27 de Junio 2019

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05/06/2019

Aprender química en cualquier celular con Realidad Aumentada

Luciano Abriata desarrolló un programa que permite visualizar en 3D, editar, ampliar, mover y trabajar con moléculas en celulares o computadoras de manera sencilla y gratis.


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Luciano Abriata es biotecnólogo por la UNR y doctor en Química por el IBR, y se desempeña actualmente como investigador en el Laboratory for Biomolecular Modeling, École Polutechnique FéDérale de Lausanne and Swiss Institute of Bioinformatics, en Lausanne, Suiza. Desarrolló un sistema de realidad aumentada al que se puede acceder desde cualquier celular o computadora con webcam, que permite ver y analizar moléculas.

Cuando un alumno aprende química, es común que necesite construir modelos de las moléculas, normalmente con pelotas de telgopor, para poder visualizarlas. Este proceso es engorroso y lleva su tiempo, además de tener un costo económico y limitación espacial, ya que hay una cantidad limitada de piezas que podemos unir para que siga siendo manejable y no se rompa. La herramienta creada por Luciano Abriata permite ver las moléculas desde cualquier dispositivo con cámara, aprovechando la realidad aumentada, presentándola sobre un marcador hecho de papel, además de brindar la posibilidad de editarlas, ampliarlas, darles movimiento, trabajar con varias al mismo tiempo, entre otras aplicaciones.

“Este programa es un prototipo por ahora, pero permite ver la molécula en 3D y moverla con la mano,” comenta Abriata, y explica que la persona que utiliza la aplicación se ve en la pantalla como en un espejo, lo que es “natural para los humanos”. Sosteniendo un marcador con la mano, donde se ubicará la molécula en pantalla, se la puede mover y codificar para que realice diversas acciones. Aclara que no sólo sirve para educación: “Uno incluso podría pensar problemas que aparecen en la vida cotidiana en el laboratorio, y resolverlos con este tipo de tecnologías.”

La plataforma está pensada para ser de acceso sencillo para todo el mundo. “Al ser basado en web se puede abrir desde cualquier navegador, tanto de una computadora (que tenga webcam), o un celular,” clarifica el investigador, quien relata haber visto a un científico en Estados Unidos que hacía algo similar aunque de manera más compleja: “Necesitaba muchos programas instalados, era difícil de reproducir. La idea que yo tuve es que estaba muy bueno pero no lo veía como una cosa práctica que pudiera llegar a todos los alumnos.”

La herramienta creada por el biotecnólogo permite no sólo visualizar, sino también “capturar las coordenadas de los átomos y calcular, por ejemplo, cómo se tocan las moléculas, muestra en tiempo real la distancia entre dos átomos”. Con el teléfono la interacción con las moléculas es mayor, porque incluso vibra si se tocan. El doctor en química explica: “Se pueden codificar diversas funciones, por ejemplo cuando uno aprende química en los primeros años hay algo importante, que es que hay átomos que pueden saltar de una molécula a otra, o un puente de hidrógeno”, lo que convierte a esta aplicación aparentemente sencilla en una herramienta de trabajo con grandes potencialidades, y muy pedagógica, ya que ese caso, por ejemplo, si bien se puede explicar en clase, tener la posibilidad de verlo es mucho mejor.

Abriata construyó la herramienta en su tiempo libre, buscando que cualquiera pueda acceder de manera sencilla, y pensando principalmente en los jóvenes. El desarrollador comenta: “Con un celular se puede construir un casco de realidad sencillo, de cartón con dos lentes que enfocan la imagen, y se puede hacer realidad virtual ultra barata. Estas cosas en el primer mundo las están haciendo pero con equipamientos complejos, con cascos de realidad virtual, con cámaras que te siguen el movimiento. Esto es más sencillo y al fin práctico de la pedagogía está al mismo nivel, incluso es mucho mejor porque no necesita ningún equipamiento especial, es una página web que entrás, la cargás y funciona en cualquier computadora o teléfono.” Incluso permite que varios alumnos en un aula puedan entrar al mismo tiempo e interactuar con las moléculas cada uno desde su lugar, y que todos puedan verla desde su punto de vista como si fuera un holograma.

“Cuando los alumnos estudian química orgánica tienen que armar modelos físicos de las moléculas. Esto es lo mismo pero tiene la ventaja de que no hay que comprar las piezas y no tiene la limitante del número de átomos, ni siquiera es necesario armar los modelos, ya que la estructura básica se puede descargar de diversos sitios de modelado 3D”, relata el doctor en química. Lo que esto permite es un alto nivel de intuitividad, ya que da la sensación de tener el modelo en la mano, sólo que hay que mirarlo en la pantalla como si estuviera reflejado en un espejo, o a través de los lentes de realidad virtual.

Actualmente Abriata está trabajando en el desarrollo de marcadores cúbicos, que permitan girar la molécula y manipularla con más sencillez. También codificó el movimiento de las moléculas, aunque es un elemento que aún “está en pañales”.

El sistema tiene algunos ejemplos armados, pero cualquiera puede cargar moléculas, y verlas o moverlas. El desarrollo de Abriata es software libre, por lo que cualquiera puede retomarlo y modificarlo para sus fines y necesidades.

Luciano Abriata recorrió el país para mostrar su herramienta en escuelas que estuvieran dispuestas a implementarla, conversando con docentes que pudieran emplearlo, pero cualquier persona puede entrar y utilizarlo.

Realidad aumentada, entretenimiento y pedagogía

La realidad aumentada se popularizó en Argentina gracias a la llegada del videojuego Pokemon GO!, que permitió a los fanáticos de la serie animada capturar criaturas virtuales en la calle, ubicándolas sobre el contexto físico a través de la pantalla del celular. Pero no es la única forma en la que accedemos a ella, y es un concepto que consigue cada vez más adeptos.

La Realidad Aumentada es una herramienta que agrega elementos virtuales al entorno real a través de un dispositivo, con lo que la información y los objetos virtuales se fusionan con los objetos reales enriqueciendo la percepción del entorno, y es interactiva en tiempo real.

Hirokazu Kato, creador de ARToolKit (librerías que permiten generar Realidad Aumentada) plantea: “Creo que la realidad aumentada es la mejor forma de conexión entre el mundo real y los contenidos digitales, esta característica permite al usuario reforzar el aprendizaje de los contenidos educativos mediante su asociación con el mundo real.”

Actualmente podemos ver usos pedagógicos de la RA por ejemplo en libros (que suman imágenes 3D al texto) o muestras de museos (que emplean marcadores que amplían la información sobre las obras y sus autores). El trabajo de Abriata es un paso más allá, ya que en este caso no sólo agrega información, sino que también permite trabajar sobre lo que muestra, editarlo e interactuar, haciendo que la experiencia de aprendizaje se profundice.


  • Periodistas: Juan Manuel Amatta
  • Realizadores: Ramiro Ortega