. Palanca de fijación: permite bloquear el desplazamiento de la espiga para fijar una medida y que no se mueva, incluso si has retirado la pieza a medir.

5. Trinquete: es una pieza que limitará la fuerza ejercida al realizar la medición por contacto. Se puede ajustar fácilmente.

6. Tambor móvil: es donde se graba la escala de medición más precisa, en decenas de mm. Los que tienen nonio, también tendrán otra segunda escala para mayor precisión, incluso milésimas de milímetro.

7. Tambor fijo: es donde se marca la escala fija. Cada raya es un milímetro, y según donde el tambor fijo marque, esa será la medida.

Cómo funciona el micrómetro o calibre Palmer

El micrómetro tiene un principio sencillo. Se basa en un tornillo para transformar pequeños desplazamientos en una medida precisa gracias a su escala. El usuario de este tipo de herramienta, podrá ir roscando el tornillo hasta que las puntas de medida hagan contacto con las superficies del objeto a medir.

Observando las marcas del tambor graduado, se puede determinar la medida. Además, muchos de estos micrómetros incluyen un nonio, que permitirá una lectura de medidas con fracciones gracias a la incorporación de una escala más pequeña.

Por supuesto, a diferencia del pie de rey o calibre convencional, el de Palmer solo mide diámetros o longitudes exteriores. Ya sabes que el calibre convencional también tiene la capacidad de medir diámetros interiores, e incluso profundidades… No obstante, como verás en el apartado siguiente, existen algunos tipos que pueden resolver esto.

Tipos

Existen varios tipos de micrómetro. Según la forma de lectura, pueden ser:

• Mecánicos: son totalmente manuales, y la lectura se realiza interpretando una escala grabada.
• Digitales: son electrónicos, con una pantalla LCD donde se muestra la lectura para mayor facilidad.

También se pueden dividir en dos según el tipo de unidades empleadas:

• Sistema decimal: usan las unidades del SI, es decir, el sistema métrico, con milímetros o submúltiplos de este.
• Sistema sajón: emplean como base las pulgadas.

Según qué midan, también puedes toparte con micrómetros tipo:

• Estándar: son los que miden longitudes o diámetros de las piezas.
• De profundidad: son un tipo especial que cuenta con un soporte con dos topes o una base que se apoyan sobre la superficie. Mientras que la espiga sale en perpendicular a la base para tocar el fondo y así medir profundidades con precisión.
• De interiores: también los hay modificados con dos piezas de contacto para medir distancias o diámetros interiores con exactitud, como el interior de un tubo, etc.

También existen otras formas de catalogarlos, pero estas son las más importantes.

Dónde comprar un micrómetro

Si quieres comprar un micrómetro de calidad y preciso, aquí tienes algunas recomendaciones que te pueden interesar:

• Micrómetro de exteriores analógico Proster (0-25 mm con graduación 0.1 mm).
• Micrómetro de exteriores digital Beslands (0-25 mm con graduación de 0.001 mm) con pantalla LCD.
• No products found..
• Mitutoyo MT128-101 micrómetro analógico de profundidad (0-25 mm).

Existen multitud de tipos de diodos semiconductores, con aplicaciones muy diversas. Desde los diodos rectificadores, pasando por el Zener, hasta los LED que emiten luz. En este artículo nos interesa un componente electrónico concreto, el diodo de propósito general 1n4148. Será el que analicemos en cuanto a sus características y mostraremos algunas de las posibles aplicaciones.

El 1n4148 es una pequeña unidad de silicio que esconde grandes secretos que deberías de conocer. Un componente que te puede aportar mucho a tus proyectos si te gusta el DIY electrónico o eres un maker…

¿Qué es un diodo semiconductor?

Un diodo es un dispositivo semiconductor que actúa como un interruptor de estado sólido y de forma unidireccional para la corriente. Aunque hay excepciones, como el caso del diodo LED o IR, que emiten una onda electromagnética. En el primer caso una luz visible de algún color, o radiación infrarroja. En cambio, en este artículo, dado que hablaremos del 1n4148, solo nos interesan los que actúan como alteradores de la corriente.

La palabra diodo proviene del griego, y significa «dos caminos». A pesar de eso, lo que hace es precisamente lo contrario, es decir, que bloquea el paso de corriente hacia la otra dirección. No obstante, si se aprecia la curva I-V característica del diodo, se puede ver que consta de dos regiones diferenciadas. Por debajo de cierta diferencia potencial se comportará como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto circuito con muy poca resistencia eléctrica.

Estos diodos tienen una unión de dos tipos de semiconductor P y N. Y también tienen dos terminales de conexión, un ánodo (terminal positivo) y un cátodo (terminal negativo). En función de la forma en la que se aplique la corriente se pueden diferenciar dos configuraciones:

• Polarización directa: cuando el flujo de corriente pasa. El polo negativo de la batería o fuente de alimentación repele los electrones libres del cristal N y los electrones se dirigen hacia la unión PN. El polo positivo de la batería o fuente atrae los electrones de valencia del cristal P (empuja los huecos hacia la unión PN). Cuando la diferencia de potencial entre los bornes es mayor que la diferencia de potencial de la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal N adquieren suficiente energía como para saltar a los huecos del cristal P y fluye la corriente.
• Polarización inversa: cuando actúa como un aislante y no permite que fluya la corriente. En este caso la polarización será la contraria, es decir, la fuente estará suministrando en el sentido opuesto, haciendo que la corriente de electrones entre por la zona P y empuje los electrones dentro de los huevos. El borne positivo de la batería atraerá los electrones de la zona N, y esto generará una franja que actuará como aislante entre las uniones.

Estos componentes se crearon en base al principio de los experimentos de Lee De Forest. Los primeros que aparecieron eran grandes válvulas de vacío o tubos de vacío. Unas ampollas de cristal termoiónicas con una serie de electrodos que hacían las veces de estos dispositivos, pero que emitían mucho calor, consumían bastante, eran grandes, y se podían estropear como las bombillas. Por eso se decidió a sustituirlo con componentes de estado sólido (semiconductores).

Aplicaciones

Los diodos, como el 1n4148, tienen multitud de aplicaciones. Son dispositivos muy populares en los circuitos electrónicos de corriente continua y también en algunos de alterna. De hecho, ya vimos cómo en las fuentes de alimentación cumplían un acometido muy importante a la hora de pasar de CA a CC. Esa es su vertiente como rectificadores, ya que cambian una señal de corriente sinusoidal por una continua en forma de pulsos al bloquear la corriente en sentido opuesto.

También pueden funcionar como interruptores controlados eléctricamente, como protectores de circuitos, como generadores de ruido, etc.

Tipos de diodos

Los diodos se pueden clasificar según el voltaje que toleren, la intensidad, el material (p.e.: silicio), y otras características. Algunos de los tipos más importantes son:

• Diodo detector: son conocidos como de baja señal o de contacto puntual. Están diseñados para usar con muy altas frecuencias y baja corriente. Los podrás encontrar tanto de germanio (umbral de 0.2 a 0.3 voltios) como de silicio (umbral 0.6 a 0-7 voltios). Dependiendo del dopado de las zonas P y N tendrán diferentes características de resistencia y caída.
• Diodo rectificador: conducen solo en poralización directa, como he explicado antes. Se usan para transformar voltajes o rectificar señales. También puedes encontrar diversos tipos, con distintas tolerancias en cuanto a corriente y voltaje soportado.
• Diodo Zener: es otro tipo muy popular. Permite el flujo de corriente inversamente y se suelen usar como dispositivos de control. Si se polarizan directamente se pueden comportar como un diodo normal.
• LED: el diodo emisor de luz es diferente a los anteriores, ya que lo que hace es transformar la energía eléctrica en lumínica. Eso es así gracias a un proceso de electroluminiscencia en el que huecos y electrones se recombinan para producir esta luz cuando se polariza de forma directa.
• Diodo Schottky: son conocidos como de recuperación rápida o de portadores calientes. Suelen ser de silicio y se caracterizan por una caída de voltaje muy pequeña (<0.25v aprox). Es decir, el tiempo de conmutación será muy corto.
• Diodo Schockley: a pesar de la similitud en el nombre, es diferente al anterior. Tiene uniones PNPN y tiene dos estados estables posibles (bloqueo o alta impedancia y conducción o baja impedancia).
• Diodo de recuperación del paso (SRD): también se conoce como de almacenaje de carga, y tiene la capacidad de almacenar una carga del pulso positivo y utilizar el pulso negativo de las señales sinusoidales.
• Diodo de túnel: también llamado como Esaki, se usan como interruptores de estado sólido de alta velocidad, ya que pueden trabajar en nanosegundos. Eso es así por una zona de agotamiento extremadamente delgada y una curva donde la región de resistencia negativa disminuye a medida que aumenta el voltaje.
• Diodo varactor: es menos conocido que los anteriores, pero también se emplea en algunos proyectos. El varicap se usa como un condensador variable controlado por voltaje. Opera inversamente.
• Fotodiodo láser e IR: son diodos similares a los LEDs, pero en vez de emitir luz, emiten una onda electromagnética muy concreta. Como puede ser una luz monocromática (láser) o una infrarroja (IR).
• Diodo de supresión de tensión transistoria (TVS): se ha diseñado para derivar o desviar picos de tensión y proteger circuitos de este problema. También pueden proteger de descargas electrostáticas (ESD).
• Diodos dopados con oro: son diodos que se dopan empleando átomos de oro. Eso les da una ventaja, y es que tienen una respuesta mucho más rápida.
• Diodo Peltier: este tipo de células permite una unión capaz de generar calor y enfriar en según que lado. Más información.
• Diodo de avalancha: son similares a los Zener, pero funcionan bajo otro fenómeno conocido como efecto avalancha.
• Otros: existen otros como los GUNN, variantes de los anteriores como los OLED para pantallas, etc.

El diodo 1n4148 de propósito general

El diodo 1N4148 es un tipo de diodo de conmutación de silicio estándar. Es uno de los más populares que se emplean en el mundo de la electrónica. Además es muy duradero, ya que tiene unas especificaciones muy buenas pese a su bajo coste.

El nombre sigue la nomenclatura JEDEC, y es muy útil para aplicaciones de conmutación de hasta aproximadamente frecuencias de 100 Mhz con un tiempo de recuperación inversa que no suele superar los 4ns.

Historia

Texas Instruments creó en 1960 el diodo 1n914. Tras su registro un año más tarde, más de una decena de fabricantes adquirieron los derechos de éste para fabricarlo. En 1968 llegaría el 1N4148 al registro JEDEC, comenzándose a usar en aplicaciones militares e industriales en la época. En la actualidad son muchos los que producen y venden estos dispositivos tanto bajo el nombre 1N4148 como bajo el 1N914. Las diferencias entre ambos es prácticamente el nombre y poco más. Solo se diferencian en su especificación de corriente de fuga.

Pinout y empaquetado del 1n4148

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El diodo 1n4148 suele venir empaquetado bajo DO-35, con un envoltorio axial de vidrio. También lo puedes encontrar en otros formatos como SOD para montaje superficial, etc.

En cuanto al pinout, solo dispone de dos pines o bornes. Si te fijas en la franja negra de este diodo, el extremo más cercano a esa franja negra será el cátodo, mientras el otro extremo será el ánodo.

Más información – datasheet

Especificaciones

En cuanto a las especificaciones del 1n4148, suelen ser:

• Voltaje directo máximo: 1v a 10mA
• Voltaje de ruptura mínimo y corriente de fuga inversa: 75v a 5 μA; 100 V a 100 μA
• Tiempo máximo de recuperación inversa: 4ns
• Máxima disipación de potencia: 500mW

Dónde comprar un 1n4148

Si deseas comprar un diodo 1n4148 debes saber que es un dispositivo muy barato, y lo puedes encontrar en tiendas especializadas de electrónica o en internet en superficies como Amazon. Por ejemplo, aquí tienes algunas recomendaciones:

• Maletín con un surtido de 300 diodos, entre ellos el 1n4148
• 25 unidades del diodo rectificador 1n4148
• Paquete de 50 unidades del 1n4148

Si estás pensando en usar servidores NAS, entonces deberías saber que tienes a tu alcance varias opciones. Desde usar una Raspberry Pi con algún medio de almacenamiento, ya sea la propia tarjeta SD o una memoria externa USB, configurada para servir como servicio de almacenamiento en red, hasta usar un servicio de almacenamiento en la nube de algún proveedor, como el hosting elástico de Webempresa, pasando por soluciones NAS por hardware.

Al igual que un servidor web, los servidores NAS pueden ser de lo más útil en la actualidad. Ya sea para almacenar datos a los que puedes acceder desde donde sea en cualquier momento, hasta usar éstos para backups o copias de seguridad, como un almacenamiento multimedia propio, y un largo etc. La versatilidad es máxima, pero deberías conocer más de cerca las soluciones existentes para que puedas elegir la mejor para tus necesidades…

¿Qué es un servidor?

Es importante conocer qué es un servidor para que sepas que no todos se encuentran en grandes centros de datos, sino que también lo puedes implementar en tu PC, en tu Raspberry Pi, e incluso en un dispositivo móvil.

En el ámbito informático, un servidor no es más que un computador, independientemente de su tamaño y potencia. Este computador constará de las partes esenciales de las que consta cualquier equipo, así como un sistema operativo y un software que sirve para dar un servicio (de ahí su nombre). Por ejemplo, puedes tener servidores NAS dedicados para almacenamiento en red, servidores web para alojar páginas, servidores de autenticación, etc.

Sea cual sea el servicio aportado por el servidor, habrá otros dispositivos que se conectarán a él para beneficiarse de dicho servicio del que proveen (modelo servidor-cliente). Estos otros dispositivos se conocen como clientes y también pueden ser desde un smartphone, una Smart TV, un PC, etc.

Cómo implementar servidores

El modelo cliente-servidor es un concepto sencillo, en el cual un servidor estará siempre a la espera de que un cliente o clientes realicen una petición. Pero dicho servidor se puede implementar de varias maneras:

• Compartido: suele hacer referencia a un hosting, o alojamiento web, que se comparte. Es decir, donde se alojan varias webs y que suelen ser de diferentes propietarios. Es decir, se comparte el hardware del servidor (RAM, CPU, almacenamiento y ancho de banda).
  • Ventajas: suelen ser más baratos al estar compartido con otros. No necesita de conocimientos técnicos elevados, es fácil para comenzar.
  • Desventajas: no es un tan versátil y para ciertas aplicaciones se puede echar de menos una falta de control. Al ser compartido, puede que las prestaciones no sean las mejores.
  • ¿Para qué? Pueden ser magníficos para blogs o webs que comienzan y que tienen un tráfico de menos de 30.000 visitas mensuales. Incluso para pequeños portales de negocios pequeños.
• VPS (Virtual Private Server): se están haciendo cada vez más populares. Básicamente es un computador «fragmentado» en diversos servidores virtuales. Es decir, una máquina física cuyos recursos se reparten entre varias máquinas virtuales. Eso los deja entre los compartidos y los dedicados. Es decir, cada usuario podrá tener un sistema operativo para ellos solos, y unos recursos (vCPU, vRAM, almacenamiento, red) que no tendrán que compartir con nadie, pudiendo gestionar el VPS como si fuese un dedicado.
  • Ventajas: aportan estabilidad y escalabilidad. Tendrás acceso root al servidor (a tu parcela). Podrás instalar o desinstalar cualquier software que tú quieras. En cuanto al coste, son más baratos que los dedicados.
  • Desventajas: la gestión, parcheado y seguridad será tu responsabilidad. Si surgen problemas también deberás solucionarlos tú, por lo que necesita conocimientos técnicos mayores que los compartidos. A pesar de ser más versátil que el compartido, continúa teniendo ciertas limitaciones frente al dedicado.
  • ¿Para qué? Magníficos para pequeñas y medianas empresas que quieran alojar su web o servicios.
• Dedicado: en ellos tendrás el control del entorno, sin «vecinos molestos». Eso significa que tendrás la máquina para ti, pudiendo administrarla como quieras y construir la infraestructura que necesitas.
  • Ventajas: muy personalizable, acceso y control total sobre el servidor, garantiza la disponibilidad de todos los recursos para ti, mejora la privacidad y seguridad, estable y rendimiento predecible.
  • Desventajas: son más caros y se necesitarán recursos técnicos para gestionarlos. Necesitan mantenimiento regular.
  • ¿Para qué? Ideales para web apps, sitios de eCommerce, y servicios que van a tener un alto tráfico.
• Propio: los anteriores eran todos servidores de los que te provee alguna empresa de la nube. Sin embargo, tú también puedes tener tu propio servidor. Esto puede tener grandes beneficios, ya que serás el propietario del hardware, maximizando la privacidad y seguridad de tus datos. Para tener un servidor propio se podría hacer, como comenté anteriormente, usando cualquier PC, dispositivo móvil, e incluso una Raspberry Pi. Por supuesto, si necesitas algo más poderoso que eso deberías adquirir servidores como los que proveen firmas como HPE, Dell, Cisco, Lenovo, etc., para crear tu propio «centro de datos», sea del tamaño que sea…
  • Ventajas: tú serás el dueño del servidor, por lo que tendrás control total. Incluso a la hora de escalar o sustituir componentes de hardware.
  • Desventajas: tendrás que encargarte de todos los inconvenientes que puedan surgir, reparaciones, mantenimiento, etc. Además, esto tiene un incremento de coste, tanto comprar el hardware y licencias necesarias, como también el consumo eléctrico que pueda tener la máquina, y el pago al IPS si necesitas una banda ancha más rápida.
  • ¿Para qué? Puede ser útil para organizaciones, empresas, y gobiernos que necesiten el control total de los datos, o para usuarios que quieran montar algo muy específico y no dejar sus datos en manos de otros.

Puede haber variantes dentro de estos, especialmente por los servicios y facilidades que dan algunos proveedores actuales, como servicios gestionados para que no tengas que preocuparte de nada, soluciones de seguridad, instaladores sencillos para poder instalar sistemas operativos o software sin conocimientos, etc.

Tipos de servidores

En el apartado anterior has podido conocer las formas de implementar un servidor, sin embargo, también se pueden catalogar en función del tipo de servicio prestado:

• Servidores web: este tipo de servidores es muy popular. Su función es la de alojar y organizar páginas webs para que los clientes, con navegadores webs o crawlers, puedan acceder a ellos mediante protocolos como HTTP/HTTPS.
• Servidores de archivos: aquellos que se emplean para almacenar datos de clientes para que se puedan subir o descargar a través de la red. Dentro de estos servidores existen multitud de tipos, como los servidores NAS, los servidores FTP/SFTP, SMB, NFS, etc.
• Servidores de correo electrónico: los servicios que aportan éstos es el de implementar protocolos de email para que los clientes se puedan comunicar, recibiendo o enviando correos electrónicos. Esto se consigue a través de software para implementar protocolos como SMTP, IMAP, o POP.
• Servidores de base de datos: aunque se podrían catalogar dentro de los de archivos, este tipo almacena información de una forma jerarquizada y ordenada en una base de datos. Algunos software para implementar una bbdd son PostgreSQL, MySQL, MariaDB, etc.
• Servidor de juegos: es un servicio dedicado específicamente a proveer lo necesario para que los clientes (gamers) puedan jugar en modo multijugador online.
• Servidor proxy: sirve como interfaz de comunicación en redes. Actúan como un intermediario y pueden usarse para filtrar tráfico, controlar ancho de banda, reparto de cargas, caching, anonimización, etc.
• Servidor DNS: su objetivo es aportar un servicio de resolución de nombres de domino. Es decir, para que no tengas que acordarte de la IP del servidor al que quieres acceder, algo tedioso y poco intuitivo, tan solo tendrás que usar el nombre del host (dominio y TLD), como www.ejemplo,es, y el servidor DNS buscará en su base de datos la IP correspondiente a ese nombre de dominio para permitir el acceso.
• Servidores de autenticación: sirven para dar servicios para el acceso a ciertos sistemas. Suelen componerse de una base de datos con los credenciales de los clientes y . Un ejemplo de ello son los LDAP.
• Otros: existen otros, además, muchos servicios de hosting ofrecen combinación de varios de estos.  Por ejemplo, existen alojamientos que te proveen de bases de datos, correo electrónico, etc.

Servidores NAS: todo lo que debes saber

Los servidores NAS (Network Attached Storage) son dispositivos de almacenamiento conectados a la red. Con ello puedes tener un medio para alojar datos y tenerlos a tu disposición en cualquier momento. Este tipo de servidores se puede implementar mediante software en multitud de dispositivos, como un PC, un dispositivo móvil, una Raspberry Pi, pagar un servicio de almacenamiento en la nube, e incluso comprar un NAS propio (en el que me centraré en este apartado).

Estos servidores NAS también tendrán su CPU, RAM, almacenamiento (SSD o HDD), sistema de E/S, y su propio sistema operativo. Además, en el mercado podrás encontrar algunos enfocados a usuarios domésticos, y otros para entornos empresariales con mayor capacidad y rendimiento.

El funcionamiento de estos servidores es simple de comprender:

• Sistema: los servidores NAS cuentan con un hardware y un sistema operativo que se encargará de realizar todas las funciones de forma transparente al cliente. Es decir, cuando el cliente decida subir, eliminar, o descargar datos, se encargará de todos los pasos necesarios para ello, ofreciendo una interfaz sencilla al cliente.
• Almacenamiento: los puedes encontrar con diversas ranuras. En cada una de las ranuras podrás insertar un medio de almacenamiento para ampliar su capacidad, ya sea un HDD o un SSD. Los discos duros compatibles son exactamente idénticos a los que usas en tu PC convencional. No obstante, existen series específicas para NAS, como los Western Digital Red Series, o los Seagate IronWolf. Si quieres una gama empresarial, también tienes los WD Ultrastar y los Seagate EXOS.
• Red: por supuesto, para que esté accesible desde los clientes, deberá estar conectado a la red. Ya sea mediante cableado Ethernet o mediante tecnología inalámbrica.

Tener servidores NAS permite tener tu propia «nube» de almacenamiento privada, lo que puede tener grandes beneficios. Entre las aplicaciones destacadas están:

• Como medio de almacenamiento en red: podrás usarlo para almacenar todo lo que necesites, por ejemplo, guardar tus fotos desde tu dispositivo móvil, usarlo como una galería online de ficheros multimedia, tu propio servicio de streaming a lo Netflix alojando tus películas y series favoritas (Plex puede gestionar esto, Kodi,…), etc.
• Bakup: podrás realizar copias de seguridad de tus sistemas en tu NAS de forma simple. Así tendrás siempre un respaldo a tu alcance y garantizarás que tus datos están en un servidor conocido.
• Compartir: podrías usarlo para compartir todo tipo de archivos con tus amigos y familiares, o con quien desees. Solo sube lo que quieras compartir y podrás darle acceso a otros clientes para que puedan acceder o descargarlo.
• Hosting: también lo puedes usar como alojamiento web para guardar allí tu sitio. No obstante, ten en cuenta que los servidores NAS estarán limitados al ancho de banda de tu red. Es decir, si no cuentas con una línea veloz, y otros están accediendo al NAS, podrás ver caídas de rendimiento notables. Con la fibra óptica esto mejora enormemente.
• Otros: también hay servidores NAS que te pueden servir como servidor FTP, para alojar una base de datos, e incluso algunos incluyen funciones para VPN.

¿Cómo elegir los mejores servidores NAS?

A la hora de comprar servidores NAS propios deberías atender a ciertas características técnicas para asegurar que has hecho una buena adquisición:

• Hardware: es importante que cuente con una CPU con un buen rendimiento y con una cantidad de RAM decente para aportar mayor agilidad. De ello dependerá lo luido que vaya este servicio, aunque todo dependerá un poco de tus necesidades específicas.
• Bahías/Almacenamiento: presta atención al número y tipo de bahías (2.5″, 3.5″,…) que tiene y a la interfaz (SATA, M.2,…). Algunos servidores NAS admiten instalar más cantidad de discos duros para escalar la capacidad (1TB, 2TB, 4TB, 8TB, 16TB, 32TB,…). También los hay con posibilidad de configurar sistemas RAID para redundancia de datos.  Y recuerda que es importante decantarse por discos duros específicos para NAS, que están optimizados para soportar cargas y tiempos de disponibilidad mayores:
  • Western Digital Red Plus 8TB 3.5
  • Western Digital Red SSD 2TB 2.5
  • Western Digital Red Pro 4TB 3.5
• Conexión de red: otro factor a tener en cuenta para enlazar tu servidor con los clientes de la mejor forma posible.
• Sistema operativo y apps: cada fabricante suele proveer de su sistema propio, y de una serie de apps y funciones propietarias. Generalmente de ello dependerá la forma de moverte por los menús y las opciones que tienes a tu alcance. Varía en función del proveedor.
• Mejores marcas: algunas marcas de servidores NAS muy recomendables son Synology, QNAP, Western Digital y Netgear. Algunas recomendaciones de compra son:
  • Western Digital My Cloud Home conexión Ethernet y hasta 4TB (para casa)
  • Synology DS720+ 2 Bahías (para pequeñas empresas o usuarios más exigentes)
  • QNAP 4 Bahías y hasta 8 TB (para profesionales)

Raspberry Pi: la navaja suiza para makers

Una solución barata para los servidores NAS si no tienes grandes necesidades es usar tu SBC para implementar uno de ellos. La Raspberry Pi permite que puedas tener tu propio NAS barato en casa. Tan solo necesitarás:

• Una Raspberry Pi.
• Conexión a Internet.
• Medio de almacenamiento (podías usar la propia tarjeta de memoria o un medio de almacenamiento USB conectado a tu Pi. Puede ser un disco duro externo USB o un pendrive…
• Software para implementar el servicio. Puedes elegir entre varios proyectos, incluso de código abierto, como ownCloud, NextCloud, etc.

Ventajas y desventajas de la Raspberry Pi frente a servidores NAS dedicados

Si te decides por disfrutar de las ventajas de los servidores NAS deberías evaluar las ventajas y desventajas que puede tener su implementación mediante una Raspberry Pi:

• Ventajas:
  • Barato
  • Bajo consumo
  • Aprendizaje durante el procedimiento de implementación
  • Tamaño compacto
• Desventajas:
  • Limitaciones de rendimiento
  • Limitaciones de almacenamiento
  • Dificultad para la configuración y mantenimiento
  • Necesidad de tenerla siempre conectada a la red y a la alimentación (consumo)
  • Al no ser un dispositivo dedicado a NAS, puede haber problemas si deseas usar la SBC para otros proyectos

En conclusión, si necesitas un servicio NAS muy básico y barato temporal, la Raspberry Pi será tu mejor aliado para que no tengas que invertir demasiado dinero. En cambio, para servicios de mayor capacidad de almacenamiento, estabilidad, escalabilidad, y rendimiento, entonces lo mejor es adquirir tu propio servidor NAS o contratar un servicio de almacenamiento en la nube…

La obsolescencia programada es un extraño fenómeno que los consumidores conocen y temen. Pero, a pesar de ser un secreto a voces, aún hay mucho secretismo. Además, los fabricantes de todo tipo de productos y servicios lo han convertido en un arte para poder conseguir más beneficios a costa de que los clientes tengan que sustituir sus dispositivos de forma precipitada.

Esto conlleva una serie de problemas, no solo el económico de obligar a los usuarios a invertir en comprar nuevos productos. También implica otras desventajas claras, como generar una mayor cantidad de emisiones y residuos que no contribuyen para nada a un sistema más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

¿Qué es la obsolescencia programada?

La obsolescencia programada consiste en producir bienes con una vida útil corta para que los consumidores tengan que repetir la compra a corto plazo. Este mal en la industria no es nuevo ahora, aunque ahora es cuando más se habla de ello. Ya lleva mucho tiempo implantado en el sector. De hecho, uno de los primeros productos en verse afectado por este fenómeno fueron los primeros prototipos de bombillas de Thomas Alva Edison en el año 1901.

El propio Edison creó un prototipo de duración de 1500 horas, lo que resultaría un éxito para las ventas de las compañías encargadas de su fabricación. Es posible crear bombillas mucho más duraderas, sin embargo, hacerlo supondría que no se venderían tanto. También se crearía el Cártel Phoebus para sancionar a todos los fabricantes que creasen dispositivos que durasen más de 1000 horas. Toda una trama pactada en el sector para llenarse los bolsillos y vaciártelos a ti…

Por aquel entonces no existía conciencia ecológica, ni derechos del consumidor, por lo que el mundo entero comenzó a tragar con esta práctica que dura hasta la actualidad. Además, vendrían nuevos hitos para esta práctica, cuando se expandió a otros muchos sectores hasta contaminar todo el mercado de productos e incluso de bienes inmateriales o servicios como el software.

Recientemente, Apple es una de las compañías que más críticas ha recibido por la obsolescencia programada de sus dispositivos, como el caso del iPod, o la de algunos de sus iPhone que han llegado a causar incluso denuncias de ciertas organizaciones como la OCU.

Tipos de obsolescencia programada

De un modo sutil y casi transparente al usuario, los fabricantes y diseñadores lo tienen todo muy bien pensado para obtener el máximo beneficio de lo que producen. Sin embargo, las estrategias pueden ser muy diversas en cada producto, encontrando varios tipos de obsolescencia programada como:

• Obsolescencia programada prestacional: es aquella que afecta a las prestaciones del producto que has adquirido. Por ejemplo, puede ser la capacidad de una memoria que se queda pequeña y tienes que comprar otra mayor, el rendimiento de una CPU, la potencia de un motor, etc.
• Obsolescencia programada social o psicológica: se consigue mediante el marketing, mercadotécnia y la manipulación de la sociedad. Steve Jobs era todo un experto en ella. Es aquella que impulsa a los consumidores a tener un dispositivo para sentirse que forman parte de la normalidad social, o hacer ciertas artimañas para que el usuario piense que su dispositivo ya está obsoleto y debe cambiarlo. Por ejemplo, tener un iPhone como un objeto más chic e identitario de una clase social superior.
• Obsolescencia programada funcional o por defecto: en este otro caso, la obsolescencia programada es la que hace que un producto se rompa o se deteriore una vez pasa el periodo de garantía para que tengas que sustituirlo por otro. Es una de las más extendidas de la actualidad, y seguro que habrás escuchado eso de «los X ya no duran como los de antes«, pudiendo sustituir X por coches, electrodomésticos, o lo que sea…
• Obsolescencia indirecta: tiene relación con la anterior, ya que es aquella que impide que puedas reparar un producto por no haber piezas de recambio, porque el fabricante lo pone muy difícil para la reparación, o porque las piezas cuestan más que comprar uno nuevo.
• Obsolescencia programada por incompatibilidad: puede ser similar a la prestacional, pero está dirigida a la incompatibilidad. Por ejemplo, cuando actualizan un sistema operativo y no soporta un dispositivo y te obliga a comprar uno más nuevo si quieres disfrutar de las mejoras, o un nuevo puerto incompatible con los anteriores, etc.
• Obsolescencia por notificación: suele ser muy frecuente en impresoras o multifunciones, cuando el dispositivo avisa de que los cartuchos de tina o toners están obsoletos o deben cambiarse, o que ciertos limpiadores de los cabezales de tinta se preparan para que dejen de funcionar en un cierto tiempo, actualizaciones de firmware que te obliga a dejar de usar ciertos consumibles compatibles, etc.
• Obsolescencia ecológica: cuando te hacen comprar otro nuevo producto que supuestamente es más sostenible, eficiente energéticamente y respetuoso con el medio ambiente. Y tal vez sea así, pero también puede ocurrir que sustituirlo genere más problemas de los que soluciona, por ejemplo, generando e-waste o basura electrónica. Además, este término se relaciona mucho con el greenwashing o el lavado de cara verde que quieren aparentar muchas empresas…

Otros sectores diferentes al hardware y software también tienen otras obsolescencias, como la estética para la industria de la moda y accesorios, por fechas de consumo preferente o caducidad para alimentos o medicamentos, etc.

Ventajas y desventajas de la obsolescencia programada

Realmente la obsolescencia programada tiene pocas o ninguna ventaja para el consumidor. Tan solo trae problemas para él. Los beneficios son solo para las empresas que venden estos bienes, ya que son los que se benefician cuando tienes que comprarles nuevos dispositivos. Es decir, su único objetivo es el lucro económico.

Sin embargo, eso trae problemas muy importantes que derivan de esta práctica, como:

• El impacto en las economías de los consumidores.
• La generación de mayor cantidad de e-waste o basura electrónica (y otros tipos de desechos y residuos derivados) que contamina o no se termina reciclando.
• Un consumo mayor, lo que implica la explotación de más recursos y una industria menos sostenible.

¿A qué sectores afecta?

La obsolescencia programada no solo afecta al mundo de las nuevas tecnologías, como el hardware y software, también a otros muchos, como los vehículos, la moda, alimentación, la industria farmacéutica, y un largo etc.

Lucha contra la obsolescencia programada

Para combatir la obsolescencia programada se necesita un compromiso de la clase política para poner sanciones a quien la practique y regular para evitar que se haga. Sin embargo, muchos gobiernos son algo reticentes a ello por presiones económicas de los distintos grupos de presión del sector industrial afectado.

El cambio climático y una mayor concienciación de los usuarios están contribuyendo a que algunos organismos comiencen a crear leyes para luchar contra la obsolescencia programada. Un caso de ello es la Unión Europea, que ha creado una serie de protocolos para beneficiar a los consumidores europeos. Por ejemplo, extender los años de garantía, permitir la reparación de los productos y hacer que los fabricantes faciliten ésta con los diseños modulares y la producción de repuestos durante un largo periodo, la estandarización de algunos componentes (p.e.: cargadores), uso de etiquetado que muestre la fiabilidad de los dispositivos para ayudar al consumidor a elegir mejor, etc.

Todo esto contribuirá muy positivamente en el impacto ambiental y en la lucha contra el cambio climático, además de hacer que los consumidores tengan productos con mayor fiabilidad y que ahorren dinero.

Como usuario también puedes poner en práctica algunas acciones que ayudarán a luchar contra la obsolescencia programada:

• Priorizar la compra de productos más fiables y modulares.
• Reutilizar productos vendiéndolos como de segunda mano o donándolos para darle una nueva oportunidad.
• Reciclando y desechando correctamente. Esto, aunque no contribuye directamente a la lucha de la obsolescencia programada, sí que es una buena práctica para evitar que la basura termine contaminando o en vertederos no adecuados.
• Promover la cultura del consumo responsable, tanto a nivel social como ambiental.
• Adquirir productos que te facilitan la reparación, ya sea con partes que se pueden extraer para su sustitución, o de fabricantes que dan soporte y recambios a largo plazo.
• Cuidar tus productos para alargar su vida útil.

Seguramente que has visto los hologramas en diversas películas futuristas, como Star Wars, donde las personas pueden proyectarse mediante estas holografías para comunicarse. Pues bien, ahora también podrás crear tu propio holograma casero de una forma sencilla, sin sofisticados sistemas que solo están al alcance de algunos.

En este artículo podrás conocer más detalles de lo que es un holograma, y también de cuáles son las opciones para poder crear tu propio holograma casero, ya que dispones de varias opciones, tanto si eres un maker como si quieres algo ya fabricado y listo para usar… Además, podrás aplicarlo a multitud de fines, tanto por diversión, como para usarlo en centros educativos para mostrar diseños anatómicos, objetos, etc.

¿Qué es un holograma?

Un holograma, u holografía, es una técnica avanzada que consiste en crear imágenes en 3D basadas en el empleo de luz. Para ello, se pueden usar diversos métodos con una serie de elementos de óptica y fuentes de luz que permiten la proyección de la imagen e incluso que ésta se pueda mover.

El origen de esta técnica está en Hungría, ideada por el físico Dennis Gabor en 1948. Por ello recibiría el premio Nobel de Física en 1971. No obstante, eran aún hologramas muy primitivos. No sería hasta más tarde, en 1963, cuando Emmett Leith y Juris Upatnieks, en EE.UU., y Yuri Denisyuk de la Unión Soviética, cuando se representaron hologramas tridimensionales bien definidos.

Actualmente, se ha logrado avanzar mucho, y hay tecnologías alternativas que están dando resultados también muy prometedores, especialmente para su aplicación en sectores como la realidad aumentada. Y sus aplicaciones pueden ser muy diversas, desde su uso en el sector educativo, hasta para espectáculos, etc.

Evidentemente, el holograma casero que puedes crear tú estará algo más limitado, pero no deja de ser bastante impresionante …

Cómo crear un holograma casero

No tienes una alternativa para crear tu holograma casero, sino varias. Aquí tienes las opciones más interesantes y que no son extremadamente caras. Puedes elegir la que mejor se adapte a tus necesidades…

Comprar un proyecto para el smartphone

Por menos de 10€ puedes comprar en Amazon uno de estos proyectores para smartphone. Con él podrás representar multitud de hologramas en 3D desde la propia pantalla del móvil. Los resultados son bonitas imágenes en 3D que parecen flotar dentro del proyector y sobre la pantalla del dispositivo móvil.

Es muy fácil de usar, y no necesita ningún tipo de instalación, configuración o montaje. Solo apoyar el proyector sobre el teléfono inteligente y comenzar a disfrutar del holograma casero usando multitud de vídeos u objetos que encontrarás en la red, como en plataformas como Youtube.

Comprar un proyector para el holograma

Otra alternativa algo más profesional y con resultados algo mejores, además de generar hologramas de mayor tamaño, es adquirir un proyector de hologramas en Amazon. Estos aparatos cuestan algo más de 100€, pero si te gustan estas imágenes, merece la pena para usarlas incluso en entornos empresariales, para presentaciones de productos, publicidad, etc.

Este proyector se basa en un principio muy básico, y es el giro mientras emite una serie de luces LED. Además, tiene conectividad WiFi para conectar a un PC que actúe como fuente, o mediante la carga por tarjeta de memoria microSD de hasta 16GB.

Crear tu propio aparato de holograma casero

Es quizás la opción más laboriosa, pero con unos resultados algo peores que los anteriores casos. Lo positivo de este método es que es más barato y que puedes hacerlo tú mismo, si te gustan las manualidades. Para crear tu propio sistema de holograma casero, necesitarás:

• Plástico transparente rígido. Puede ser una lámina de metacrilato transparente o el plástico de una carcasa de CD/DVD.
• Cúter, para realizar el corte del plástico.
• Tijeras, para recortar el papel que se usa como patrón.
• Regla, para el dibujo.
• Cinta adhesiva, para poder unir las partes del plástico, aunque también puedes usar cualquier tipo de pegamento o adhesivo.
• Hoja de cuadritos de un cuaderno, para realizar el diseño más fácil.
• Lápiz o bolígrafo para dibujar.

Una vez tienes todo eso, el siguiente paso es ponerte manos a la obra como puedes ver en el vídeo. Es decir, básicamente los pasos resumidos serían:

1. Dibuja en la hoja de cuadros una forma de trapezoide.  El lado pequeño puede ser de 2 cm, los laterales de 5.5 cm y la base de 7 cm. Podrías variar las medidas si deseas hacer una variante más o menos pequeña.
2. Ahora, recorta el trapezoide con las tijeras para usarlo como patrón.
3. Pon la plantilla de papel sobre el plástico transparente o CD y recorta con el cúter la misma forma. Ten cuidado de no cortarte los dedos en el proceso.
4. Repite el proceso  desde el paso 3 para obtener 4 trapezoides de plástico iguales. Por tanto, deberías tener suficiente plástico transparente como para eso…
5. Ahora, puedes crear una especie de pirámide con los cuatro trapezoides y unir los vértices laterales para que conserven esa figura. Puedes usar cinta adhesiva o pegamento.

Ahora, con esa pirámide, tendrás un objeto similar al proyector para smartphone que puse anteriormente. Y el funcionamiento será igual:

1. Pone la pirámide invertida sobre la pantalla del tablet o móvil.
2. Reproduce un vídeo de hologramas que encuentres en la red o que tú mismo hayas hecho.
3. Y disfruta del holograma…

Renode es un proyecto reciente que no muchos conocen, pero que puede ser muy interesante para muchos makers, aficionados que hacen sus prototipos con Arduino o Raspberry Pi, y desarrolladores que crean proyectos IoT y sistemas embebidos. Por eso, cada vez cuenta con más apoyo, tutoriales y contenido en la red.

Para saber más sobre este interesante proyecto de código abierto, puedes leer este artículo con lo esencial para conocerlo y comenzar a trabajar con él en tus futuros proyectos…

¿Qué es un framework?

Renode es un framework, como tantos otros. Para aquellos que aún no conozcan qué es eso, hay que comentar que un marco de trabajo es un conjunto estandarizado en el que apoyarse para diferentes fines, y con el objetivo de ahorrar tiempo, como puede ser el desarrollo, resolución de problemas, agregar soporte de programas, bibliotecas, herramientas, etc.

¿Qué es Renode?

En el caso de Renode, es un framework que permite acelerar el desarrollo de sistemas integrados y de IoT, permitiendo simular sistemas de hardware físico, incluidas las CPUs, periféricos E/S, sensores, y otros elementos del entorno.  Por tanto, permitirá ejecutar, depurar y probar software desarrollado sin modificar tu PC o usar otras plataformas.

En cuanto a las placas soportadas, tiene un gran número de ellas. Entre las que se encuentran las Xilinx, ST Micro, Microchip PolarFire, SiFive, etc.

También deberías saber que Renode es un proyecto de código abierto, aunque con el respaldo comercial de Antmicro. Además, permite simular hardware Arm y RISC-V, permitiendo un rápido desarrollo y apoyo para los desarrolladores de software que trabajan en el mundo IoT.

Renode es muy completo, poderoso y funcional. Tanto es así, que el propio equipo de TensorFlow Lite lo usa para acelerar el desarrollo automatizado en plataformas Arm y RISC-V, así como x86, SPARC, y PowerPC. Sin necesidad de tener hardware físico de estas plataformas para las pruebas.

Más información – Web oficial del proyecto Renode.io

Plataformas soportadas

En cuanto a las plataformas soportadas por el framework Renode, desde las que puedes trabajar, están:

• Microsoft Windows
• macOS
• GNU/Linux (disponible en paquetes DEB y RPM, así como .pkg.tar.xz para Arch)
• También puede usarse dentro de un contenedor de Docker

En cuanto al peso, apenas tiene unas decenas de MB, por lo que no es un paquete pesado.

Instalar Renode paso a paso en Linux

Tomando como referencia la distro Ubuntu, instalar Renode es tan sencillo como seguir estos pasos:

• Satisfacer las dependencias, como la de Mono:

sudo apt update
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates
echo "deb https://download.mono-project.com/repo/ubuntu stable-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mono-official-stable.list
sudo apt update
sudo apt install mono-complete

• Después de eso, hay que satisfacer otras dependencias:

sudo apt-get install policykit-1 libgtk2.0-0 screen uml-utilities gtk-sharp2 libc6-dev

• Ahora, accede a esta web y descarga el paquete DEB.
• Lo siguiente será ir al directorio de Descargas donde has descargado el .deb e instalar (recuerda sustituir el nombre por el de la versión que te corresponde):

cd Descargas

sudo dpkg -i renode_1.7.1_amd64.deb

Ejecutar Renode por primera vez y primeros pasos

Ahora ya puedes ejecutar Renode por primera vez y comenzar con tus primeros proyectos. Para su ejecución, tan solo tienes que ejecutar la orden:

renode

Esto abre una ventana de trabajo de Renode donde puedes introducir los comandos para crear la primera máquina o para su gestión. Por ejemplo, para crear una máquina para simular la placa STM32F4Discovery:

mach create
machine LoadPlatformDescription @platforms/boards/stm32f4_discovery-kit
.repl 

Puedes también ver los periféricos de los que dispone la plataforma con:

(machine-0) peripherals

Por cierto, machine-0 será el nombre de la máquina por defecto si no has elegido otro. Aparecerá como «prompt» una vez creas la máquina…

Para cargar el programa que quieras ejecutar sobre esta máquina simulada para probarlo, puedes usar (p.e.: este de Antmicro):

sysbus LoadELF @http://antmicro.com/projects/renode/stm32f4discovery.elf-s_445441-827a0dedd3790f4559d7518320006613768b5e72

También podrías cargarlo desde una dirección local, por ejemplo, imagina que quieres cargar un programa que tengas en:

sysbus LoadELF @mi-ejemplo.elf

Después, puedes iniciar la emulación:

start

O detenerla con:

pause

Espero que te haya servido de ayuda…

Tutoriales de Renode

A pesar de que no es muy frecuente, cada vez existen más tutoriales y webs donde poder consultar información sobre el uso de Renode. Además, la propia página oficial tiene una sección de vídeos tutoriales con los que aprender lo básico para comenzar con tus proyectos.

Ver tutoriales

Ver documentación y wiki

Muchos proyectos se pueden hacer prescindiendo de un diseño PCB, pero no es así en otros. Más aún cuando se trata de proyectos más profesionales y permanentes, que no son simples prototipos o pruebas. En ese caso, te interesará montar los componentes electrónicos que usarás de una forma adecuada y robusta.

En este artículo podrás aprender todo lo que necesitas para iniciarte en el diseño de este tipo de placas de circuito impreso para tus proyectos, además de conocer multitud de recursos de software y más que tienes a tu alcance…

¿Qué es un PCB?

Cuando diseñas un circuito electrónico, una de las posibilidades de hacerlo realidad es implementarlo en una placa de circuito impreso o PCB (Printed Circuit Board). Es decir, es una superficie construida con una serie de capas aislantes y unas pistas conductoras que actúan como caminos para las señales eléctricas. Además, tendrán soldados una serie de componentes electrónicos, como chips, transistores, resistencias, diodos, condensadores, sockets, osciladores, etc.

Las pistas conductoras suelen ser de cobre o tinta conductora, mientras que las placas están fabricadas en distintos materiales. Pueden ser de material cerámico, de plástico, polímeros como la baquelita, teflón, celuloide, o fibra de vidrio. Cuando se trata de un diseño PCB complejo, en vez de estar serigrafiadas las dos caras de la placa, se construirá en varias capas en las que se irán colocando las numerosas pistas conductoras.

Las más simples suelen montar elementos cuyos pines traspasan la placa hacia el otro lado. Mientras que las que son multicapa, usan una tecnología de montaje superficial. Eso hace que los pines no tengan que traspasar la placa, ya que al haber diferentes capas de pistas, podría generar contactos inapropiados.

Alternativas: poner a funcionar tu diseño PCB sin fabricarlo

Fabricar un diseño PCB implica realizar una serie de procesos algo complicados para hacerlo en casa, y peligrosos, ya que se usan ácidos para los grabados. Básicamente se emplean placas cubiertas de cobre a las que se les adhiere una especie de plantilla y se bañarán en un ácido para que elimine todo el cobre que no esté protegido. Así se deja solo las pistas que han sido protegidas por la plantilla.

Si se trata de diseños multicapa, el problema de fabricarla tú mismo se hace aún más complejo. Además, el montaje superficial no es tan sencillo para los utensilios que se usan en casa. Se necesitan puntas de soldadura más precisas, y los elementos electrónicos a integrar serán de menor tamaño. También deberás usar flux, técnicas especiales para los BGA,, etc.

Por eso, para los makers y aficionados al DIY, lo más sencillo es usar una serie de alternativas a la creación de una PCB. Esas alternativas son:

• Placa de prototipo o Protoboard, la mejor opción para prototipos que quieras montar y desmontar.
• Placas perforadas, es otra opción para montar algunos elementos fijos y soldarlos fácilmente. No obstante, no es la mejor solución para un circuito permanente si quieres algo más profesional. Además, tendrás que cablear tú mismo los pines de los componentes, al no tener pistas…
• Software simulación. Una fantástica alternativa que te permite crear el circuito incluso si no cuentas con los componentes electrónicos. Uno de los programas que puedes usar para simulación es SimulIDE.

Software para diseño PCB

Para poder diseñar tu propio diseño PCB, tienes varias herramientas de software que te facilitarán mucho el trabajo, ya que podrás dibujar el circuito y poder obtener el archivo en el formato adecuado para su fabricación o para obtener las plantillas para el proceso de grabado. Estas aplicaciones son:

• FreeCAD: es uno de los software más populares con los que poder crear tus diseños. Además, te permitirá hacer representaciones 3D también. Por supuesto es libre y está para Linux.
• LibrePCB: es un entorno de desarrollo o EDA. También es multiplataforma y libre. Lo puedes conseguir gratis y comenzar a diseñar tus placas de circuito impreso.
• KiCAD: otra completa suite EDA similar a la anterior, además de ser libre y gratuita. Permite la captura esquemática, edición, crear el layout del diseño PCB y visualizarlo en 3D.

¿Cómo fabricar el diseño PCB?

Diseño de OSHPARK

Como he comentado, los procesos de grabado ácido pueden ser peligrosos y costosos, y los ácidos y materiales necesarios no se encuentran tan fácilmente en las tiendas habituales. Por eso, una opción cuyo resultado será extraordinario es entregar el archivo con tu diseño PCB a una empresa y que ésta se encargue de crearlo. Así podrás conseguir un resultado profesional, incluso si son multicapa. Algunas empresas que ofrecen esos servicios son:

• OSHPARK: permite que desarrolles tú mismo el diseño PCB con el software y una vez lo tengas listo, puedas subir el archivo a su web y ellos se encargarán de fabricarlo y enviarte el PCB a casa. Además, tienen servicios en varios países.
• PCBWay: es una alternativa al anterior, y funciona de forma similar. Entregas tu diseño PCB y ellos crearán el circuito impreso para su envío. Como OSHPARK, también pueden fabricar placas simples o multicapa.

Este artículo estará dedicado a otro nuevo componente electrónico para agregar a la lista. Un dispositivo que también puedes combinar con las placas de desarrollo, como Arduino. Además, si necesitas saber más sobre qué es un convertidor DC DC, aquí podrás aprender todo lo esencial de este circuito, desde qué es, hasta cómo funciona y sus aplicaciones.

Como podrás comprobar, un dispositivo que no transforma de un tipo de corriente a otra, como las fuentes de alimentación, y que puede tener similitudes con algunos elementos reguladores de tensión, ya que alterará precisamente esta magnitud…

¿Qué es un convertidor DC DC?

Un convertidor DC-DC es un tipo de conversor que transformará de una corriente continua a otra corriente continua, pero de diferente nivel de tensión. Es decir, no convierte entre tipos de corriente, solo modifica el nivel de voltaje. Además, son circuitos muy populares en la electrónica (robótica, drones, fuentes de alimentación, vehículos eléctricos, cargadores,…).

Estos convertidores DC DC almacenarán la energía que entra en un almacén temporal y luego la entregarán en una salida a un voltaje diferente. Para que eso sea posible, se deben usar almacenamiento de campo magnético, como inductores, o de campo eléctrico como los condensadores. Mientras que para realizar la conmutación se emplean transistores, diodos, etc.

Por ejemplo, puede ser habitual encontrar convertidores DC DC Buck, con un LM2596 que pueden tener una entrada típica de 4.5v hasta 40v de CC y que a su salida salga 1.23 a 37v de CC.

Algunos convertidores DC DC permiten transferir la energía de forma bidireccional, para ello se sustituyen los diodos de los convertidores convencionales por transistores controlados independientemente. Este otro tipo de conversión se emplea para algunos sistemas como los frenos regenerativos de vehículos o el KERS.

En cuanto al formato, los vas a encontrar en forma de circuitos integrados, además también pueden venir en forma de módulo, con otros elementos agregados para hacerlos más funcionales y que se puedan usar de una forma más simple.

Tipos de convertidores

Hay diferentes tipos de convertidores DC DC, dependiendo de sus particularidades. Los más habituales son:

• BUCK: es el más simple y suele ser el más habitual. Tiene la tierra de entrada y salida unidas, por tanto, no tiene la salida aislada de la entrada. La tensión de salida será menor, y de igual polaridad que la de la entrada.
• Elevador (Boost) : en este otro tipo de convertidor DC DC, la tensión de salida es siempre mayor que la de entrada. Es decir, aumenta el voltaje en vez de reducirlo. La salida no está tampoco aislada de la entrada, ya que tienen la tierra unida. El problema es que no se puede limitar la corriente de salida electrónicamente.
• Inverso o de retroceso (Flyback): la tensión de salida podría ser tanto menor como mayor a la de entrada, pero con polaridad invertida. Es un tipo de convertidor puede tener la salida entrada de la salida o no. En las que está aislada, se hace mediante un transformador.
• Directo (Forward): funciona igual que un Buck, pero tiene un transformdor que hace de aislamiento entre entrada y salida, pudiendo realizar múltiples salidas y con una tensión mayor a la de la entrada, dependiendo del devanado secundario.
• De Contrafase (PUSH-PULL): usa transistores a la entrada del primario, realizando una onda simétrica, y diodos en el secundario, consiguiendo una rectificación de doble onda.
• Puente (Bridge): en el devanado secundario es igual que el de contrafase, pero en el primario realiza la onda simétrica con cuatro transistores en puente que trabajan por parejas.
• Medio Puente(Half-Bridge): es una simplificación del convertidor DC DC de puente, teniendo en el primario dos transistores y dos condensadores.

Dónde comprar un convertidor DC DC para Arduino

Puedes encontrar multitud de formatos y tipos de convertidores DC DC para incluir en tus proyectos. Están a tu disposición en tiendas especializadas en componentes electrónicos, o también en grandes plataformas online como Amazon. Si necesitas uno de estos convertidores, aquí tienes algunas recomendaciones:

• Convertidor DC DC Buck Lenxnmy ajustable con LM2596S en módulo. Incluye pantalla con voltímetro para mostrar los valores.
• Yizhet 5 piezas de convertidor DC DC con LM2596 en módulo.
• AZDelivery XL4016 convertidor DC DC compatible con Arduino y eBook incluido.

Otro de los componentes electrónicos que deberías conocer es el microcontrolador, o MCU (MicroController Unit), ATmega328P. Uno de los chips más populares que podrás programar para multitud de aplicaciones de todo tipo, tanto proyectos DIY, hasta otros proyectos industriales, etc.

Seguro que te suena su nombre, y es que es uno de los microchips usados por placas Arduino y otras placas de desarrollo similares. De hecho, en gran parte, ha sido esta plataforma de hardware abierto la que también ha contribuido a que su popularidad se dispare.

De Atmel a Microchip

Atmel Corporation fue una empresa de semiconductores fundada en 1984. La marca de la empresa fundada por George Perlegos era el acrónimo de Advanced Tecnology for Memory and Logic.

A lo largo de su historia, han desarrollado dispositivos de RF, WiMAX, ASICs, SoCs, memorias tipo EEPROM y flash, etc. Pero, especialmente, se han centrado también en los microcontroladores. Entre ellos, han incluido algunos derivados del Intel 8051, los basados en AVR y AVR32 (ambas arquitecturas desarrolladas por la propia Atmel) y también basados en ARM.

Sus productos han servido tanto para la electrónica de consumo, como empresas de telecomunicaciones, industria de la electrónica, equipos médicos, vehículos, sector aeroespacial, tarjetas seguras, y también militar.

En cuanto a Microchip Technology, también es otro gran fabricante de semiconductores con sede en Arizona. Dedicado a los microcontroladores, memorias (EEPROM y EPROM), RF, y otros dispositivos analógicos, así como herramientas de software para la programación y desarrollo. Destacan especialmente sus microcontroladores, con una familia desarrollada por ellos mismos como los PIC.

¿Qué es un microcontrolador o MCU?

Un microcontrolador, µC, UC o MCU (Microcontroller Unit), como lo quieras llamar, es un CI programable y capaz de ejecutar órdenes cargadas en su memoria. Por tanto, un microcontrolador es casi un computador completo dentro de un chip. Tiene todos los componentes integrados, como son la CPU, la memoria RAM, ROM y también periféricos de E/S (GPIO, temporizadores o contadores, conversores A/D, SPI, I2C, USB, Ethernet, comparadores, PWM, etc.).

Evidentemente, el rendimiento de estos computadores en un chip no es tan elevada como los actuales PCs. Tienen rendimientos similares a los equipos de hace décadas. Sin embargo, son muy eficientes y suelen ser muy atractivos para diferentes tareas donde no se necesita un rendimiento elevado, como para controlar maquinaria industrial, controlar ciertas tareas en vehículos, placas de desarrollo, electrodomésticos, etc.

¿Qué es el ATmega328P?

El ATmega328P es un microcontrolador creado por Atmel, perteneciente a la serie megaAVR. Actualmente pertenece a Microchip. En cuanto a sus parámetros y características técnicas más destacados están:

• Arquitectura AVR 8-bit
• 32 KB de flash
• 1 KB de EEPROM
• 2 KB de SRAM
• 23 líneas E/S de propósito general
• 32 registros de propósito general
• 3 temporizadores/contadores con modo comparación
• Interrupciones internas/externas (24)
• Programador modo UART
• Interfaz serial
• SPI
• 8 canales de 10-bit para conversor A/D
• 6 canales PWM
• Temporizador (watchdog) programable con oscilador interno
• 5 modos de ahorro de energía seleccionables por software
• Alimentación de 1.8v a 5.5v.
• Alcanza 1 MIPS de rendimiento, es decir, un millón de instrucciones ejecutadas en cada segundo.
• Frecuencia de reloj de 20 Mhz
• Empaquetado, puede ser DIP o PLCC. Con 28 pines.

En cuanto a su pinout y datasheet, puedes descargarlos desde aquí.

¿Qué es AVR?

Si te preguntas qué es AVR, es una arquitectura de 8-bit y tipo RISC desarrollada por Ateml para su línea de microcontroladores. Inicialmente fue concebida por dos estudiantes del Norwegian Institute of Technology, y más tarde refinada y desarrollada por Atmel Norway. Ahora es empleada por las líneas de ATmega, ATxmega, ATtiny, y AT90.

Además, sigue un esquema Harvard, tiene 32 registros de 8-bit, y se diseñó siempre pensando en la ejecución de C compilado de la forma más eficiente.

Si te gusta lo vintage y la estética retro, seguro que te encantaría tener una lámpara de lava en tu hogar. Un adorno que se hizo muy popular hace unas décadas, pero que ahora parece que ha vuelto, como otras tantas modas. Un objeto clásico que fue en su día bastante rompedor y llamativo, y que ahora puedes conseguir de múltiples formas o hacerte una tú mismo.

En este artículo podrás ver las distintas opciones que tienes a tu alcance para poder conseguir una lámpara de lava, tanto cómo puedes crearla tú mismo, si eres maker y te encanta el DIY y construir cosas, o también ir directamente a comprar algunos de los mejores ejemplares que existen, como los de la marca Mathmos.

¿Qué es una lámpara de lava?

La lámpara de lava es un diseño decorativo inventado por el inglés Edward Craven-Walker, el fundador de la empresa de iluminación Mathmos. Lo ideó en 1963, y básicamente era una lámpara en la que se podían ver gotas de cera fluir como si se tratase de una corriente de lava (de ahí su nombre).

En aquella época sería apodada como Astro Lámpara (Astrolight). Y cuando fue presentada en la feria de muestras de Hamburgo de 1965, el empresario Adolph Wertheimer mostraría interés por este artículo. Por eso, junto a su socio Hy Spector, comprarían los derechos de este invento. Entonces, cuando comenzó su producción, la juventud, especialmente los hippies, comenzaron a interesarse mucho por ellas en los años 60 y 70.

En cuanto a su funcionamiento, básicamente consiste en una bombilla que ilumina una especie de botella de cristal. Dentro hay agua transparente o coloreada. También se agrega cera translúcida (se suele mezclar con tetracloroetileno para que tenga una densidad similar al agua). Un pequeño cono metálico cerrará la parte superior, y el cable unido a la bombilla con el interruptor completarán el modelo. Cuando se enciende, el calor de la bombilla caliente el agua y la cera, haciendo que la cera se funda y fluya, generando ese efecto tan psicodélico.

Al ser dos líquidos inmiscibles, ambos permanecerán siempre separados y no se diluyen, al igual que el agua y los aceites que se emplean en algunos relojes líquidos. Cuando la cera caliente llega a la zona superior, pierde temperatura, y al enfriarse se contrae y su densidad aumenta, por lo que se precipitará y volverá a calentarse nuevamente para subir.

La estructura de su base facilitará que las gotas de cera se unan en una masa. Además, deberías saber que la temperatura exterior también influye en el tamaño y la cantidad de ceras que se genera. En las épocas más frías habrá menos gotas y de mayor tamaño, además de que tardarán más en formarse. En las épocas más calurosas serán más numerosas y de menor tamaño, además de que se calientan más rápido.

Cómo tener tu propia lámpara de lava

Como he comentado, existen varias formas de tener una lámpara de lava en casa. Aquí tienes algunas propuestas…

Comprar una lámpara de lava

Por supuesto, la forma más fácil es directamente compralas. Esto garantiza la calidad y resultados, ya que están producidas usando maquinaria y materiales que tal vez no vas a disponer en casa para hacerla de forma casera. En Amazon tienen estos diseños recomendados:

• Mathmos Telstar Rocket
• Balvi Magma Color Púrpura
• I-Toal Azul y Blanco

Crear tu propio diseño casero

Otra opción es crear una lámpara casera, pero en estos casos, dado que las uniones y sellados no son fiables, es mejor que evites la fuente eléctrica. Por tanto, esta opción puede ser una buena práctica para hacer un experimento con los pequeños de la casa, pero el resultado ya adelante que será menos sorprendente. Para crear tu propia lámpara de lava casera, y barata, puedes usar los siguientes materiales:

• Botella o frasco transparente (preferiblemente de vidrio). Mejor si tiene una forma bonita.
• Aceite vegetal, como de oliva, girasol, etc.
• Un comprimido efervescente (como una aspirina).
• Agua.
• Colorante líquido o tinta para colorear el líquido. Puede ser colorante alimenticio.

Una vez tienes todo eso, los pasos a seguir son:

1. Partimos del recipiente limpio. Si tiene algún tipo de suciedad o etiqueta, deberás retirarla.
2. Llena el recipiente de agua hasta completar 1/4.
3. Ahora, agrega el aceite vegetal hasta llenarlo por completo.
4. Espera unos minutos a que ambos líquidos se separen y quede el agua abajo y el aceite encima.
5. Agrega un chorrito de colorante líquido para teñirla. Al ser un colorante soluble en el agua, afectará solo a ésta.
6. Parte 2 comprimidos o pastillas efervescente y agrégalos al recipiente. Cuando entren en contacto con el agua empezarán a crear un montón de burbujas y subirán hasta donde el aceite.
7. Cuando las burbujas no puedan atravesar la capa de aceite, volverán a caer, lo que hace que estén en continuo movimiento. Por tanto, aquí no se necesita una fuente eléctrica y bombilla para calentar.
8. Cada vez que se pase el efecto de las burbujas, tendrás que ir agregando más pastillas. Por tanto, la botella no deberá tener un cierre complicado…

Si deseas darle un toque de luz, puedes poner de fondo otra lámpara LED o foco para hacer pasar la luz a través de ella. Pero en ningún caso uses una instalación interna como las lámparas de lava compradas… ¡Recuerda, el agua y la electricidad no se llevan bien!

La energía reactiva es un concepto desconocido por muchos, pero que puede ser de gran interés. Especialmente si estás buscando ahorrar algo en la factura de la luz de tu hogar o de tu empresa. De hecho, seguro que lo has visto reflejado en tu factura de energía y lo has pasado por alto.

Cuando se analiza esta energía reactiva, es un término que implica redes sinusoidales, armónicos, efecto Joule de la red, etc. Conceptos algo extraños para la mayoría de los usuarios que no saben de qué se está hablando. Pero aquí podrás comprender de una forma sencilla qué es.

¿Qué es el la energía reactiva?

Cuando se habla de una red eléctrica se puede hablar de la energía total, que es la aparente. Ésta es la suma de dos energías, o dicho de otro modo, se puede descomponer en dos tipos de energías distintas:

• Energía activa: es la que realmente se transforma en trabajo (o en calor). Es decir, la que realmente están usando las máquinas y apartaos conectados a la red. Por ejemplo, la que consume la estufa, la luz, el televisor, electrodomésticos, etc. Se mide en kWh.
• Energía reactiva: esta otra energía fantasma no se consume para una utilidad práctica. En este caso se mide en kVArh (kilovoltio-amperio reactivo por hora). Se asocia a aparatos que usan bobinas, como las máquinas industriales, fluorescentes, bombas, motores eléctricos, etc.

Te puedes estar preguntando que si la energía reactiva no se consume, entonces por qué te la terminan cobrando en la factura de la luz. El motivo es que, aunque no haya que producirla, sí que hay que transportarla, ya que va y viene en el consumo de la red 50 veces por segundo (las redes de corriente alterna europeas funcionan a 50Hz). Eso producen variaciones en la intensidad eléctrica de los circuitos, desencadenando sobrecarga en las líneas transformadoras y en los generadores. Por eso, es necesario neutralizarla o compensarla.

Eso provoca que las compañías energéticas tengan que realizar más inversión en los equipos de generación, y en líneas de mayor capacidad de distribución, además de transformadores para el transporte y transformación de esa energía reactiva. Todos esos costes también se te facturan en concepto de energía reactiva.

¿Se puede eliminar este coste?

Según la normativa española, si el consumo de energía reactiva es superior al 33% de la energía activa consumida, entonces pagarás unos 4.15 céntimos por kVArh. En cambio, si fuese superior al 75% de la energía activa consumida, se elevará a unos 6.23 céntimos de euro por kVArh.

Para poder reducir o compensar los costes de energía reactiva se puede instalar una batería de condensadores. Para ello, deberías contactar con un técnico, y consultar los presupuestos, ya que debe ser un precio controlado que compense lo que vas a ahorrar. Si lo que vas a ahorrar es inferior a los gastos de la instalación, entonces no compensará…Por lo general sí que compensa, y en poco tiempo puedes rentabilidad la inversión.

Estas baterías de condensadores no solo evitan las molestas penalizaciones por esta energía reactiva, además permiten estabilizar la señal de la red y la calidad del suministro, por lo que todos tus aparatos conectados lo agradecerán. Anulan la energía inútil demandada por la red de alimentación y mejoran el factor de potencia.

Su funcionamiento es muy sencillo y eficaz. Estos equipos usan un regulador que interpreta las señales que le envían los equipos auxiliares y determina la potencia reactiva que hay que compensar en cada instante. En función de eso, ordenará realizar una serie de acciones (escalones de condensadores que irá conectando o desconectando según necesite) para contrarrestar.

Como se puede apreciar en el vídeo, se debe conectar al cuadro general de la instalación de tu empresa o vivienda. El técnico podrá realizar este montaje de forma segura y también analizará las necesidades de cada cliente para ajustar la instalación para ofrecer los mejores resultados.

¿Realmente ahorran estas baterías de condensadores?

Sí, estos elementos logran compensar esa energía reactiva bastante bien, llegando a reducir ese concepto de tu factura a 0€. Por tanto, solo pagarás por la energía activa, la que realmente estás consumiendo para algo útil. Además, también evitarás el IVA correspondiente a la energía reactiva. Por tanto, el ahorro anual puede ser considerable. Mucho más en empresas.

¿Cuáles son las mejores marcas?

Si estás interesado en comprar una de estas baterías de condensadores para que un electricista te las instale, deberás conocer algunas de las mejores marcas:

• Schneider Electric
• Cydesa
• Circutor

Las impresoras 3D cada vez son más baratas y populares, con sus diferentes tipos de impresión 3D, y cada vez se emplean para más aplicaciones. No solo sirven para imprimir objetos tridimensionales para makers, ingenieros, arquitectos, etc., ahora también pueden imprimir tejidos vivos para aplicaciones médicas, viviendas impresas, producción industrial, en el motorsport para crear piezas, para comida impresa, etc.

Si te estás planteando comprar una impresora 3D para casa o para tu negocio, deberías conocer los tipos de impresión 3D, las diferencias, etc. Además, también conocerás algunas claves para poder elegir mejor tu nuevo equipo de impresión…

¿Cómo elegir una impresora 3D y los tipos de impresión 3D?

No solo importan los tipos de impresión 3D a la hora de elegir una impresora 3D, también influyen otros muchos parámetros. Para hacer una buena elección, deberías centrarte en tres cuestiones esenciales:

• ¿Cuánto puedo gastar? Vas a encontrar impresoras muy económicas, de unos cientos de euros, hasta otras que cuestan miles de euros. Todo dependerá de si las quieres para uso doméstico o para usos más profesionales.
• ¿Para qué? Otra pregunta importante. No solo por el precio, también por las prestaciones de la impresora 3D. Por ejemplo, para fabricar pequeñas piezas de casa, no te importa demasiado que sea pequeña y con una velocidad más baja. Pero para fabricar modelos mayores, deberás buscar impresoras que vayan más allá de las 6 u 8″.
• ¿Qué materiales necesito? Para piezas domésticas, con los habituales polímeros plásticos como el PLA, ABS, PETG, etc., será suficiente. En cambio, algunas aplicaciones profesionales/industriales tal vez impliquen el uso de tejidos, metales, nailon, etc.

Tipos de materiales:

Dependiendo de los requisitos de las piezas, necesitarás uno u otro tipo de material de impresión. Evidentemente, las impresoras domésticas, en las que me centraré, no aceptan todo tipo de materiales. Es una de las especificaciones que se muestran, y los filamentos que suelen admitir son:

• ABS: el acrilonitrilo butadieno estireno es un termoplástico bastante habitual (p.e.: las piezas de LEGO están fabricadas con este material). No es biodegradable, pero es duro y tiene cierta rigidez para construir estructuras sólidas. También tiene una gran resistencia química, solo se disuelve con acetona. Resiste bien a la abrasión, y a la temperatura, pero puede estropearse si lo dejas a la intemperie debido a la exposición UV.
• PLA: el ácido poliláctico es biodegradable (se fabrica a partir de semillas, como el almidón de maíz), por lo que es más respetuoso con el medioambiente y se puede usar para proyectos de jardinería. Es válido para usarlo como utensilios de cocina, como vasos, plásticos, cubiertos, etc.  Aunque el acabado no es tan suave como el ABS, tiene un brillo superior.
• HIPS: el poliestireno de alto impacto es muy similar al ABS, aunque no es tan común como los anteriores.
• PET: EL tereftalato de polietileno es habitual en las botellas de agua mineral o refrescos, también en otros envases alimenticios. Es transparente y resiste muy bien a impactos.
• Laywoo-d3: puede cambiar de color (claro/oscuro) con la temperatura, lo que le da multitud de utilidades para su uso en algunas aplicaciones que impliquen control de temperatura. Sus propiedades son similares al PLA, es sólido, y su textura es similar a la madera, con vetas.
• Ninjaflex: el elastómero termoplástico (TPE) es un nuevo material muy revolucionario, y con gran flexibilidad.  Si buscas hacer piezas que flexen, es lo que estás buscando.
• Nailon: es un material (no polímero) muy popular, un tipo de fibra para tejidos que se usa en ropas, cordones, y otros muchos objeto. No es fácil de controlar, por lo que los detalles de las piezas no serán muy buenos, además coge humedad. A su favor tiene la gran resistencia a la temperatura y a la tensión.

Tipos de impresión 3D

Además del material, también importan los tipos de impresión 3D. Al igual que cuando eliges una impresora de papel piensas si quieres una impresora de inyección de tinta, o una láser, LED, etc., cuando eliges una impresora 3D también deberías prestar atención a la tecnología que emplea, ya que de ella va a depender las prestaciones y resultados:

• FDM (Fused Deposition Modeling) o FFF (Fused Filament Fabrication): es un tipo de modelado por deposición fundida del polímero. El filamento se calienta y se funde para su extrusión. El cabezal irá moviéndose con las coordenadas X,Y según la información del archivo de impresión para recrear el objeto. La plataforma sobre la que se construye también es móvil en este caso, y se irá desplazando en dirección Z para ir crear capa a capa. Las ventajas de esta técnica es que es eficiente y rápida, aunque no es apta para modelos con partes que sobresalgan demasiado, ya que se hace de abajo hacia arriba.
• SLA (StereoLithography): la estereolitografía es un sistema bastante antiguo en el que se emplea una resina líquida fotosensible que se irá endureciendo mediante un láser. Así se van creando capas hasta conseguir la pieza final. Tiene las mismas limitaciones que FDM, pero consigue objetos con superficies muy finas y con muchos detalles.
• DLP (Digital Light Processing): el procesamiento digital por luz es uno de los tipos de impresión 3D similares al SLA, pero se usa fotopolímeros líquidos endurecidos por luz. El resultado son objetos con muy buenas resoluciones y muy robustos.
• SLS (Selective Laser Sintering): el sinterizado selectivo por láser es similar al DLP y SLA, pero en vez de líquidos emplean polvo. Se usa para impresoras con nailon, aluminio, y otros materiales de este tipo. El láser irá adhiriendo las partículas de polvo para formar los objetos. Puede crear piezas difíciles de crear mediante moldes o extrusión.
• SLM (Selective Laser Melting): es una tecnología bastante avanzada y cara, similar a la SLS. Se usa fusión selectiva por láser, y se usa principalmente en la industria para fundir polvos metálicos y crear piezas.
• EBM (Electron Beam Melting): esta tecnología también es muy avanzada y cara, orientada para el sector industrial. Emplea una fusión del material mediante un haz de electrones. Puede fundir incluso polvos metálicos y llega hasta los 1000ºC de temperatura. Se pueden generar formas muy completas y avanzadas.
• LOM (Laminated Object Manufacturing): es uno de los tipos de impresión 3D que emplea fabricación por laminado. Se emplean láminas de papel, tejido, metal o plástico para ir formando estructuras. Estas capas se van uniendo mediante un adhesivo y se cortan mediante láser. Es para uso industrial.
• BJ (Binder Jetting): la inyección de aglutinante se emplea también a nivel industrial. Emplea polvo, como algunas otras técnicas. El polvo suele ser yeso, cemento u otro aglutinando que irá uniendo capas. También se puede emplear metal, arena o plástico.
• MJ (Material Jetting): la inyección de material es otra de las tecnologías de impresión 3D usadas en la industria de la joyería. Se ha venido usando desde hace años, y consigue una gran calidad. Se construyen múltiples capas una sobre otra para crear una pieza sólida. El cabezal va inyectando cientos de gotas diminutas de fotopolímero y luego las cura (solidifica) con luz ultravioleta (UV).
•  MSLA (Masked SLA): es un tipo de SLA enmascarado, es decir, emplea una matriz de LED como fuente de luz, emitiendo luz ultravioleta a través de una pantalla de LCD que muestra una lámina de una sola capa como una máscara, de ahí el nombre. Puede lograr tiempos de impresión muy altos, ya que la exposición de cada capa se hace de forma completa de una vez por el LCD, en vez de ir trazando áreas con la punta del láser.
• DMLS (Direct Metal Laser Sintering): genera objetos de forma similar al SLS, pero la diferencia es que no se funde el polvo, sino que se calienta con el láser hasta el punto en el que puede fusionarse a nivel molecular. Debido a las tensiones, las piezas suelen ser algo frágiles, aunque se pueden someter a un proceso térmico posterior para hacerlas más resistentes.
• DOD (Drop On Demand): la impresión de gota a demanda es otro de los tipos de impresión 3D. Emplea dos chorros de tinta, uno deposita el material de construcción y el otro el material disoluble para los soportes. También crea capa a capa como otras técnicas, pero también usan una fresa fly-cutter que pule el área de construcción de crear cada capa. Así se logra una superficie perféctamente plana. Son bastantes usadas en la industria para mayor precisión o para fabricar moldes.

No todos estos son para uso doméstico, algunos están destinados a uso empresarial o industrial. Además, existen otros métodos nuevos que están surgiendo, aunque no son tan populares.

Característica de la impresora

Las impresoras 3D, independientemente de los tipos de impresión 3D, también tienen una serie de características técnicas que determinarán las prestaciones. Las más importantes que deberías conocer son:

• Velocidad de impresión: representa la velocidad con la que la impresora terminará de imprimir la pieza. Se mide en milímetros por segundo. Y pueden ser de 40mm/s, 150mm/s, etc. Mientras más elevada sea, menos tiempo tardará en terminar. Ten en cuenta que algunas piezas, si son grandes y complejas, podrían durar horas…
• Inyector: es la pieza clave, ya que será la encargada de ir depositando el material para formar el material, aunque no todas los tipos de impresión 3D necesitan de uno, ya que algunas funcionan mediante líquido y luz. Pero la mayoría de las domésticas lo tienen, y se componen de las siguientes partes:
  • Punta caliente: es la parte más importante. Se encarga de fundir el filamento mediante temperatura. La temperatura alcanzada dependerá de los tipos de materiales aceptados. Es importante elegir sistemas con enfriador activo.
  • Nozzle (boquilla): es la apertura del cabezal, es decir, por donde sale el filamento fundido. Las hay grandes con mejores adhesiones y velocidades, pero con menor resolución (menos detalles). Las pequeñas son más lentas, pero mucho más precisas para crear formas muy complejas con todo lujo de detalles.
  • Extrusor: el dispositivo que está al otro lado de la punta caliente. Y es el que se encarga de extruir el material fundido. Se puede encontrar varios tipos:
    • Directo: tienen mejor control y facilidad de trabajo. Se llaman así porque son alimentados de forma directa por la punta caliente.
    • Bowden: en este caso, el filamento fundido viajará una determinada distancia entre la punta caliente y el extrusor. Esto aligera el mecanismo inyector, reduciendo las vibraciones y permitiendo que se mueva más rápido.
• Cama caliente: no está presente en todas las impresoras, pero es el soporte o base sobre la que se imprime la pieza. Esta parte puede calentarse para hacer que la pieza no pierda la temperatura durante el proceso de impresión, consiguiendo mejores resultados. Esto es necesario para materiales como el nailon, HIPS o ABS. De lo contrario, cada capa no se pegaría bien a la siguiente. Las impresoras para PET, PLA, PTU, etc., no necesitan cama caliente, y usan una base fría.
• Ventilador: dado que se producen altas temperaturas, las impresoras suelen tener ventiladores para mantener el sistema refrigerado. Esto es importante para mantener la fiabilidad de la impresora.
• STL: como pudiste comprobar en el tema del software de impresión, la mayoría de impresoras han aceptado el formato estándar STL. Asegurate de que tu impresora acepta estos formatos de archivos.
• Soporte: aunque las impresoras más conocidas son compatibles con Windows, macOS y GNU/Linux, deberás prestar especial atención a si existen drivers para tu sistema.
• Extras: algunas impresoras también incluyen algunas otras características que pueden ser interesantes, como pantallas LCD con información sobre el proceso, conectividad WiFi para conectarlas en red, cámaras integradas para poder filmar el proceso de impresión, etc.
• Montada vs desmontada: muchas impresoras vienen ya listas para desempaquetar y usar (para los más inexpertos), pero si te gusta el DIY, puedes encontrar algunos diseños más baratos que puedes montar pieza a pieza mediante kits.

Europa tiene una fuerte dependencia de la tecnología diseñada y producida en Estados Unidos y China. Por eso, desde hace unos años, se están moviendo algunas cosas a nivel de la UE para que esto deje de ser así, y poder tener independencia, especialmente en la computación. De estos movimientos han surgido proyectos como EPI, eProcessor, empresas como SiPearl, así como la infraestructura GAIA-X.

Dado que la mayoría de las ISAs o arquitecturas son propietarias y están en manos fuera de Europa, el código abierto ha sido clave para que estos proyectos puedan salir adelante. La ISA RISC-V ha traído la esperanza, permitiendo que estos procesadores y aceleradores se basen en ella sin ningún tipo de restricción ni limitación por guerras geopolíticas y geoestratégicas.

Nace EPI (European Processor Initiative)

Una de las primeras reacciones de Europa, tras la conferencia de EDA (European Defense Agency) donde se expusieron los problemas por la dependencia tecnológica e industrial de los países miembros, fue iniciar una iniciativa conjunta denominada EPI (European Processor Initiative). Su objetivo es agrupar un consorcio para poner en marcha los mecanismos necesarios para disponer de procesadores diseñados en Europa.

Estos chips, en principio, no serán para uso particular, sino que se centrarán en el sector HPC, es decir, la supercomputación. Estas máquinas de alto rendimiento son especialmente críticas, y con el fruto de este proyecto se impulsará a los centros de datos de la UE hacia la Exaescala a partir de 2023. También tendrán aplicación en otros sectores como la industria del automóvil y la aeroespacial.

Para hacer esto posible, se han basado en RISC-V para los aceleradores, mientras que los GPP o procesador de propósito general, se basarán en núcleos IP ARM Cortex Neoverse, dado que les permitirán acelerar el proceso de diseño y no comenzar desde cero.

EPI cuenta también con 26 socios de 10 países europeos distintos, entre ellos España. Uno de los pilares centrales del proyecto es el Centro Nacional de Supercomputación de Barcelona (BCN). A España se unen socios como Chalmers Tekniska Hoegskola AB de Suecia, Infineon Technologies de Alemania, CEA de Francia, STMicroelectronics en Holanda, la Università di Bologna de Italia, el Instituto Superior Técnico de Lisboa en Portugal, FORTH de Grecia, o el laboratorio ETH Zürich de Suiza.

Se crea SiPearl, la empresa privada para dotar al proyecto de capacidad de operar

Para poder operar, se ha creado una empresa privada que se encargará de gestionar las tecnologías resultantes de este proyecto EPI. Su nombre es SiPearl y su cuartel general se encuentra en Francia. Además, han abierto una filial en Alemania y otra en España, concretamente en Barcelona, para así estar cerca de sus socios del BSC.

Esta startup partía con un presupuesto público de 80 millones de euros, que no son suficientes para cubrir todos los gastos que un proyecto de tal calado implica. Por tanto, SiPearl también se encargará de recaudar más de 100 millones de euros privados, principalmente de acciones.

Su co-fundador y CEO, Philippe Notton, está haciendo una labor fantástica reclutando a algunos diseñadores traídos desde Silicon Valley, así como el personal adecuado con la experiencia para dotar al proyecto de todas las garantías. También están buscando socios a nivel tecnológico, como es el caso de Graphcore, una compañía británica líder en cuanto a aceleración chips con inteligencia artificial que resultan tan importantes en el HPC.

BSC un socio clave: Del chip Lagarto hasta Drac

El BSC (Barcelona Supercomputing Center) es una pieza clave de este proyecto. No solo están contribuyendo al diseño y desarrollo de estos procesadores, sino que el Marenostrum 5 comenzará ya a probar los frutos de este proyecto…

Lagarto

El primer microprocesador español basado en el repertorio de instrucciones RISC-V se ha bautizado como Lagarto, y es el primer paso para llegar a la independencia tecnológica. Sin embargo, tras este proyecto hay un gran esfuerzo y trabajo coordinado por el BSC del Centro Nacional de Supercomputación de España, así como la colaboración del CSIC, y la UPC.

Este diseño es muy sencillo, y su objetivo es realizar las primeras pruebas. Se fabricó usando un nodo de 65nm en TSMC, suficiente para la relativa sencillez de este prototipo temprano que fue probado en algunos benchmarks para ver de qué era capaz, y los resultados fueron bastante positivos. Incluso mejor de lo esperado…

En mayo de 2019 se enviaría el diseño final de este chip a la plataforma EUROPRACTICE de la CE, y tras eso llegarían unos 100 ejemplares de Lagarto a Barcelona para comenzar con las pruebas y que sirva como base para el acelerador para el HPC que se está basando también en esta ISA.

DRAC

El siguiente paso fue DRAC (Designing RISC-V-bsed Accelerators for the next generation Computers). Un chip diseñado para aplicaciones de seguridad, como el cifrado por hardware, así como también aplicaciones científicas como el análisis del genoma, aceleración de simulaciones, o el sector de los vehículos autónomos.

Por supuesto, DRAC también está liderado por el BSC y se basa en la arquitectura de código abierto RISC-V. Este proyecto tiene previsto durar unos 3 años, en la que participarán hasta 40 investigadores y será coordinado por Miquel Moretó, un investigador del programa Ramón y Cajal de la UPC. Además, la financiación ha sido de unos 4 millones de euros, la mitad procedentes de fondos FEDER y la otra mitad de los socios de este proyecto.

Esto ya ha comenzado a dar sus frutos. DVINO (DRAC Vector IN-Order) es un chip derivado de este proyecto y de primera generación. Como su propio nombre deja intuir, se trata de un CI en orden que incluye un núcleo Lagarto junto con un procesador vectorial Hydra pensado para la computación distribuida.

La segunda generación mejorar el rendimiento del chip en un 15% y añade nuevos controladores y se ha incrementado el área hasta 8.6 milímetros cuadrados.

eProcessor

eProcessor es el nuevo paso al frente, un procesador con versiones previstas para la supercomputación y servidores, así como sistemas avanzados de asistencia al conductor para vehículos (p.e.: ADAS), IoT, dispositivos móviles, etc.

Nuevamente el BSC es el que está inmiscuido en este proyecto. Se trata del primer ecosistema full-stack europeo de código abierto y cuyo pilar central será una CPU basada en RISC-V y con un núcleo con ejecución fuera de orden. El centro de Barcelona aportará su experiencia en el diseño de núcleos IP en HDL, emulación, y herramientas necesarias.

Junto con el BSC, se han implicado otros miembros importantes a nivel europeo, como la Universidad Tecnológica de Chalmers, la Foundation for Research and Technology Hellas, Universita degli Studi di Roma La Sapienza, Cortus, Christmann Informationstechnik, Universität Bielefeld, Extoll GmbH, Thales y Exapsys, así como el respaldo de EuroHPC JU.

Se desarrollarán tecnologías de hardware y software que se comenzarán probando en FPGAs para luego dar el salato a los ASICs. El primer paso será diseñar un núcleo RISC-V de alto rendimiento y alta eficiencia. Será un single-core y un dual-core con enlace coherente off-chip, aunque luego se comenzarán con diseños más complejos y potentes. También se diseñará el acelerador vectorial basado en RISC-V y se explorarán cargas de trabajo tradicionales en supercomputación, como la bioinformática, IA, HPDA, etc.

El eProcessor será también muy versátil y flexible a la hora de escalarlo, para poder ir agregando más dispositivos on-chip.

El siguiente paso: la fabricación

El diseño de estos chips será europeo, lo que no será es la fabricación. SiPearl es una fabless, y dado el atraso en cuanto a los nodos de fabricación de las foundries en países miembros, el diseño se ha encargado a TSMC, que lo fabricará en tecnología de 7nm y usando la novedosa tecnología de empaquetado 3D denominada CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate).

Sin embargo, la idea es no depender de factorías extranjeras para eso, por lo que la UE también ha movilizado una gran parte de dinero para financiar la puesta al día de la fabricación de semiconductores en el Viejo Continente. Concretamente destinará 145.000 millones de euros, con el objetivo de llegar a un nodo con tecnología de fabricación de 2nm a corto plazo.

Esto necesita de tiempo, y se pretende que llegue a 2-3 años vista. Además, parece que TSMC está colaborando en que esto sea posible, y también la europea ASML, que es el líder en cuanto a la fabricación de máquinas para la fotolitografía avanzada para la industria de los semiconductores, y que tiene sede en Países Bajos…

La propia Nadia Calviño, vicepresidenta de Asuntos Económicos y Transformación Digital lo ha explicado así: «Se está trabajando a nivel nacional e internacional para ver qué empresas españolas y europeas pueden fabricarlos«, en referencia e estos chips. En la misma línea fue el discurso de Thierry Breton en la Comisión Europea. Y es que los fondos destinados al sector saldrán en gran medida de las ayudas prestadas por la UE para la transformación digital y para la recuperación post-pandemia.

Con la placa de desarrollo Arduino se pueden realizar multitud de proyectos, el límite muchas veces es la imaginación. Con los componentes electrónicos y módulos, se pueden ir agregando funcionalidades para que pueda hacer más cosas. Una de esas funcionalidades puede ser la capacidad de ubicar objetos o personas, o localizar mediante posicionamiento con GPS Arduino.

Este tipo de posicionamiento y trazamiento se puede hacer mediante RFID o receptores como el que vamos a tratar en este artículo. Con ello podrás crear multitud de proyectos, desde juegos con los que crear un detector y localizar objetos, hasta localizar objetos robados, pasando por poder ubicarte usando un GPS, etc.

Módulo GPS Arduino NEO-7

Para disponer de GPS Arduino, puedes usar los dispositivos NEO-6, una familia fabricada por U-Blox y que pueden ser conectados a la placa Arduino de una forma sencilla. Además, poseen una interfaz de comunicación completa, con UART, SPI, I2C, y USB, además de soportar protocolos NMEA, UBX binary y RTCM.

Además, este GPS Arduino con NEO-6 también permite minimizar el tamaño de tu proyecto, ya que tiene un pequeño tamaño, así como un reducido coste. En cuanto al consumo, también es pequeño. Cuando se encuentra en modo activo, solo necesitará 37mA. Se alimenta mediante 2.7 a 3.6V para los modelos NEO-6Q y NEO-6M, mientras que existen otros de menor voltaje llamados NEO-6G que solo necesitan entre 1.75 y 2v.

Si se encuentran integrados en un módulo, incluirán un regulador de voltaje que permitirá alimentarlo directamente desde la conexión 5v de Arduino.

Otros parámetros interesantes de este módulo son:

• Los 30 segundos de tiempo de encendido en frío, y tan solo 1 segundo para el encendido en caliente.
• La frecuencia máxima de medición a la que funcionan es de tan solo 5Hz.
• Precisión de la posición de 2.5 metros de variación.
• Precisión de velocidad de 0.1 m/s.
• Variación de orientación de solo 0.5º.

Dónde comprar un NEO-6 para GPS Arduino

Puedes encontrar estos dispositivos y módulos en multitud de tiendas de electrónica especializadas, o también en Amazon. Por ejemplo, aquí puedes adquirirlo a un precio muy barato:

• Lorsoul NEO-6M módulo GPS Arduino

Ejemplo con Arduino

Lo primero que debes hacer para acoplarlo a tu placa de desarrollo y disponer de tu GPS Arduino es conectar tu módulo NEO-6 a la placa. Las conexiones se realizan de forma muy simple (conexiones módulo NEO-6 – conexiones Arduino):

• GND – GND
• TX – RX (D4)
• RX – TX (D3)
• Vcc – 5V

Una vez ya lo tienes conectado, también tendrás que descargar la biblioteca SoftSerial en tu Arduino IDE, ya que será necesaria para la comunicación serie. Es probable que ya la tengas de otros proyectos, pero si no es así la tendrás que descargar e instalar en tu IDE.

Una vez hecho eso, ya puedes comenzar con tu código sencillo para realizar las lecturas. Por ejemplo, como se pueden usar varios protocolos, aquí tienes el sketch para NMEA:

#include <SoftwareSerial.h>

const int RX = 4;
const int TX = 3;

SoftwareSerial gps(RX, TX);

void setup()
{
   Serial.begin(115200);
   gps.begin(9600);
}

void loop()
{
   if (gps.available())
   {
      char data;
      data = gps.read();
      Serial.print(data);
   }
}

Por supuesto, puedes hacer tus modificaciones o usar otros protocolos si lo deseas… También puedes hacer uso de los ejemplos disponibles en tu IDE para esta biblioteca. Pero, antes de dar por finalizado el artículo, deberías saber que el formato NMEA (National Marine Electronics Asociation) es muy particular, para comprenderlo, tienes que conocer su sintaxis:

$GPRMC,hhmmss.ss,A,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,v.v,x.x,ddmmyy,m.m,a*hh

Es decir, $GPRMC va seguido de una serie de parámetros que indican la localización:

• hhmmss.ss: es la hora UTC en horas, minutos y segundos.
• A: estado del receptor, siendo A=OK y V=alerta.
• llll.ll,a: es la latitud, donde a puede ser N o S, para norte o sur.
• yyyy.yy,a: es la longitud. Nuevamente a puede ser E o W, es decir, este u oeste.
• v.v: la velocidad en nudos.
• x.x: es el curso en grados.
• ddmmyy: es la fecha UTC, en días, meses y año.
• m.m,a: es la variación magnética en grados, y la a puede ser E o W para este u oeste.
• *hh: Checksum o suma de verificación.

Por ejemplo, podrías obtener algo así:

$GPRMC,115446,A,2116.75,N,10310.02,W,000.5,054.7,191194,020.3,E*68

Existen multitud de kits basados en la SBC Raspberry Pi, o en la placa de desarrollo Arduino. Desde algunos destinados a crear tus propias consolas retro, hasta otros para portátiles, equipos hackeables, etc. En el caso del proyecto LibreCellular quieren ir más allá y unirse a la era de los dispositivos móviles y las redes inalámbricas de alta velocidad empleado hardware y software libre.

LibreCellular tiene como objetivo facilitar la creación de redes para teléfonos móviles basados en tecnología LTE 4G, usando software y hardware de código abierto. Para ello se basan en SDR (Software Defined Radio), un sistema de radiocomunicaciones donde varios componentes que típicamente se implementan físicamente se sustituyen por software.

El objetivo de LibreCellular

LibreCellular tiene otro objetivo, no solo que la implementación de tu red de datos móviles funcione, sino también que puedas crearla con bajo coste. Por otro lado, también han sometido a este sistema a pruebas muy rigurosas para validar que funciona adecuadamente, y lo han dotado de las herramientas y la documentación para lo desarrolladores que necesitarán.

Todos los elementos de los que se compondrá este proyecto estarán bajo licencias de código abierto, y se espera que lleguen más módulos para seguir completando este trabajo. Algo que centra todos los esfuerzos en la integración, pruebas, empaquetado y documentación para que sea un proyecto reutilizable y para crear diferentes soluciones de forma flexible.

La primera tarea de LibreCellular será poner en marcha la plataforma de integración continua (CI). Es decir, crear una plataforma para el desarrollo mediante la cual los desarrolladores puedan combinar los cambios del código fuente en un repositorio central y/o revisiones de hardeware.

También se harán esfuerzos para completar la estación base SDR para la radiofrecuencia y telecomunicación de estas redes, así como crear el equipo de pruebas necesario, red de distribución de RF, y los bancos de módems LTE para la conexión. Una vez toda la infraestructura esté operativa, el enfoque cambiará a lo citado anteriormente: integración, empaquetado y documentación de la pila móvil.

Características del proyecto

El proyecto LibreCellular se compone de partes de hardware y de software, como he citado anteriormente. Todo lo necesario para ofrecer un servicio de datos LTE básico y soporte también para llamadas de voz. Para que eso sea posible, se necesitan integrar las siguientes partes:

• Plataforma CI de hardware: para la estación base con bancos de módems LTE a través de una red RF cableada, con distribución de reloj de referencia, control y medición RF.
• Configuración y pruebas: se harán mediante el uso de software OsmoGSMTester, y se irá extendiendo la cobertura a medida que el desarrollo evolucione. Es decir, se irá desde un servicio básico donde se podrán conectar algunos dispositivos móviles de usuarios abonados hasta un servicio más completo con capacidad de llamadas de voz por VoLTE gracias a un sistema multimedia IP (IMS).
• Pila de software: todo ese hardware irá acompañado de software que permita realizar las comunicaciones.
  • Se empleará eNodeB para la estación 4G base que se implementará con ayuda de srsRAN.
  • Núcleo EPC usando Open5G para la red central.
  • Subsistema multimedia IP usando Kamailio para el IMS.
• Plataforma de hardware de referencia: será un objetivo clave, ya que ahorrará mucho tiempo para poner en funcionamiento a nuevos usuarios y hará más fácil la solución de problemas que surjan en el hardware.
  • Procesamiento de banda base: se emplea una SBC Intel NUC7i7DNBE para ejecutar la banda base y las capas superiores de la pila móvil.
  • Hardware SDR: para el que se ha seleccionado una placa LimeSDR-USB.
  • Interfaz RF: para la radiofrecuencia se empleará el proyecto LimeRFE que proporcionará un front-ent de RF multibanda completo con LNA, PA y duplexores. Además, proporciona una salida modulada a 24 dBm en las bandas móviles 1, 2, 3, 4 y 5.
  • Reloj referencia: para el reloj de referencia que usará LimeSDR se emplea un GPS Leo Bodnar Mini Precision para mejorar la estabilidad y precisión de la señal.

Más información – Web oficial

Chema Alonso, el CDCO de Telefónica y conocido experto en seguridad, hizo una aparición estelar en OpenEXPO Virtual Experience 2021, a la que ha apadrinado en esta octava edición del evento que se ha celebrado online. En esta participación también aprovechó para tratar un tema tan interesante como los deepfakes generados por IA y los nuevos retos a los que se enfrenta la ciberseguridad con estas prácticas.

Seguro que has visto algunos vídeos en los que aparece alguien con la cara de otra persona diciendo o haciendo algo que esa persona a la que pertenece dicha cara no ha dicho o hecho. Estos vídeos se pueden conseguir de una forma relativamente sencilla, y están inundando Internet, especialmente las redes sociales, y siendo usados como herramientas para los bulos y las campañas de desinformación.

En OpenEXPO Virtual Experience 2021 se han querido introducir nuevos temas acordes con el panorama actual de la tecnología y el código abierto, y entre ellos tecnologías como la inteligencia artificial, Machine Learning o Deep Learning. Chema Alonso se ha centrado en los deepfakes que se pueden conseguir con ayuda de estas tecnologías, y en los nuevos retos a los que se enfrenta la seguridad cibernética.

Dado el aumento de estos vídeos falsos, que crecieron desde los 15.000 en 2019 hasta los casi 50.000 de 2020, y sigue creciendo, se ha convertido en un tema preocupante. Además, el 96% de estos deepfakes son vídeos pornográficos, con escenas de sexo explícito usando caras de alguna celebrity, político, o influencer.

Ante esta amenaza, según ha aclarado Chema Alonso, se debe actuar desde dos frentes: análisis forense de las imágenes y la extracción de los datos biológicos. Precisamente en eso se centró su discurso para OpenEXPO Virtual Experience 2021, donde mostró un plug-in para Chrome que ha desarrollado junto a su equipo para poder detectar los DeepFakes.

Para su funcionamiento se apoya en 4 pilares esenciales:

• FaceForensics++: para probar las imágenes en base a un modelo y entrenando sobre su propia base de datos para mejorar la eficacia.
• Exposing DeepFake Videos by Detecting Face Warping Artifacts: detecta las limitaciones con un modelo CNN, dado que los algoritmos de IA actuales suelen generar imágenes de resoluciones algo limitadas.
• Exposing Deep Fakes Using Inconsistent Head Poses: mediante un modelo HopeNet se pueden detectar incoherencias o errores en las poses del modelo fake que se introducen al introducir la cara sintetizada.
• CNN-generated Images Are Surprisingly Easy To Spot… for now: se puede confirmar que las imágenes actuales generadas por CNN comparten defectos sistemáticos.

Más información – Web Oficial del Evento

Tras este nombre tan extraño se esconde una forma de representar arte bastante bonita. La litofanía está ganando cada vez más adeptos dentro del mundo maker y de la impresión 3D. Con ella se pueden imprimir todo tipo de escenas, fotos personales, dibujos, formas, o lo que se te ocurra.

Si te interesa conocer más sobre esta forma de hacer arte con litofanía, en este artículo podrás conocer qué es, las diferencias con otras técnicas como la litografía, y cómo se puede comenzar a crear tus propios diseños con impresión 3D.

¿Qué es la litofanía?

La litofanía es un tipo de proyección de imágenes y formas que emplean luz. Antiguamente se empleaba la luz del fuego, luz solar o la de una vela. Actualmente se usa la luz de una bombilla. Sea como sea, la fuente de iluminación pasará a través de una lámina con una serie de serigrafías semitransparentes para modelar la imagen.

La idea es tener diferentes grosores en la lámina para que así la trasluz varíe de opacidad, generando algunas zonas más oscuras y otras más originales. El resultado es realmente bonito, especialmente para usar como cuatro para adornar una sala, o para una lámpara para el dormitorio de la habitación de los niños, etc.

Originalmente, este grabado se modelaba en cera. Luego se comenzaron a usar otros materiales, como la porcelana. Ahora, también se pueden usar otros muchos materiales, como polímeros de poliamida o el plástico de las impresoras 3D.

En el siglo XIX se popularizaría esta técnica en países como Alemania y Francia, para extenderse por toda Europa más tarde. Muchos señalan al Barón Bourgoing como su creador, y si quieres conocer más sobre su historia, debes saber que existe un museo completo dedicado a este arte en Toledo, Ohio (EE.UU.), el Blair Museum of Lithophanies.

Litofanía vs Litografía: diferencias

Algunos confunden la litofanía con la litografía, pero no son lo mismo. La litografía es una forma de impresión antigua (aún se sigue usando) para poder imprimir formas o imágenes sobre piedras u otros tipos de materiales de forma plana. De hecho, su nombre viene de ahí, ya que lithos (piedra) y graphe (dibujo).

Con esta técnica se podía crear duplicados de obras artísticas, y también tuvo un gran campo de aplicación en el mundo de la imprenta, donde aún se siguen usando litografías para impresión.

En cambio, la litofanía usa litografía o impresión 3D para poder generar las zonas más gruesas y opacas, y las más delgadas y translúcidas. Pero esta técnica necesita de la luz para obtener los resultados.

Cómo hacer litofanía con impresoras 3D

Para poder crear tus propias obras de litofanía no necesitas tener destreza para el arte o el dibujo, tan solo necesitarás una impresora 3D, filamento, un PC, con el software adecuado, y la imagen que quieras representar. Nada más que eso…

En cuanto al software para generar la litofanía, puedes usar varios de ellos, para convertir la imagen en un diseño apto para la litofanía y un delaminador para la impresión 3D. Por ejemplo, puedes usar una app web que podrás usar en cualquier sistema operativo con un navegador web compatible.

Esta app se llama 3Dp y puedes acceder en este enlace. Una vez has accedido a esta web app, debes seguir los siguientes pasos:

1. Pulsa en Images y selecciona la imagen que quieres convertir en litofanía.
2. Una vez cargada la imagen, ahora en Model selecciona el modelo que más te guste de todos los que hay y pulsa Refresh para refrescar.
3. Ahora ve a la pestaña Settings. Verás varias opciones:
   • Model Settings: para configurar el modelo a tu gusto.
     • Maximum Size (MM): será el tamaño de la litofanía.
     • Thickness (MM): con este parámetro juegas con el grosor de la lámina. No la hagas demasiado delgada o será muy frágil.
     • Border (MM): opción para crear el borde en la lámina o marco. Si no quieres, ponlo a 0.
     • Thinnest Layer (MM): juegas con el grosor del pixel de la foto para que pase más o menos luz en las zonas más delgadas.
     • Vector per pixel: A mientras mayor sea, mejor resolución, pero se corre el riesgo de que si es muy elevado no se realice la pieza. Puedes dejarlo en unos 5.
     • Base/Stand Depth: genera una base en la lámina para el soporte, aunque si vas a hacer otra forma, como una lámina redonda, no necesitará esta base para mantenerse en pie.
     • Curve: generará más curvatura a la lámina. Puedes incluso poner 360º para que salga cilíndrica. Una opción ideal para lámparas.
   • Image Settings: para configurar la imagen para que se adapte mejor al modelo.
     • Positive Image / Negative Image: sirve para hacer que sobresalga la foto o que quede hacia dentro, según quieras. Es decir, la dirección del relieve.
     • Mirror Image Off / Mirror Image On: sirve para crear un efecto espejo.
     • Flip Image Off / Flip Image On: puedes voltear la imagen.
     • Manual Refresh / Refresh on Image Click: si lo marcas, cuando vayas a la pestaña de modelo se actualizará automáticamente.
     • Repeat X Count: hace copias en horizontal.
     •  Repeat Y Count: hace copias en vertical.
     • Mirror Repeat Off / Mirror Repeat On: aplica el efecto espejo.
     • Flip Repeat Off / Flip Repeat On: aplica el efecto de voltear.
   • Download Settings: donde configurar el archivo de descarga.
     • Binary STL /ASCII STL: cómo se guarda el archivo STL. Deberías seleccionar mejor binario.
     • Manual/On Refresh:  para descargar manualmente o cada vez que hagas un refresh. Personalmente, es preferible en modo manual, para que descargues cuando ya lo tengas terminado.
4. Modifica con ellas tu diseño hasta que quede como realmente quieras, según tu caso.
5. Una vez lo tengas listo, pulsa el botón Download para que se descargue el STL.

Una vez has terminado con eso, ahora es el momento de importar el STL para imprimir con tu impresora 3D.Puedes usar cualquier software compatible con este formato para impresión 3D. El resto de pasos será poner a imprimir el modelo, y esperar a que termine.

Al finalizar, podrás usar bombillas convencionales, la luz de una vela, luz LED, usar diferentes colores de luz, etc. Esto ya es cuestión de gustos…