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Educación científica

Semillas de innovación

Un certamen premia proyectos de alumnos de escuelas públicas que intentan resolver problemas concretos de la sociedad

Un robot construido por alumnos de una escuela de Ceará con materiales reciclables ayudó a aumentar la productividad en los cultivos locales

Reproducción

El adolescente Ud Madeiro Pereira, un estudiante de 16 años que vive en una chacra en las afueras de la ciudad de Cascavel, en el estado de Ceará, Brasil, notó que muchos trabajadores rurales de su vecindario tenían dificultades para lograr una buena productividad en sus cultivos porque carecían de maquinaria adecuada. En su mayoría sin recursos para comprar o alquilar tractores o sembradoras, todavía seguían arando y plantando en forma manual. Madeiro Pereira, alumno del primer año de la enseñanza media en la Escuela Estadual de Educación Profesional Edson Queiroz, propuso una solución: desarrolló, junto con sus compañeras Jamilly Lima y Ana Beatriz Fonseca, un pequeño robot con ruedas impulsado por energía solar y controlado por plataformas de automatización Arduíno, capaz de recorrer el suelo a una velocidad de 3 kilómetros por hora implantando semillas. “Construimos un sistema con el que es posible definir la cantidad de semillas por plantarse y la distancia entre ellas”, dice Madeiro Pereira.

El prototipo, que costó unos 3.500 reales, está construido con piezas en desuso de automóviles y motocicletas, y baterías usadas de computadoras portátiles. Lo bautizaron Vespertílio, en alusión a una especie de murciélago conocida por dispersar las semillas de los frutos de los cuales se alimenta. La supervisora del proyecto, Thayane Rabelo Braga Farias, profesora de la carrera de ingeniería de alimentos y de la titulación técnica en agroindustria de la escuela estadual, encontró a la idea tan interesante que inscribió al robot en el concurso Respuestas para el Futuro, una iniciativa global de la multinacional Samsung dirigida a los estudiantes de enseñanza media de las escuelas públicas de todo el país que crean soluciones para problemas locales. Las innovaciones reconocidas por el premio deben ser el resultado de experimentos científicos o tecnológicos y generar beneficios concretos para la sociedad.

El robot concebido por Madeiro Pereira le llamó la atención al jurado y se adjudicó el primer puesto del premio 2020, cuyos resultados se dieron a conocer en noviembre, en un evento virtual realizado por internet, a causa de la pandemia. Además de los tres primeros puestos elegidos por el comité de evaluación, hay otros tres elegidos por un jurado popular; todos ellos formaban parte de una lista de 10 finalistas, que recibieron como premio productos Samsung, tales como computadoras portátiles, tabletas y teléfonos móviles. “Los jóvenes de Cascavel detectaron una dificultad en las condiciones de trabajo locales y desarrollaron una máquina sostenible, fabricada con materiales reciclados, entre ellos piezas de coches y de motocicletas”, explica Isabel Costa, gerente de la división Ciudadanía Corporativa de Samsung Brasil. El proyecto ya había llamado la atención incluso antes de obtener el galardón. Con la ayuda de unos ingenieros amigos de su ciudad, el estudiante creó una empresa para fabricar el robot sembrador a gran escala. El proyecto fue aceptado en el proceso de selección de la aceleradora de startups de la gobernación de Ceará. “Tendremos que pasar unas semanas en Fortaleza trabajando en el proyecto y el resto se hará por videoconferencia”, dice Madeiro Pereira. Al ser consultado, dijo que no se considera joven como para convertirse en emprendedor. “Tenemos un buen proyecto, de carácter social y sostenible, que puede mejorar la vida de muchas personas”.

El premio Respuestas para el Futuro fue lanzado por Samsung en 2010, en un principio como un proyecto piloto dirigido a los estudiantes de Estados Unidos. En 2014, el premio instituyó una edición brasileña por medio de un convenio con el Centro de Estudios e Investigaciones en Educación, Cultura y Acción Comunitaria (Cenpec), una organización de la sociedad civil con sede en São Paulo que fomenta el desarrollo de la educación pública. “Los concursos como este tienen el poder de incitar el interés por la ciencia y estimulan el pensamiento lógico, fundamental para el desarrollo de los adolescentes”, dice Ana Cecília Chaves Arruda, coordinadora de programas y proyectos del Cenpec y responsable de la supervisión técnica del certamen.

Reproducción La estudiante Thafynys Mello, de Pernambuco, creó un biorrepelente contra el Aedes aegyptiReproducción

Uno de los objetivos de la iniciativa consiste en inspirar a los docentes de las áreas de ciencias naturales, matemática y tecnología que tutelan los proyectos de los estudiantes. En el portal web del certamen, hay una “sala de profesores”, con cursos y directrices para ensamblar los proyectos con el plan de estudios. Un banco de prácticas educativas, compuesto por proyectos realizados en ediciones anteriores, también ayuda a orientar a los alumnos. Samsung también ofrece al público otra plataforma educativa tecnológica gratuita denominada Code IoT, que incluye seis cursos sobre internet de las cosas y actividades centradas en la programación y la electrónica básica, con prácticas online que duran seis semanas.

El año pasado, los alumnos de las escuelas del nordeste se destacaron entre los finalistas. “Se trata de una coincidencia. Hay jóvenes con una capacidad inmensa en todos los rincones de Brasil”, dice Chaves Arruda. Uno de los ganadores por el jurado popular fue el proyecto de la estudiante Thafynys de Santana Melo, del municipio de Ipojuca, en el interior del estado de Pernambuco. Ella y cuatro compañeros se unieron para crear un biorrepelente para uso en difusores eléctricos. “La región concentra muchos casos de enfermedades endémicas, tales como el dengue, el zika y el chikunguña, transmitidas por insectos, y pocos pueden permitirse el lujo de comprar repelentes”, dice Thafynys, de 16 años y alumna de primer año de la enseñanza media. “A mi hermano de 13 años tuvieron que internarlo cuando contrajo el dengue y para mi familia fue un gran susto”, relata.

El grupo desarrolló un compuesto a base de canela y menta que se mostró eficaz contra el mosquito Aedes aegypti, transmisor del dengue, el zika y el chikunguña, tras una serie de experimentos con varias plantas consideradas repelentes naturales, tales como la albahaca, la citronela y el romero. “Como concentra ácidos que eliminan a las larvas de los mosquitos, decidimos que la canela sería uno de los componentes principales del repelente”, dice la estudiante. Luego de efectuar varias pruebas, se le añadió menta. El grupo de estudiantes realizó pruebas in vitro y, al obtener resultados positivos, desarrolló el producto. Ahora están en busca de una institución asociada para proseguir con las investigaciones. Como no pudieron asistir a la escuela a causa de la pandemia, los estudiantes llevaron a cabo el proyecto en la casa de Thafynys, donde montaron un laboratorio con piezas que ellos mismos habían desarrollado. El destilador lo armaron con botellas PET recicladas, cartón y un tubo de PVC. Para el difusor, donde había que probar el repelente, reciclaron latas de refrescos. “Los alumnos dieron un ejemplo de creatividad y dedicación”, comenta el profesor Carlos José de Souza Júnior, quien dirigió al grupo.

Desde 2014, han participado en el concurso más de 160 mil alumnos y 15 mil docentes de 5.336 escuelas. Las inscripciones suelen realizarse cada principio de año y están abiertas incluso a las escuelas rurales y a las comunidades indígenas. Un grupo de 80 evaluadores, convocados por el Cenpec, acompaña el proceso de selección. Cada proyecto es evaluado y revisado en las etapas iniciales por al menos cuatro profesionales, entre ellos, investigadores, docentes universitarios y reconocidos expertos. Luego se eligen 20 finalistas, que reciben mentoría del Cenpec. En una última ronda de evaluación se seleccionan los 10 finalistas.

Reproducción Estudiantes de Rio Grande do Norte desarrollaron tejas aislantes térmicas que enfrían el ambiente hasta 2 ºC más que las tejas comunesReproducción

Los alumnos que acceden a esta fase deberán realizar un video de unos minutos de duración en el que presenten el proyecto en forma clara y objetiva, como en un pitching, cuando los fundadores de una startup tratan de convencer a posibles inversores de la importancia de su creación. “En este punto del proceso, el objetivo no se limita a preparar a los estudiantes para su futuro profesional, sea cual sea”, dice Chaves Arruda. “Para nosotros, lo esencial es que puedan presentar las innovaciones de forma accesible para todos, lo que requiere de una buena organización del pensamiento y del lenguaje”. En la fase final, un comité de expertos y el jurado popular eligen los mejores proyectos. “De este modo, le imprimimos al premio aún más transparencia y les abrimos oportunidades a los estudiantes”, dice.

Otros proyectos finalistas de 2020 abordaban temas tales como el tratamiento del agua y la remoción de contaminantes. Un grupo de alumnos del Instituto Federal de Pernambuco, en Recife, utilizó un material a base de grafeno para desarrollar un proceso de extracción de los colorantes químicos de la industria del cuero que contaminan los ríos. Este proyecto obtuvo el tercer puesto en la selección del comité de evaluación. “Son proyectos muy diferentes entre sí, que atestiguan la dimensión del potencial de los estudiantes”, dice Isabel Costa, de Samsung.

Concursos como éste estimulan el interés por la ciencia y el pensamiento lógico en los adolescentes, dice Ana Cecília Vhaves Arruda, del Cenpec

El estudiante Francisco Fernando Café, de 18 años, también se inspiró en un problema de la ciudad donde vive para realizar su proyecto, que obtuvo un premio del jurado popular. Café cursa el segundo año de la enseñanza media en la escuela estadual Tristão de Barros, en Currais Novos, estado de Rio Grande do Norte, que ya se había destacado en 2014 al ganar la primera edición del premio. La ciudad, situada en el interior del nordeste brasileño, registra altas temperaturas durante gran parte del año. “Muchas gente padece el calor intenso”, explica Café. Junto con otros dos compañeros de su escuela, creó una teja térmica, elaborada con yeso, paja de cocoteros y aserrín de madera, que fue capaz de enfriar el ambiente hasta 2 grados Celsius más que las tejas normales. El material se recubre con plástico fundido de botellas PET. Todo ello lo hicieron en la casa de Café, ya que los estudiantes no pudieron asistir a la escuela. Los alumnos construyeron pequeños muros en el patio trasero para simular una vivienda. Las tejas se colocaron encima. Luego fueron perfeccionando el proyecto hasta llegar a la composición final, bajo la dirección de Vanessa Cristina de Medeiros, docente de química.

“Cumplimos con el objetivo de desarrollar tejas sostenibles y más eficientes que las de arcilla, que se producen en la región”, dice De Medeiros. “Los productos a base de arcilla no son buenos aislantes térmicos y causan problemas ambientales, ya que la fabricación del material requiere la recolección y la incineración de leña para calentar los hornos, liberando grandes cantidades de dióxido de carbono hacia la atmósfera”, explica. Café aún no ha decidido qué carrera estudiará. Sus opciones van desde la ingeniería ambiental hasta la medicina, pasando por relaciones internacionales. “La obtención del premio ni siquiera es lo más importante, sino la oportunidad que tenemos de desarrollar proyectos científicos con supervisión y tutoría”, concluye el estudiante.

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