Experiments

Próximamente en sus pantallas: el grafeno /// Ingeniaria, ciencia y nanotecnología

Puede ser el material del futuro. Todo indica que en pocos años móviles, ordenadores y múltiples aparatos funcionarán con grafeno.

Andre Geim y Constatin Novoselov, ambos rusos y profesores de la Universidad de Manchester han obtenido el Premio Nobel de Física 2010 por sus estudios sobre el grafeno.

Esta sustancia que tiene un enorme potencial en el campo de la electrónica molecular puede marcar un antes y un después en el estudio de los materiales. Es un material obtenido a partir del grafito con la diferencia que el grosor de sus láminas es de un átomo. Los científicos rusos consiguieron obtener el grafeno a partir del grafito. Hasta entonces no se consideraba viable fabricar.

Las propiedades del grafeno

Es conductor del calor y de la electricidad; es un material muy elástico; tiene una resistencia 200 veces superior a la del acero; es muy duro, es tan ligero como la fibra del carbono pero mucho más flexible. Es un material casi transparente pero al mismo tiempo debido a su gran densidad ni siquiera el átomo de helio que es el más pequeño puede atravesarlo.

Estas son solo algunas de las muchas propiedades que posee este material que está llamado a revolucionar la tecnología en un futuro próximo.

El grafeno, el material más fuerte del mundo (hasta que se demuestre lo contrario). La solución para construir ordenadores mucho más rápidos.

Grafeno versus silicio

Parece que el silicio será sustituido en los próximos años por el grafeno. El científico español Tomás Palacios del Instituto Tecnológico de Massachusetts ya ha fabricado transistores de grafeno diez veces más rápidos que los de silicio.

El propio investigador español señala que “si pegamos y despegamos múltiples veces un trozo de celo impregnado con fragmentos de grafito de la mina, obtendremos grafeno (de un modo rudimentario): una única capa de átomos de carbono” .

Todo parece indicar que el reinado del silicio va a llegar a su fin en los próximos años, y que el grafeno va a ser el material llamado a sustituirlo por las prestaciones muy superiores que ofrece.

Puede que en unos años el valle más famoso de la era de la informática tenga que cambiar de nombre. Al norte de California, entre montañas y autopistas, una extensa aglomeración de empresas de nuevas tecnologías es conocida como Silicon Valley, en inglés valle del silicio, elemento químico con el que se fabrican los microchips. Pero el futuro, dicen algunos expertos y muchas publicaciones científicas, está en los chips de grafeno.

Científicos surcoreanos construyeron la primera pantalla táctil de este material. Tiene 30 pulgadas y puede doblarse y enrollarse hasta ocupar un espacio mínimo.

Samsung Mobile Display (video)

 

IBM, el gigante de la informática, presentó hace poco más de un año sus primeros chips de grafeno, 10 veces más veloces que los de silicio. Los fabricantes de baterías para móviles anuncian que mejorarán su producto gracias a este derivado del grafito, con el que también está hecha la radio más pequeña del mundo, diseñada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). ¿Estamos ante una nueva revolución que traerá ordenadores aún más rápidos y pantallas aún más pequeñas? ¿O hablar del valle del grafeno es tan solo fantasía?

Las pantallas del futuro serán flexibles, eso está claro. Los principales fabricantes se afanan en buscar nuevas fórmulas, no solo de grafeno sino también de tecnología OLED, basada en una capa que emite luz y está formada por componentes orgánicos (polímeros). También se intenta hacer papel electrónico con óxidos de metal o variantes del silicio clásico, como silicio cristalino o sus combinaciones con el caucho, bastante más elástico.

¿Qué ocurrirá entonces con los netbooks, esos pequeños ordenadores que coparon el mercado el año pasado y que parecían el último grito? ¿Y qué será del iPad de Apple? En sus cuatro primeros meses de vida, se vendieron más de tres millones de esta tableta ultraportátil que hace las veces de ordenador y teléfono. Pero incluso el gran invento de 2010 dejaría de tener sentido si sale al mercado una pantalla que pesa menos y que, extendida, es más grande y nítida, mientras que, enrollada, ocupa mucho menos espacio.

Emoción

Las emociones son fenómenos psicofisiológicos que representan modos de adaptación a ciertos estímulos ambientales o de uno mismo.

Psicológicamente, las emociones alteran la atención, hacen subir de rango ciertas conductas guía de respuestas del individuo y activan redes asociativas relevantes en la memoria.

Fisiológicamente, las emociones organizan rápidamente las respuestas de distintos sistemas biológicos, incluidas las expresiones faciales, los músculos, la voz, la actividad del SNA y la del sistema endocrino, a fin de establecer un medio interno óptimo para el comportamiento más efectivo.

Conductualmente, las emociones sirven para establecer nuestra posición con respecto a nuestro entorno, y nos impulsan hacia ciertas personas, objetos, acciones, ideas y nos alejan de otros. Las emociones actúan también como depósito de influencias innatas y aprendidas, y poseen ciertas características invariables y otras que muestran cierta variación entre individuos, grupos y culturas (Levenson, 1994).

Etimológicamente, el término emoción viene del latín emotĭo, -ōnis, que significa “el impulso que induce la acción”.

Las emociones son materia de estudio de la psicología, las neurociencias, y más recientemente la inteligencia artificial.

La biopsicología de la emoción, también conocida como psicobiología de la emoción, trata de explicar cómo las emociones se producen en el ser humano, así como desentrañar su significado.

Teoría conductivista

El conductivismo Watsoniano empieza en 1913 y se desarrolla a su máxima culminación en el año 1939. Es en este tiempo cuanto aparecen sus mas fieles seguidores tales como Kuo, Lashley, Weiss, Tolman y muchos más apoyando su teoría.

Según la teoría elaborada por Watson, las asociaciones de los eventos que nos ocurren en la vida al combinarlos con otros estímulos tales como ciertos sonidos, una luz fuerte u otro tipo de estímulos es lo que determinan nuestra conducta. El pensamiento de Watson dice que el ser humano nace con ciertas emociones tales como son el amor, el temor y la furia. Watson dice que estas emociones y comportamientos se estimulan y se establece la asociación estímulo-respuesta.

Pero Watson debe su teoría al condicionamiento clásico que surge con la escuela rusa con Sechenov como iniciador, encabezada por los experimentos de Iván Pavlov y continuadores como Bechterev.

Iván Petrovich Pavlov (1849 -- 1936), fue un fisiólogo ruso discípulo de Ivan Sechenov y ganador del Premio Novel en 1904 por sus investigaciones sobre el funcionamiento de las glándulas digestivas. Hizo sus experimentos utilizando perros, los que mantenía en su laboratorio bajo condiciones controladas para evitar la interferencia de estímulos externos.

Otra figura importante en el conductismo, la rama de la psicología que estudia la conducta animal, es Burrhus Frederic Skinner (1904 -- 1990). Según B. F. Skinner se trata de la filosofía de la ciencia de la conducta. Este objeto es entendido de diversos modos, según el enfoque conductista del cual se parte. Otro reconocido autor de esta corriente en su modalidad interconductual, J. R. Kantor (1963/1990), lo define como: una renuncia a las doctrinas del alma, la mente y la [[consciencia], para ocuparse del estudio de los organismos en interacción con sus ambientes.

En suma, “conductismo” constituye una manera de estudiar lo psicológico desde la perspectiva de una ciencia de la conducta, sin mentalismo (atribuciones dualistas extramateriales como el alma o la mente), ni reduccionismos (utilizar explicaciones tomadas de disciplinas como la neurología, la lógica, la sociología o el procesamiento de información).

Uno de los experimentos más famosos de BF Skinner es conocido como “La superstición de la Paloma”. En éste experimento participaron ocho palomas hambrientas, las cuales fueron introducidas en la así llamada caja de Skinner. En la caja de Skinner las palomas disponían de comida a intervalos regulares con independencia de la respuesta que emitieran. Es más, las palomas no necesitaban responder de una manera en particular para obtener comida, pasado el intervalo de tiempo decidido por el experimentador, podían disponer de ella incluso si no respondían. No obstante, en este experimento se observó un condicionamiento evidente en todas las palomas. Una de las palomas aprendió a dar vueltas en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de la caja; otra paloma pegaba su cabeza a una de las esquinas superiores de un modo muy característico; un tercer sujeto desarrolló la respuesta de sacudir la cabeza. Cada paloma desarrolló una respuesta propia, idiosincrática. Tanto fue así que daba la impresión de que las palomas se comportaban de ese modo tan particular debido a que creían que su conducta provocaría la aparición de la comida. Es por este motivo por el que a esta conducta se le denominó supersticiosa.

Video -- La superstición de la paloma de B. kinner (open credits Mr Nobody)

Video -- BF Skinner Foundation -- Pigeon Turn

Miedos condicionados: El pequeño Albert

El experimento del “Pequeño Albert” es una demostración empírica del procedimiento de condicionamiento clásico realizada por John B. Watson (1878-1958) y su colaboradora Rosalie Rayner, en la Universidad Johns Hopkins. Watson, Fue uno de los psicólogos americanos más importantes del siglo XX, conocido por haber fundado la Escuela Psicológica Conductista , que inauguró en 1913 con la publicación de su artículo La Psicología tal como la ve el Conductista”.

Según describen Watson y Rayner (1920), los objetivos de este experimento eran:

  1. ¿Puede condicionarse a un niño para que tema a un animal que aparece simultáneamente con un ruido fuerte?
  2. ¿Se transferirá tal miedo a otros animales u objetos inanimados?
  3. ¿Cuánto persistirá tal miedo? No lo sabremos hasta finalizar el experimento.

Se seleccionó a un niño sano de nueve meses, Albert, para el experimento. Se lo examinó para determinar si existía en él un miedo previo a los objetos que se le iban a presentar (animales con pelo), examen que fue negativo. Sí se identificó un miedo a los sonidos fuertes (como el producido al golpear una lámina metálica con un martillo fuertemente).

El experimento se inició cuando Albert tenía 11 meses y tres días. El diseño era presentarle al pequeño Albert un objeto de color blanco y al mismo tiempo un ruido fuerte (golpeando una barra detrás de la cabeza del niño). Después de varios ensayos, el niño sollozó ante la presencia de una rata, y luego mostró generalización del estímulo ante bloques, un perro, lana, un abrigo, etc.

No llegó a implementarse una segunda fase del experimento, que consistiría en estudiar la forma de quitar el miedo condicionado.  Albert abandonó el hospital, y los experimentos con él no pudieron continuar. Watson afirma que pretendía desensibilizar al bebé y eliminar sus reacciones de temor, aunque Rayner y Watson conocían con un mes de antelación que Albert abandonaría el hospital por lo cual muy probablemente no podrían llevar a cabo la desensibilización. Lo cuál es visto entre los detractores de Watson como una muestra de despreocupación hacia el niño. Albert, no fue desensibilizado por lo que según algunos, podría haber sufrido traumas psicológicos de por vida como resultado de los experimentos, otros por el contrario no le dan tanta importancia a las fobias que pudiera haber adquirido. Nunca más se supo nada del pequeño Albert.

Es importante señalar que el experimento del pequeño Albert no se podría realizar hoy en día en psicología por considerarlo contrario a la ética de la experimentación científica.

Watson es considerado hoy en día el padre del Conductivismo, teoría que se centra e la conducta observable del ser humano y las relaciones entre estímulo y respuestas, más que en el estado mental interno. Su fe en las técnicas de modificación de la conducta le llevó a afimar una de sus frase más famosas: “dadme una docena de niños sanos, bien formados, para que los eduque, y yo me comprometo a elegir uno de ellos al azar y adiestrarlo para que se convierta en un especialista de cualquier tipo que yo pueda escoger -médico, abogado, artista hombre de negocios e incluso mendigo o ladrón- prescindiendo de su talento, inclinaciones, tendencias, aptitudes, vocaciones y raza de sus antepasados”.

Video -- John Watson: El pequeño Albert

Video -- Condicionamiente

The Economy of Nature: Rethinking the Connections Between Ecology and Economics

Los recursos naturales pueden estar constituidos por cualquiera de los componentes de la materia existente en la naturaleza que puedan ser potencialmente utilizados por el hombre. Pueden ser renovables o no, dependiendo este carácter de la exploración y explotación de los mismos y de su capacidad de reposición.

No es renovable el recurso que no se regeneraa corto plazo después de su uso y que se agota. Es renovable, en cambio, aquél que se recupera luego de su utilización, típicamente por reciclado (p.e. el agua) o por reproducción (p.e. recursos biológicos vegetales y animales). De acuerdo con este concepto clásico de categorización de los recursos naturales, los yacimientos minerales como fuente de materias primas son recursos no renovables y el agua para consumo humano o la madera de un bosque, renovables. Sin embargo, es cada vez más complicado y costoso potabilizar agua para beber debido a la calidad y cantidad de contaminantes presentes en los ambientes acuáticos superficiales y subterráneos de donde se extrae. La tala indiscriminada de bosques también se produce a  mayor  velocidad que la de reproducción o recuperación de los árboles que lo componen. Cuando la existencia futura de un recurso natural está condicionada a su reposición se habla de recursos hipotéticamente renovables.

Un recurso es tal si existe la posibilidad de aprovecharlo, de lo contrario no lo es. Por ejemplo, la capacidad de producir hidroelectricidad en un río no constituye un recurso si técnicamente no se puede instalar una presa en un determinado lugar de la cuenca. Por otro lado, el concepto de recurso natural es dinámico si se tiene en cuenta la relación entre el consumo que la cultura de una sociedad genera con su situación socioeconómica y la tecnología necesaria para satisfacer dicho consumo. Así, “algo” es recurso cuando la sociedad así lo identifica y lo solicita. Por ejemplo, la madera como combustible ya no constituye un recurso natural indispensable para generar energía en la escala de valores de una gran ciudad de la actualidad, porque fue sustituida por otras fuentes energéticas, pero sí para cabañas rurales aisladas lejanas. De este modo, cada cultura desarrolla en el tiempo y el espacio una relación propia con los recursos naturales. El hecho de resolver necesidades individuales y colectivas respecto de la utilización de los recursos naturales como fuentes de energía o de materias primas, puede conducir a su agotamiento, limitando el desarrollo sustentable. Si la tasa de renovabilidad es menor que la tasa de explotación existe depredación del recurso, cuando el aprovechamiento del mismo supera al crecimiento o acopio y el recurso se agota. Esa tasa de renovabilidad depende de las leyes de la naturaleza, mientras que la de explotación se rige por factores sociales.

Depredación de los Recursos

Video -- Cradle to cradle -- “Frábicas que funcionan como la naturaleza”

Debido al rápido y constante aumento de la población en muchas zonas del mundo en desarrollo, particularmente en Africa, el Medio Oriente y partes de América Latina, y a la disminución de la productividad agrícola en términos de productividad per capita, el mundo esta andando hacia una crisis alimentaria. El crecimiento demográfico, la urbanización, la distribución desigual de las tierras, la reducción de las dimensiones de las explotaciones y el constante empobrecimiento de los agricultores del Tercer Mundo, han contribuido a reducir la producción tradicional en zonas críticas. De hecho, casi mil millones de personas padecen de malnutrición y 400 millones están crónicamente subnutridas. Paralelamente al crecimiento del número de seres humanos, ha ido avanzando la degradación de los recursos a escala masiva. En un momento en que se necesita producir más alimentos, la degradación de las tierras y el abuso de sustancias químicas comportan una mengua de la producción agrícola.

A la raíz de esta crisis está el, multiplicador de la población, que determina la repercusión global en las tierras y los alimentos. El crecimiento demográfico se concentra en el mundo en desarrollo, donde tienen lugar más del 90 por ciento de todos los nacimientos. En los próximos diez años, la población del mundo industrializado crecerá sólo en 56 millones de personas, mientras que la población de los países en desarrollo aumentará en más de 900 millones. Sea cual fuere el tipo de tecnología, el nivel de consumo o desperdicio, el nivel de pobreza o desigualdad, cuantas más personas haya, mayores serán los efectos en el medio ambiente y, a su vez, en la producción de alimentos.

The Economy of Nature: Rethinking the Connections Between Ecology and Economics. Houghton Miffin Co. Editors, Boston -- New York.

 

Teoría de la Disonancia Congnitiva

La teoría de la disonancia cognitiva, de Leon Festinger, se sustenta en la premisa de que el individuo se esfuerza para establecer un estado de consonancia o coherencia con él mismo. Si una persona tiene conocimientos de sí mismo y de su ambiente que no son coherentes entre sí, resulta un estado de disonancia cognitiva que es una de las principales causas de comportamiento. Las personas no toleran la incoherencia y cuando ella ocurre el individuo se halla motivado para reducir el conflicto, el cual se denomina disonancia. El elemento cognitivo es una creencia, conocimiento u opinión que el individuo tiene de sí mismo o del medio externo. Esos elementos cognitivos pueden relacionarse de tres manera distintas:

1.- Relación disonante: el individuo sabe que fumar es nocivo, pero continúa fumando.
2.- Relación consonante: el individuo sabe que fumar es nocivo y deja de fumar.
3.- Relación irrelevante: el individuo sabe que fumar es nocivo y le gusta pasear.

La disonancia cognitiva ocurre generalmente en situaciones que implican un proceso de decisión en una persona. En la realidad, la vida de cada persona es una búsqueda interesante de reducción de disonancias.

Aqui dejo una breve reseña visual sobre esta teoría, el reportaje está conducido por un tipo con cierto aspecto de quiromante maligno, aún así, el documento goza de interés.

video -- Teoría de la Disonancia Cognitiva

La ley de la Obediencia

Desde que Stanley Milgram hizo público su experimento son muchos los que se sumaron al carro de la Ley de la Obediencia y sorprendentemente los resultados obtenidos décadas después con el Experimento Milgram seguían repitiéndose, más del 50% de las personas administraría una descarga letal sólo porque un tipo uniformado se lo pide.

video -- Original Milgram Experiment

No es de extrañar teniendo en cuenta que el método de enseñanza aplicado hoy dista muy poco al de hace 50 años, ya que el eje central de nuestra educación se basa en obedecer órdenes independientemente del objeto de la orden y suprimiendo con ello toda capacidad crítica del individuo. ¿Quién osaría a cambiar todo un sistema educativo si instaurar la Obediencia tiene múltiples ventajas? Un niño dócil, un trabajador sumiso, un soldado obediente y una sociedad consumista.

En relación a la Obediencia, en 1971 un equipo de investigadores liderado por Philip Zimbardo de la Universidad de Stanford emprendieron un estudio subvencionado por la Armada de los Estados Unidos que buscaba una explicación a los conflictos en su sistema de prisiones y en el del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos. Este estudio es conocido como el Experimento de la cárcel de Stanford , se reclutaron voluntarios que desempeñarían los roles de guardias y prisioneros en una prisión ficticia. Sin embargo, el experimento se les fue pronto de las manos y se canceló en la primera semana. Zimbardo y su equipo intentaron probar la hipótesis de que los guardias de prisiones y los convictos se autoseleccionaban, a partir de una cierta disposición que explicaría los abusos cometidos frecuentemente en las cárceles. Los participantes fueron reclutados por medio de anuncios en los diarios y la oferta de una paga de 15 dólares diarios. Zimbardo y su equipo seleccionaron a los 24 que estimaron más saludables y estables psicológicamente. El grupo de 24 jóvenes fue dividido aleatoriamente en dos mitades: los «prisioneros» y los «guardias».  Cada grupo internalizó su rol al extremo, los guardias abusaron de su papel  e incrementaron su sadismo y los prisioneros se ofrecieron a la humillación y la tortura.  Más tarde los prisioneros dirían que los guardias habían sido elegidos por tener la complexión física más robusta, aunque en realidad se les asignó el papel mediante el lanzamiento de una moneda y no había diferencias objetivas de estatura o complexión entre los dos grupos.

Se ha dicho que el resultado del experimento demuestra la impresionabilidad y la obediencia de la gente cuando se le proporciona una ideología legitimadora y el apoyo institucional. También ha sido empleado para ilustrar La Teoría de la Disonancia Cognitiva (teoría de Leon Festinger) y el poder de la autoridad. El experimento fue ampliamente criticado por su falta de ética y considerado en los límites del método científico. Algunos de los críticos al experimento argumentan que los participantes basaban su conducta en cómo se esperaba que se comportasen o que la modelaron de acuerdo con estereotipos que ya tenían sobre prisioneros y guardias. En otras palabras, los participantes realizaban un mero juego de rol. Como respuesta, Zimbardo declaró que incluso aunque inicialmente pudiera haber sido un juego de rol, los participantes internalizaron sus papeles a medida que el experimento continuó. Algunos dicen que el estudio fue demasiado determinista: los informes describen diferencias significativas en la crueldad de los guardias, el peor de los cuales fue llamado «John Wayne» por los prisioneros, pero otros fueron más amables y a menudo concedieron favores a los prisioneros. Zimbardo no realizó ningún intento de explicar estas diferencias.

Casualmente poco después de la finalización del estudio se produjeron motines sangrientos en las prisiones de San Quintín y Attica, y Zimbardo comunicó sus descubrimientos al Comité judicial de los Estados Unidos.

Haslam y Reicher (2003), psicólogos de la Universidad de Exeter y la Universidad de St. Andrews, llevaron a cabo una repetición parcial del experimento con la asistencia de la BBC, que televisó escenas del estudio en un reality show llamado “El experimento”. Los resultados y conclusiones fueron muy diferentes a los de Zimbardo. Aunque su procedimiento no fue una réplica directa del de Zimbardo, su estudio arroja nuevas dudas sobre la generalidad de sus conclusiones.

video -- Reality Show “The Experiment”- BBC

 

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¿Qué son los experimentos?

Los experimentos son métodos usados principalmente por la ciencia, para comprobar empíricamente una hipótesis propuesta previamente. Deben ser creados teniendo en cuenta que los resultados obtenidos confirmen o refuten la hipótesis en cuestión. La idea es ponerla a prueba de una manera práctica.

La experimentación constituye uno de los elementos claves del método científico y es fundamental para ofrecer explicaciones casuales.

Si contemplamos los logros de la ciencia en todos sus ámbitos pensaríamos sin lugar a dudas que la ciencia y la tecnología nos ayudan a mejorar nuestras vidas. Es sencillo afirmar que se han convertido en algo fundamental para el hombre. Para una gran parte de la sociedad su método es ley, sus conclusiones irrefutables. Para el resto es totalmente desconocida. No siempre la ciencia y la tecnología deben proporcionar conocimiento sino  también riquezas a las entidades financieras que respaldan las investigaciones. Conocemos los resultados de muchos experimentos científicos, pero no qué se hizo para llegar a ellos y por qué.

Uno de los temas que más controversia ha generado en el campo de la ciencia es la “experimentación con seres humanos”, es cierto que esa expresión conjura imágenes de hechos horribles en los campos de exterminio nazi, sin embargo, en tiempos más recientes, incluye una gran variedad de actividades con sujetos humanos que favorecen la investigación en los campos de la medicina, la ciencia y la psicología. Todos los experimentos que se han hecho a lo largo de la historia han condicionado, y por lo tanto, han influido en nuestra sociedad actual. La precaución moral insiste con la misma pregunta -- ¿Por qué experimentar con seres humanos?- a la misma vez que los experimentos con seres humanos se vuelven cada vez más sutiles y sofisticados.