Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio 1 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Índice Instrucciones de uso 3 Fichas de las actividades: Experimento #1: Cultiva las bacterias de tu cuerpo y casa 5 Experimento #2: Huesos de Goma 8 Experimento #3: Flores cambia color 10 Experimento #4: Arte con leche 12 Experimento #5: Mi primera lámpara de lava 14 Experimento #6: Teléfono químico 16 Experimento #7: Hockey de aire 18 Experimento #8: Inflador automático de globos 20 Experimento #9: Bar de unicornios 22 Experimento #10: Lluvia de colores 24 Experimento #11 (Bonus): Plátanos, la fruta más sabia 26 Comentario al libro 28 Agradecimientos 29 Glosario 30 Referencias 33 2 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Este material fue desarrollado durante el año 2020 para su libre uso y distribución, por lo que los derechos quedan otorgados libremente al dominio público. Se invita y agradece a la gente que ya dispone de él, pueda compartirlo y reenviarlo a toda persona que crea que disfrutará de su uso. Para comentarios, críticas y/o aportes, dirigirse al autor, Benjamín Valderrama, a través del email: [email protected] 3 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Instrucciones de uso Para padres, madres y tutores Los productos usados en los experimentos de este libro se pueden encontrar típicamente en las casas. En su mayoría son ingredientes comunes para preparar comida, por lo que su uso en los siguientes experimentos no implica peligro alguno siempre que se sigan los procedimientos aquí indicados. En caso contrario, se recomienda consultar por ayuda médica profesional. Se recomienda que todos los experimentos se realicen en compañía de un adulto responsable y que no se prueben o coman ninguno de los materiales luego de ser usados en los experimentos. El presente libro es un material que trata de entregar conocimientos científicos mediante la experiencia práctica y directa. Se espera que ustedes acompañen a los menores dentro de cada una de las actividades y que puedan leer y conversar, en conjunto, las explicaciones de cada una. Para las (los) futuras (os) científicas (os) de la familia A continuación, encontrarás 11 experimentos que puedes hacer dentro de tu casa. Todos tienen una lista de los materiales que vas a necesitar, una instrucción sobre cómo realizar la actividad y una breve explicación sobre la ciencia detrás de lo que vas a observar. Algunos vienen con actividades propuestas ¡para que sigas experimentando y jugando! Dentro de cada ficha de experimento encontrarás palabras en verde. Son conceptos científicos que están explicados con mayor detalle en la sección Glosario. Si te interesa, puedes leer ahí para tener entenderlos mejor. Por último, te recomiendo no leer la explicación de los experimentos hasta después de haberlos hecho, ya que ¡podrías arruinar la sorpresa! 4 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #1: Cultiva y observa las bacterias de tu cuerpo Tiempo estimado para ver resultados: 5 días ➢ Conceptos trabajados #Microorganismos, #Medios de cultivo y #Esterilidad ➢ Materiales ✓ Gelatina o jalea ✓ Saborizante para caldos o sopas ✓ Hervidor u olla ✓ Frascos de vidrios o cualquier recipiente para contener la jalea ✓ Refrigerador (opcional) ✓ Papel film o Alusa transparente ✓ Hisopos, también llamados ‘cotonitos’ ✓ Papel toalla (absorbente) ✓ Cloro ➢ Instrucciones Primero, prepara la jalea o gelatina tal y como se señala en las instrucciones del envase. Además, le puedes agregar a la mezcla una mitad de saborizante para caldos, que le entregará nutrientes a los microorganismos que van a crecer en tu medio de cultivo casero, ¡revuélvelo bien revuelto! Cuando esté lista la mezcla, déjala enfriar por 10 minutos. ¿Ya pasaron los 10 minutos? Entonces viértela en los frascos o recipientes que hayas elegido para el experimento hasta la mitad de cada uno y, de nuevo, déjalos enfriar hasta que se vuelva igual que la gelatina, ni líquida ni sólida. Esto puedes lograrlo más fácilmente si dejas la mezcla en tu refrigerador. Pero antes, recuerda cubrir los frascos con papel alusa, así evitarás que se contaminen. OJO -- Cuando tu mezcla esté fría, deberás asegurarte de que tenga la consistencia gelatinosa típica. En caso contrario, faltó agregar más gelatina. 5 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ¡Felicidades!, ya tienes listo tu medio de cultivo hecho en casa. Ahora, vamos a inocular nuestro medio con microorganismos ambientales. Para esto, toma un hisopo (o cotonito) y frótalo sobre un objeto como un celular, un control remoto, tu cepillo de dientes; ¡también puede ser sobre tus propias orejas, manos u ombligo! Cualquier zona que despierte tu curiosidad. Quita el papel alusa que cubre tu medio de cultivo y luego desliza el cotonito suavemente sobre la superficie de la jalea describiendo curvas sobre ellas. Es importante que lo hagas con cuidado de no romper la gelatina. Ahora que está inoculada, cubre muy bien el recipiente con un nuevo papel film y déjalo a temperatura ambiente y oscuridad durante 5 días (puede ser en algún cajón de la cocina o un mueble en tu pieza) ¡márcalo en tu calendario! ¿ya pasaron 5 días?, entonces podrás ver a través del papel alusa como han crecido unas manchas en la superficie de tu medio de cultivo. Estas son bacterias que estaban en las superficies que escogiste y que luego sembraste. Cada ‘puntito’ corresponde a un grupo de bacterias, conocidas como colonias. Estos microorganismos no son patógenos. Sin embargo, no pruebes ni toques directamente las colonias o el medio de cultivo, así como tampoco respires sobre ellas, ¡están vivas! Se deben observar a través del papel alusa. Ahora toca limpiar nuestro experimento. Bota al basurero el medio de cultivo y lava muy bien los recipientes donde lo preparaste y las superficies donde trabajaste con papel toalla y cloro. 6 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Los microorganismos son seres vivos muy pequeños que se encuentran en todo tipo de superficies, incluidos tu cuerpo y el mío. Al igual que el resto de los seres vivos, necesitan alimento y un lugar para poder vivir. Ese alimento se los diste a través de los nutrientes y sales contenidas en el caldo, mientras que la superficie fue la gelatina. Ahora los puedes ver porque al sembrarlos, estos organismos se agrupan en colonias, lo que permite que podamos verlos a simple vista. ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Qué pasa si antes de tomar una muestra desde tus manos, las lavas muy bien con agua y jabón? ¿Hay diferencias al comparar las bacterias que crecen ahí y las tomadas de manos sin lavar? Te recomiendo anotar cuál recipiente tiene las bacterias de las manos lavadas y cuál el de las manos sin lavar. ¿Hay diferencias entre la muestra tomada desde la superficie (por ejemplo, de un celular) y desde esa misma superficie, pero lavada con un poco de cloro? ¡Te invito a competir con otra persona para cultivar las bacterias de sus ombligos y saber quién está más sucio! 7 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #2: Huesos de Goma Tiempo estimado para ver resultados: 7 días ➢ Conceptos trabajados #Huesos #Calcificación. ➢ Materiales ✓ Huesos de pata de pollo ✓ Jarrón de vidrio ✓ Vinagre blanco ➢ Instrucciones Si en tu casa comen animales, con cuidado, limpia con agua caliente el hueso del pollo, dejando la superficie sin rastros de otros tejidos como músculos o grasa. Déjalo secar durante unos minutos. Ahora que está bien seco, introduce el hueso dentro del jarrón de vidrio y vierte vinagre sobre él. Debes tapar el hueso completamente con el líquido. Cierra el frasco y déjalo reposar por 7 días. ¿ya pasaron los 7 días? ¡Entonces puedes sacar el hueso! Recuerda enjuagarlo bien con agua. Ahora tómalo y ¡trata de doblarlo! 8 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Los huesos son un tejido compuesto por células vivas que están cubiertas de calcio. Este elemento genera minerales, lo que permite que los huesos tengan estructura sólida, es decir, que sean duros y difíciles de romper. El ácido del vinagre logra remover el calcio, pero deja el resto de los componentes, como el colágeno. El colágeno es una proteína que se esconde normalmente bajo el mineral, y es la que permite que el hueso del experimento sea elástico, tal como te diste cuenta. Normalmente, nuestros huesos están perdiendo y generando la capa de calcio que los cubre. Diversas situaciones pueden hacer que la pérdida de calcio sea mayor a lo que ingresa, como, por ejemplo, la vejez. ¡Ahora que lo sabes, notarás la importancia de incorporar calcio a tu dieta! ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Qué pasa si lo dejas reposar por 2 semanas? ¿Hay alguna diferencia? ¿Qué pasa si hacemos este experimento con otras estructuras cubiertas con calcio, como, por ejemplo, un huevo? ¿Sirve con huesos de otros animales? 9 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #3: Flores cambia color Tiempo estimado para ver resultados: 5 horas (¡Aunque mientras más horas, mejor!) ➢ Conceptos trabajados #Capilaridad #Tejido Vascular ➢ Materiales ✓ Vasos pequeños de vidrio (de preferencia de 50 mL) ✓ Colorantes de alimentos (¡elige el o los colores que quieras!) ✓ Agua ✓ Flores (prefiere las que tengan pétalos blancos) ✓ Cuchillo ✓ Elástico ➢ Instrucciones Toma 4 vasos de vidrio y llénalos hasta tres cuartas partes de su capacidad total con agua, es decir, un poco más de la mitad. Luego, a cada vaso, agrega gotitas de un color, cada uno con un color distinto. Finalmente, junta los vasos en pareja y une los 4 vasos con un elástico, formando un cuadrado. Para manejar el cuchillo, pídele a un adulto o adulta que te ayude. Toma el cuchillo y quítale las ramitas a la flor, si es que las tiene, y deja sólo la rama principal. Luego, corta la parte de abajo del tallo como una cruz, para que el tallo se abra en 4 partes distintas. Inserta cada parte del tallo en uno de los vasos. Deja reposar la flor en agua durante la noche y a la mañana siguiente ¡observa lo que ocurre! 10 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Las plantas, al igual que todos los seres vivos, necesitan de agua para poder vivir. Para lograr llevar agua a todos sus órganos, estos organismos desarrollaron un sistema vascular llamado xilema, que funciona parecido al nuestro. Son pequeñas “cañerías” por las cuales el agua sube desde las raíces hasta los pétalos de las flores. El hecho de que el agua suba “trepando” por las paredes de esas “cañerías” es gracias a su estructura química, que permite interactuar con ellas. Este fenómeno es lo que se conoce como capilaridad. En este caso, el agua coloreada sube a los pétalos y se asienta en ellos, dando esos colores tan bonitos. ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Sucederá lo mismo al realizar el experimento sin dividir el tallo y mezclando todos los colores en un único vaso? ¿Cómo se verá si los pétalos de la flor usada no son blancos? ¿Qué sucede si en lugar de una flor, agregas una rama de apio a un vaso con colorante? 11 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #4: Arte con leche Tiempo estimado para ver resultados: Instantáneo. ➢ Conceptos trabajados #Tensión superficial ➢ Materiales ✓ Leche de origen animal ✓ Hisopos (‘cotonitos’) o algodón ✓ Plato de ensaladas ✓ Detergente lavaloza ✓ Colorante de alimentos (¡el color que quieras!) ✓ Pimienta ➢ Instrucciones Vierte suficiente leche como para cubrir el fondo del plato. Espera a que el líquido esté quieto, y agrega unas gotas de colorante de tu color favorito en distintas posiciones del plato. Toma el hisopo y sumerge un extremo en lavaloza. Luego, hunde ese mismo extremo en la leche y da pequeños golpes en la superficie. También puedes mover el hiposo dentro de la leche ¡observa lo que sucede! OJO -- Este experimento también se puede realizar con pimienta en lugar de colorante. Se deben dejar los granos de pimienta flotar en la superficie de la leche y luego aplicar el lavaloza en el hisopo. De la misma forma, se puede usar un algodón en lugar de un hisopo. 12 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación El colorante de alimentos no se disuelve bien en el aceite. Lo mismo sucede en la grasa que tiene la leche, por lo que se observan las gotas del colorante concentradas en puntos bien definidos. El hecho de que las moléculas de colorante se agrupen en puntos bien definidos, es producto de la tensión superficial del agua presente en la leche. Al agregar el lavaloza, este “desordena” las moléculas de agua y grasa presentes en la leche y rompe la tensión superficial, lo que permite que el colorante, antes retenido en medio de una ‘malla’ de grasa, se fugue y difunda. ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Hay diferencias al usar leche entera, semi descremada o descremada? ¿Qué sucede al usar una leche de origen vegetal? ¿Por qué? 13 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #5: Mi primera ‘lámpara’ de lava Tiempo estimado para ver resultados: Instantáneo. ➢ Conceptos trabajados #Densidad #CO2 ➢ Materiales ✓ Agua ✓ Aceite (Vegetal, Mineral o de Bebé) ✓ Colorante de alimentos (¡el color que quieras!) ✓ Botella vacía de 2 litros ✓ Pastilla efervescente (Puede ser Aspirina efervescente, vitamina C, o la que encuentres) ➢ Instrucciones Llena casi 1/3 de la botella con agua y tíñela con unas gotitas del color que quieras. Cuando el agua ya este de color, agrégale encima aceite dejando 3 dedos hasta el borde. OJO -- Aunque se recomienda aceite de bebé por ser más transparente, con otros aceites igual funciona. Parte la pastilla efervescente por la mitad y échalas dentro de la botella, ¡el resultado es tu nueva ‘lámpara’ de lava! 14 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Todos los materiales tienen una densidad particular. En el caso de los líquidos, al mezclarse dos con densidades distintas (el agua y el aceite), genera una mezcla inmiscible. El agua, que es más densa que el aceite, se queda en el fondo del vaso y no se mezcla con el aceite La efervescencia de la pastilla se produce al entrar en contacto con una sustancia acuosa. Las burbujas que ves subiendo es en realidad CO2 liberado desde la pastilla y que ahora sube hasta la superficie. ➢ ¡Ahora te toca a ti! Prueba con mezclas de colores o distintas pastillas efervescentes. ¿Hay alguna que funcione mejor? También puedes probar agregar primero el aceite, luego colorante y finalmente el agua, todo en las proporciones antes indicadas. Espera a que el aceite se separe completamente del agua antes de probar con la pastilla, ¿sucede lo mismo? 15 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #6: Teléfono químico Tiempo estimado para ver resultados: 4 horas. (¡Aunque mientras más horas, mejor!) ➢ Conceptos trabajados #Absorción de agua ➢ Materiales ✓ Pañuelos desechables de bolsillo (Papel absorbente) ✓ Vasos de vidrio pequeños ✓ Colorantes de alimentos (¡los colores que quieras!) ➢ Instrucciones Para la descripción de este experimento vamos a jugar al teléfono químico con tres vasos de vidrio. Tú puedes probar con más vasos y conectarlos de distintas formas. Toma 3 vasos de vidrio. Llena 2 con agua y el otro déjalo vacío. Posiciona los vasos en una fila dejando el vacío al medio y agrega los colorantes que quieras a los 2 vasos con agua (utiliza un color diferente para cada vaso, ¡es más divertido!). Luego, toma un pañuelo desechable y enróllalo para formar una “varita”. Pon un extremo de la varita en un vaso con colorante y el otro en el vaso vacío. Forma una nueva varita con otro pañuelo y conecta el otro vaso con colorante con el vaso del medio. Espera un par de horas y observa, ¿qué sucedió con el vaso sin agua? 16 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación El papel de los pañuelos desechables, al igual que todos los papeles, contiene celulosa. Debido a la estructura química de la celulosa, esta se puede unir al agua facilitando su absorción. Además, las fábricas de estos papeles generalmente imprimen diseños que facilitan la absorción de agua. Sucede algo parecido a lo visto en el experimento de la flor (#3), donde el agua ‘escala’ gracias a interacciones químicas con las superficies. Estas 2 propiedades hacen que sea tan fácil limpiar con este tipo de papeles absorbentes cuando se nos derrama un líquido en el piso u otras superficies. ➢ ¡Ahora te toca a ti! Te reto a usar cadenas más grandes usando más vasos con colorantes y vacíos, o a probar disposiciones que no sean en línea, por ejemplo, en flor o cuadrado. 17 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #7: Hockey de aire Tiempo estimado para ver resultados: Instantáneo. ➢ Conceptos trabajados #Fuerza de roce ➢ Materiales ✓ Globo ✓ CD viejo ✓ Tapa de botella ✓ Pistola de silicona ✓ Silicona termofusible (‘silicona caliente’) ➢ Instrucciones Con ayuda de un adulto o adulta, haz un orificio pequeño en el centro de la tapa de la botella. Para esto se pueden ayudar de un clavo pequeño o cuchillo caliente. Luego, pega la tapa de botella al centro del CD con la silicona caliente. Para esto, pon la silicona en los bordes inferiores de la tapa y cubre el agujero central del CD con ella, dejando el orificio pequeño hacia arriba. Espera a que seque. Deja el CD en una superficie plana. Luego infla el globo y, evitando que el aire escape, inserta la boca de él en la tapa, cubriéndola por completo. Al perder aire, el CD comenzará a girar. ¡Ahora ya sabes cómo funciona un Hockey de aire! 18 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Los materiales y superficies están llenos de imperfecciones e irregularidades, aun cuando a nuestros ojos no lo parezcan. Estas imperfecciones son las que producen una fuerza que llamamos roce y que limita el movimiento de las cosas, como cuando lanzas un auto de juguete sobre una mesa. En este caso, el aire se mete entre los espacios que generan las imperfecciones de la mesa y el CD. Esto hace que el disco se levante ligeramente y reduce el roce que genera al deslizarse sobre la mesa, facilitando su movimiento. Esto es igual a lo que sucede en las mesas de jockey de aire Si bien el roce es una fuerza que se asocia principalmente a impedir un movimiento, es también una fuerza necesaria para que nosotros podamos caminar sobre el piso. ¿Se te ocurre porqué esto es así? ➢ ¡Ahora te toca a ti! Juega con el Jockey de aire y prueba como afecta usar globos que tengan distinta dureza para expandirse al ser inflados. ¿Cómo cambia el desplazamiento del Hockey si haces un agujero de distinto tamaños en la tapa? 19 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #8: Inflador automático de globos Tiempo estimado para ver resultados: Instantáneo. ➢ Conceptos trabajados #Ácidos #Bases ➢ Materiales ✓ Bicarbonato de sodio (“Bicarbonato” usado en la cocina) ✓ Vinagre (prefiere el blanco) ✓ Botella plástica o recipiente transparente (500 cc aprox) ✓ Globo ✓ Cuchara sopera ➢ Instrucciones Primero, agrega 2 cucharadas soperas de bicarbonato de sodio adentro del globo. Para eso te puedes ayudar de un embudo. Ahora toma tu botella y vierte vinagre hasta un cuarto de su capacidad. Tapa la boca de la botella con la boca del globo sin verter su contenido. Ahora que uniste la boca y el globo, asegúrate de dejar caer todo el bicarbonato dentro de la botella de una sola vez. Sostén la unión del globo y la botella para que no se suelte, ¡y sorpréndete con el resultado! 20 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación En química, dos conceptos muy usados son los de Ácido y Base. Muchas sustancias químicas se catalogan dentro del espectro ácido-base según sus propiedades al interactuar con otros compuestos. Esto quiere decir que ácido y base son categorías opuestas para clasificar elementos químicos y que, entremedio de estas, existen muchos estados intermedios, así como entre negro y blanco hay muchos grises. Muchas sustancias son ácidas y básicas, algunos ejemplos son el ácido fluorhídrico (usado en la famosa serie Breaking Bad para eliminar la evidencia de un crimen) o la ‘soda cáustica’ (Hidróxido de sodio, usado para destapar cañerías en nuestros hogares). Sin embargo, otros ejemplos son sustancias producidas por nuestros cuerpos, como el ácido de nuestros jugos gástricos o la saliva, que es ligeramente básica. Cuando el vinagre (ácido) interactúa con el bicarbonato de sodio (base), genera una reacción química que produce agua y CO2, un gas, que, al subir por el recipiente, ¡infla el globo! ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Conoces otras sustancias que sean ácidas o básicas? Prueba con otros alimentos que tengan ácidos o bases (No usar soda cáustica ni elementos de limpieza o relacionados) 21 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #9: El bar de unicornios Tiempo estimado para ver resultados: Instantáneo. ➢ Conceptos trabajados #Densidad #Mezcla no homogénea ➢ Materiales ✓ Miel líquida (de preferencia en formato jarabe) ✓ Lavaplatos ✓ Aceite de cocina ✓ Agua ✓ Botella plástica (500 ml) o vaso de vidrio ➢ Instrucciones Destapa la botella y vierte cada uno de los líquidos lentamente, de la siguiente forma: agrega miel hasta cubrir una cuarta parte de la capacidad. Luego, agrega la misma proporción (1/4) de detergente lavaplatos, otro cuarto de aceite de cocina y el último cuarto con agua, hasta llenar la botella. Los líquidos deberían mantenerse sin mezclarse entre ellos. Tapa la botella y lentamente gírala. Hasta puedes ponerla de cabeza y verás cómo los 4 líquidos ¡siguen separados! 22 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Cada líquido está separado del resto en lo que se conoce como una fase. El hecho de que los líquidos no se mezclen es producto de la diferencia en sus densidades, que hacen imposible a un líquido ‘atravesar’ a otro o juntarse con él, ¿recuerdas en qué otro experimento aprendiste sobre densidades? A no ser que se agregue mucho movimiento a la mezcla, difícilmente estos líquidos van a compartir espacio. Es como lo que sucede con las gotitas de aceite que se forman en la superficie del agua de una cazuela o caldo. ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¡Prueba agregando los líquidos en el orden inverso! ¿Aun sucede lo mismo? También puedes lograrlo con caramelos Skittles de distintos colores. Usando 4 vasos y llenándolos con la misma cantidad de agua (100 ml aproximadamente), en un vaso agrega 2 caramelos de un color, en el siguiente 4 de otro color, luego, en otro vaso, 6 de un nuevo color y finalmente 8 de otro color. Dado que todos tienen distinta cantidad de caramelos, la cantidad de azúcar, y, por tanto, su densidad, es distinta. Prueba agregar lentamente el líquido del vaso de 6 caramelos al de 8, luego repítelo con el de 4 y 2 caramelos, ¿qué ocurre? 23 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #10: Lluvia de colores Tiempo estimado para ver resultados: Instantáneo ➢ Conceptos trabajados #Disoluciones ➢ Materiales ✓ Aceite de cocina ✓ Agua ✓ Colorante de alimentos (¡el color que quieras!) ✓ Vasos de vidrio ✓ Tenedor ➢ Instrucciones Vierte agua en un vaso dejando solo tres dedos hasta el borde. En otro vaso, agrega una cantidad de aceite de cocina igual a la altura de dos dedos. Luego agrega al vaso con aceite un par de gotas de colorante. OJO -- Te recomiendo usar 2 gotas por cada color y un máximo de 4 o 5 colores. Con ayuda del tenedor revuelve la mezcla hasta que veas que las gotas de colorante se deshicieron en pequeños puntos en el aceite. ¿Lo lograste? Entonces vierte la mezcla en el vaso con agua. Observa que sucede con las burbujas de aceite y colorante cuando revientan y el líquido baja por el vaso. 24 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Los colorantes artificiales y el agua forman una disolución, pero esto no ocurre con el aceite. En el vaso con aceite observaste cómo se forman gotas de colorante dentro del líquido. Al verter la mezcla sobre el agua, las gotas de colorante se mueven a través del vaso hasta encontrarse con el agua, donde comienzan a disolverse. ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Como crees que resultará el experimento si no se usa aceite? En caso de ser distinto, ¿puedes explicar por qué? 25 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Experimento #11 (Bonus): Plátanos, las frutas más sabias Tiempo estimado para ver resultados: Depende del estado de las frutas. ➢ Conceptos trabajados # Maduración de frutas # Hormonas ➢ Materiales ✓ Papel de diario ✓ Plátano maduro ✓ Frutas no maduras (por ejemplo, tomates verdes) ➢ Instrucciones Toma una de esas frutas no maduras de tu cocina, que tanto tiempo has deseado comer. Cúbrela con papel de diario sin dejar ningún espacio con hoyos. Toma otra de esas frutas inmaduras. Júntala con un plátano maduro o la cáscara del plátano y envuelve todo con papel de diario. Nuevamente revisa que no queden espacios en la envoltura. Deja pasar unos días y, ¿cuál de las dos frutas maduró antes, la que se guardó sola o la que estaba acompañada del plátano? 26 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio ➢ Explicación Las frutas maduran debido a la presencia de hormonas creadas por las plantas. Sí, hormonas, igual como las que cambian tu cuerpo durante la pubertad. En este caso, se trata de la hormona volátil llamada etileno. Volátil significa que, a temperatura ambiente, esta se encuentra como un gas. ¡es por eso debes evitar los orificios de la envoltura! El plátano maduro contiene mucha cantidad de etileno y la libera constantemente al aire, lo que facilita el proceso de maduración de tu fruta inmadura. ➢ ¡Ahora te toca a ti! ¿Sucederá lo mismo usando varias frutas inmaduras y un solo plátano? ¿Se demorará más tiempo? 27 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Comentario al libro “Aquel hombre, quien quiera que sea, No vive sino una muerte moral, Aquel cuya vida no es coetánea De su respiración” Fragmento de “Diario de Walden. Notas en la laguna” - H.D. Thoreau Este libro responde a la necesidad del autor, Benjamín Valderrama, licenciado en ciencias biológicas, por aportar positivamente en medio de la crisis sanitaria producto de la propagación del virus causante del COVID-19. Las actividades se prepararon pensando en quienes se puedan ver sobrepasados mientras deben seguir trabajando, mantener sus hogares y, además, cuidar de niñxs cuiriosxs. Espero, profundamente, que este libro pueda ayudar a tener una tarde más llevadera, divirtiéndose y aprendiendo en casa. El título de este libro, “Ciencia abierta: Convierte tu casa en un laboratorio”, se basa en dos conceptos: “Open Science” (Ciencia abierta) y “DIY Biology” (Biología hazlo tú mismo, por sus siglas en inglés). En ambos, el motor para generar conocimiento científico es el deseo por democratizarlo. Este se entrega de forma abierta y libre de monetización. Por su parte, las las actividades científicas amparadas en esa ideología buscan desarrollar experiencias con insumos baratos y accesibles para la mayor cantidad de personas. Con este ánimo, surge esta recopilación del conocimiento público disponible a través de internet y en libros. Algunas de las actividades aquí propuestas presentan modificaciones a las originales referidas, para aportar claridad y estandarizar los materiales y cantidades a usar. Otros cambios buscan facilitar que estas actividades en los hogares con los insumos que habitualmente se pueden disponer Uso este espacio para llamar a compartir el conocimiento, desearlo y buscarlo como si fuera (lo es) una necesidad vital. La ciencia no es un conjunto finito de saberes o respuestas; más bien, esta se encuentra en las experiencias del día a día y en las preguntas que nos generamos luego de vivirlas. 28 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Agradecimientos Quiero agradecer a Isadora de los Reyes, quién decidió gentilmente unirse a este proyecto para darle vida mediante sus trabajadas ilustraciones. Sin ella, esta entrega no sería lo mismo. Además, mi gratitud a María Jesús González y Christian Castro, quienes dispusieron de su tiempo y energía leyendo y editando este proyecto, tanto en la forma como su fondo. Sin su agudo trabajo, este libro estaría plagado de errores. 29 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Glosario Ácido Una sustancia que, en presencia de agua, libera Hidrógeno (H+). Si además está en presencia de una Base, puede generar agua y sal al neutralizarse Base Una sustancia que, en presencia de agua, libera Hidróxido (OH-). Si además está en presencia de una Ácido, puede generar agua y sal al neutralizarse Capilaridad Propiedad de las moléculas de los líquidos para interactuar entre ellas. Al entrar en contacto con superficies sólidas, se generan interacciones líquido-sólido que permiten al primero subir a través del segundo. De vital importancia en la red vascular de animales y plantas Célula Una unidad de organización biológica. Se reconoce típicamente como la mínima organización necesaria para producir el fenómeno de la vida CO2 Gas presente ampliamente en la atmósfera. Las plantas lo pueden usar para generar su propio alimento, como si de ladrillos que se unen para formar estructuras químicas más complejas se tratara. Nosotros comemos esas estructuras y, por medio de la respiración, exhalamos esos ‘ladrillos’ de vuelta a la atmósfera (Dióxido de carbono) 30 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Colonia bacteriana Cuando las bacterias (formas de vida de una única célula) se asientan sobre una superficie con alimento, estas comienzan a reproducirse. Una colonia es un grupo de bacterias emparentadas Densidad Corresponde a una magnitud física que mide la cantidad de moléculas de un tipo presentes en un espacio. Mientras más moléculas usen un mismo espacio, la estructura es más densa. Esto hace que estructuras muy densas, como en general son los sólidos, se hundan al entrar en contacto con líquidos menos densos Disolución Mezcla donde las moléculas de una sustancia, típicamente un sólido (soluto) se absorben, comparten espacio e interactúan con una sustancia típicamente líquida (solvente). El azúcar que agregas a tu té es un ejemplo de disolución Fase Cuando se genera una mezcla, cada parte homogénea de ella se conoce como fase. En el caso del azúcar en el té, el conjunto es una sola fase. En el caso del experimento “Bar de unicornios” como los líquidos no se mezclan, cada uno es una fase distinta Hormona Una sustancia sintetizada por un órgano y que genera o regula un efecto biológico Inmiscible Algo que no puede ser mezclado, como el agua y el aceite Inocular En microbiología se usa para describir el procedimiento de dejar microorganismos en un medio de cultivo para ser estudiado 31 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Medio de cultivo Es una superficie gelatinosa que contiene nutrientes y espacio para que los microorganismos se asienten y formen colonias Microorganismo Son organismos (seres vivos) de escala microscópica; solo los podemos ver mediante instrumentos especiales Roce Fuerza que se opone al movimiento de objetos. Se produce al entrar en contacto dos superficies Sistema Vascular Sistema de canales que permiten distribuir sustancias a lo largo y ancho de un ser vivo; ejemplo es el sistema circulatorio en humanos Tejido Un conjunto de células del mismo tipo Tensión superficial Una propiedad de líquidos. Se produce debido a las interacciones que suceden entre las moléculas de este. El agua tiene alta tensión superficial, por eso las moléculas tienden a juntarse entre ellas formando las típicas gotas que se deslizan por las ventanas 32 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Referencias - - - Science for fun, (2020), http://www.sciencefun.org/ Maria Constantin, (2013), University of Copenhagen https://uniavisen.dk/en/five-biological-experiments-you-can-do-athome/ Michelle Elizabeth, (2014), University of Copenhagen https://uniavisen.dk/en/five-do-it-yourself-chemistry-experiments/ Madigan, M. Bender, K. Buckley, D. Sattley, M. Stahl, D (2018) Brock Biology of microorganisms, NY, USA, Pearson Alberts, B. et all, (2015), Mollecular biology of the cell, NY, USA, Garland Levy, M. et all, (2009), Principles of physiology, Missouri, USA, Mosby 33 Ciencia Abierta: Convierte tu casa a un laboratorio Contraportada Aquí te presento 11 experimentos que podrás hacer en tu casa. Te recomiendo hacerlo siempre acompañado de un(a) mayor de edad para que le preguntes si te quedan dudas o puedan hablar sobre las explicaciones de lo que estás viendo en cada actividad. El objetivo del libro es entregarte a ti y a tu familia actividades para que puedan jugar y aprender mientras hacen experimentos durante la cuarentena. 34
