En una entrada recent he fet un repàs d’experiments científics que es poden fer amb els telèfons mòbils gràcies als sensors que porten incorporats, i de les aplicacions que cal utilitzar per gestionar aquests sensors. En aquesta nova entrada faré referència més d’una vegada a aplicacions ja comentades allí, per la qual cosa us convido a remirar l’article previ si us convé repassar alguna.

Aquesta entrada complementa l’anterior ja que tracta de mostrar com es poden ampliar les possibilitats del mòbils i tauletes com a laboratoris científics amb la utilització d’accessoris que permetin mesurar nous paràmetres, ampliar el que veu el telèfon o mirar-lo d’una altra manera.

Així com en el post anterior parlava més aviat de telèfons mòbils, en aquesta entrada hauria de parlar sobre tot de tauletes. Les tauletes tàctils en general no porten ni la meitat dels sensors que porten els mòbils, per la qual cosa tenen menys possibilitats quan parlem de prendre dades amb sensors interns, però com ara considerarem l’ús de sensors i accessoris externs aquí les tauletes surten guanyant: pel mateix preu (posem 150 €) són molt més grans, el que facilita la visió i manipulació de les aplicacions en pantalla, i la seva bateria dura molt més temps.

La majoria de les mesures que es poden fer amb les tauletes i mòbils i els seus accessoris ja les podíem fer amb accessoris semblants i un ordinador. Això fa que els protocols de treballs pràctics que fem servir quan usem una consola de pressa de dades amb un ordinador, com el Multilog o el DrDAQ Data Logger, els puguem acomodar per usar-los ara amb els nous aparells.

L’article està estructurat en els següents apartats:
• Sensors connectats al mòbil o tauleta via USB
• Sensors connectats via sortida d’auriculars
• Sensors connectats via wifi/bluetooth
• Afegits al telèfon o tauleta
• Mòbil més ordinador

Sensors via USB

Consola amb diversos sensors

En primer lloc us presento la consola expEYES Junior (Experiments for Young Engineers and Scientists) que és la continuació del projecte Phoenix (Physics with Home-made Equipment & Innovative Experiments) del que he parlat en alguna ocasió. És un laboratori de física amb el que es poden fer quantitat d’experiments, sobre tot d’electricitat i electrònica, que costa 80 € envio inclòs i que pot funcionar connectat per USB a un ordinador amb Linux o Windows, però també a una tableta OTG amb Android (la majoria ho són) amb dues apps, una la que es relaciona amb la consola i porta els experiments i una altra opcional per si es vol comunicar la tauleta, que fa de servidor, via wifi amb un ordinador.

Ha estat dissenyat, entre altres, per Ajith Kumar B P de Inter-University Accelerator Centre de Nova Deli amb la idea de que sigui un maquinari i programari lliure i assequible. Te la possibilitat de connectar molt sensors i molt barats, encara que s’ha d’estar armat d’un petit tornavís ja que es tracta de l’element electrònic tal qual.

És molt recomanable. Es pot comprar a la India però és més fàcil fer-ho en un distribuïdor anglès de nom Pi-Supply.

Mesurar la radioactivitat

Havíem vist en l’entrada que repassàvem els sensors dels telèfons que es podia mesurar la radioactivitat amb el sensor de llum de la càmera de fotos i les apps corresponents. Una alternativa per mesurar la radioactivitat és connectar un comptador geiger a l’smartphone. Us presento un parell.

Pocket Geiger és un comptador que es connecta al mòbil per l’entrada USB. El seu preu són 50 lliures angleses més despeses d’enviament. Una vegada que es disposa del comptador amb l’app Pocket Geiger es relaciona el telèfon amb el geiger. Hi ha aplicació tan per Android com per iPhone.

Una alternativa que funciona només en iPhone i Windows és el Comptador Geiger GMC-200 de GQ Electronics (48 € més despeses d’enviament). L’aplicació pel mòbil s’anomena Geiger Bot. Com que no tinc iPhone, només conec el seu funcionament amb l’ordinador i és prou bo.

Temperatura

Els telèfons mòbils disposen d’un sensor de temperatura en el seu interior que mesura això, la temperatura interior, que la majoria de les vegades es veu influenciada per l’escalfor que proporciona el propi telèfon amb el seu funcionament normal. Si volem mesurar la temperatura d’un sistema exterior necessitem una sonda amb el sensor de temperatura al seu extrem.

Poden usar ExpEyes amb un termoresistor o, com veurem més endavant, també tenim la possibilitat de connectar una sonda de temperatura a la sortida d’auriculars, però ara us presento la sonda TemperOTG que consta d’un sensor que es connecta a l’entrada USB i la corresponent aplicació del mateix nom que funcionen prou bé. El venen diferents botigues de l’orient, però on més barat surt és a la pròpia casa que el fabrica (∼ 11€).

Com vaig tenir problemes per baixar l’aplicació perquè no surt al Google Play i no la trobava a la web del fabricant us la penjo aquí. La versió és antiga però després s’actualitza ella sola si voleu. Està en xinés i anglès, així que el primer és canviar d’idioma.

Polímetre

La casa Leybold Didactic disposa d’un polímetre o multímetre al que es poden connectar els seus sensors Pocket – Cassy 2 i funciona via usb o wifi en el mòbil i tauleta. La principal pega és el seu preu.

Càmera tèrmica

Seek Termal és una càmera tèrmica de pel telèfon mòbil amb Android i iOS que es connecta via USB formant un tot amb ell. És cara (299 €). FLIR ONE és una altra càmera tèrmica com l’anterior que és igual de cara (273 €). Ara bé, amb totes dues càmeres tèrmiques es poden fer uns experiments la mar de xulos.

Freqüència cardíaca

Van veure en el post sobre apps que era possible mesurar el pols amb la càmera del mòbil i la llum del flaix, però si voleu un mesurador de freqüència cardíaca extern en el que es fica el dir, podeu comprar un a preu assequible (22 €).

Sensors connectats a la sortida dels auriculars

 

Entrada i sortida de so

El més obvi és que es pot connectar al mòbil o la tauleta un micròfon i auriculars d’aquells per parlar pel mòbil tenint-lo a la butxaca, que normalment venen en la caixa quan compres el telèfon. Amb les aplicacions de la suite Toolbox, per exemple, es pot mesurar el temps entre dos successos (dos sorolls) o analitzar la freqüència fonamental del so que sentim.

A aquesta sortida d’auriculars també es poden connectar uns altaveus, com es fa amb l’ordinador. Permeten que una gran audiència pugui sentir el que envia el telèfon, però també que la potència del so amplificada pels altaveus permeti fer ressonar tubs, produir interferències sonores, sentir batecs, etc. Podem utilitzar l’app Function generator, per exemple, per produir les freqüències que ens interessin.

Fotoresistència

També es pot connectar una fotoresistència que ens permeti mesurar la freqüència del corrent altern que ens subministra la companya de llum analitzant la llum dels fluorescents, o usar-la com a porta de llum (fotoporta) i estudiar la velocitat a la que passa un objecte davant seu.

Els professors Ray Wisman i Kyle Forinash ens ensenyen com muntar el dispositiu de la fotoresistència i ens ofereixen la seva app AudioTime+. A més ens donen exemples de com utilitza-la, per exemple en la Descripció de la caiguda lliure o en l’Experiència sobre mesura de velocitat d’objectes que porten una doble franja.

Termòmetre

Amb un termistor es pot muntar un termòmetre que pugui introduir les dades per la connexió d’auriculars. Ray Wisman i Kyle Forinash també ensenyen com fer-lo, però l’aplicació Mobile Science Temperature és només per iOS.

Multímetre

Es pot construir una entrada per agafar valors d’intensitat i voltatge i visualitzar-lo amb DCVoltmeter de Mobile Science. Una vegada més Ray Wisman i Kyle Forinash ensenyen com fer-lo, però ara és més complicat.

Oscil•loscopis

Juan Ruiz Salamanca explica en castellà en youtube en dos vídeos, Osciloscopio casero primera i segona part, com fer un sensor que fa les vegades d’oscil•loscopi per un preu irrisori. Després amb qualsevol app d’oscil•loscopi es poden visualitzar les senyals.

Sensors via wifi/bluetooth

Caixa de sensors

PocketLab és una caixa amb varis sensors que es comunica sense fils amb una tauleta, un mòbil o un ordinador. PocketLab es connecta pixant un botó i immediatament ja es veuen en la tauleta les dades mesurades, que també es poden gravar.

PocketLab mesura l’acceleració, força, velocitat angular, el camp magnètic, la pressió, altitud i la temperatura. En utilitzar el programari de l’aparell es poden crear gràfics, analitzar les dades i integrar-les amb altres programes.

Aquest maquinari costa uns 100 $ i tal com el veig és com un telèfon mòbil sense telèfon. És un aparell interessant, però pot ser abans em compraria un mòbil de 100 € amb els sensors ja dins. Tot plegat es pot usar per fer molts dels experiments que ja es poden fer directament amb el telèfon.

Multímetre

Multímetro no Celular és una proposta brasilera que te bona pinta encara que és prou car (260€).

iDVM 510 de RedFish instruments és un altre polímetre inalàmbric que també envia les dades al mòbil en temps real via bluetooth. Aquest és una mica més barat ja que costa 150 $ més despeses d’enviament des de Estats Units. Les apps de tots dos funcionen en Android i iPhone.

Afegits al telèfon

Espectroscòpia

Spectral Workbench és un projecte per ficar l’espectroscopia visible a l’abast de tothom i que es pot portar a terme només amb un espectroscopi de cartró i la càmera del mòbil, la tauleta o l’ordinador. Es necessita un espectroscopi acoblat a la càmera, però la gent de Public Lab ens facilita la seva compra o la seva construcció amb cartró i un DVD. Després no es necessita instal•lar una aplicació, sinó simplement connectar-se a la seva web amb el mòbil. No funciona bé amb tots els telèfons perquè de vegades l’aplicació de la web es fa un lio entre la càmera davantera i la posterior.

Realitat virtual

Cardboard és una aplicació de realitat virtual de Google que amb l’ajut d’un telèfon i un visor de cartró permet visualitzar pel•lícules, jocs i aplicacions vàries en 3D. En Google us podeu informar i descarregar les instruccions per fer el visor vosaltres mateixos, però al mercat hi ha de tot tipus de dissenys i de tots els preus (des de 2€). Quant a les aplicacions, jocs i vídeos per utilitzar amb Carboard la mateixa aplicació els enllaça, i amb la paraula cardboard apareixen en GooglePlay una gran quantitat de possibilitats.

 

Aquí us presento l’app MEL Chemistry un visualització 3D de molècules amb google cardboard que també porta propostes d’experiments en vídeo. L’empresa ven unes caixes precioses d’experiments de química relacionats amb l’aplicació. Aquí teniu la llista d’experiments.

Microscòpia

Per a convertir el nostre mòbil en un microscopi (més aviat en una lupa) sense microscopi hi ha diverses possibilitats que bàsicament es poden resumir en tres. Una és ficar directament una lent en l’ocular de la càmera fotogràfica del mòbil com proposen en Micro Phone Lens per un preu assequible de 15$ per la lent de X15 augments.

La segona possibilitat és comprar una lent amb il•luminació inclosa subjecta per una pinça que s’enganxa al telèfon, com és el Microscopi ocular pel mòbil que es pot comprar per internet en qualsevol botiga oriental per uns 10 €. Com s’aprecia en la foto, només dona una imatge circular.En tercer lloc tenim el Microscopi de sobretaula. En aquest cas si que es poden veure preparacions microscòpiques com si fora un microscopi tradicional. Val uns 20 € i en les proves que li he fet m’ha resultat la compra més encertada de les tres.

Mòbil + Ordinador

Una última possibilitat que pren del professor Joël Chevrier del MOOC Smartphone Pocket Lab és la d’utilitzar el mòbil per obtenir les dades que, en temps real, envia a un ordinador on es visualitzen i es tracten. És el cas de l’estudi de moviments mitjançant el dibuix de l’acceleració en temps real.

Podeu usar el programari en windows AcceleroTracker per provar de veure els moviments d’un telèfon. Aquest programari per graficar l’acceleració es pot descarregar d’aquí. El telèfon pot ser amb sistema operatiu Android o iOS, i en tos dos s’ha d’instal•lar la mateixa aplicació iMecaProf_SensorData.apk, que la podeu descarregar d’aquí i després ejecutar-la. Teniu una mica de manual en la mateixa noticia que fa Joël Chevrier.

---