UNAL crea un microscopio remoto viajero para la transformación digital de los laboratorios

El proyecto, que comenzó a finales de 2022, nació precisamente de la visión de crear un espacio donde los estudiantes pudieran realizar prácticas de laboratorio conjuntas, lo cual con frecuencia es un impedimento debido a las grandes distancias que hay entre las Sedes.

Un equipo interdisciplinario, compuesto por los profesores Belarmino Segura Giraldo, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Sede Manizales; Camilo Suárez, de la Facultad de Minas de la Sede Medellín; Carlos Mario Garzón, de la Facultad de Ciencias de la Sede Bogotá; y el ingeniero químico de la UNAL Cristian Daniel Beltrán, ha trabajado en el desarrollo de una infraestructura digital que incluye equipos controlados remotamente, videos en 360 grados y tecnologías propias de la Industria 4.0.

“Necesitábamos una plataforma informática en la web que nos permitiera compartir los contenidos que íbamos a generar; también requeríamos equipos de laboratorio, lenguajes de programación, algunas tarjetas para la parte electrónica, y por supuesto sensores, aparatos de medición, actuadores y cámaras”, explicó el profesor Suárez durante el evento GESLAB 2024, organizado por la Vicerrectoría de Investigación de la UNAL.

A partir de estos requerimientos, el equipo hizo un extenso trabajo de campo visitando todas las Sedes de la Universidad. Durante estas visitas, recopilaron información sobre 146 prácticas de laboratorio y sus respectivos modelos pedagógicos, que les ayudó a identificar las necesidades, pero también iniciativas de transformación digital que ya existían en cada Sede, aunque muchas de ellas operaban de manera individual.

Un equipo esencial en la unión

Al hablar de ciencia, muchos piensan de inmediato en un microscopio, una herramienta ampliamente utilizada en los laboratorios. Pues los profesores, líderes de este proyecto, pensaron exactamente lo mismo y de allí surgió la idea de que los microscopios servirían como un elemento integrador en diversas áreas de estudio, desde la Biología hasta la Ingeniería de Materiales.

Esa visión los inspiró a desarrollar el prototipo del “microscopio viajero”, equipado con conexión a internet satelital, que se puede operar remotamente desde cualquier Sede de la Universidad.

Lo más interesante es que lograron complementar el microscopio con experiencias de realidad virtual y aumentada, creando lo que ellos llaman un “laboratorio multimodal”, que les permitiría a los estudiantes no solo observar muestras a distancia, sino también interactuar con modelos 3D de los especímenes y de los propios instrumentos de laboratorio.

“La idea es que un estudiante en la Sede de Orinoquia, por ejemplo,  pueda operar en tiempo real un microscopio físico ubicado en la Sede Amazonia. Así se rompen esas barreras implícitas que hay en la distancia. Esa es la clase de experiencia educativa inmersiva que estamos buscando crear”, precisó el profesor Garzón.

Durante la presentación del proyecto, los profesores explicaron que los estudiantes pueden manipular virtualmente el microscopio, ajustando el enfoque, cambiando los lentes objetivos, e incluso interactuando con las muestras en un entorno inmersivo 3D. Esta experiencia, según lo que explicaron, no solo facilita el aprendizaje de las técnicas de microscopía, sino que además les permite a los estudiantes explorar aspectos de las muestras que serían difíciles o imposibles de observar en un microscopio convencional.

La realidad aumentada les permite incluso “desmontar” virtualmente una célula y examinar sus componentes desde ángulos imposibles en el mundo real.

“Tuvimos una experiencia muy realista de cómo observar en el microscopio y de cómo interactuar físicamente con él. Lo que vimos en esta práctica es que la potencialidad que tiene esta herramienta es ir más allá y aumentar el campo de aplicación”, comentan.

El próximo paso del equipo es estructurar una propuesta para el Sistema General de Regalías, con el objetivo de obtener financiación adicional que les permita expandir el alcance del proyecto.

Asimismo enfatizaron en que este desarrollo ha sido posible gracias a la colaboración de varios grupos de investigación y unidades académicas de la UNAL, las cuales proporcionaron importantes conocimientos sobre las necesidades pedagógicas e ideas para la automatización.