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TALLER DE CIENCIA PARA JÓVENES 2016

En el Taller de Ciencia para Jóvenes 2015, se ofrecen 4 cursos:  
Curso de Biología: Biodiversidad.  
Curso de Matemáticas: Principios de simetría.  
Curso de Química: Algunas de las grandes ideas de la química.  
Curso de Física: Física Ondulatoria.  
   
 
Astrobiología.  
Biología: El color de la vida.  
Ecología Marina: Biología y ecología de elasmobranquios (rayas y tiburones).  
Física: Nanopartículas.  
Física: Observando en el interior de la materia.  
Física: ¿Qué Rayos con los Rayos-X?  
Física: Recubrimientos ópticos.  
Geología: Introducción a las rocas desde sus moléculas.  
Microbiología: El fascinante mundo de los microbios.  
Nanotecnología: Usando enzimas para degradar contaminantes de la industria textil.  
Óptica: Holografía.  
Química: Reacción de Coloración.  
     
     

Cada participante lleva 2 cursos y 4 prácticas. Los cursos consisten de 4 sesiones de hora y media, mientras que las prácticas son una tarde y duran 4 horas.

A continuación encontrarás un breve resumen de los cursos y las prácticas que se ofrecen en el Taller de Ciencia para Jóvenes 2016.

 
 
CURSOS:  
  Biología: Biodiversidad
    Profesor: María Clara Arteaga (CICESE) y Rafael Bello Bedoy (UABC)
    Resumen:  
   

Biodiversidad ¿Qué es? ¿Cuál es su importancia? ¿Cuáles son sus amenazas? Cuando no había hombres en América. ¿Quiénes habitaban este continente? ¿Cómo llegaron? ¿Porqué ya no están? ¿Cómo los estudiamos?

Historia de las plantas en la tierra. Colonización de las plantas en la tierra y sus adaptaciones Diversidad de estructuras vegetativas y reproductivas en las plantas terrestres. Biología de la polinización. Las plantas con flores y su especialización en la polinización por animales. Características de atracción y recompensas de las plantas para sus polinizadores

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  Matemáticas: Principios de simetría.
    Profesor: Adolfo Sanchez Valenzuela (CIMAT)
    Resumen:
    El curso de "Principios de simetría aplicados al álgebra, a la geometría y a la física; con una exploración guiada hacia las posibles formas de los universos y hacia los esquemas de clasificación de las partículas elementales", trata de una introducción sencilla y autocontenida a algunos principios de simetría que tienen una aplicación directa en diversos conceptos de álgebra, geometría, topología y leyes de la física. En particular, se busca explicar de manera sencilla cómo se aplican los principios de simetría a algunos de los problemas que los físicos y los matemáticos enfrentan a la hora de tratar de responder a preguntas como las siguientes: "¿qué forma tiene el espacio en el que vivimos?"; "¿cómo podemos clasificar todas las posibles formas que un universo puede tener?"; "¿a qué principios responde el ordenamiento de la tabla periódica de los elementos?"; "¿cómo se clasifican las partículas elementales?" En particular, se dará una panorámica accesible sobre la recientemente demostrada conjetura de Poincaré y se explicará con suficiente detalle cómo es que se pueden clasificar todos los universos bidimensionales que se pueden orientar y que tienen una superficie finita.
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  Química: Los desafíos de la química.
    Profesor: Glinda Irazoque (FAC QUIM-UNAM)
    Resumen:  
   

El curso invita a los participantes a observar nuestro alrededor para identificar algunas de las grandes ideas de la química y las tantas tareas que esta ciencia tiene aún pendientes. Iniciaremos con las maravillosas particularidades del agua y su importancia, no sólo en el desarrollo de la vida, sino también en la formación del Sistema Solar. A grandes zancadas recorreremos millones de años hasta encontrar a los alquimistas, mencionaremos y discutiremos sus formidables y audaces propuestas, y seguiremos el viaje hasta llegar a identificar a la reacción y la síntesis químicas como el corazón de esta ciencia. Afrontaremos algunas de las preguntas y temas con los que nos entretenemos los químicos: • El arte y la química

• ¿Qué pasa cuando la materia se encuentra?

• ¿Natural o artificial?

• ¿Cómo es que la sangre es prácticamente neutra?

• El ozono, ¿es bueno o malo?

• ¿Cómo funcionan los relojes biológicos?

• La criogenia y la preservación de la vida.

Los protagonistas principales son los experimentos. Estarán presentes en cada una de las sesiones del curso, no sólo con el objeto de identificar las características de un determinado fenómeno químico; también son buenos compañeros del conocimiento y la imaginación de los científicos.

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  Física: Física ondulatoria.
    Profesor: Luís Mochán Backal
(ICF-UNAM)
    Resumen:  
   

La física ha sido muy exitosa en reducir todos los fenómenos conocidos a la dinámica de partículas que interaccionan a través de campos que ondulan, y la mecánica cuántica describe a las partículas mismas a partir de sus funciones de onda. De esta manera, es imposible entender la física contemporánea sin entender los conspicuos fenómenos ondulatorios. En este curso se introducirán algunos aspectos de la física ondulatoria que se ilustrarán con ejemplos tomados de la acústica, la elasticidad y la óptica, así como por una serie de imágenes que se animan de movimiento mediante una técnica basada en fenómenos ópticos no lineales.

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO
  Astrobiología
    Profesor: Roberto Vázquez, Patricia Nuñez y Carlos Román Zúñiga
(IAE-UNAM)
    Resumen:  
    En esta práctica se manejarán los conceptos de este reciente campo multidisciplinario de la ciencia. Abordaremos el problema de la vida fuera del planeta Tierra, la posibilidad de vida en el Sistema Solar, la rareza de la Tierra como planeta vivo, la "zona ricitos de oro" y el origen de la vida en nuestro planeta. También se discutirá la biología de diferentes tipos de organismos extremófilos en la Tierra y la posibilidad de su presencia en otros mundos del Sistema Solar. Porúltimo, se hablará sobre proyectos actuales de investigación y las herramientas que utilizan para la detección de otros planetas como la Tierra. La práctica está dividida en tres partes. En la primera de ellas se establecerán los conceptos básicos de la Astrobiología mediante una gama de actividades cortas. En la segunda se trabajará con una granja de extremófilos y en la tercera los estudiantes aprenderán los métodos para detectar planetas fuera del Sistema Solar.
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  Biología: El color de la vida.
    Profesor: María del Pilar Sánchez Saavedra
(CICESE)
    Resumen:
   

Los colores que tienen los vegetales son debidos a compuestos químicos llamados pigmentos. El color que presenta un vegetal depende del tipo de pigmento más abundante. El color verde en los vegetales es debido a la presencia de un tipo de pigmento que se llama clorofila y se encuentran prácticamente en todas las plantas. El color rojo, azul, anaranjado y otros que se encuentran en los vegetales serán descubiertos durante la práctica del curso y conocerás como pueden evaluarse así como su utilidad en la medicina, en la industria alimenticia y cosmética. ¡Acompáñanos a ver los colores de la vida!.

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  Ecología marina: Biología y Ecología de elasmobranquios (rayas y tiburones).
    Profesor: Carmen Rodríguez Medrano y Oscar Sosa Nishizaki (CICESE)
    Resumen:    
   

Introducción a los métodos  y técnicas para el estudio de la biología y ecología de elasmobranquios (rayas y tiburones). Se presentará una exposición en aula con duración de 45 a 50 minutos para dar una introducción de la biología y ecología de los elasmobranquios (rayas y tiburones), a través de la cual se explicaran las características descriptivas y anatómicas más relevantes del grupo; distribución en el océano y los diferentes tipos de hábitat dónde podemos encontrarlos; Importancia de los elasmobranquios en el ecosistema como un organismo tope en la cadena alimentaria. Se mostraran las especies más sobresalientes, por su importancia económica y/o su valor en el ecosistema. Se explicarán las técnicas y métodos más usados, para conocer: edad y crecimiento, talla de primera reproducción, contenido estomacal así como las técnicas de marcaje y recaptura. En el laboratorio se pondrán en práctica los diferentes métodos y técnicas expuestos en teoría, a través de la disección de organismos y uso de diferentes herramientas y análisis de las muestras obtenidas durante la disección. Por último se explicará a los participantes sobre el perfil que se necesita para llegar a ser un investigador en el área de la biología marina.

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  Física: Nanoparticulas.
    Profesor: David Omar Oseguera Galindo y Roberto Machorro Mejía (CNyN-UNAM)
    Resumen:
   

Preparación de nanopartículas por ablación láser confinada en medios líquidos. En esta práctica, prepararemos nanopartículas empleando ablación láser de un blanco sólido inmerso en una solución. Esto es posible gracias a que los iones del plasma generado de la interacción del láser con el blanco se reducen a su estado neutro al estar confinados en un líquido, favoreciendo la formación de las nanopartículas. El tamaño de las mismas puede regularse con la densidad de energía, longitud de onda del láser, entre otros parámetros, pudiéndose lograr partículas de 2 nanometros. Una de las características importantes que presentan las nanopartículas es la absorción de la luz en cierto intervalo de longitud de onda, siendo ampliamente relacionado con los plasmones superficiales que son oscilaciones de los electrones en un metal o en un semiconductor. Para analizar dichas características, usaremos un Espectrofotómetro UV-Vis y un Modelo de medio Efectivo.Los estudiantes participarán en la selección del blanco, en la preparación de las nanopartículas y en la caracterización con espectroscopía óptica. Además, se les mencionara algunas aplicaciones de las nanopartículas, pero esto queda fuera del alcance de esta prácticaesta práctica observaremos diferentes microorganismos (bacterias, levaduras y hongos) con la finalidad de reconocer sus similitudes y diferencias a través del microscopio óptico. Además a estos microorganismos los cocinaremos para extraer sus proteínas que separaremos a través de una electroforesis en geles de poliacrilamida. Observaremos el patrón de proteínas de cada microorganismo, al tiempo que discutiremos su importancia médica y biológica. Durante el desarrollo de la práctica discutiremos temas relacionados a la microbiología, estableceremos las diferencias entre células procariotas (bacterias y arqueas) y células eucariotas (células con núcleo, como las levaduras y los hongos). También revisaremos los conceptos de proteínas, DNA, RNA y las técnicas para su estudio.

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  Física: Observando el interior de la materia.
    Profesor: Oscar Edel Contreras López
(CNyN-UNAM)
    Resumen:  
   

Todas las propiedades físicas y químicas de la materia estan definidas por la forma en cómo se acomodan sus átomos en su interior. En esta práctica, se realizará una comparación entre un microscopio óptico convencional y un “poderoso” microscopio electrónico de transmisión. Con el microscopio óptico se observarán algunos objetos microscópicos cotidianos, mientras que en el microscopio electrónico de transmisión se observará uno de los siguientes materiales: nanotubos de carbono, la región emisora de un diodo emisor de luz, nanopartículas de catalizadores, fósforos luminiscentes, etc. La meta de esta práctica es, usando un microscopio electrónico de transmisión, observar los detalles finos del interior de la materia: LOS ATOMOS.

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  Física: ¿Qué Rayos con los Rayos-X?
    Profesor: Marta Eloisa Aparicio
(CNyN-UNAM)
    Resumen:
    Los estudiantes serán introducidos a la espectroscopía de Rayos-X y su aplicación a la Ciencia de Materiales. En una sesión de cuatro horas cada alumno obtendrá un espectro de Rayos-X de una muestra que ellos escojan. Se obtendrán espectros de sustancias familiares a los estudiantes entre las cuales podemos citar; sal común, aspirina, café entre otras. Entenderán la diferencia entre un material cristalino y un material no-cristalino y amorfo.
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  Física: Recubrimientos ópticos.
    Profesor: Luis Antonio Ríos Osuna 
(CICESE)
    Resumen:  
   

Un recubrimiento óptico es una delgada capa de un material que se deposita sobre las superficies de lentes o componentes ópticas, con el fin de alterar sus propiedades ópticas. Los recubrimientos más utilizados en los aparatos ópticos comunes (como cámaras, lentes oftálmicas, binoculares, telescopios, etcétera) son de recubrimientos antirreflectores, filtros y espejos. En este curso se abordará los principio básicos para entender el funcionamiento de estos recubrimientos y se colocarán recubrimientos antirreflectores y de espejo en sustratos de laboratorio mediante la técnica de evaporación térmica.
Objetivo:
Mostrar el uso de los recubrimientos ópticos, diseñar y fabricar recubrimientos antirreflector y espejo en sustratos de laboratorio.
Procedimiento:
Se dará una breve plática del fenómeno ondulatorio detrás de los recubrimientos ópticos. Se diseñarán un recubrimiento antirreflector y un recubrimiento de espejo, y se explicará cómo es el proceso de fabricación. Se procederá a la elaboración de los recubrimientos ópticos diseñados.

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  Geología: Introducción a las rocas desde sus moléculas.
    Profesor: Gabriel Rendón Márquez y Luis Delgado (CICESE)
    Resumen:    
   

Objetivo: Proporcionar al alumno los conocimientos básicos de la mineralogía en general, haciendo énfasis en los minerales formadores de rocas como requisito para entender los procesos físicos y químicos que ocurren durante la formación de los cuerpos de roca. La primera parte del curso comprende una breve reseña de la historia temprana de la Tierra. La segunda parte comprende aspectos generales de mineralogía óptica. La tercera parte comprende aspectos básicos de las rocas ígneas y sus ambientes de formación con base en la descripción petrográfica en lámina delgada.

  • La Tierra: La tercera roca del sistema solar.
    • El Magma y el origen de las rocas ígneas.
  • Un plato de cereal……….y de minerales.
    • Los Minerales formadores de rocas.
    • Descripción de minerales en microscopio petrográfico.
  • Anatomía de una roca.
    • Clasificación de las rocas ígneas.
    • La textura de las rocas ígneas.
    • Los volcanes: vida y muerte.
    • Petrografía de las rocas volcánicas.
    • Las rocas plutónicas y el Dios de lo subterráneo.
    • Petrografía de las rocas plutónicas.
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  Microbiología: El fascinante mundo de los microbios.
    Profesor: Alejandro Huerta Saquero (CNyN-UNAM)
    Resumen:
   

En esta práctica observaremos diferentes microorganismos (bacterias, levaduras y hongos) con la finalidad de reconocer sus similitudes y diferencias a través del microscopio óptico. Además a estos microorganismos los cocinaremos para extraer sus proteínas que separaremos a través de una electroforesis en geles de poliacrilamida. Observaremos el patrón de proteínas de cada microorganismo, al tiempo que discutiremos su importancia médica y biológica. Durante el desarrollo de la práctica discutiremos temas relacionados a la microbiología, estableceremos las diferencias entre células procariotas (bacterias y arqueas) y células eucariotas (células con núcleo, como las levaduras y los hongos). También revisaremos los conceptos de proteínas, DNA, RNA y las técnicas para su estudio.

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  Nanotecnología: Usando enzimas para degradar contaminantes de la industria textil.
    Profesor: Sergio A. Aguila (CNyN)
    Resumen:
   

En general, el área textil es una de las industrias que utiliza la mayor cantidad de colorantes del mercado. De tal manera que se ha transformado en el área donde se produce una elevada cantidad de desechos de ese tipo. Así, los métodos biotecnológicos han comenzado a ser utilizados cada vez más con el fin de remover estos agentes contaminantes y poder eliminarlos a través de procesos oxidativos catalizados a través de enzimas. Una de las enzimas más utilizadas en las últimas décadas es la lacasa, un biocatalizador capaz de oxidar compuestos difíciles de reaccionar, tales como colorantes, pesticidas, etc. En esta práctica se pretende enseñar al alumno los procedimientos de oxidación de algunos colorantes con lacasa y observar el proceso de degradación por técnicas de espectrofotometría.

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  Óptica: Holografía.
    Profesor: Santiago Camacho y Raúl Rangel (CICESE)
    Resumen:
   

La holografía es una técnica parecida a la fotografía, pero que permite grabar la información tridimensional de los objetos. Después de una breve introducción a los principios de la holografía, los estudiantes grabarán varios hologramas. Con esto, se ilustrarán algunos principios básicos de fenómenos ondulatorios, como la interferencia y la difracción.

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  Química: Reacción de Coloración.
    Profesor: Eric Flores Aquilo (CNyN-UNAM)
    Resumen:  
    El trióxido de tungsteno tiene una estructura que consiste de octaedros de WO6 unidos en sus esquinas. Podría considerarse que tiene la estructura perovskita del CaTiO3 con todos los sitios de calcio (en el centro de la celda) vacantes. Cuando un átomo se inserta en el centro de la estructura WO3, la estructura es llamada bronce de tungsteno. Estos compuestos tienen la fórmula MxWO3, donde M usualmente es K o Na y 0<x<1. El color del compuesto es controlado por la estequiometría: así Na0.9WO3 es amarillo, mientras que Na0.3WO3 es azul obscuro. Los colores intensos de estos sólidos han dado lugar a su uso como pigmentos.
En este práctica prepararemos los compuestos HxWO3.
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