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sábado, 27 de agosto de 2022

De Chernóbil a los hongos radiotróficos (Segunda parte)

En el posteo anterior, se presentó un artículo Chernóbil: ¿Cómo fue el accidente?, una parte del artículo menciona "Los ecosistemas afectados por el accidente de Chernóbil se han estudiado y vigilado ampliamente en los dos últimos decenios. Durante los primeros diez días hubo grandes emisiones de radionucleidos que contaminaron más de 200.000 kilómetros cuadrados de Europa"

Pregunta disparadora: ¿En esas condiciones existe la posibilidad de que persista algún ser vivo?

Lectura sobre "El hongo radiotrófico".

“En 1991, se encontró el denominado “hongo negro” o radiotrófico, que crecía en las paredes del reactor, lo que desconcertó a los científicos debido al ambiente extremo y pesado por la radiación.

Catorce años después del desastre de Chernobyl, científicos ucranianos publicaron un estudio reportando el hallazgo de una extensa comunidad de especies fúngicas que crecían dentro del reactor nuclear abandonado. Allí donde las radiaciones matarían a un ser humano luego de un corto tiempo de exposición, algunos hongos habían encontrado un lugar para vivir.

Los investigadores finalmente se dieron cuenta de que los hongos no solo eran impermeables a la radiación mortal, sino que también parecían sentirse atraídos por ella.

Una década después, los investigadores probaron algunos de los hongos y determinaron que tenía una gran cantidad de pigmento melanina, que también se encuentra, entre otros lugares, en la piel de los humanos.”

Los hongos radiotróficos son hongos que aparentemente hacen uso del pigmento melanina para convertir la radiación gama en energía química que utilizan para su crecimiento. 

Este mecanismo propuesto podría ser similar al de fijación del carbono en los organismos fotótrofos, los cuales capturan fotones de la luz visible por medio de pigmentos como la clorofila, para luego utilizar su energía en la generación de ATP y poder reductor desembocando finalmente en la fotólisis del agua. Sin embargo, aún se desconoce si los hongos que contienen melanina emplean una ruta metabólica de múltiples pasos similar a la de la fotosíntesis, o algún tipo de ruta de quimiosíntesis.

Hongos negros

Los hongos radiotróficos son también llamados hongos negros, y ese es justamente donde está el secreto de su éxito ante la radiación. 

La sustancia de color negro que predominaba en los hongos hallados era la melanina, la misma que da pigmentación y protege nuestra piel del sol. Esto sugería un posible rol protector o ventaja ante la presencia del compuesto en estos organismos.

Según este estudio, el hongo Cryptococcus neoformans, qué solo sintetiza melanina bajo ciertas condiciones, era capaz de captar la radioactividad con ayuda del pigmento y utilizarla para potenciar su crecimiento. Por otra parte, especies como Cladosporium sphaerospermum, predominante en el reactor nuclear destruido, manifestaban un mayor crecimiento en presencia de radiaciones ionizantes en todas las condiciones ensayadas.

El trabajo proponía un complejo mecanismo por el cual la melanina atrapaba esta energía y la transferiría al NADH (dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido), una de las moléculas que los seres vivos utilizan para intercambiar energía entre diversos procesos metabólicos.

Los hongos habían estado utilizando melanina para convertir la radiación en energía química y potenciar su nutrición gracias a la radioactividad. De forma similar a las plantas que utilizan la radiación solar para síntesis de compuestos orgánicos que les servirán de alimentos, sólo que en este caso, la frecuencia de la radiación electromagnética que se utiliza, es diferente. Los científicos denominaron a estas especies que poseen la capacidad de convertir radiaciones gama y beta (radiaciones ionizantes) en energía química para el crecimiento: “radiotróficas”.

Actividad domiciliara: Se solicitará a los estudiantes que indiquen las clasificación de los hongos dentro del reino Fungi. Establecer comparaciones, características, similitudes o diferencias.

Chenóbil en la actualidad: La invasión rusa a Ucrania.

El 24 de febrero de 2022 se dio inicio a la invasión rusa a Ucrania, poniendo en vilo a las personas que, seguían de cerca el ataque a la central de Chernóbil.


Presentación Genially o Podcast.

Por medio de una presentación, los estudiantes deberán:

  • Contextualizar históricamente el accidente de Chernóbil (política, social, económicamente)
  • Contextualizar el ataque de Rusia a Chernóbil en la actualidad (política, social, económicamente)
  • Explicar la realidad en Argentina en cuanto al desarrollo en tecnología nuclear, haciendo énfasis en la seguridad con la que se trabaja.
  • Explicar el comportamiento de los hongos radiotróficos como ejemplo de adaptación para su desarrollo.


viernes, 26 de agosto de 2022

De Chernóbil a los hongos radiotróficos (Primera parte)

Un poco de historia...

El 26 de abril de 1986 ocurría el peor accidente nuclear de la historia, no solo por su magnitud sino también por su impacto medioambiental, en la central nuclear Vladímir Ilich Lenin, ubicada en la ciudad de Prípiat (entonces RSS de Ucrania)

Ubicación en el mapa - Geolocalización en Google Maps

Ubicada a 18 kilómetros de la ciudad de Chernóbil, 17 kilómetros de la frontera con Bielorrusia y, a 120 kilómetros al norte de la ciudad de Kiev.




Lectura del artículo "Chernóbil: ¿Cómo fue el accidente nuclear?"

Disponible en Foro nuclear 

Actividad domiciliaria.
Se realizará un cuestionario por medio de la aplicación Wordwall, seleccionando algún formato que consideren ameno para sus estudiantes.

Como el programa ofrece la posibilidad de generar un ranking, se solicitará que los estudiantes, coloquen sus nombres al finalizarlo.
De esa manera se promoverá el interés entre los estudiantes, evaluando la lectura que han realizado.


Realidad en la Argentina.
Como actividad se solicitará que geolocalicen por regiones las aplicaciones nucleares con los que cuenta nuestro país.
Estrategias didácticas: Se solicitará a los estudiantes que, se dividan en 4 grupos para analizar las diferentes regiones de nuestro país: NOA (Noroeste aregentino), NEA (Noreste argentino), Centro y Patagonia
¿Cuál es el organismo que regula a las centrales nucleares?

Visualización del video.
El siguiente video fue grabado dentro de las instalaciones de reactor RA-6, en el Instituto Balseiro (Río Negro - Argentina). Dicho video cuenta con la explicación magistral de su diseñador, el Ingeniero Juan Manuel Longhino.



Actividad
domiciliaria: Integrando lo desarrollado en clase, utilice la aplicación Wordwall para socializar entre los estudiantes, el grado de seguridad que se maneja en el diseño de los reactores nucleares en Argentina. Establecer similitudes y diferencias entre Argentina - Ucrania respecto de la aplicación, potencia, funcionalidad, seguridad, ente u organismo regulador, entre otros.


En el próximo posteo, continuaremos con la secuencia que aborda las diferentes aristas a tener en cuenta, cuando debe analizarse la realidad, sin dejar de ver lo que ha pasado.

lunes, 22 de agosto de 2022

La historia detrás del desfibrilador: La disputa entre Luigi Galvani y Alessandro Volta

Introducción

La reanimación cardiopulmonar (RCP) es una maniobra de emergencia frente a la falta de respiración, movimiento o respuesta. Básicamente consiste en aplicar presión sobre el pecho de la persona que ha sufrido un paro cardiorespiratorio, de forma tal que el Oxígeno continúe llegando hasta sus órganos vitales.

Pasos para seguir frente a un paro cardiorespiratorio


Aclaración: El número de emergencias puede variar según cada país donde se suscite la emergencia.


¿Cuando estamos frente a un paro cardíaco?

Paro Cardíaco

Señales que nos advierten:

  • Sensación de opresión,
  • Dolor del pecho persistente que se extiende hacia los hombros, cuello, mandíbula y brazos.
  • Malestar torácico acompañado de vahídos, desvanecimiento, sudoración, náuseas o falta de aire.
  • Si se llega a advertir uno o varios de ellos, se debe buscar ayuda de inmediato.
Trabajo de indagación en el ámbito hogareño: Determinar cómo se realiza RCP en infantes. Realizar una infografía o emplear un recurso TIC (Tik Tok, Genially, Padlet, etc.)

El desfibrilador para salvar vidas.
Las investigaciones de Galvani respecto de la "electricidad animal" dieron pie a lo que actualmente conocemos como desfibrilador, empleado como complementación al proceso de RCP.


En consonancia con la Ley Nacional N°26835 de Promoción y Capacitación en las Técnicas de Reanimación Cardiopulmonar Básicas establece que el Ministerio de Educación de la Nación, en acuerdo con el Consejo Federal de Educación, deberá promover acciones para la toma de conciencia sobre la relevancia social de difundir y aprender las técnicas de reanimación cardiopulmonar (RCP) con carácter voluntario, altruista, desinteresado y solidario.



Análisis histórico.

Biografía de Alessandro Volta.

(Como, actual Italia, 1745 - id., 1827) Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta fue un químico y físico italiano que inventó la primera pila eléctrica generadora de corriente continua. Desde joven mostró una gran afición al estudio de los fenómenos naturales. Recibió su primera formación en el colegio de jesuitas de su localidad natal y, en oposición a sus padres, quienes querían que fuera abogado, y a los maestros, que pretendían llevarle al estado religioso, abandonó los estudios regulares y emprendió por su cuenta el cultivo de la física.
A los dieciocho años mantenía ya correspondencia con los principales electrólogos europeos. De 1765 a 1769, con la ayuda de su amigo Guilio Cesare Gattoni, sacerdote, se dedicó particularmente al estudio de los fenómenos eléctricos, que interpretó de manera muy personal. En 1767 escribió acerca de algunas observaciones e ideas sobre la electricidad a Giovan Battista Beccaria, profesor de Turín, quien no las aprobó. Volta le replicó entonces con su primer texto impreso, De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus, que cabe considerar el germen de toda la doctrina eléctrica de Alessandro Volta.

En 1775, su interés por la electricidad le llevó a inventar un artefacto conocido como electróforo, empleado para generar electricidad estática. Un año antes había sido nombrado profesor de física del Colegio Real de Como. En 1778 identificó y aisló el gas metano, y al año siguiente pasó a ocupar la cátedra de física de la Universidad de Pavía.

En 1780, un amigo de Volta, Luigi Galvani, observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una rana originaba la aparición de corriente eléctrica. Volta llevó a cabo diversos experimentos acerca de los fenómenos comprobados por Galvani, y tras su entusiasmo inicial, empezó a dudar de ellos y a considerarlos efecto de una excitación provocada en los nervios por la electricidad común. En 1794, Volta comenzó a experimentar con metales únicamente, y llegó a la conclusión de que el tejido animal no era necesario para producir corriente. Este hallazgo suscitó una fuerte controversia entre los partidarios de la electricidad animal y los defensores de la electricidad metálica.

Hacia 1796-97, con el empleo de sus electroscopios y de su condensador, Alessandro Volta comprobó experimentalmente la existencia de un desequilibrio eléctrico, que llamó "tensión", entre dos metales distintos cualesquiera. Este descubrimiento fundamental le indujo a tratar de conseguir la multiplicación de tales desequilibrios mediante oportunas cadenas de conductores en contacto.

En el curso de las investigaciones que llevó a cabo por espacio de tres años pudo comprobar una serie de propiedades que le permitieron la construcción de la primera pila eléctrica. La demostración, realizada en 1800, del funcionamiento de la primera pila eléctrica puso fin a las anteriores controversias y certificó la victoria del bando favorable a las tesis de Volta; un verdadero triunfo, que, sin embargo, no alteró la bondadosa serenidad del ilustre científico.

Un año más tarde, Alessandro Volta efectuó ante Napoleón una nueva demostración de su generador de corriente. Impresionado, el emperador francés nombró a Volta conde y senador del reino de Lombardía. El emperador de Austria, por su parte, lo designó director de la facultad de filosofía de la Universidad de Padua en 1815. Descubierta la pila, toda la actividad de Volta se orientó hacia el estudio de sus propiedades estrictamente eléctricas, como la intensidad y la conductividad, campo en el que realizó ya algunos importantes avances y anticipó otros.

Hombre excepcional por cultura, amplitud de juicio, vigor de ingenio, fuerza dialéctica, habilidad experimental, rectitud moral y fe religiosa, el sabio falleció admirado y llorado por todo el mundo de la ciencia, y legó a la posteridad el claro ejemplo de su vida y el gran beneficio de su obra. La unidad de fuerza electromotriz del Sistema Internacional lleva el nombre de voltio en su honor desde el año 1881.

Actividad domiciliaria: Se solicitará a los estudiantes que indaguen respecto de la biografía de Luigi Galvani. Teniendo en cuenta su experimentación con las patas de una rana.


Armado de un mapa conceptual: A través del mismo relacionarán ambas biografías respecto de la controversia entre la electricidad metálica (Volta) y la electricidad animal (Galvani)

La pila de Volta: En consonancia con lo desarrollado por Alessandro Volta, los estudiantes deberán realizar una pila casera de Volta, con monedas de cobre. De cara a una Feria de Ciencias escolar.


¿Todas las pilas son iguales?
En base a la pregunta socializada a los estudiantes, se solicitará que visualicen en sus domicilios, los diferentes tipos de pilas o baterías, en los que deban realizar mediciones o lecturas sobre sus características.

Preguntas tales como: ¿Qué forma tienen? ¿Cuáles son sus dimensiones? ¿Qué voltaje figura en cada una? ¿Existirá una relación entre el tamaño y el voltaje?
Como sugerencia, se puede emplear una tabla comparativa a fin de visibilizar lo solicitado en la consigna.

Medición con voltímetro o tester.
Se solicitará a los estudiantes que concurran a la escuela con alguna de las pilas relevadas en sus domicilios, para realizar la medición del voltaje si, efectivamente el valor de la lectura coincide (o no) para dejar establecido el debate en torno a la energía que se encuentra almacenada en dicha pila o batería.


Así también, se pueden colocar baterías en serie para medir el voltaje, asociando los circuitos que lleven esa disposición para poder accionar el circuito.

Reflexiones finales.
En el presente posteo se buscó asociar una problemática actual sobre RCP que cuenta con un fuerte contexto histórico que lo sustenta. Aunque resulte inevitable, hablar sobre la disputa entre Galvani y Volta que, si bien éste último ganase la pulseada en primera vuelta, el tiempo reivindicaría a Galvani por medio de lo que actualmente empleamos como desfibrilador.
Las estrategias didácticas buscan desde la indagación en el ámbito hogareño, hasta la medición en clases del voltaje de las pilas por medio de un multímetro o tester.
Para finalmente realizar una pila casera de Volta, pensando en futuras muestras escolares.
La capacitación juega un rol importante, cuando de salvar vidas se trata, por ello se puede contar con dos opciones: O se trabaja por medio de la visualización de videos o solicitando charlas al siguiente mail: rcpenlasescuelas@educacion.gob.ar


Bibliografía.

Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. «Biografia de Alessandro Volta». En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en https://www.biografiasyvidas.com/biografia/v/volta.htm [fecha de acceso: 22 de agosto de 2022].

sábado, 6 de agosto de 2022

El estudio de los accidentes de tránsito empleando la Física para su comprensión.

Introducción.

El contexto de aislamiento trajo aparejado cuestiones educativas que deberían ser sostenidas a lo largo del tiempo, en términos de la nueva presencialidad.

Por ello, resulta interesante trabajar con temas de Física, tales como: Leyes de Newton, dinámica del punto material asociados al estudio de accidentes de tránsito.

La propuesta consiste en presentar simulaciones de accidentes de tránsito para explicar los mismos desde la perspectiva de la Física. Por medio del análisis de movimientos uniformemente acelerados se han de poner en evidencia las fuerzas de acción y de reacción.

Actividades en el aula.

Escuchar hablar de accidentes de tránsito es habitual entre la comunidad, aunque no es hasta el momento en que, las compañías aseguradoras intervienen para establecer las causales del siniestro.

Desde el sitio Web de Luchemos por la vida (https://www.luchemos.org.ar/es/) podemos encontrar: Estadísticas, estudios e investigaciones, Seguridad y educación vial, como así también la legislación de tránsito de Argentina.


Preguntas orientadoras: ¿Cuáles son las causas por muertes en accidentes/incidentes de tránsito? ¿Qué resultados arroja la comparación con otros países?

Actividades domiciliarias.

La presentación del video sobre accidentes de tránsito, es una serie de  animaciones, donde se presentan diversos tipos de accidentes que, han de ser analizados desde las leyes de Newton, por ejemplo.


Para recordar sobre lo que estamos hablando, se invita a la visualización sobre las leyes de Newton.


Teniendo en cuenta, lo visualizado en el video.

Determinar por medio de un informe, para cada caso:
  • Responsabilidad del accidente.
  • ¿Cómo podría haberse evitado? Proponga ideas, pueden ser más de una.
  • Los vectores velocidad que interactúan previo al accidente.
  • Relacionar los conceptos de velocidad, aceleración, distancia de frenado, etc.
Actividades presenciales de extensión a la comunidad.
Según la localidad donde se lleve a cabo la propuesta, los estudiantes podrán averiguar sobre los datos estadísticos (si los hubiera) sobre accidentes propios del lugar.
Con los datos recogidos, los estudiantes pueden elaborar trípticos concientizadores respecto de las causas que desencadenan un accidente de tránsito: Exceso de velocidad, falta de señalización, capacitación necesaria para la adquisición o renovación del registro para conducir, alcohol (límites permitidos o tolerancia 0%).

Creación de comunidades o articulación con otros organismos.
La propuesta puede recurrir a la Dirección de capacitación y empleo del Municipio o Alcaldía u otro organismo con el que pueda relacionarse: Por ejemplo en Argentina, los vehículos deben someterse a una revisión técnica vehicular obligatoria. Pensar en estrategias para promover concientización en cuanto a que la Verificación Técnica Vehicular es el control periódico del estado mecánico y de la emisión de gases contaminantes de los automotores. En todo el mundo, millones de vehículos la realizan obligatoriamente como requisito para circular. Trabajar en el aula respecto de dicho control periódico realizado por las familias de los estudiantes, resultará interesante en la promoción del cambio de mirada: Más que una obligación es una responsabilidad.

Participación y debate.
Lo que podemos visibilizar en el vidrio delantero de los automóviles es una oblea, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Sin embargo ¿Qué hay detrás de esa oblea? Un análisis cuasi integral del vehículo.
Cuando se solicite cruzar información respecto de lo que se evalúa en las verificaciones técnicas versus las causas de accidente de tránsito, algunas de ellas (sobre todo las mecánicas) echarán un poco de claridad al debate.
¿Por qué es importante el estado de los neumáticos? ¿Su funcionalidad será la misma un día soleado que lluvioso? ¿Por qué son importantes los frenos? ¿La capacitación es importante respecto de las señales o avisos que deben darse previamente a la realización de las maniobras?

Resultados obtenidos.
La formación ciudadana desde el ámbito escolar, es un imperante. Sobre todo cuando los controles solamente se circunscriben a la sanción por exceso de velocidad posterior a la infracción, circular sin la verificación técnica vehicular al día, sin el seguro automotor, etc.
Si anteponemos la sanción por sobre la concientización, difícilmente se logre un cambio significativo.
Diferente de mostrar estadísticas de organismos oficiales, controles necesarios para resguardar la integridad propia y de los demás.


viernes, 5 de agosto de 2022

Presentación del libro "Enseñanza de las ciencias naturales en tiempos de pandemia"

Se encuentra disponible "Enseñanza de las ciencias naturales en tiempos de pandemia". En este libro se encuentra un capítulo de mi autoría, en "EL BLOG COMO ESPACIO DE SOCIALIZACIÓN DE PROPUESTAS EN TIEMPOS DE COVID-19"





El libro digital reúne las producciones presentadas, aceptadas y discutidas en 5to Encuentro Virtual de Enseñanza de las Ciencias Naturales organizado desde el Centro de Investigación y Apoyo a la Educación Científica y el Instituto de Investigación en Educación Superior, ambos de la UBA, APFA, ADEQRA, CONGRIDEC.

Este magnífico compendio de trabajos es el resultado del esfuerzo colectivo de más 1000 personas de 16 países de la región y configura la memoria viva de lo construido por el colectivo de docentes e investigadores de área en épocas de grandes desafíos.

Gracias al apoyo de ADUBA y FEDUM, el libro se puede descargar gratuitamente en: Enseñanza de las ciencias naturales en tiempos de pandemia


Referencia web:

EnCiNa

Enseñanza de las ciencias naturales en pandemia : Encuentro Virtual de Enseñanza de las Ciencias Naturales-EnCiNa 5 / compilación de Ignacio Julio Idoyaga ; Jorge Esteban Maeyoshimoto. - 1a ed compendiada. - Ciudad Autónoma de Buenos Aires : Editorial FEDUN, 2022.

Libro digital, PDF - (Investigación IIES ; 1)

Archivo Digital: descarga

ISBN 978-987-3640-39-1