Construcción de un clinostato de un eje
Publicado: 29 abril, 2014 Archivado en: Sin categoría | Tags: clinostato, gravitropismo,Microgravedad, plantas Deja un comentario
Suprimir el campo gravitatorio en la Tierra no es posible (al menos hasta que se descubra la forma de modificar esta propiedad intrínseca de la materia). Existen, eso sí, formas de suprimir sus efectos, simulando condiciones de gravedad cero o, con más exactitud, de microgravedad; pero casi todas ellas son muy sofisticadas y caras o proporcionan apenas unos instantes de “ingravidez”. Puedes leer este artículo si te interesa conocer ingeniosas formas de simular microgravedad y porqué es más correcto hablar de microgravedad en lugar de gravedad cero.
Clinostato de tres ejes.
Desde el principio del proyecto tuvimos claro que la metodología que emplearíamos para simular microgravedad en nuestro proyecto sería usar un tipo de aparatos denominado clinostatos. Los clinostatos son, en realidad, un invento bastante antiguo que consiste básicamente en hacer girar un objeto de forma regular para provocar un variación constante del vector gravitatorio con respecto a una muestra en torno al eje de rotación.
Los clinostatos pueden ser de un sólo eje de giro, en cuyo caso permite estudiar respuestas en el plano de giro, de dos ejes de giro, los cuales, combinando diferentes velocidades de giro, permiten generar una enorme variedad de condiciones experimentales, o incluso de tres ejes de giro, dispuestos ortogonalmente, que permiten una variación aleatoria del vector de la gravedad en todas las direcciones del espacio. Puedes encontrar más información sobre clinostatos en este enlace.
El problema es que no disponíamos de ningún clinostato y comprar uno escapaba claramente de nuestro presupuesto. Por otra parte, hubiera sido bastante más aburrido, así que nos dispusimos a construir un clinostato adaptado a nuestras necesidades que nos permitiera generar las condiciones que deseábams para nuestros experimientos.
El diseño básico del aparato que necesitábamos era bastante simple: se trataba de construir un contenedor para nuestros estuches de germinación que girase lentamente (no más de 10 revoluciones por minuto). Esta velocidad sería suficiente para provocar una variación continua del ángulo del vector gravitatorio con respecto a la semilla, pero no para que la fuerza centrífuga generada influyese en nuestros resultados.
Para nuestra primera versión de clinostato construimos un armazón con perfiles de aluminio y un contenedor a medida al que acoplamos un eje de giro a ambos lados. Para generar la rotación usamos un pequeño motor de corriente continua con un sistema de engranajes reductores y poleas hasta conseguir la velocidad de rotación deseada. Montamos todo sobre una base de aglomerado con melamina y equlibramos toda la carga para conseguir que el esfuerzo del motor fuera mínimo.
El dispositivo funciona correctamente y el motor es capaz de estar girando al menos 48 horas (no hemos probado más aún) de forma ininterrumpida de forma estable. Sin embargo, presenta dos inconvenientes principales: Por una parte, la combinación de engranajes reductores hace que el ruido de funcionamiento sea bastante molesto. Por otra parte, variar la velocidad o programar ciclos de giro exigiría cambios del sistema poleas y engranajes, o variaciones del voltaje de alimentación para cambiar la velocidad de giro del eje del motor.
Por ello, nos planteamos emplear otros tipos de motores que permitieran un control electrónico más preciso de las condiciones de giro y un funcionamiento menos ruidoso. Actualmente estamos poniendo a punto una nueva versión que emplea un pequeño motor paso a paso (mucho más silencioso) programado mediante arduino. Puedes ver el funcionamiento básico de ambas versiones del dispositivo que hemos construido en la segunda parte del siguiente video:
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