(57) PERSPECTIVAS CIENTÍFICAS Y TECNOLÓGICAS PARA CENTROAMERICA

(57) PERSPECTIVAS CIENTÍFICAS Y TECNOLÓGICAS PARA CENTROAMERICA

III CONGRESO REGIONAL DE

ESTUDIANTES DE INGENIERÍA MECÁNICA,

ELÉCTRICA E INDUSTRIAL

Facultad de Ingeniería y ArquitecturaUniversidad de El Salvador.

Miércoles 28 de julio 4:30 p.m.

JOSE ROBERTO ALEGRIA COTODpto. de Desarrollo Científico y Tecnológicoralegria@conacyt.gob.sv

• Presentar consideraciones generales de la ciencia y la tecnología y su importancia estratégica para el desarrollo Centroamericano en el contexto de la globalización.

• Estimular el interés de los participantes en la convergencia científica y tecnológica en el nivel de la nanoescala.

• Plantear para todos los niveles educativos la necesidad de contar con una nueva currícula que se requiere para este siglo XXI en la formación de científicos e ingenieros y de las otras disciplinas en general.

 

OBJETIVOS

• Consideraciones generales

• Revoluciones Tecnológicas

• Nuevas herramientas y metodologías

• Reflexiones sobre el papel de la Educación

CONTENIDO:

En las últimas dos décadas, se acentuó la declinación del modelo de la sociedad industrial con el capital y las máquinas como principales factores de producción, y en su lugar, ha surgido la nueva sociedad del conocimiento, caracterizada por la aplicación intensiva del saber en todos los órdenes de la vida. Un modelo al cual debe adaptarse el país.

CONSIDERACIONES GENERALES

El desarrollo científico, tecnológico para la innovación de las naciones, es una inversión que nadie la va a financiar desde afuera, y debe de provenir de compromisos nacionales, en donde participen todos los sectores.

De los diálogos nacionales tienen que salir las estrategias que permitan identificar los nichos apropiados en donde aplicar los conocimientos de la C&T, en donde se alcancen ventajas competitivas.

CONSIDERACIONES GENERALES

En el mercado global actual, el crecimiento económico requiere innovación, la cual a su vez se nutre de la investigación C&T. En este contexto la ciencia y la tecnología como soporte del desarrollo debe contar con factores interdependientes como lo son: i) la Investigación + Desarrollo (I+D); ii) las infraestructuras; iii) la educación y la formación; iv) la innovación; y v) la dimensión social.

CONSIDERACIONES GENERALES

Otro paradigma a tener en

cuenta en las sociedades

centroamericanas es el

“PAPEL QUE LA CIENCIA Y LA

TECNOLOGÍA TIENEN QUE

JUGAR PARA MEJORAR LA

CALIDAD DE VIDA DE SUS

HABITANTES”

CONSIDERACIONES GENERALES

"Triste del país que no tome a las ciencias por guía en sus empresas y trabajos. Se quedará postergado, vendrá a ser tributario de los demás, y su ruina será infalible, porque en la situación actual de las sociedades modernas, la que emplea más sagacidad y saber, debe obtener ventajas seguras sobre otras“

 

Dr. JOSÉ MARÍA CASTRO MADRÍZPrimer Presidente de Costa Rica

(1847 - 1849) (1866 - 1868)http://www.conare.ac.cr/cenat/paginas/index.htm

CONSIDERACIONES GENERALES

Se predice que la Nanotecnología rivalizará con el impacto en el desarrollo producido por el automovil y la introducción de la computadora personal.

REVOLUCIONES TECNOLÓGICAS

Revolución Industrial Revolución Informática

Crecimiento de las Innovaciones

Textiles / Ferrocarril / Automovil / Computadora / Nanotecnología

Fuente: Norman Poire Merrill Lynch

FENÓMENO DIGITAL

BYTES ACTIVIDAD REALIZADA BYTES ACTIVIDAD REALIZADA

0.1 B Una decisión binaria 200 MB Una cinta de nueve canales (IBM 3480)

1 B Un carácter simple 500 MB Un CD-ROM

10 B Una palabra 1 GB Una sinfonía HF

100 B Una tarjeta perforada (computadoras antiguas) 50 GB Un piso de libros de una Biblioteca Nacional

2 KB Una página mecanografiada 1 TB Información en 50.000 árboles hechos papel

10 KB Una página web estática 2 TB Una excelente biblioteca académica

50 KB Imagen comprimida de página de documento 10 TB Colección impresa Biblioteca Congreso USA

100 KB Una fotografía de baja resolución 2 PB Todas las bibliotecas académicas de USA

1 MB Una novela pequeña 8 PB Toda la información actual en la Web

2 MB Una foto de alta resolución 20 PB Toda la producción de discos duros en 1995

5 MB Toda la obra de Shakespeare 200 PB Toda la producción impresa de 1995

10 MB Un minuto de sonido HF 2 EB Toda la información de un año

50 MB Una mamografía 5 EB Todo lo hablado por los humanos

100 MB Un estante de libros tamaño estándar ZB21 = Zettabyte (10 a la 21 bytes); YB24 = Yottabyte (10 a la 24 bytes)

B = BYTE; KB = KILO BYTES ( MIL BYTES); MB = MEGA BYTES (UN MILLÓN DE BYTES); GB = GIGA BYTES (MIL MILLONES DE BYTES); TB = TERA BYTES (2 BILLONES DE BYTES); PB = PETA BYTES (DOS BILLONES CIEN MIL); EB = EXA BYTES (1018 BYTES).

Fernandez-A. J. R. Ciencia Innovación y Desarrollo, vol. 7, No. 3, 2002, 14-17 p.

Se espera que en la primera década del siglo XXI, se unifique la ciencia, basándose en la unidad de la naturaleza (materia) y se dé la integración de la tecnología en el nivel de la nanoescala (escala de 10-9 m o sea una mil millonésima de un metro) en una convergencia sinérgica de la Biotecnología, Tecnologías de la Información, Ciencias del Conocimiento, Nanotecnología.

CONVERGENCIA NANO CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

itri.loyola.edu/ConvergingTechnologies/

CUANDO LO PEQUEÑO ES REALMENTE PEQUEÑO

ORILLA DE UN DIME

1 Milímetro = 10-3 m 1 Milésima de metro

OVOCITO HUMANO

100 Micrómetros = 10-4 m1 diez milésima de metro

UN GLÓBULO ROJO

10 Micrómetros = 10-5 m1 cien milésima de metro

LÍNEAS CIRCUITO DE SHIP

1 Micrómetro = 10-6 m1 millonésima de metro

VIRUS

1OO Nanómetros = 10-7 m 1 diez millonésima de metro

BUCKYBALL

1 Nanómetro = 10-9 m 1 mil millonésima de metro

ÁTOMO DE HIDRÓGENO

1 Angstrom = 10-10 m1 billonésima de metro

Modificado de: Lux Capital Group, BusinessWeek

Ábaco molecular de 60 moléculas de Carbonowww.chem.ucla.edu/dept/Faculty/gimzewski

PRODUCTOS NANOTECNOLÓGICOS• Tinta;• Protectores solares y cosméticos;• Compases del estado sólido; • Agente de unión dental; • Parachoques en los automóviles; • Cintas de grabación magnéticas;• Unidades de disco duro de la computadora; • Convertidores catalíticos automovilísticos; • Herramientas que cortan metal; • Pelotas de tenis de largo duración; • Raquetas de tenis más fuertes y ligeras, • Vendajes para quemaduras y heridas; • Vestidos y colchones resistentes a las manchas; • Cubiertas protectoras que reducen la luz intensa en lentes y autos;• Pinturas protectoras contra la corrosión, arañazos y radiación.

Washington Post.Fuente: Iniciativa de Nanotecnología Nacional

The National Science Foundations (2001), en “IMPLICACIONES SOCIALES DE LA NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA” estima, que en 10 a 15 años, el mercado mundial de productos y servicios nanotecnológicos andará por el orden del trillón de dólares anuales.(http://itri.loyola.edu/nano/NSET.Societal.Implications/).

• Manufactura, se estima que los procesos y materiales nanoestructurados incrementen su

impacto en el mercado en cerca de 340 mil millones.

MERCADO MUNDIAL DE UN TRILLON US $ DÓLARES

• Electrónica, la proyección es

alrededor de los 300 mil millones para la industria de los semiconductores y la misma cantidad en venta global de circuitos integrados.

• Farmacéutica, cerca de la mitad de toda la producción puede depender de la Nanotecnología, superando los

180 mil millones.

MERCADO MUNDIAL DE UN TRILLON US $ DÓLARES

Plantas químicas, los catalizadores nanoestructurados con aplicaciones en el petróleo y en los procesos de la industria

química se estima un impacto anual de 100 mil millones.Transportación, los nanomateriales y dispositivos nanoelectrónicos producirán vehículos ligeros, rápidos y seguros; y a un menor costo, más durables y confiables, carreteras, puentes, autopistas, cañerías y sistemas de rieles; en donde sólo los productos aeroespaciales tienen un mercado proyectado

de cerca de 70 mil millones.

MERCADO MUNDIAL DE UN TRILLON US $ DÓLARES

Puede mejorar la producción agrícola para una población incrementada, proveerá filtros y desalinización del agua más económicos, posibilitará fuentes de energía renovables, tal como la conversión altamente eficiente de la energía solar.

Las proyecciones indican que avancesen iluminación basados en nanotecnologíatienen el potencial para reducir el consumoglobal de energía en más del 10 %, ahorrando 100 mil millones de dólares por año, con una correspondiente reducción de emisión de 200 millones de toneladas de carbón

SUSTENTABILIDAD DEL MEDIO AMBIENTE

(http://itri.loyola.edu/nano/NSET.Societal.Implications/)

 

En el gráfico las esferas amarillas representan la función del thiol que

tiene bastante alta afinidad por la adsorbción del mercurio

(representado por las esferas azules).

Nanotechweb.org/articles/news/3/4/6/1

HERRAMIENTAS PARA VER Y MANIPULAR LOS INGENIOS NANOTECNOLÓGICOS

Microscopios Sondas de Barrido son una familia de instrumentos usados para

medir propiedades de superficies.

Microscópio de Barrido de Tunel (STM) es una técnica microscópica que permite la investigación de superficies

conductoras de electricidad abajo de la escala atómica.

Ilustración esquemática de un Microscópio de Barrido de Tunel (STM) Microscópio de Fuerza

Atomica (AFM), es particularmente útil para ver

muestras biológicas.

Los STM y los AFM son llamados colectivamente como Microscopios Sondas de Barrido pueden mover átomos, y son dispositivos no mayores que un mouse que se enchufa a un puerto USB de una computadora.

EXPLORANDO EL NANOMUNDO CON LEGO®

Microscopio de Fuerza Atómica (AFM):Construcción de un cantilever

mrsec.wisc.edu/edtcLEGO/PDF files/2-1app.PDF

Detalles de la plataforma de construcción

Modelo completadoMontaje de la fuente de luz

Dr. James Tour, Professor of Chemistry en Rice University.

El concepto visual de los “NanoKids” usa formas universalmente reconocidas que exhiben características humanas para incrementar el conocimiento del público acerca del mundo nanométrico, de las investigaciones y tecnologías moleculares que se expanden rápidamente en el mundo, busca:

• Instruir, motivar y entretener;• Incrementar comprensión de la materia al nivel molecular del estudiante de Química, Física, Biología y de ciencia;• Proveer a los maestros con material didáctico para la enseñanza-aprendizaje sobre la nanotecnología;• Demostrar que el arte y la ciencia se pueden combinar para facilitar el aprendizaje de los estudiantes con distintos estilos e intereses; • Generar interés en la nanotecnología para promover la participación y financiamiento de investigaciones en esta área.

Proyecto educativo “NanoKids”

http://cohesion.rice.edu/naturalsciences/nanokids/mission.cfm?doc_id=3738

http://www.prism-magazine.org/nov03/oncampus.cfm or http://www.engr.utexas.edu/dteach/2004_robo_about.htm. 

La Universidad de Texas-Austin, a través de su Instituto de Verano ROBOLAB, utiliza robots de Lego para impulsar las vocaciones en ingenierías como parte del Plan de las universidades, en el “Proyecto para el Diseño, Tecnología, e Ingeniería para los Niños de América (DTEACh)”. El Instituto prepara a docenas de maestros escolares elementales (K12), educadores universitarios y voluntarios de la industria, mediante un taller de ocho-días en el que introduce conceptos de los planes de ingeniería a través de la robótica.

ROBOLAB Lego

http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/sb/July-2004/1_HIV.html

MODELACION POR COMPUTADORA

En una versión biológica de luchar fuegocon fuego, investigadores del LawrenceBerkeley National Laboratory (Laboratoriode Berkeley) y la Universidad de Californiaen Berkeley han diseñando una formagenéticamente modificada del virus HIV para impedir que las infecciones de HIV se desarrolle en SIDA. Su modelo de un

parásito de HIV, el crHIV-1 (VIH-1 de reproducción condicional), será sintetizado, al tener buen resultado en las simulaciones por computadora.

“La simulación introdujo sólo dos nuevos parámetros, la habilidad del virus parasitario para: i) suprimir la producción del HIV; ii) de propagarse en paralelo con el HIV”.

¡Si el bienestar social económico y ambiental de C.A. requiere, para enfrentarse y sacarle provecho a un mundo diferente, que las actuales y futuras generaciones cuenten con habilidades y destrezas diferentes basadas en los conocimientos de la ciencia y de la

tecnología, ”preparémoslos de manera distinta a la forma en que actualmente lo hacemos”, enfatizando la educación en ciencias e ingenierías e impulsando la investigación básica en ciencia que trasciende los limites de la tecnología!

REFLEXIONES SOBRE EL PAPEL DE LA EDUCACIÓN

Las universidades al igual que la sociedad en general deben reconocer “el papel económico del conocimiento científico y tecnológico”, con una visión que les permita hacer las transformaciones curriculares correspondientes, para adaptarse, aprovechar y participar de la generación de conocimientos mundiales, vinculados con la constitución de la C&T e innovación en fuerza productiva funcional de la economía contemporánea.

REFLEXIONES SOBRE EL PAPEL DE LA EDUCACIÓN

Las Universidades deben tener siempre presente, “que el recurso humano calificado en el conocimiento del estado del arte, no se crea con buenas intenciones, sino que mediante el establecimiento de un entorno apropiado de investigación y desarrollo, que aproveche los conocimientos y la creatividad individual”.

REFLEXIONES SOBRE EL PAPEL DE LA EDUCACIÓN

Promovamos la “evaluación de las políticas educativas nacionales”, en sus modalidades no formal y formal en todos sus niveles (en El Salvador: inicial, básico medio y superior) e impulsemos “la construcción de un modelo educativo de la educación formal”, que potencie los conocimientos de las ciencias naturales y exactas y las ingenierías, estimule la creatividad individual y la capacidad de análisis crítico de cada uno de los educandos.

REFLEXIONES SOBRE EL PAPEL DE LA EDUCACIÓN

Una estrategia para fomentar la creatividad individual, puede ser el

establecimiento en el Sistema Educativo Formal con:

i) un entorno apropiado para la “realización de actividades

diferenciadoras” (artes, ciencias, deportes, historia, ingenierías,

literatura, matemática, modelaje y simulación de aparatos, robótica,

etc.)

REFLEXIONES SOBRE EL PAPEL DE LA EDUCACIÓN

ii) un porcentaje sustantivo de tiempo del estudiante para hacerlas, podría consistir del 60 % del tiempo de enseñanza aprendizaje para el desarrollo tradicional de los estándares de las áreas de conocimientos y el 40 % del tiempo del Programa en cada nivel educativo para utilizar ese nuevo entorno diferenciador.

REFLEXIONES SOBRE EL PAPEL DE LA EDUCACIÓN

Richard FeynmanFoto de Archivo del Instituto de

Tecnología de California.

“¿Qué pasaría si nosotros pudiéramos arreglar los

átomos uno por uno de la manera en que nosotros los

queremos?”Richard P. Feynman

en: (1960)

“En el cuarto hay fondo suficiente”

Richard P. Feynman Premio Nobel en Física (1965) por su trabajo fundamental en electrodinámica cuántica, contribución de profundas consecuencias para la física de partículas elementales.

http://www.nano.org.uk/people.htm

PENSAR DIFERENTE

¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION¡

Atentamente: ROBERTO ALEGRIAralegria@conacyt.gob

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