Resumen

Dentro del artículo se presenta una profunda investigación que tiene como objetivo poner a salvo la vida del ciudadano a partir de una chamarra de protección que principalmente es a prueba de fuego, contiene un GPS, silbato y bolsas de aire. Es importante resaltar con bolsas de aire. Es importante resaltar que las bolsas de aire que se presentan en el modelo, no son las que se usan, sino que es un prototipo porque su precio supera nuestro presupuesto inicial. A pesar de que las bolsas de aire no van a estar funcionando, se hizo una amplia investigación de cómo es su funcionamiento y en dónde es recomendable colocarlas. Se tomó la decisión de hacer este experimento porque creemos que hoy en día el porcentaje de accidentes (automovilísticos, incendios y robo de personas) ésta sobrepasando los límites. Especialmente en México donde

actualmente se están presentando muchas situaciones de estas. Es por eso que es importante que las autoridades y ciudadanos empecemos a tomar medidas que permitan disminuir el número de accidentes, incendios y robos con ayuda de esta chamarra “Safety First”. Considerando que este modelo de chamarra tiene las bases para poder desarrollar dicha tecnología, creemos que, en un futuro, las industrias puedan crear una bolsa que sea específicamente para las chamarras para que tenga un diseño más compacto con un precio accesible. Por otro lado, nuestro modelo contiene las características primarias para sucesos que se puedan presentar a lo largo de la vida cotidiana. Esta chamarra no es incómoda y lo más importante es que no se ven las bolsas de aire y el GPS tampoco.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Elaboramos un artefacto que nos ayude a mejorar la seguridad de adolescentes y cualquier persona que pueda utilizar esta chamarra, cuenta con un rastreador GPS que nos ayuda a ubicar a su usuario, este además contará con bolsas de seguridad, en caso de utilizarla cuando se maneje y sea susceptible de un impacto de cualquier tipo.

Antecedentes

Bolsas de aire

Hoy en día las bolsas de aire son el elemento de seguridad pasiva más moderno y utilizado en los automóviles. El artefacto completa a los cinturones de seguridad, más no es una sustitución, ya que solamente es útil si el pasajero trae puesto el cinturón de seguridad y realiza su aparición cuando se presenta un fuerte impacto. Cuando este sucede, libera su estructura flexible, y gracias a la comprensión de gas, es capaz de limitar la gravedad de los contactos de partes del cuerpo de quien se encuentra dentro del vehículo.

Existen tres tipos de bolsas de aire:

1. Frontales: ocultas en el volante y salpicadero. Protegen la cabeza y el tórax en un choque frontal.
2. Laterales: situados en el lateral de los asientos o interior de las puertas. Protegen principalmente el tórax y a veces la cabeza en caso de golpe lateral.
3. De techo: se encuentran el los laterales del techo. Protegen la cabeza, especialmente en caso de vuelco.

Está estimado que este sistema evita aproximadamente un 14% de muertes en conductores y un 11% de daños en pasajeros.

La química y física se pueden presentar de maneras distintas en este artefacto. La forma más común es cuando absorben la energía cinética del pasajero, frenando así su movimiento. De la misma manera se disminuye el movimiento de la cabeza y por ello el riesgo a lesiones cervicales. Por otro lado evitan impacto contra objetos dentro del coche y así reducen el riesgo a heridas por elementos interiores.

La manera en la que las bolsas de aire funcionan es que primeramente el impacto se detecta con la ayuda de un sensor cinemático, este emite una descarga eléctrica a un detonador que se encuentra al lado de un generador de gas. Con la ayuda de un compuesto químico sólido el detonador provoca una reacción que genera gas para inflar las bolsas en 3 milisegundos a una velocidad de 250 km/h. La bolsa frena a        la cabeza y el torso del pasajero al chocar con estos.

Para que las bolsas de aire se inflen a tal velocidad, la azida de sodio es lo más útil. Este compuesto es estable todo el tiempo, a menos que se se calienta a aproximadamente 277ºC, pues en este caso se descompone y libera dinitrógeno. Los que causan que se descomponga son el boro y el nitrato sódico, que al suceder el choque y cerrar un circuito eléctrico se encienden, produciendo así la descomposición térmica.

El GPS, o Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System) es un sistema de navegación basado en satélites y está integrado por 24 satélites puestos en órbita por el Departamento de defensa de los Estados Unidos. Originalmente, fue pensado para aplicaciones militares, aunque a partir de los años 80’s el gobierno de USA puso el sistema de navegación disponible a la población civil. El GPS funciona en cualquier condición climatológica, en cualquier parte del mundo las 24 horas del día.

Compuestos de una chamarra.

Costura:

Pespunte: Este se utiliza para cuando se realizan puntadas a mano o para rematar los hilos. Inicialmente se debe pinchar la aguja y sacar en un aprox. de 2 o 3 mm. más allá de la línea de costura. Las puntadas se deben superponer por el revés, pero deben de formar una línea continua.

Hilván y Bastilla: El hilván se realiza para sujetar temporalmente dos piezas antes de pasar a máquina. Primero se realiza un pespunte y se pasa la aguja varias veces al derecho y revés. Seguidamente realizan bastillas con una distancia promedio de 2 a 3 mm. de distancia promedio para las bastillas y de 10 mm. para los hilvanes.

Tela inflamable kevlar:  Se utiliza para el aislamiento de cables, en estructuras de apoyo y en una variedad de ropa de protección usada en el ejército, trabajadores industriales y en el camión de bomberos.

El algodón es un material inflamable que puede ayudar a evitar un mayor incendio en caso de que el portador.

Azida Inorgánica:

La NaH₃ es una sal la cual es la generadora del gas de nitrógeno en las bolsas de aire, al estar a una temperatura de aproximadamente 275 grados centígrados. Gracias a esta reacción se produce sodio metálico, una sustancia muy reactiva e inestable. Por ello, las bolsas de aire incorporan otros compuestos como el nitrato de potasio y el dióxido de silicio.

Factores  que pueden poner en riesgo:

Hoy en día, todos, como ciudadanos, estamos expuestos al alto nivel de inseguridad que se vive alrededor del todo el mundo. Por ello, ésta chamarra

brindará protección al portador, evitando alguna agresión.  Más de 1,25 millones de personas, mueren alrededor de todo el mundo a causa de accidentes automovilísticos. Debido a esta gran cifra, es que la chamarra también busca brindar protección al portador, por medio de las bolsas de aire, en caso de recibir algún fuerte golpe.

Objetivo

Diseñar y crear una chamarra con bolsas de aire, GPS y silbato. para poner a salvo la vida del ciudadano, debido a la alta exposición a la inseguridad en la calle e incluso lugares públicos que existen en el país.

Justificación

Actualmente en la ciudad de México, existe un alto índice delictivo, por ello nos dimos cuenta que era necesario crear un artículo que nos ayudará a mejorar nuestra seguridad, este artefacto tenía que ser de fácil acceso y que cumpliera la función de protección.

Es por esto que decidimos desarrollar este proyecto, para mejorar nuestra seguridad y de las personas que porten esta chamarra, para mejorar nuestra seguridad.

Hipótesis

La chamarra protectora “Safety First” resguardará al portador, en caso de peligro.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales: 

• Tile GPS con grabación de voz.
• Chamarra de tela de kevlar.
• Tijeras.
• Hilo.
• Navaja.
• Modelo de bolsas de aire.

Procedimiento:

1. Adquirir chamarra de tela de kevlar.
2. Introducir al GPS la tarjeta SD de 16 GB y SIM para poder comenzar a configurarlo con cualquier dispositivo móvil.
3. Realizar un corte de 3 cm x 8 cm en la parte interior (inferior izquierda) de la chamarra.
4. Insertar el GPS en el corte realizado y posteriormente hacer una pequeña ranura donde se encuentra la salida del micrófono del GPS.
5. Sellar el recorte realizado con aguja e hilo.

Galería Método

Resultados

Finalmente, si se logró colocar el GPS en un área fija de la chamarra, para así pues poder activar rápidamente el sistema de alarma de ser necesario. Igualmente se colocó un silbato para convertir a la víctima del crimen en un centro de atención para otros que puedan ayudarle.

Galería Resultados

Discusión

Al realizar nuestra chamarra “Safety First” nuestro equipo notó que el diseñar una chamarra para asegurar la seguridad de un individuo es algo muy complejo. Primero que nada, cuando compramos la chamarra nos dimos cuenta que su precio no es tan accesible, debido a que es a prueba de fuego, por lo que lograr que la mayoría de la gente pueda apropiarse de una de ellas (incluyendo los accesorios agregados), es realmente complicado.

Por otro lado, el GPS que adquirimos es realmente fácil de configurar y muy útil en caso de un secuestro o algo similar, ya que al presionarlo tres veces, se manda una alarma al celular configurado con este.

Desafortunadamente, no se logró simular las bolsas de aire que tendría la chamarra. Esto se debe a que para que estas reaccionen se necesitaría medir la fuerza de desaceleración del impacto, para así lograr que se activaran e inflaran a través de la azida que produce un gas nitrógeno. Además, si se hubiese logrado el sistema de bolsas de aire, cada vez que se activaran (para demostración) tuviésemos que volver a realizar todo el procedimiento con nuevas bolsas, para que funcionara correctamente.

Conclusiones

Se logró crear y diseñar una chamarra protectora a partir de bolsas de aire, un GPS y un silbato, con el fin de proporcionarle seguridad al sujeto que la utilice, en el caso de encontrarse en una situación que requiera de ella. Inicialmente se deseaba utilizar una chamarra de tela de kevlar, a causa de su resistencia al fuego, sin embargo, el precio era muy elevado, por lo que se decidió utilizar una con resistencia al fuego, pero no tan eficaz como la que se tenía en mente.

Por otro lado, el sistema de bolsas de aire no se logró colocar en la chamarra, debido a que para ello requerimos medir la fuerza de desaceleración al recibir el impacto, para que así pues el sistema de bolsas se activará con el fin de que la azida inorgánica produjera gas nitrógeno. Así mismo, no teníamos el conocimiento para realizar estas pruebas, con el fin de diseñar un sistema que las activará.

Finalmente, si se logró colocar el GPS en un área fija de la chamarra, para así pues poder activar rápidamente el sistema de alarma de ser necesario. Igualmente se colocó un silbato para convertir a la víctima del crimen en un centro de atención para otros que puedan ayudarle.

Bibliografía

Referencias Bibliográficas:

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Juanma (2018) Airbag. Recuperado de: http://www.ehu.eus/zorrilla/juanma/automovil/airbag.htm

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Iván Organización (2017) ¿Qué significa GPS? Recuperado de: http://www.radiofrecuencia.com/tema.php?ID=QUE_SIGNIFICA_GPS

Danver Industrial (2016) ¿Sabes de qué está hecho el traje de un bombero. Recuperado de: https://danver2015.wordpress.com/2016/08/16/sabes-de-que-esta-hecho-el-traje-de-un-bombero/

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography