Uma representação abstrata das moléculas de buckminsterfullerene em forma de bola de futebol na realidade virtual. Crédito:Mike O'Connor, em colaboração com Interactive Scientific Ltd, sob CC BY-ND 4.0.
Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições em todo o Reino Unido desenvolveu uma estrutura para o uso de sistemas de realidade virtual (VR) para ensinar química. Em seu artigo publicado no site de acesso aberto Avanços da Ciência , a equipe descreve o sistema que desenvolveram e as vantagens que tem sobre os métodos de ensino padrão.
Por muitos anos, alunos de química aprenderam a manipular modelos físicos representando moléculas como um meio de aprender como funcionam. Os pesquisadores observam que tais modelos não são adequados para a tarefa de mostrar como as moléculas funcionam dinamicamente - eles não podem mostrar o movimento ou a flexibilidade das moléculas, o que faz com que os alunos tenham que imaginar como eles seriam. Nos anos mais recentes, aplicativos de computador que permitem aos alunos assistir e até mesmo manipular moléculas na tela levaram a melhorias nas técnicas de ensino. Mas, como os pesquisadores também observam, Esses aplicativos que geralmente usam telas sensíveis ao toque ainda carecem da abordagem prática necessária. Para melhorar esses aplicativos, os pesquisadores criaram um sistema VR que é capaz de mostrar moléculas complexas como elas existem em um espaço 3-D. E ainda melhor, os usuários são capazes de manipular fisicamente as moléculas para aprender mais sobre suas propriedades.
Com seu novo sistema, os pesquisadores apontam, os usuários são capazes de alcançar a co-localização, que eles descrevem como um fenômeno no qual as interações em um espaço físico 3D real se alinham com as interações em um ambiente 3D simulado. Seu sistema é baseado em nuvem, o que significa que os dados usados nas simulações podem ser constantemente atualizados e melhorados, mesmo quando o sistema está sendo usado.
O sistema atualmente permite que seis pessoas usem o sistema ao mesmo tempo - elas podem estar na mesma sala, ou outras partes do mundo. Os usuários usam controladores sem fio que se comportam como pinças, permitindo-lhes agarrar moléculas e suas partes.
Para testar seu sistema, os pesquisadores pediram a 32 voluntários para realizar três tarefas diferentes:manipular uma molécula de metano através de um nanotubo de carbono, manipular uma molécula heliceno orgânica para mudar sua rotação, e finalmente, dar um nó em um polipeptídeo. Eles relatam que a maioria dos voluntários, nenhum dos quais já havia usado um sistema de RV antes, foram capazes de usar o sistema até certo ponto. Outros testes menos rigorosos mostraram que o sistema é capaz de fazer coisas como permitir que duas pessoas joguem uma buckyball molecular para frente e para trás em uma sala real. Os pesquisadores também relataram que os voluntários relataram preferir o sistema de RV a outros aplicativos, como telas sensíveis ao toque.
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