OBRA SOCIAL. EL ALMA DE “LA CAIXA”

EDICIÓN: Obra Social Fundación ”la Caixa”

AUTORIA:Expogràfic S.A.

DISEÑO GRÁFICO: Proximma Comunicación S.L.

TRADUCCIÓN: SDC

IMPRESIÓN: Gráficas Gómez Boj, S.A.

© de la edición, Fundación ”la Caixa”, 2010 Av. Diagonal, 621 - 08028 BarcelonaDL:

ÍNDICE

A. TECNOLOGÍAS DE VANGUARDIA

A1. Nanociencia y nanotecnología

Descripción .........................4 Parasabermás .........................4 Actividadeducativa:NANOCALCULADORA ..........................5

A2. Biotecnología

Descripción .........................6 Parasabermás .........................6 Actividadeducativa:SOPADELETRAS ..........................7

A3. Tecnología de la información, computación avanzada y telecomunicaciones

Descripción .........................8 Parasabermás .........................8 Actividadeducativa: PONTEENELLUGARDETUSANTEPASADOS ..........................9

A4. Ciencia cognitiva y neurociencia

Descripción ........................12 Parasabermás ........................12 Actividadeducativa:PUEDESLEERLOSCOLORES? .........................13

B. TECNORREVOLUCIÓN: LA CONVERGENCIA DE LAS TECNOLOGÍAS

Definición .......................14 Actividadesderefuerzodenanotecnología .......................15 Actividadesdetecnologíasconvergentes ........................18

C. APARTADO PARA EL PROFESOR: ACTIVIDADES PARA TODA LA CLASE

Actividadesparatodalaclase .........................24 Enlacesdeinterés .........................38

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A. TECNOLOGÍAS DE VANGUARDIA

A1. NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA

NANOCIENCIAYNANOTECNOLOGÍA•Lananotecnologíaseocupadelestudio,diseño,creaciónymanipulacióndelamateriaaescalananométrica(eltamañodelosátomosymoléculasquecomponenlamateria).Losresultadosdelosavancesenestacienciaenlosúltimosañoshansidomuyrelevantesyaque,desdeelpuntodevistadelananoescala,lamateriamuestracaracterísticasyfenómenosnuevosquehacenposiblesnuevasaplicaciones.Supapelesesencialenlaconvergenciadelrestodetecnologías.

1mm=1.000.000nm1m=1.000.000.000nm

Diámetrodecabellohumano=10.000nm

Enlaexposiciónpodrásvercómolananotecnologíaesbásicaparalacreacióndemuchosinventos,comoporejemplounasnanopartículasqueentranenelcuerpoysoncapacesdedetectarcélulastumorales.

PARA SABER MÁS

¿Crees posible que exista ropa que no se ensucie y que es capaz de repeler los malos olores?Hoyendíaseestándesarrollandoycomercializandoprendasdevestirquenoseensuciannuncaniseimpregnandemalosolores

¿Podría un robot entrar en el cuerpo humano para llevar a cabo acciones curativas?Seempiezanaaplicartécnicasparacombatirelcáncer,atravésdeminúsculasnanopartículasqueentranenelorganismoydestruyensololascélulasafectadas.Sinembargo,nopodemosconsiderarlasrobotsdeverdad.

LaNANOTECNOLOGÍAseocupadeldesarrollodeobjetosodispositivosextremadamentepequeñosqueincorporennuevascapacidadesconmenorconsumoenergético.Unmaterialdeterminadopuedepresentar,aescalananométrica,propiedadesfísicas,químicasybiológicasnuevasypococomunes,muydistintasalasquetendríaaescalamicroomacroscópica.Alpasardeescalamacroscópicaananométrica,unmaterialpuedeconvertirsedeblandoaduro,deinerteareactivo,delíquidoasólido,deaislanteaconductor,deincombustibleacombustible…

NANOCALCULADORA

OBjETIvOs

Realizarcálculosrealesconlananocalculadorapuedeayudaralniñoatenerunaideamás

claradelconcepto“nano”.Puedesertambiénútil,segúnlaedad,pararepasarycomplementar

actividadesdeconversióndemedidasyunidades.

CARACTERÍsTICAs

Edad: primariayESO,indistintamente.

DESARROLLO

Calculatualturaennanómetros.

Calculaeltamañoaproximadoennanómetrosdeunacélula,unamosca,unperro,unelefante,

unavión.

¿Haymásdiferenciaentreunelefanteyunapulgaoentreunapulgayunnanómetro?

Siunapulgadaequivalea2,54cm,¿cuántosnanómetroshayenunapulgada?

Midetumanoyanotasutamañoencentímetros.¿Acuántosnanómetrosequivale?

Siunauñacreceaproximadamenteunnanómetrocadasegundo,¿cuántocreceráenundía?,

¿cuántotardaráencrecer1milímetro?

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A2. BIOTECNOLOGÍA

BIOTECNOLOGÍA•Labiotecnologíaseocupadecrearproductosoprocesosparausosespecíficos,apartirdesistemasbiológicosydeorganismosvivososusderivados.Sesustentaenvariasdisciplinascientíficas,comolabiologíamolecular,lagenéticaylabioquímica.

Enlaexposiciónpodrásinteractuarconrobotsinspiradosenlanaturalezayvercómoserelacionanentreelloscomosifueranindividuosrealesdeunecosistema.

PARA SABER MÁS

¿Sabías que en las fábricas textiles participan otros seres vivos, aparte de los humanos?Aunqueparezcaincreíble,milesdebacteriasyhongostrabajaronactivamenteparadesgastartustejanosnuevos.

¿Podría un alimento fresco no dañarse aún después de meses al aire libre?Loscientíficoshanencontradolafórmulaparaquemuchosalimentospuedanconservarsefrescosdurantemuchotiempo.

LaBIOTECNOLOGÍApermitelaelaboracióndeproductosdirigidossobretodoamejorarlasalud,laagriculturayelmedioambiente.Unodesusprincipaleslogroseselmayorconocimientodelserhumanoydelosseresvivos,loqueabreenormesperspectivasenlamejoradenuestracalidaddevida.Elgranniveldeinformaciónsobrelosprocesosmásfundamentalesdelossistemasvivosquecomportaestatecnologíaysucapacidadparamodificarlosponendemanifiestolanecesidaddeundebateéticocontinuadosobreloslímitesdesuaplicación.

M A L I B R W D A Y M S E S A

E S H H O N G O S E S T L E N

D Q C A S G E W O N O H L R L

I U L N A I R E T C A B A V O

O E G F C X H Ñ N T I G U I P

A D N E I E Z B E T A G Q V U

M O I S N O L K S I E E J O L

B L N V A F X U T I Y N A I S

I P O R G C B N L R C E R V A

E U T R R M V A A A K T E O H

N L S Y O R S M P S Ñ I B O K

T Y R C R I A I T U Y C L O N

E S O I G M R Z A M P A J O S

D I B V T A T N O R F Z V D A

B R N O C I N E G S N A R T T

sOpA DE LETRAs

OBjETIvOs

Aproximaciónlúdicaalabiotecnología,parafamiliarizarseconalgunosdelostérminosmás

utilizadosrelativosaltema.

CARACTERÍsTICAs

Edad:primariayESO,indistintamente.

DESARROLLO

¿Seríascapazdeencontrarenestasopadeletrasoncepalabrasrelacionadasconlabiotecnología?Dosdeestaspalabrassondobles.

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LISTADODEPALABRAS

MedioambienteBiocombustibleHongosADNOrgánica

EnzimaTransgénicoGenéticaClonBacteria

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A3. TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN, COMpUTACIÓN AvANZADA Y TELECOMUNICACIONEs

TECNOLOGÍADELAINFORMACIÓN,COMPUTACIÓNAVANZADAYTELECOMUNICACIONES• Estastecnologíastienencomoobjetivolacaptación,elprocesamiento,elalmacenamiento,laorganizaciónylatransmisióndelainformación.Subasecientificotécnicaeslaelectrónica,lacomputaciónylastelecomunicaciones.

VenaTecnorrevoluciónyatréveteacomponertuspropiascancionesennuestraReacTable,oacomprobarcómopuedepropagarseunaepidemiaenelplaneta.

PARA SABER MÁS

¿Podría un microchip “pensar” como un humano?Sehandesarrolladotransistoresconcomponentesorgánicosqueimitanlaactividadcerebral.

¿Es posible ver a través de las paredes?Desdehaceunosañosestáenelcomerciounradarcapazdelocalizarpersonasenelinteriordeunedificio,aunqueesténcompletamenteinmóviles.

Máquinas,servicios,instrumentos,sistemas…Todotiendeaconvertirseen“inteligente”,yparalograrunagestiónadecuadahayqueestablecervínculosentredistintastécnicas.LaTECNOLOGÍADELAINFORMACIÓNpermitereducireltiempodeinvestigación,diseñoeingenieríadenuevosproductososervicios,aumentandolaproducciónylaeficiencia,ydisminuyendoloscostos.LaCOMPUTACIÓNYLASTELECOMUNICACIONESooptimizanlaaplicaciónygestióndelosproductosyservicios,haciéndolosmásrápidosyefectivos.Eldominiodeestastecnologíasconstituyeunabaseesencialparaeldesarrollosocialyeconómico.

pONTE EN EL LUGAR DE TUs ANTEpAsADOs

OBjETIvOs

Estaactividadseproponemostrarcómohanavanzado,sobretodoenlosúltimos

tiempos,lastecnologíasdelainformaciónydelacomunicación.Paramuchos

estudiantes,losordenadores,losiPod,Internetolosdispositivosrobóticosforman

partedesucotidianidad.Noimaginanunmundosinestosavances.Ysinembargo,

nohacetanto,enlostiemposdesuspadressinirmáslejos,noexistíantodasesas

tecnologías.Serconscientedeello,ydecómohanmejoradomuchosaspectosde

nuestravidacotidiana,permiteentenderlaimportanciadeestosavancestecnológicos.

CARACTERÍsTICAs

Edad:ESO,preferiblemente.

DESARROLLO

Comodiríaelcastizo,lascienciasavanzanqueesunabarbaridad.Ylastecnologías,desdeluego.Estásrodeadodemúltiplesdispositivosinformáticosydetelecomunicacionesquetehacenlavidamásfácil.Pero,¿hasidosiempreasí?Anteunproblemacotidianodecomunicación,piensacómolosolucionaríantuspadresotustatarabuelos.¿Lescostaríamás?Larespuesta,relacionadaconcadaposibilidad.

1. Contactar con un amigo

A. ¿Cómo lo haces tú?B. ¿Cómo lo harían tus padres?C. ¿Cómo lo debían hacer tus tatarabuelos?

Laúnicaformadecontactarerairadondeestuvieraelamigo,costaraloquecostase.

Elcontactoerainstantáneo,siambosestabanencasa,juntoalteléfono;sino,lacosasecomplicaba.

Conlatelefoníamóvil,elcontactoesinmediato.

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2. Enviar un mensaje urgente

A. ¿Cómo lo haces tú?B. ¿Cómo lo harían tus padres?C. ¿Cómo lo debían hacer tus tatarabuelos?

GraciasalosSMS,puedeshacerllegarunmensajedeformainmediata.

Elmensajesolopodíaentregarseamano,conloquesetardabamuchotiemposiladistanciaeragrande.

Elmensajepodíallevarhoras,siempreycuandoeltelegramafueraentregadoal destinatarioconpresteza.

3. Tener una reunión con otras personas

A. ¿Cómo lo haces tú?B. ¿Cómo lo hacían tus padres o tus tatarabuelos?

Silaspersonasconvocadasvivíanlejos,lareuniónpodríatardarmuchoencelebrarse.

Graciasalasvideoconferencias,esfactibletenerunareuniónconotraspersonassituadasagrandistancia.

4. Hacer llegar una carta

A. ¿Cómo lo haces tú?B. ¿Cómo lo hacían tus padres o tus tatarabuelos?

Hacerllegarunacartapodíallevarciertotiempo,siempresegúnlarapidez

delserviciopostalexistenteencadamomento. EscribesyenvíaselcorreodemanerainmediataporInternet,ysolofaltaqueel destinatariosedescargueelcorreo.

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A4. CIENCIA COGNITIvA Y NEUROCIENCIA

CIENCIACOGNITIVAYNEUROCIENCIA•Seocupadelestudiointerdisciplinariodelamente,lainteligenciayelcomportamientohumanos.Basándoseenlacomprensióndelosprocesosfisicoquimicobiológicos,desdeelpuntodevistadelaneurona,integradistintoscamposdelconocimiento:filosofía,psicología,inteligenciaartificial,neurociencia,lingüísticayantropología.

PonapruebaelpoderdetumenteconeljuegoMindball.Unabandacolocadaenlacabezadetectarátusondascerebralesyconellaspodrásmover,sintocarla,unapelotahaciaelcampodetucontrincante.

PARA SABER MÁS

¿Eres capaz de mover algún objeto tan solo con el poder de la mente?Científicosespañoleshandesarrolladounasilladeruedasinteligente,quesemueveapartirdelasórdenesemitidasporelcerebro.

¿Es posible que un objeto sea capaz de identificar las emociones de una persona?Seestádesarrollandounasientodeavióncapazdecaptarelmiedodelapersonaqueloocupe,parapoderproporcionarlemayorconfortytranquilidadduranteelvuelo.

LosgrandesavancesenCIENCIACOGNITIVAYNEUROCIENCIA,sobretodoenloqueserefierealconocimientodelcerebrohumanohanpermitidoabordarproblemasrelacionadosconsufuncionamiento.Sehadesarrolladoasíelestudiodefuncionestancomplejascomolamemoria,elsueño,elaprendizaje,eltratamientodelainformación,ellenguajeolasemociones.Laintegracióndelascienciassocialesynaturalesenlastecnologíasdelcerebropermiteunamayorcomprensióndelasociedadhumana,yseconvierteenpiezaclaveparaeldesarrolloylaresolucióndeconflictos.

¿pUEDEs LEER COLOREs?

OBjETIvOs

Descubrir cómo funciona nuestro cerebro es muy importante. Cada

hemisferio tiene una función concreta. Esta actividad nos demuestra

cómomientraselhemisferioizquierdoeselresponsabledellenguaje,

entreotrascosas,elderechoseencargadelapercepciónvisual.

CARACTERÍsTICAs

Edad:primariayESO,indistintamente.

DESARROLLO

Nombraenvozaltaloscoloressinleerlaspalabras.Parecefácil,¿verdad?Porsiacaso,cronometracuántotardasenhacerlo.

NEGRO AMARILLO vERDE

AZUL ROjO NEGRO

NARANjA vIOLETA AMARILLO

vIOLETA NEGRO vERDE

AZUL ROjO NARANjA

vERDE vIOLETA AZUL

Hassidomáslentodeloqueteparecía.Ellosedebeaquesegeneraunconflictoentretusdoshemisferioscerebrales:elizquierdotratadeleerlaspalabras,talcualestánescritas,yelderechopercibeloscolores.Deahíque,paranoequivocarte,debesirdespacio,pensandobienloqueestáshaciendo:nombraruncolorynoleerunapalabra.

Conocer el funcionamiento de nuestro cerebro nos permite mejorar los procesos de aprendizaje e interpretación de mensajes.

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B. TECNORREVOLUCIÓN: LA CONVERGENCIA DE LAS TECNOLOGÍAS

B1. DEFINICIÓN

¿Hay alguien en algún lugar remoto capaz de observar tus movimientos? ¿Cómo puede el ordenador responder a un estímulo como si fuera prácticamente un ser vivo?

LarespuestaaestasymuchasotraspreguntaslaencontrarásenTECNORREvOLUCIÓN,unaexposiciónenlacuallaimaginaciónparecenotenerlímites,dondeentenderáscómoelfuturoestáalalcancedetumanoycómomuchosinventossorprendentesyaestánpresentesentuvidacotidiana.Ennuestrosdíasseestádesarrollandounarevolucióntecnológicadelacual,aúnsindartecuenta,yaformasparte.

Nanotecnología, biotecnología, tecnologías de la información y de las comunicaciones y ciencias cognitivasóncuatro tecnologías vanguardistas que convergen para crear y desarrollar nuevos productos y servicios.Estaconvergenciaentrelasdistintastecnologíasestáprovocandounaauténticarevoluciónencampostandistintoscomolaconstrucción,eltransporte,laagricultura,lamedicina,laeducaciónoelarte;unarevolucióncuyoalcanceseguramentevamuchomásalládeloquepodamosllegaraimaginar.Porello,suaplicaciónprecisaunareflexiónparalela,indispensableparapoderestimarsusefectosendistintosámbitos:social,ético,moral,económico,ambiental.

ElejecentraldetodasellaseslaNANOTECNOLOGÍA,qquepermitemanipularlamateriadesdesuescalaatómicayqueimpulsagrandesavancesenlasotrastres.

¿Quieres conocerla más a fondo?

¿TE GUsTARÍA sABER…?

OBjETIvOs

Estaactividadpretendeirunpocomásalládelainformaciónbásicaacercadelas

nuevastecnologías,yconvertirseenunasuertedezonaFAQ(frequentedaskedquestions)

paralosestudiantes.Setratadeunaactividadparticularmenteútilparaprofundizaren

elconceptodenanotecnología,ypuededesarrollarseantesdevisitarlaexposición.

CARACTERÍsTICAs

Edad:primariayESO,indistintamente.

DESARROLLO

A. ¿por qué la nanotecnología depende de las moléculas?

1. Porquesutamañoesnanométrico2. Lananotecnologíanodependedelasmoléculas3. Porquelesgustanmuchoalosnanotecnólogos

AMpLIACIÓN

Lasmoléculasylosátomossonloscomponentesmáspequeñosdelamateria.Losexpertosennanotecnologíacombinanmoléculasdemaneranuevaydistintaalatradicional,paragenerarnuevosproductosyprocesos.

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B. En nanotecnología se utilizan…

1. Lupasbinoculares2. Microscopioselectrónicosdebarrido3. Microscopiosópticos

AMpLIACIÓN

Engeneralseutilizantécnicaspropiasdelestudiodelaquímicaylabiología,peroaltrabajaraunaescalatanpequeña,esindispensablecontarconherramientasquepermitanexplorareseuniverso,comoelmicroscopioelectrónicodebarrido(SEM,porsusinicialeseninglés:scanningelectronmicroscope),cuyaresoluciónestáentrelos3ylos20nm.

C. ¿En nuestra vida diaria hay objetos fabricados con nanotecnología?

1.No,soloexistenenloscentrosdeinvestigación 2. Sí,ycadavezsonmásabundantes 3. No,peroprontoformaránpartedeella

AMpLIACIÓN

Claroquesí.Hoyyaseencuentranenelmercadoprendasdevestirquerepelenlosolores,oartículosdeportivosdesarrolladosconnanotecnologíaquepermitenunasmejoresprestaciones. D. ¿Qué tamaño tiene una molécula?

1.Milímetros 2. Micrómeros 3. Nanómetros

AMpLIACIÓN

Lasmoléculasmidendecenasdenanómetros,mientrasqueunnanómetromidemilmillonesdevecesmenosqueunmetro.

E. ¿Existen los nanorrobots, o nanobots?

1. Sí,perosoloenlaboratorios 2. Sí,formanpartedenuestravidadiaria 3. No,demomento

AMpLIACIÓN

Losnanorrobots,entendidoscomodispositivossuperenanoscapacesderealizaroperacionescomplejascomoensamblarestructurasátomoaátomoyconcapacidadparaautorreplicarse,soloexistenporahoraenlacienciaficción.Todavíanoformanpartedelarealidad.

F. ¿Es la nanotecnología totalmente segura?

1. Desdeluego2. Enabsoluto3. Enrealidadnolosabemostodavía

AMpLIACIÓN

Comocualquiernuevatecnología,debeserprobadacuidadosamenteantesdeseraplicada.Enlaactualidad,estáabiertoeldebatesobrelosefectosquepuedatenerlananotecnologíasobrenuestrasaludyelmedioambiente.

G.¿por qué a los científicos les entusiasma la nanociencia?

1. Porquecontragustosnohaynadaescrito 2. Porqueloquediseñancabeencualquiersitio 3. Porquetransformanlamateriadeformainimaginable

AMpLIACIÓN

Eldiminutotamañodeátomosymoléculaspermitecambiarcosasquenopuedenalterarseaunaescalamásgrande.Enelámbitodelananoescala,loscientíficospuedenseleccionarlaspropiedadesfísicasdelosmaterialesquecrean.

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B3. ACTIvIDADEs TECNOLOGÍAs CONvERGENTEs

CRUCIGRAMA

OBjETIvOs

Estaactividadseproponeparalograrunacercamientolúdicoalastecnologías

convergentes,estimulandoalestudianteaponerenprácticayrevisaralgunos

conceptosrelacionadosconlasnuevastecnologíasysusaplicaciones

CARACTERÍsTICAs

Edad:ESO,preferiblemente.

DESARROLLO

VERTICALES

1.Procesobiotecnológicoparagenerareldesgasteenprendastextiles(Biostoning)2.Propiedaddelosmateriales,relativaasuconsistencia,quepuedecambiarenunaescalananoscópica.(Dureza)3.Cienciaqueestudiaeldiseñoylacreaciónderobots.(Robótica)4.Unodeloscamposdeaccióndelasnuevastecnologías:unacienciaqueprevieneycuralasenfermedades.(Medicina)5.Cienciaqueestudiaelfuncionamientodelcerebroyelsistemanervioso.(Neurología)8.Unióndedosomásátomos.(Molècula)9.Unaenfermedadquepuedeserdiagnosticadaytratadaconlaayudadelananotecnología:laproliferacióndescontroladadecélulas.(Cáncer)14.Milmillonésimapartedeunmetro.(Nanómetro)

HORIZONTALES

6.Ayudaaquelainformaciónviajedemaneramásrápidayeficaz.(Computación)7.Funcióncomplejadelcerebroquefacilitanuestracomunicaciónysobrelacualactúalacienciacognitiva.(Lenguaje)8.Componentedelosordenadorescapazdealmacenaryprocesarinformación.Microchip(horizontal)/Molécula(vertical)10.Unidadmáspequeñadelamateria.(Átomo)11.Estudioquímicodelaestructuraydelasfuncionesdelosseresvivos;unadisciplinacientíficaqueapoyalasinvestigacionesenbiotecnología.(Bioquímica)12.Enélnosepeganlascosasporquees…;unacualidaddealgunassuperficiesgraciasalusodelananotecnología.(Antiadherente)13.Moléculacontenidaentodoslosseresvivosquedeterminasuscaracterísticasgenéticas.(ADN)

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¿A QUé TECNOLOGÍA pERTENECE?

OBjETIvOs

Despuésdeleeryentendercuálessonyenquéconsistenlasnuevastecnologíasyla

convergenciaentreellas,estaactividadpermite“evaluar”lacomprensióndeestosconceptos

atravésdeunaactividadlúdica,enlaqueserelacionauninventooundesarrollotecnológico

conunaovariastecnologías.

CARACTERÍsTICAs

Edad:ESO,preferiblemente.

DESARROLLO

Enestejuegoencontrarás seis inventos originales realizadosgraciasalasnuevastecnologías.

Relacionacadaunadelasimágenesconla/stecnología/senlasquecreesquesehabasadoelinvento.

Invents 1 2 3 4 5 6

Imatge 1: TejanosdesgastadosycultivodebacteriasImatge 2: NadadoracontrajedebañodeúltimatecnologíaImatge 3: FarmFountainImatge 4: CultivodebacteriasImatge 5: RadarPrism200Imatge 6: Silladeruedasinteligente

Algunasbacteriasparticipaneneldesgastedelostejanosdurantesufabricación.(Biotecnología y nanotecnología)

Esteradartienelacapacidaddelocalizaraperso-nasenelinteriordeunedificio.(Tecnología de la información)

ElmicrobioQesunabacteriaqueayudaatransformarlosresiduosorgánicosdelaguaenetanol,unafuentedeenergíaalternativa.(Biotecnología)

La Farm fountainesunaobradearteviva:incluyeplan-tasypeces.(Biotecnología y ciencias cognitivas)

Estasilladeruedassemueverespondiendoalasórdenesemitidasporelcerebro.(Biotecnología, ciencias de la comunicación y ciencias cognitivas)

Lostrajesdebañomásactualesminimizanlafric-ciónconelaguaypermitenmayorvelocidad.(Nanotecnología)

TECNOLOGÍA/s IMpLICADA/s:

BIOTECNOLOGÍA I

NANOTECNOLOGÍA

TECNOLOGÍA/s IMpLICADA/s:

TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN

TECNOLOGÍA/s IMpLICADA/s:

BIOTECNOLOGÍA

TECNOLOGÍA/s IMpLICADA/s:

BIOTECNOLOGÍA, CIENCIAs DE

LA COMUNICACIÓN

Y CIENCIAs COGNITIvAs

TECNOLOGÍA/s IMpLICADA/s:

BIOTECNOLOGÍA I CIENCIAs

COGNITIvAs

TECNOLOGÍA/s IMpLICADA/s:

NANOTECNOLOGÍA

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LOs MIsMOs pROBLEMAs, DIsTINTAs sOLUCIONEs OBjETIvOs

Enseñaralosniñoscómo,alolargodesuhistoria,lahumanidadhasorteadounmismo

problemadedistintasmaneras,deacuerdoconlosmediosylatecnologíadisponibles.

CARACTERÍsTICAs

Edad: Preferiblementeprimaria,aunquetambiénesválidaparalosprimerosañosdelaEsO.

DESARROLLO

Alolargodelahistoria,lahumanidadsehaenfrentadoamúltiplesproblemasparapodersuperarlasdificultadesqueimplicalavidamisma.La alimentación, la salud, las comunicacionessiemprehanestadopresentesenlasactividadescotidianas;sinembargo,lamaneradesolucionarlosproblemashaidovariandoconelpasodeltiempo.Acontinuaciónencontrarásdistintasimágenes,quedebesordenarcronológicamente.

COMUNICACIóN: Prehistoria PorInternet EdadMedia Porcartaoteléfono SigloXX Pormensajerosacaballo SigloXXI Porgestosodemaneraverbal

MEDICINA: Prehistoria Operacionesquirúrgicastradicionales,conanestesia EdadMedia Intervencionesquirúrgicaspormedioderobotscontroladosadistancia SigloXX Remediosnaturales SigloXXI Intervencionessinanestesia

VESTUARIO DE UN GUERRERO: Prehistoria Trajescamuflados,chalecosantibalas EdadMedia Pielesdeanimales SigloXX Armaduras SigloXXI Camufladosinteligentes,quecambiandecolordeacuerdoconel medio,blindados,ultraligeros,termorreguladores

ALIMENTACIóN: Prehistoria Alimentossúperduraderos EdadMedia Alimentoscrudosococinadosenelfuego SigloXX Supermercados,microondas SigloXXI Productosagrícolasyanimalescazados

TRANSPORTE: Prehistoria Encaballoocochetiradoporcaballos,barco EdadMedia Ennavesespaciales,cochesimpulsadosporenergíasolar… SigloXX Encoche,bicicleta,tren,avión,barco SigloXXI Apie

C. APARTADO PARA EL PROFESOR

ACTIvIDADEs pARA TODA LA CLAsE

DIsEñA TU pROpIO INvENTO TECNORREvOLUCIONARIO

OBjETIvOsIncentivarlacreatividaddelosestudiantes,alosqueselesplanteaaplicarsusconocimientossobrelasnuevastecnologíasysuconvergenciaeneldiseñodeuninventonovedoso.

CARACTERÍsTICAsActividadparadesarrollarENELAULAOENCASA,preferiblementedespuésdevisitarlaexposición.Edad:ESO,preferiblemente,aunqueigualpuededesarrollarsedemaneramuchomásbásicaenprimaria.

DESARROLLO

Participas en un equipo multidisciplinario y trabajas en un centro de investigación especializado en el desarrollo de nuevas tecnologías. Es el momento de emprender un nuevo proyecto: a partir de tus conocimientos, debes pensar y diseñar un invento totalmente original y lo más revolucionario posible, pero que pueda ser desarrollado.

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Acontinuacióntienesunaguíadelascosasquedebestenerencuentaenelmomentodepensarydiseñartuinvento,puesseguramentetendrásqueexplicartodosoalgunosdeestosaspectosenlapresentacióndetuproducto:

Nombredetuinvento. ¿Enquéconsiste? Sinnecesidaddeprofundizarenningúnprocedimiento,tratadeexplicarendetalle cómofuncionaría. ¿Porquécreesqueesuninventorevolucionario? ¿Cuáleselcampodeaccióndetuinvento:comunicación,salud,deporte,alimentación,etc.? ¿Quétipodeproblemassolucionaría? ¿Aquétipodepúblicovadirigido(general,especializado,jóvenes,ancianos,etc.)? ¿Cuálesdelasnuevastecnologíasestánimplicadas? ¿Quétipodeinvestigadoresdebenparticiparenlaconcepciónycreacióndelinvento? ¿Hayconvergenciaentrevariastecnologías? Piensaenlasventajasydesventajasquepodríarepresentareldesarrollode tuinvento. ¿Creesqueseríafactibledesarrollartuinventohoyendía?¿Porqué? ¿Cómolopublicitaríasparacomercializarloenelmercado?

NOTAs DEL pROFEsOR:

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EL DILEMA vIRTUAL

(TraducidodeNanoyou–Virtualdilemma):

OBjETIvOs:Fomentarlareflexiónenlosestudiantesacercadelusodelasnuevastecnologías,alconsiderarlasconsecuenciaspositivasonegativasqueéstaspuedentener.Asíseincentivaelpensamientocrítico,sobretodorespectoalosaspectoséticosquecomportaeldesarrollodelasnuevastecnologías.

CARACTERÍsTICAs:Edad: PreferiblementeparaESO,aunquepuededesarrollarseaunnivelmássencilloenprimaria.

DESARROLLOA. CALCETINEs ANTIBACTERIANOsEL pROBLEMA:Elmalolorenloscalcetinesesunproblemaqueafectaamilesdepersonas.

LA sOLUCIÓN:Unasnanopartículasdeplataintroducidaseneltejidodeloscalcetineseliminanlasbacteriasquecausanelmalolordelospiesylasinfeccionesporhongos

EL EFECTO:Duranteellavado,lasnanopartículasdeplatapuedendesprendersedeloscalcetinesyentrarenelcircuitodedesagüe.Alllegaralossistemasdetratamientodeagua,dichasnanopartículaspuedenmatarlasbacteriasbenignasusadaspararemoverelamoníacodelagua.Almismotiempo,estaspotencialespartículastóxicaspuedenterminarenríosylagos,yporlotantoenlospecesquecomemos.Para los pequeños:-¿Creesqueescorrectocomprarcalcetinesantibacterianos?-¿Porqué?Para los mayores:-Identificaunposibledilema-Señalalasventajasydesventajasquepuederepresentarelusodeloscalcetinesantibacterianos.-¿Cuálestuopinión?Justifícala.

B. UN CEpILLO DE DIENTEs NUEvO TODOs LOs DÍAsEL pROBLEMA:Cuandotecepillaslosdientes,millonesdegérmeneslleganatucepilloy,apesardequelolaves,permanecenahíhastaelsiguientecepillado.

LA sOLUCIÓN: Losfilamentosdealtatecnologíadelnuevocepillo“Nanoantibacteriano”contienennanopartículasdeplataqueeliminanenmenosde6horashastael99,7%delosgérmenesqueseliberandelabocadespuésdelcepillado.¡Escomousaruncepillodedientesnuevocadavez!

EL EFECTO:Existeunvacíodeinformaciónsobrelosefectosdelasnanopartículasdeplatadentrodenuestroorganismo.Aalgunosmédicoslespreocupaelhechodequelaspartículasseantanpequeñasquepuedanentrarfácilmenteennuestrocuerpoycausardañoalasbacteriasbenéficasquealbergamos.

Para los pequeños:-¿Creesquedebemosusarelcepillodedientes“Nanoantibacteriano”,considerandosusposiblesefectos?-¿Porqué?Para los mayores:-Identificaunposibledilema.-Señalalasventajasydesventajasquepuederepresentarelusodelcepillo“Nanoantibacteriano”.-¿Cuálestuopinión?Justifícala.

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C. CHAQUETA Gps

EL pROBLEMA: Cuandolosniñosyjóvenessalendesucasa,lospadressuelenpreocuparsealnosaberexactamentedóndeseencuentran,yaquemuchoslugaresnoofrecenlaseguridadsuficiente.

LA sOLUCIÓN:Lananotecnologíahasidoutilizadaparadesarrollarprendasderopaparaniñosquecontienenunsistemadeposicionamientoglobal(GPS).Laideaesque,graciasalusodedichasprendas,losniñosnopuedanperderse;silohacenosiselastiman,puedenserlocalizadosfácilmente.

EL EFECTO:LaprivacidaddelapersonaqueutilizalachaquetaGPSpuedeversecomprometida.

Para los pequeños:-¿RecomendaríasatuspadreslacompradeunachaquetaGPSparati?-¿Porqué?Para los mayores:-Identificaunposibledilema.-SeñalalasventajasydesventajasquepuederepresentarelusodeunachaquetaGPS.-¿Cuálestuopinión?Justifícala.

NOTAs DEL pROFEsOR:

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ELDILEMA:¿Debenserusadoslosnanosensoresparaeldiagnósticodeenfermedadesaunantesdequese

hayanestablecidolasrestriccionesnecesariasparaprotegerlaprivacidaddelospacientes?

ROLEs

pACIENTERepresentaalospacientesquebuscanatenciónmédicaparaelcáncer

principales motivaciones: -Estarsegurodepodertenerlaatenciónmédicanecesitada. -Asegurarsedeloquetienequedecirencuantoaltipodeatenciónquenecesita. -Buscaryconocerexámenesquepermitandetectarlasenfermedadesensu estadotemprano. Considera lo siguiente: -Obviamente,quieressaberloantesposiblesitienescáncerono. -Sielusodelatecnologíasignificaunadetecciónextremadamentetemprana, quiereteneraccesoaella. -Esopuedesignificarladiferenciaentrelavidaylamuerteparaelpaciente mismooparaunserquerido.Nodeberíaserunpuntodediscusión.

NOTA:tratadeaportarnuevasideas,sinlimitartealalistaanterior.

COMpAñÍA FARMACéUTICA MULTINACIONALRepresentaaunacompañíaquehadesarrolladolosnanosensoresdiagnósticosyestáinteresadaencomercializarlos.

principales motivaciones: -Proveerunaherramientamédicaquepuedesalvarvidas. -Generargananciasparalaempresaylosaccionistas. Considera lo siguiente: -Obviamente,estatecnologíadebeserusadaparadetectarseñalestempranasde cáncer.Estopermitiráeldesarrollodenuevasdrogasquetengancomoresultado salvarmásvidas. -Conlasgananciasalcanzadasporlaventademásdrogas,esposibleinvertir eninvestigacioneseneláreaparatratarenfermedadesmortales.

NOTA:Tratadeaportarnuevasideas,sinlimitartealalistaanterior.

jUEGO DE ROL

(TraducidodeNanoyou–Roleplay)

OBjETIvOs:Generarundebateconstructivoenelauladeclaseapartirdeunasituaciónhipotéticaespecífica,paraquelosestudiantesseanconcientesdelasimplicacioneséticas,morales,sociales,económicasopolíticasquepuedetenerelusodelasnuevastecnologías.

CARACTERÍsTICAs:Edad: ESO

DESARROLLO

A. NANOsENsOREs pARA REALIZAR DIAGNÓsTICOs MéDICOs

LA sITUACIÓN:Cuantomástempranosedetectauncáncer,mayoreslaprobabilidaddecombatirloy

vencerlo.Sehadesarrolladounatécnicaparadetectarproteínas,haciendoqueéstasse

adhieranaunapequeñaplataformaflexible(parecidaauntrampolíndepiscinaperodel

tamañodeuncabello).Estatécnicaessuficientementesensiblecomoparafuncionarcomo

unapruebadiagnósticaparalasproteínasmarcadorascaracterísticasdelcáncerdepróstata.

Estasproteínas,llamadasPSA(prostate-specificantigen),seencuentranenaltosniveles

enlasangredeloshombresconcáncerdepróstata,unadelasmayorescausasdemuerte

entrelapoblaciónmasculinaactual.Latécnicadesarrolladaestansensiblequepuede

detectarnivelesveintevecesinferioresalnivelclínicorelevantequepuedemedirsea

travésdelosmétodosestándares.

Losnanosensoresparadiagnósticoscomoeldescritopermitiránunadetecciónmás

tempranadevariasenfermedades,comoelcáncer,desdeunaetapamuytemprana,

muchoantesdequelossíntomaspuedanserpercibidosporelpaciente.Ladetección

tempranasignificaríauntratamientomásefectivoyunasprobabilidadesdecuramásaltas.

Porotraparte,algunaspersonassemuestranpreocupadasporqueatravésdeestatécnica

losmédicostendríanaccesoaunagrancantidaddeinformaciónpersonaldelpaciente.

Lapreguntaes:¿dóndesealmacenarádichainformaciónyquiéntendráaccesoaella?

Y,porotraparte,¿quépasasiesosdispositivosnosonusadoscomounaherramienta

diagnóstica,sinocomounmedioparaevaluaryjuzgarlacondiciónmédicadeunapersona

porotrasentidades,comolascompañíasdeseguros,olasagenciasdetrabajo?

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COMpAñÍA DE sEGUROsRepresentaaunacompañíaaseguradora.Sutrabajoespagarparaprocedimientosmédicosanombredelospacientes.

principales motivaciones: -Asegurarsequelospacientescubiertostenganlaatenciónmédicaquenecesitan. -Mantenerloscostesmédicoslomásbajosposibleparaasegurarmáximas ganancias. Considera lo siguiente: -Silainformaciónestádisponible,lacompañíadebeteneraccesoaellalo antesposible.Esopuededeterminarelestiloyelvalordelaspólizas. -Lacompañíadebetenerlaposibilidaddeelegiraquiénasegurarya quiénno,enbasealainformacióndisponible.Sielclienteesaceptado, leserásuministradalaatenciónylosprocedimientosmédicosrelevantes. -Sielusodeestaherramienta(nanosensoresdiagnósticos)escubiertoporel seguro,elcostodelaaseguraciónserámuyalto.Porotraparte,ladifusión delusodedichaherramientapodríadehechobajarloscostesmédicos.

NOTA:tratadeaportarnuevasideas,sinlimitartealalistaanterior.

ACTIvIsTA DE DERECHOs HUMANOsRepresentaaunaagrupacióncivilinteresadaenprotegerlosderechosdelaspersonas.

principales motivaciones: -Protegerelderechofundamentaldelaprivacidaddecadapersona. -Asegurarunigualtratamientoyposibilidadesparatodoslosindividuos. Considera lo siguiente: -¿Quiéntendráaccesoalainformaciónmédicapersonal? -¿Puedeestainformaciónmédicaserutilizadaparadiscriminara personasenlostrabajosoporpartedelascompañíasaseguradoras?

NOTA: tratadeaportarnuevasideas,sinlimitartealalistaanterior.

B. sUpERHUMANOs…

Fuentedeinformación:“Biocompositenanofibresandosteoblastsforbonetissueengineering”.J.Venugopal,P.Vadgama,T.S.Sampath-KumariS.Ramakrishna.Nanotechnology,18(2007).

Loscientíficoshandiseñadomoléculasquepodríanconduciraunavanceenlareparacióndehuesos,recreandolaestructuranaturaldelhuesoaunniveldenanoescala.Hansidocreadasnanofibrassintéticascapacesdeautoensamblarseenestructurastridimensionalesqueimitancomponentesprincipalesdelhuesohumano,talescomoelcolágeno.Elcolágenoesunadelasproteínasmásabundantesdelcuerpo,yseencuentraenlamayoríadetejidos,incluyendoloshuesos,loscartílagos,elcorazónolapieldelosojos,alosqueconfiereunaimportantefunciónestructural.Cuandoestasnanofibrassintéticasseunen,formanunaespeciedegelqueesusadoporelorganismocomounpegamentonaturalcapazderepararlasfracturasóseasoparaformarunandamiajeparalaregeneracióndeotrostejidos.Comoresultadodesuestructuraquímica,elgeldenanofibraspuedeestimularlauniónnaturaldelascélulasóseaspermitiendosoldarlaspartesfracturadas.Elgeltambiénpuedeusarseparamejorarimplantesdecadera,oreemplazosenarticulaciones.Estasfibrasson“amigables”paraelorganismoylascélulaspuedencrecersobreellas.Estatecnologíahasidodesarrolladaparacurarhuesos,peropodríautilizarseparafortalecerloshuesossanosyhacerloscasiirrompibles.Estasoluciónnoestaríadisponibleparatodoelmundo(porlasrestriccioneseconómicas),detalformaqueseconvertiríaenunaherramientademejorahumanasoloparaalgunos.

NOTAs DEL pROFEsOR:

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EL DILEMA:¿Esaceptableusarprocesosdesarrolladosconfinesmédicosparamejorarelcuerpohumano?

ROLEs

EL CIENTÍFICORepresentaalacomunidaddecientíficoseinvestigadoresenelcampodelananociencia,lananotecnologíaylabiomedicina.

principales motivaciones: -Ampliarelconocimientoyentenderlaspropiedadesdelosmaterialesen lananoescala. -Diseñarnuevosmaterialesparaaplicacionesenlamedicina. Considera lo siguiente: -Lagentesueletemeralodesconocidoygeneralmenteseresistealcambio. Lacienciatieneelobjetivodeirmásalládelasfronterasdelconocimiento. Sinestamotivación,nosehabríanmejoradolascondicionesdevidani tendríamoslatecnologíadelacualdisponemos.Noescorrectoponer límitesaloquelacienciapuedelograr.Noeslacienciaquiendebaser controlada,sinolaéticadelaspersonasquelautilizarán.

EL pACIENTERepresentaalpacientequebuscatratamientomédico.

principales motivaciones: -Asegurarsedepoderrecibirlaatenciónyeltratamientomédicoquenecesita. -Podertomardecisioneseneltipodetratamientoquenecesita. Considera lo siguiente: -Todoloqueayudeaacelerarlarecuperaciónmédicaestábien.Lospacientes tienenfamiliaqueatenderymantener,porlotanto,esnecesarioacelerarla recuperaciónparapoderregresaraltrabajoloantesposibleyasínoperder dinerovaliosoparalamanutenciónfamiliar. Lospacientesnocreenqueseacorrectoutilizarestatecnologíaparamejorar lanaturalezahumana.Imagínateunasociedaddondealgunaspersonas puedandarseellujodetenerhuesoscasiirrompibles,yotrosno.Seríaun escenarioterrible.

EL éTICORepresentaalosgruposéticosquebuscanjusticiasocialyequidad.

Motivaciones principales: Lucharparaquenadietengacarenciasensusnecesidadesbásicas. -Darprioridadaladistribuciónglobaldeproductosyservicioscreados connanotecnología. Considera lo siguiente: -Losgruposéticoshacenreferenciaalasnormassocialesylosvaloresquedeben guiaralosindividuosysuinteracciónentreellos,conlacomunidadyconelmedio ambiente.Noseríacorrectousarprocedimientosmédicosquepueden potencialmentecambiarlavidadelaspersonasparamejorarnuestroscuerpos. ¿Haciadóndeiríalaespeciehumana?¿Escorrectopensarenunnuevomundo conunsistemajerárquicodondelossereshumanospuedanconvertirse prácticamenteenseresindestructibles?

EL MULTIMILLONARIORepresentaalacomunidaddegentemuyricaquepuedepermitirsemejorarsucuerpo.

principales motivaciones: -Tenerlamejorcalidaddevidaqueeldinerolespermitacomprar. -Tenerelderechodegastarsudinerocomomejorlesparezca. Considera lo siguiente: -¿Porquénopodermejorarmicuerposiesposibleysiquierohacerlo? Puedopermitirmehacerloyesmidecisión,ydespuésdetantascirugías plásticas,¿porquéestopuedeconsiderarseilegal?Quierovivirtantocomo meseaposibleydelamaneramássaludable,ytengoderechoaintentar cualquiercosaparalograrlo.

NOTAs DEL pROFEsOR:

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DESARROLLO

La ciencia no es solo para los científicos; ellos son los encargados de desarrollarla, pero después debe llegar de una u otra manera al resto de la sociedad. Los medios de comunicación juegan un papel importante en la divulgación de los nuevos inventos y el desarrollo de nuevas tecnologías. Busca en Internet, en diarios o revistas, una noticia que tenga como objetivo la divulgación de un nuevo invento, de una nueva aplicación científica o de un avance tecnológico que te llame la atención.Realiza un resumen de la noticia, para verificar que has entendido de qué se trata.

Paraexponerlaenclase,tenencuentalossiguientespuntos:

-¿Quéesloquelanoticiatratadetransmitir?-¿Quéfueloquemástellamólaatencióndelanoticia?-¿Esunanoticiareciente?Sinoloes,¿creesqueloquesepresentayaestádesactualizado?-¿Quiénllevóacaboelinvento?(unlaboratorio,unaclínica,unauniversidad,unaempresa)-¿Quétipodeinvestigadorestrabajaron,ocreesquetrabajaron,paraconseguiresteinvento?-¿Creesqueelinventoquepresentasesútilparalasociedad?Yparati,¿podríallegaraserlo?-¿Quéventajastieneelnuevoinvento?-¿Tienealgunadesventajaocreesquepuedatenerla?

NOTAs DEL pROFEsOR:

EL FUTURO Es AHORA

OBjETIvOs:Estaactividadpretendequelosalumnosseinvolucrenmásconsuentorno,queaprendanarealizarbúsquedasenlared,queleanlasnoticiasysedencuentadequelosavancestecnológicosnosoloestánenunaexposición,sinoqueseencuentranalalcancedetodosnosotros,enlavidacotidiana.

DEsCRIpCIÓN:Elestudiantedebebuscarunanoticiarelacionadaconlastecnologíasconvergentes(nonecesariamentetienequeseractual),llevarlaaclase,presentarlaygenerarunadiscusiónrelacionada.

CARACTERÍsTICAs:Actividadadesarrollarenclaseyencasa,preferiblementedespuésdevisitarlaexposición.-Edad:preferiblementeESO.Enprimariapuederealizarseconlaayudadelospadres,quepuedenguiarlabúsquedaencasa.-Contenidodeldesarrolloenlawebsoloparaelprofesor,quepuedellevaracabolaactividadsiguiendolosparámetrossugeridos,orealizandoloscambiosqueconsidereoportunos.

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ENLACEs DE INTERés

ENLACES DE INTERéS PARA EL PROFESOR:

http://www.nanomission.org(juegosyactividades)

http://www.nanoquest.ie/(juegosyactividades)

http://www.nanoyou.eu/(proyectopartedelprogramamarcodelaComisiónEuropeapara

fomentarlosconocimientosbásicossobrenanotecnologías)

http://www.nanoyou.eu/es/nanodocentes/kits-de-formacion-del-profesorado.

html?view=alphacontent(kitsdeformacióndelprofesoradosobrenanotecnología,eninglés)

http://nanozone.org/teachers.htm(información,juegos,actividadesyguíaparaprofesores)

http://www.fecyt.es/fecyt/docs/tmp/1797493800.pdf(guíainstructivasobrenanociencia

ynanotecnología)

http://www.timefornano.eu/(TimeforNanoesunproyectodirigidoalpúblicoengeneral,en

particularalagentejoven,sobrelosbeneficiosyriesgosrelacionadosconlasinvestigaciones

enelámbitodelananoescala,ingenieríaytecnología)

http://www.nanoandme.org/home/(websiteparacualquieraquequierasabermássobre

nanotecnología,oparticiparendebates)

http://www.nanoarte.it(trabajosartísticosrealizadosaunniveldemicroynanoescalaquehan

formadopartedemuchasexposiciones)

http://www.cienciacognitiva.org(artículosmuyinteresantessobreavancesencienciacognitiva

yneurociencia)

http://avances-tecnologicos.euroresidentes.com/(noticiasdeactualidadsobreavances

tecnológicosengeneral)

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/(portaldirigidoespecíficamenteadocentessobrela

enseñanzadelabiotecnologíaaniñosyjóvenes)

http://www.biotecnologica.com/(portaldedicadoatodoslostemasrelacionadosconla

biotecnología:información,noticias,avances,eventos…)

http://ec.europa.eu/biotechnology/index_es.htm(portaldelaComisiónEuropeasobreBiotecnología)

NOTAs:

El papel utilizado para esta publicación tiene certificado FSC (Forest Stewardship Council), papeles originados en bosques generados sosteniblemente y de los cuales existe certificación total respecto a la cadena de producción de papel.

NOTAs:

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