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Este ayudará al aprendizaje de la química y los colores en la era de la Inteligencia Artificial.
El proyecto consiste verificar la colorimetría de las reacciones químicas a través de un teléfono celular.
La educación en ciencias química ha cambiado, anteriormente requeríamos de complejos experimentos, equipos sofisticados y largos tiempos de análisis para obtener un resultado en el laboratorio y poder comprender un fenómeno. Sin embargo, actualmente contamos con un valioso aliado en el diseño de estrategias de aprendizaje para comprender diversos fenómenos químicos y físicos: la Inteligencia Artificial.
Uno de los indicadores que se emplean comúnmente en química es una sustancia que provoca un cambio de coloración en una solución debido a una reacción química, para el ojo humano detectar un cambio de coloración puede ser difícil, ya que en ocasiones la variación en la coloración puede ser tan sutil que es imperceptible a los ojos del experimentador.
En este sentido, investigadores y estudiantes del Departamento de Biotecnológicas y Ambientales de la Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG) han desarrollado un software basado en conceptos de
visión artificial, que permite estudiar el color en diversos experimentos. Este desarrollo tecnológico estuvo a cargo de Kevin David Montes Peña, estudiante de Ingeniería Química, bajo la dirección del Dr. Luis A. Romero Cano.
BGR-Chem Lab 2.5
El software ha sido nombrado como BGR-Chem Lab 2.5, ya que realiza el análisis de imagen empleando la cámara digital de un dispositivo móvil en tiempo real a partir de los modelos de color RGB y CIE-Lab. Es decir, es posible utilizar tu teléfono celular como laboratorio portátil de colorimetría.
La Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG) ya cuenta con registro de los derechos ante el Instituto Nacional del Derecho de Autor (INDAUTOR) y recientemente ha sido evaluado dentro del Sistema Educativo de la UAG.
En octubre de este año, se ha dado un gran paso hacia la integración de esta tecnología en el sistema educativo de la UAG, ya que a través del foro “Descubre tu Profesión 2024”, se realizó la implementación el taller "Explorando la Química del Color: Aplicaciones de Visión Artificial en Estudios Farmacéuticos", en la que estudiantes de preparatoria experimentaron de primera mano cómo la visión artificial puede facilitar el análisis químico en contextos farmacéuticos.
El siguiente paso fue integrar la tecnología en los programas de Ciencias Químicas a través de la asignatura “Introducción al Laboratorio” (periodo 2024-B, programas de Ingeniería en biotecnología, alimentos y Licenciatura en Químico Farmacobiólogo). La aplicación estuvo a cargo de la Dra. Ana Itzel Zárate Guzmán con el apoyo de su grupo de trabajo integrado por Arantza Villa González, Camila Soé Gómez Navarro, Erich Máximo Alemán Luna y Carlos David Patiño Arévalo, estudiantes de décimo cuatrimestre de Ingeniería Química.
Este software ya ha sido probado y tiene un importante nivel de madurez.
Empleando la metodología de simulación en el aula los estudiantes realizaron un experimento en el cual debían determinar la adulteración de distintos tipos de muestras; un fármaco (paracetamol) y una bebida (jugo de naranja comercial).
En este experimento, los estudiantes debían observar un cambio de coloración en las muestras asociado a la adulteración del producto. A través de esta práctica fue posible acercar a los estudiantes de primer año conceptos de análisis de calidad relacionados con su profesión, visión artificial y uso correcto de material volumétrico. Los estudiantes encuestados consideraron la práctica como una experiencia muy satisfactoria, que facilitó el trabajo en equipo y el análisis e interpretación de los resultados en comparación con los métodos tradicionales.
Lo usan en otras actividades
Además, en la asignatura "Inmersión a la Profesión y su Contexto", impartida por la Dra. Fabiola Padilla Arizmendi, los estudiantes de primer año conocieron las etapas de desarrollo de este proyecto, creado en gran parte por sus compañeros de años superiores. La presentación tuvo como objetivo motivarlos a participar en la investigación científica desde el inicio de su formación universitaria.
Con estos avances es posible catalogar el desarrollo tecnológico propuesto en un nivel de madurez tecnológica TRL 7, ya que ha sido posible su demostración en un entorno operativo. Estos resultados muestran a la UAG como una institución enfocada en la innovación.
Como perspectivas del trabajo y con el objetivo de avanzar hacia niveles superiores (TRL 8 y 9), se espera realizar más pruebas en entornos de aplicación diversos o colaboraciones fuera de la UAG, ampliando su validación en otros contextos académicos o industriales.
Parte del equipo de alumnos y profesores que desarrollan el proyecto.
Agradecemos a todos aquellos que nos han apoyado durante el desarrollo del presente proyecto de innovación educativa Dra. Fabiola Padilla Arizmendi, Mtra. Mariana Garay Barragán, Mtra. Fabiola Rivera González, Ing. Lydia Olvera, Lic. Jesús Arturo Padilla, Dr. José Iván Reyes Cabrera, Dr. José Casas Juárez, Dr. Efrén Aguilar Garnica y Mtro. Joel García Ornelas.
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