Tesis doctoral de Isabel Salinas – Didáctica de la Física Experimental con Smartphones

Publicado en el blog de Martín Monteiro .
Léelo completo en su sitio: http://fisicamartin.blogspot.com/2019/09/tesis-doctoral-de-isabel-salinas.html

En el mes de julio, nuestra colega Isabel Salinas Marín presentó su tesis doctoral: “Didáctica de la Física Experimental con Smartphones”, en la Universitat Politècnica de València (UPV).
La tesis estuvo dirigida por Juan Antonio Monsoriu Serra y Juan Ángel Sans Tresserras, mientras que el tribunal estuvo integrado por Francisco Villatoro, Augusto Beléndez y Jorge Curiel.
Aquí comparto la tesis completa y nuestra pequeña colaboración en la misma.

Foto final tras la presentación de la tesis el 23 de julio de 2019 en la UPV: Juan Antonio Monsoriu, Francisco Villatoro, Jorge Curiel, Isabel Salinas, Juan Ángel Sans y Augusto Beléndez.

La tesis está dividida en 4 capítulos: 1. Introducción, 2. Publicaciones, 3. Discusión general de los resultados y 4. Conclusiones. Se puede leer completa más abajo.

El capítulo 2 contiene 5 artículos publicados por Isabel, sobre física con smartphones, uno de los cuales es el artículo: “Dynamics of a yoyo using a smartphone gyroscope sensor”, en el que tuvimos el honor de colaborar desde Uruguay, junto con Arturo Martí.
Aquí se puede leer este artículo en español o en inglés.

“Didáctica de la Física Experimental con Smartphones”

AUTORA: Isabel Salinas Marín.

DIRECTORES: Juan Antonio Monsoriu Serra y Juan Ángel Sans Tresserras.

TRIBUNAL: Francisco Villatoro, Augusto Beléndez y Jorge Curiel.

INSTITUCIÓN: Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño – Escola Tècnica Superior d’Enginyeria del Disseny

RESUMEN:
El objetivo fundamental de esta Tesis es explorar nuevas vías de aplicación de los sensores de los smartphones a la didáctica de la Física. Al mismo tiempo que se introduce un elemento innovador, como es el uso de un dispositivo móvil como herramienta de medida, se ha optado por ensayos sencillos que se puedan adaptar tanto a las enseñanzas a nivel de educación secundaria como universitaria. En este documento se recopila, en formato de compendio de publicaciones, una serie de experiencias que aportan una perspectiva diferente al trabajo realizado en un laboratorio. Se utiliza el sensor de aceleración para el estudio del movimiento rectilíneo vibratorio forzado con amortiguamiento débil, en un carril cinemático, y del movimiento oscilatorio armónico, en un aparato de torsión; el sensor de presión para el análisis de las oscilaciones amortiguadas en un medio viscoso; el giroscopio para estudiar la dinámica de un yoyó; y, finalmente, el sensor de luz ambiente para el análisis de la dependencia de la iluminancia con la distancia.
ABSTRACT:
The main objective of this Thesis aims to explore new ways of applying the sensors of smartphones to the didactics of Physics. At the same time that an innovative element is introduced, such as the use of a mobile device as a measuring tool, simple experiments have been chosen to being adapted to both secondary and university education. This document compiles a series of publications that show a different approach to the laboratory work. The acceleration sensor enables us to study the forced and damped oscillations in a dynamic track, and the harmonic oscillatory motion, in a torsion apparatus; the pressure sensor is used for the analysis of damped oscillations in a viscous medium; the gyroscope to study the dynamics of a yo-yo; and, finally, the ambient light sensor is used to determine the dependence of the illuminance of several light sources with the distance.
PALABRAS CLAVE: Smartphone , Laboratorio de Física , Didáctica de la Física , Sensores físicos.

TESIS COMPLETA:

En el siguiente enlace se puede acceder al texto completo de la tesis en PDF:

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En promedio, cada uruguayo tiene un bisabuelo indígena, según investigación

Publicado en SobreCiencia.
Léelo completo en su sitio: https://www.sobreciencia.uy/en-promedio-cada-uruguayo-tiene-un-bisabuelo-indigena-segun-investigacion/

El trabajo obtuvo el Premio Nacional L’Oréal-Unesco por las Mujeres en la Ciencia.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Según la investigación sobre la ascendencia indígena de la población uruguaya, en promedio, cada uruguayo tiene un bisabuelo indígena. Mónica Sans, la científica que lleva adelante el estudio, contó en SobreCiencia que viene desarrollando su trabajo desde hace décadas, que se comenzó con relevamientos morfológicos, se avanzó estudiando otros marcadores genéticos y últimamente se cuenta con los análisis de ADN.

Por la línea materna, agregó Sans, el estudio registra que en un 34% de la población hay ancestralidad indígena. En el censo, sin embargo, apuntó, solo un 4,9 % dijo tenerlas. “Y no creo que es porque lo oculten, es porque directamente no lo saben”, apuntó.

Lo que hay que resolver al futuro, es cuál es el grupo indígena de ascendencia. “Hay zonas, como Bella Unión, donde asumimos que es más guaraní”, por las cercanías con los indios misioneros que históricamente se dio en el norte del país, comentó Sans. Hacia la zona de Tacuarembó, la más estudiada, “pensamos que hay más bien charrúas o guenoas”, dijo Sans.

El estudio de Sans, titulado “Filogeografía de cromosomas Y para la comprensión del origen y relaciones de los indígenas del Uruguay y sus descendientes”, fue el premiado en la 12ª edición del Premio Nacional L’Oréal-Unesco por las Mujeres en la Ciencia.

Texto: Web Radio Uruguay

Entrevista: Gustavo Villa


 

ENTREVISTA A JUAN CAMILO GUEVARA, ASTROFÍSICO COLOMBIANO QUE ESTUDIA EL SOL

Publicado en Revista Persea .
Léelo completo en su sitio: https://revistapersea.com/podcast/juan-camilo-guevara-astrofisico/

Podcast ¿Por qué es importante estudiar al Sol?, ¿qué saben los científicos sobre él?, ¿cuáles son las preguntas fundamentales que se hacen actualmente los científicos?, ¿qué es el clima espacial y como se predice actualmente? ¿Cómo funciona el radiotelescopio: Gran Arreglo Milimétrico/submilimétrico de Atacama, ALMA, ubicado en Chile? Habiendo instalaciones científicas sofistocadas en el primer…

Peces del fondo: biología e implicancias ecológicas

Publicado en AcercaCiencia .
Léelo completo en su sitio: https://www.acercaciencia.com/2019/09/19/peces-del-fondo-biologia-e-implicancias-ecologicas/

Una tarde, Penélope salió a correr por la ciudad y entró al centro comercial más cercano para ir a los servicios. Cuando se dirigía ya hacia la salida, cierto escenario hizo que se detuviera y se diera vuelta para observar algo desde más cerca. Allí, como arriba de una tarima, se encontraban personas de todas […]

La entrada Peces del fondo: biología e implicancias ecológicas se publicó primero en Acerca Ciencia.

Buscan que los neuroderechos se incluyan en la Declaración Universal de los Derechos Humanos

Publicado en SobreCiencia.
Léelo completo en su sitio: https://www.sobreciencia.uy/buscan-que-los-neuroderechos-se-incluyan-en-la-declaracion-universal-de-los-derechos-humanos/

Neurotecnologías e inteligencia artificial: las claves para descifrar el cerebro.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Rafael Yuste, neurobiólogo y director del Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia de Nueva York, es impulsor del proyecto Brain y estuvo en Uruguay en el marco del LATBrain Initiative Meeting, la primera reunión académica de la región para dar inicio al Proyecto Cerebro Latinoamericano.

Yuste habló con SobreCiencia sobre el proyecto Brain (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), una iniciativa que busca trazar el mapa del cerebro a través de neurotecnologías que pueden registrar la actividad neuronal.

El proyecto, que lanzó oficialmente el expresidente Barack Obama en el año 2013, abarca a quinientos laboratorios tanto de Estados Unidos como del resto del mundo, y tiene una financiación estimada de seis mil millones de dólares, distribuidos en quince años.

Yuste dijo que el objetivo es desarrollar técnicas para estudiar el cerebro y registrar su actividad. Se utilizan técnicas ópticas, eléctricas, de nanofísica, nanoquímica y técnicas computacionales para descifrar y procesar los datos que se obtienen, contó.

El científico subrayó que la clave para descubrir cómo funciona el cerebro está en la investigación de las neuronas en conjunto y no individualmente. “No comprendemos cómo funciona el cerebro porque las técnicas que utilizamos los neurobiólogos permiten estudiar el cerebro de neurona a neurona. Y si hacemos eso estamos viendo solo un píxel en una película, y por mucho tiempo que miremos un píxel nunca nos enteraremos de lo que ocurre, porque tenemos que verlos a todos a la vez. Y no tenemos técnicas para registrar la actividad de todas las neuronas a la vez”, expresó.

Se sabe muchísimo de cómo funcionan las neuronas en forma individual precisamente por eso, porque llevamos ya cien años estudiándolas de una en una. Tenemos mucha información sobre ellas: molecular, cómo funciona la sinapsis, cómo disparan; todo eso se entiende muy bien, pero en el momento en que se juntan y se forma lo que llamamos ‘circuito neuronal’, ahí ya es territorio completamente desconocido (…). Yo tengo la intuición —y muchos de mis colegas— de que el nivel crítico, la pieza clave del edificio, es precisamente esto de los circuitos neuronales, porque ocurren en todos los animales que tienen sistema nervioso. Es muy posible que en este campo también existan reglas generales como sucede en la genética, como la hélice del ADN que explica cómo se trasmite la herencia.

Entonces, lo que estamos buscando nosotros y mis compañeros de profesión es, justamente, saber cuál es el ADN de los circuitos neuronales, cuáles son los principios básicos, porque una vez que lo sepamos, vamos a poder enlazar toda la información que tenemos, molecular y celular, y explicar el comportamiento de los animales o, todavía más importante, de la mente humana y las capacidades mentales”, detalló.

Yuste agregó que es imprescindible entender el sistema “para poder arreglarlo cuando se estropea”, y remarcó que estas técnicas tendrán en un futuro una repercusión muy grande en la medicina y en la cura de las enfermedades mentales y neurológicas, algo que actualmente no se puede hacer porque no entendemos cómo funciona el cerebro.

Estamos en mitad del Brain, o quizás todavía al comienzo, y no se sabe cuáles son las tecnologías que van a ser más importantes en el futuro. Por ejemplo, en el caso del proyecto del genoma humano, las tecnologías que se utilizaron no estaban en la línea de salida, se inventaron durante la mitad. Entonces, es posible —yo diría que es muy posible— que las tecnologías que se van a utilizar para registrar la actividad cerebral y alterarla todavía no se hayan inventado”, señaló.

Contó que actualmente utilizan tecnologías ópticas y microscopía, técnicas no invasivas que tienen la ventaja de permitir ver muchas neuronas a la vez en tres dimensiones y registrarlas en grupo.
Agregó que en su laboratorio están desarrollando técnicas de nanoelectrónica, chips de semiconductores que contienen millones de electrodos y se aplican sobre el tejido cerebral para registrar la actividad de las neuronas en la superficie del tejido, lo que permite un registro de la actividad cerebral más rápido y de mejor resolución.

También hizo referencia a técnicas nanoquímicas, que consisten en la utilización de nanopartículas para activar a las neuronas con luz, o también para registrar su actividad.

Neuroderechos

El científico contó a SobreCiencia que una vez que se descifren los circuitos cerebrales y este conocimiento se una a la inteligencia artificial, se generarán herramientas para curar a pacientes con enfermedades neurológicas, pero a su vez, estas tecnologías, si no son usadas con buenos fines, pondrán en peligro las bases fundamentales de lo que es una persona.

El experto agregó que ya hoy en su laboratorio pueden cambiar el comportamiento de ratones al estimularle ciertas neuronas, y si esto ya es posible, será aplicable al ser humano.

Rafael Yuste ganó en el 2018 el Premio Eliasson, otorgado por la Fundación Tällberg (Suecia), por su liderazgo en la exploración de las consecuencias éticas que emergen de la confluencia entre la neurotecnología y la inteligencia artificial.

Yuste integra un grupo de veinticinco expertos de la ciencia, la medicina, la bioética y el derecho, entre otras instituciones, que vienen trabajando para que los neuroderechos sean incluidos en la Declaración Universal de los Derechos Humanos.

Los neuroderechos son cinco: 1) La privacidad mental, para que el contenido de la mente y el cerebro no pueda ser extraído o descifrado. 2) La identidad personal, para que en caso de que se conecte un ser humano a la red no pierda su propia identidad. 3) El libre albedrío, para que las personas mantengan su capacidad de decisión. 4) La igualdad de aumentación, para que las técnicas para aumentación cognitiva no sean aplicadas por razones económicas, políticas o sociales, sino por razones médicas a las personas que lo necesiten. Y el quinto neuroderecho refiere a la prohibición contra los sesgos, ya que los algoritmos de inteligencia artificial tienen sesgos y si una persona es conectada a la red, se corre el riesgo de que ingresen a su cerebro sin que esta lo sepa.

Es posible que estas técnicas se puedan utilizar en personas que no sean pacientes, y en ese caso hasta puede cambiar la definición de lo que es un ser humano. Podemos imaginarnos —y yo creo que ocurrirá— que los seres humanos estarán aumentados por dispositivos electrónicos, por ejemplo, de inteligencia artificial. Al estar conectados a la red, podrán utilizar en su cerebro algoritmos y bases de datos que vengan de afuera, y eso va a generar un aumento cognitivo de la especie humana, pudiendo alterar las bases fundamentales de lo que es una persona. Por eso nosotros proponemos que se ponga al día la definición de ser humano capturada en la Declaración Universal de los Derechos Humanos y se incluyan estos neuroderechos”, remarcó.

Estamos hablando de un futuro que no veo tan lejano, porque estas prótesis que se están desarrollando, por ejemplo, para el proyecto Brain, para medir la actividad cerebral de pacientes, se pueden utilizar también para conectar a las personas a la red, y se puede hacerlo a través de una interfaz. Si la información que viene de la red es toda sesgada, en vez de lanzar la humanidad hacia al futuro la estaremos llevando hacia el pasado”, reflexionó.

Yuste anunció que están trabajando para presentar estos neuroderechos en las Naciones Unidas, en la Unión Europea, en Argentina —donde hace poco mantuvieron una reunión con representantes del gobierno e investigadores— y en Chile, a través de la Oficina del Congreso del Futuro del Senado de la República Chilena, junto al senador Guido Girardi.

A pesar del peligro que puede ocasionar el mal uso de estas tecnologías, Yuste es optimista en cuanto al futuro de la humanidad cuando se pueda entender cómo funciona el cerebro.

Yo soy optimista; el conocimiento siempre es bueno, y el desarrollo tecnológico en principio es lo que lleva a la humanidad hacia el progreso. De hecho, no hay progreso sin el desarrollo tecnológico; eso siempre ha ocurrido en la historia. Con estas técnicas se podrá conocer cómo funciona el cerebro y cómo el cerebro genera la mente. Podremos entender quiénes somos, qué es la mente humana, y nos conoceremos a nosotros mismos por primera vez en la historia. Luego se podrá ayudar a todos estos pacientes que tenemos con enfermedades mentales y neurológicas, por quienes hoy no se puede hacer nada. La manera más lógica de ayudarlos es entender cómo funciona el sistema para arreglarlo. Esas son las consecuencias positivas que llevarán a la humanidad a dar un salto adelante, pero tenemos que asegurarnos de que ese salto no sea un salto desbocado”, concluyó.

Texto: Alexandra Perrone

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