Ingeniería HS-ETS1-2

Laboratorio de diseño de nevera de vacunas para Puerto Rico

Una clínica móvil está entregando vacunas después de un apagón provocado por un huracán. Tu trabajo es mantener la nevera entre 2 °C y 8 °C durante 72 horas al dividir el problema mayor de la cadena de frío en problemas de ingeniería más manejables, comparar opciones de subsistemas y justificar tus compensaciones.

Tope de presupuesto

$4,500

Tope de masa

65 kg

Rango meta

2-8 °C

Contexto

Apagón por tormenta

1. Divide el problema

Selecciona al menos dos subproblemas, decide cuál probar primero y comprométete con una prioridad antes de desbloquear la misión.

Indagación primero

Subproblemas por resolver

Reducir el calor que entra a la nevera Mejora el aislamiento y reduce el calentamiento solar para que el compresor gaste menos energía. Almacenar o generar suficiente energía de enfriamiento Equilibra paquetes PCM, capacidad de batería y carga solar durante 72 horas. Limitar los picos de aire caliente al sacar vacunas Reduce cuánto calor entra cada vez que el personal accede a las dosis. Mantener el diseño portátil y asequible La masa y el costo importan porque la clínica mueve suministros por carreteras dañadas.

Resolver primero

Criterio de mayor prioridad

Predicción antes de probar

El aislamiento producirá la mayor mejora. El enfriamiento y el almacenamiento serán lo más importante. El flujo de acceso será el factor decisivo.

2. Configura las condiciones del campo

Entregas al día 18

Más entregas significan más aperturas y más entrada de aire caliente.

Severidad de la tormenta 1.00x

Una severidad mayor significa menos sol, peores condiciones de transporte y un ambiente más caliente e inestable.

3. Arma un diseño

Paquete de aislamiento

Kit de enfriamiento y energía

Flujo de acceso a dosis

4. Compara un subsistema con evidencia

Requerido por HS-ETS1-2

Usa el mismo escenario para comparar varias soluciones de un subproblema antes de decidir tu diseño final.

Completa las decisiones de descomposición del problema para desbloquear una misión con puntaje.

Horas seguras

--/ 72

Temperatura pico

--°C

Batería mínima

--%

Costo total

$--

Masa total

--kg

Puntaje del diseño

--/ 100

Escena de tormenta y modelo de la nevera

El canvas conecta las condiciones del campo con el estado de la nevera: más calor, más aperturas y menos carga cambian el balance térmico.

Vista previa lista

Balance actual de módulos

Elige módulos para ver cómo encaja el sistema.

Compensación prioritaria

Selecciona un criterio prioritario para explicar tus compensaciones.

Revisión de predicción

Haz una predicción antes de ejecutar la misión con puntaje.

Trazas de datos de 72 horas

Sigue cómo cambian la temperatura interna y la batería durante el apagón.

Evidencia cuantitativa

Comparación de subsistemas

Usa el mismo escenario para comparar varias soluciones de un solo subproblema.

Sin comparación

Justificación del diseño con evidencia

Selecciona tus decisiones de descomposición y compara un subsistema para generar una explicación basada en evidencia de cómo las soluciones pequeñas se conectan con el problema mayor de la cadena de frío.

Registro de misiones

Guarda cada corrida completa para analizar patrones entre ensayos.

0 ensayos

Ensayo	Prioridad	Primer subsistema probado	Horas seguras	Temp. pico	Costo	Masa	Puntaje

Por qué este fenómeno encaja con HS-ETS1-2

Este reto de diseño es complejo porque la clínica móvil debe resolver varios problemas conectados al mismo tiempo: disminuir la ganancia de calor, almacenar o generar energía de enfriamiento, reducir las pérdidas por aperturas y seguir siendo lo suficientemente portátil para carreteras dañadas. El estudiantado usa evidencia científica de trazas de temperatura y comparaciones de subsistemas para justificar cómo las decisiones pequeñas de ingeniería se unen en una sola solución de cadena de frío.