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    Uso de sistemas de realidad virtual para enseñar química en 3-D

    Una representación abstracta de las moléculas de buckminsterfullereno con forma de balón de fútbol en la realidad virtual. Crédito:Mike O'Connor, en colaboración con Interactive Scientific Ltd, bajo CC BY-ND 4.0.

    Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en el Reino Unido ha desarrollado un marco para usar sistemas de realidad virtual (VR) para enseñar química. En su artículo publicado en el sitio de acceso abierto Avances de la ciencia , el equipo describe el sistema que desarrollaron y las ventajas que tiene sobre los métodos de enseñanza estándar.

    Durante muchos años, A los estudiantes de química se les ha enseñado a manipular modelos físicos que representan moléculas como un medio para aprender cómo funcionan. Los investigadores señalan que tales modelos no están a la altura de la tarea de mostrar cómo funcionan las moléculas de forma dinámica:no pueden mostrar el movimiento o la flexibilidad de las moléculas. lo que hace que los estudiantes tengan que imaginarse cómo se verían. En años más recientes, Las aplicaciones informáticas que permiten a los estudiantes observar e incluso manipular moléculas en pantalla han permitido mejorar las técnicas de enseñanza. Pero, como también señalan los investigadores, estas aplicaciones que generalmente utilizan pantallas táctiles todavía carecen del enfoque práctico requerido. Para mejorar estas aplicaciones, los investigadores han creado un sistema de realidad virtual que puede mostrar moléculas complejas tal como existen en un espacio tridimensional. Y aun mejor los usuarios pueden manipular físicamente las moléculas para aprender más sobre sus propiedades.

    Con su nuevo sistema, los investigadores señalan, los usuarios pueden lograr la coubicación, que describen como un fenómeno en el que las interacciones en un espacio físico tridimensional real se alinean con las interacciones en un entorno tridimensional simulado. Su sistema está basado en la nube, lo que significa que los datos utilizados en las simulaciones se pueden actualizar y mejorar constantemente, incluso cuando se está utilizando el sistema.

    Varios usuarios que realizan tareas moleculares 3-D en la plataforma de realidad virtual habilitada en la nube desarrollada en colaboración entre la Universidad de Bristol e Interactive Scientific Ltd. Crédito:Helen Deeks y Matt Sutton, en colaboración con Interactive Scientific Ltd, bajo CC BY-ND 4.0.

    Actualmente, el sistema permite que seis personas utilicen el sistema al mismo tiempo; pueden estar en la misma habitación, u otras partes del mundo. Los usuarios usan controladores inalámbricos que se comportan como pinzas, permitiéndoles agarrar moléculas y sus partes.

    Para probar su sistema, los investigadores pidieron a 32 voluntarios que llevaran a cabo tres tareas diferentes:manipular una molécula de metano a través de un nanotubo de carbono, manipular una molécula de heliceno orgánico para cambiar su rotación, y finalmente, hacer un nudo en un polipéptido. Informan que la mayoría de los voluntarios, ninguno de los cuales había usado un sistema de realidad virtual antes, pudieron utilizar el sistema hasta cierto punto. Otras pruebas menos rigurosas mostraron que el sistema es capaz de hacer cosas como permitir que dos personas lancen una bola de agua molecular de un lado a otro de una habitación real. Los investigadores también informan que los voluntarios informaron que prefieren el sistema de realidad virtual sobre otras aplicaciones, como pantallas táctiles.

    Un usuario guía interactivamente un ligando a su sitio de unión en la proteína tripsina en la realidad virtual, ajustar las imágenes según corresponda a la tarea. Crédito:Helen Deeks, en colaboración con Interactive Scientific Ltd, bajo CC BY-ND 4.0.
    Un usuario guía de forma interactiva un ligando a su sitio de unión en la proteína beta-lactamasa en la realidad virtual. Crédito:Helen Deeks, en colaboración con Interactive Scientific Ltd, bajo CC BY-ND 4.0.

    © 2018 Phys.org




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