El Espotek Labrador es un pequeño circuito que contiene cinco instrumentos básicos de laboratorio y se puede enchufar al ordenador mediante una conexión USB. La particularidad más radical es que se puede comprar por 29 dólares más los gastos de transporte. Por ese precio se obtiene:

  1. Un osciloscopio de dos canales, con ancho de banda de unos 100kHz
  2. Una fuente de alimentación con salida entre 4.5 y 12 V
  3. Un analizador lógico de dos canales, de 3 Megamuestras por segundo
  4. Un multímetro (la entrada es la misma que la del osciloscopio; no se pueden usar los dos a la vez) que permite medir voltaje, intensidad, resistencia o capacidad
  5. Un generador de funciones (seno, onda cuadrada, triangular, diente de sierra) de 1 MHz. Además, tiene cuatro salidas digitales

Junto con eso, se ofrece un programa abierto, gratuito, que permite no solo el control de la instrumentación sino también adquirir datos guardándolos en un fichero del ordenador.

La primera vez que oí hablar de este instrumento fue en una página Web de proyectos que demandaban financiación popular (crowdfunding). Lo marqué, sin grandes perspectivas de que fuera a hacerse realidad, pero su autor (un joven llamado Chris Esposito, de la Universidad de Melbourne, en Australia) consiguió implementarlo. Hace unos días me hice con un Labrador (se puede comprar aquí, o en proveedores de Internet). Como lo adquirí a través de un intermediario que me lo envió a domicilio, el precio final que tuve que pagar fueron 44 euros.

 EspotekLabrador1

Por descontado, la calidad no es comparable a la de un instrumento de laboratorio. El osciloscopio que uso habitualmente, de 4 canales, tiene un ancho de banda de 100 MHz, por no hablar de otras prestaciones; pero cuesta varios miles de euros. Sin embargo, para muchas aplicaciones es suficiente algo tan sencillo como el Labrador. Ofrecer esa instrumentación a un precio tan bajo puede darle una dimensión pedagógica revolucionaria.

Un aspecto que merece especial consideración es el programa gratuito que se puede descargar de Internet [aquí] para controlar el Labrador. Está disponible para Windows, MacOS, Linux ... ¡y Raspberry Pi! El Labrador se conecta al ordenador mediante un puerto USB, y el programa detecta el instrumento automáticamente. La interfaz es simple e intuitiva:

pantallaOsc

Para usar el circuito, es más cómodo montarlo sobre una placa de prototipos, pero no es imprescindible. A modo de prueba, lo utilicé para registrar el sonido en un trozo de madera. Para ello, hay que emplear un micrófono (el más barato puede servir: los hay por 3 euros). Se puede cebar con la salida de 3.5 voltios que hay en uno de los pines, colocando una resistencia de 10 kOhmios en serie, como indica este esquema (obtenido de Wikipedia, "micrófono de electreto"):

 

alimMicro

El rectángulo punteado es el micrófono; y no hace falta poner el condensador a la salida porque basta acoplar el osciloscopio en AC. Para un buen contacto entre el micrófono y la madera se necesita un líquido viscoelástico, barato y que se lave con agua: miel.

montaje Labrador micrófono

El círculo rojo muestra el micrófono, pegado con miel a una madera, y la flecha azul, el Labrador (a la izquierda sale el cable USB). Los cubos de colores naranja y malva son unas pinzas para sujetar el cable del micrófono, sin más. Al golpear suavemente la madera con un lápiz se registra el sonido en el osciloscopio. Con la interfaz de Labrador, además, se puede guardar la señal en un archivo de datos y leerla con un programa; aquí está:

sonido4

Un montaje similar permitiría obtener la velocidad del sonido en un material colocando dos micrófonos separados una distancia conocida y registrando la diferencia en el tiempo de llegada del sonido. También se podría estudiar la atenuación del sonido en diversos materiales.

"Jugar" con un osciloscopio y un generador de funciones puede convertirse en una actividad pedagógica. La fotografía del encabezado es una curva de Lissajous elaborada con dos señales del generador de funciones conectadas a los dos canales del osciloscopio. El hecho de que esto pueda hacerse con un dispositivo tan barato es de agradecer, y una oportunidad para pensar en actividades formativas al alcance de todos.

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Ángel Garcimartín Montero
Ángel Garcimartín Montero

Catedrático de física (especialidad: materia condensada) en la Universidad de Navarra.

Ha llevado a cabo investigaciones (de carácter marcadamente experimental) sobre dinámica no lineal, inestabilidades, caos y sistemas físicos fuera del equilibrio; la fractura de los materiales frágiles; la transición vítrea, y los medios granulares. Actualmente se interesa en los atascos de materia activa (por ejemplo, los seres vivos).

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Sobre este blog

La materia blanda es la que se deforma fácilmente cuando se somete a esfuerzos o fluctuaciones térmicas: líquidos, coloides, materiales granulares, polímeros, espumas, algunos materiales biológicos. Pero en sentido figurado ¿no es también materia blanda la ciencia, la universidad, o incluso la sociedad?

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