Introducción

La comparación es el análisis de la igualdad, semejanza o diferencia entre distintas entidades; es la base del conocimiento y de la comprensión lógica. Aparece como un proceso típico humano; se utiliza en muchos campos de la actividad cultural, económica y social, también en ciencia y tecnología. Se comparan los países, los sistemas de educación, las infraestructuras, las formas de gobierno, las religiones occidentales y orientales, etc. La búsqueda del conocimiento y el entendimiento de procesos naturales mediante su comparación ya aparece en la Biblia: Proverbios 30:18-19. El autor de tal proverbio nos comunica que no conoce: la ruta del águila en el cielo; de la serpiente en la roca, de la nave en altamar y del hombre en la doncella… ¿Enigmas de la naturaleza? Muchas leyendas bíblicas presentan una forma y un contenido comparativos, por ejemplo la historia de David y Goliat. Estudios comparativos de sistemas educativos se realizan en países desarrollados con el fin de incorporar las experiencias positivas llevadas a cabo en otros países. Organizaciones internacionales, especialmente la UNESCO, han contribuido a la creación de bancos de datos educativos mundiales que contribuyen a tales estudios.

Objetivos

El objetivo de estos estudios comparativos en temas de ciencia, tecnología y educación es promover el conocimiento y la comprensión de las similitudes y disparidades de sus características básicas y aplicadas.

Materiales y Métodos

Los estudios se han preparado y publicado mediante comparativos en diversas situaciones de la vida cotidiana que requieren de los conocimientos de ingeniería, científicos y tecnológicos, tipo como: A) La corrosión de metales y respiración biológica; B) Materiales duros, estructurales y blandos, funcionales; C). Transporte tubular de agua y sangre; D). Polución y corrosión atmosférica en regiones áridas (Mexicali, como caso tipo) y marinas (Ensenada, como caso tipo); E). Degradación de plata y cobre en componentes electrónicos,  desarrollados por investigadores del Instituto de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC) y la Universidad Politécnica de Baja California (UPBC).  La metodología aplicada incluye métodos de investigación adecuados en el campo de la ciencia e ingeniería de materiales, la biología y el ambiente, propiedades fisicoquímicas y mecánicas; comportamiento en distintos ambientes e industrias, procesos de deterioro y las prácticas de mantenimiento preventivo y curativo aplicadas para asegurar su servicio a largo plazo.

Resultados y Discusión

A continuación, se presentan los resultados y la consecuente discusión, obtenidos y desarrollados en los siguientes estudios comparativos:

Corrosión metálica y respiración biológica (Schorr et al., 2011).

Los metales se corroen por su tendencia natural a retornar al estado previo de oxido, como mineral. La corrosión ocurre por la reducción del oxígeno disuelto  (OD) en el agua en soluciones de pH neutral o por reducción  de iones H⁺ en soluciones acídicas. En comparación, la respiración biológica  en el cuerpo humano es un proceso fisicoquímico que consiste en la oxidación de los alimentos (carbohidratos, proteínas y grasas), por reacción con O₂ del aire, necesario para mantener las funciones y la temperatura corporales. En las plantas, la respiración involucra el proceso de fotosíntesis, basado en la absorción de CO₂ del aire, con la participación de la clorofila y la expiración de O₂. El cuerpo humano aspira O₂, el cual es absorbido por la hemoglobina de la sangre en los pulmones y transportado a los tejidos y órganos. La sangre carbonatada retorna a los pulmones donde se desprende y se expira CO₂. Las similitudes y disparidades en estos procesos se muestran en la Tabla 1.

Materiales duros y blandos (Schorr et al. 2012): ¿Cuáles son las características de los materiales para ser clasificados en duros, estructurales y blandos, funcionales? Desde los albores de la civilización, la humanidad utilizó tales materiales, diferenciándolos según sus propiedades y uso. La piedra, la sílice, los metales, los ladrillos, el adobe y la madera fueron los materiales duros para la construcción de las viviendas, las armas, utensilios de trabajo y vehículos. Sus ropas, chozas, canoas se fabricaron de materiales orgánicos livianos: cueros, lana  y huesos de animales, fibras vegetales y animales: lino, mimbre, juncos, etc. Los materiales duros generalmente son rígidos, fuertes, pero pesados; los materiales blandos son elásticos, flexibles, livianos pero débiles (e.g., la piel, cartílagos  y en particular los tubos cardiovasculares: arterias, venas y capilares). Los ductos de acero o plástico se emplean en la conducción de fluidos: aguas, gases, petróleo y los tubos cardiovasculares transportan la sangre oxigenada a los tejidos y órganos del cuerpo y la sangre carbonatada de vuelta a los pulmones. Todos estos materiales se corroen, deterioran, degradan y envejecen por lo cual deben ser protegidos y mantenidos, reparados o reemplazados para asegurar la función a largo plazo de los elementos de la infraestructura y de los órganos vitales del cuerpo humano (Tabla 2).

Aspectos educacionales: Los estudios comparativos facilitan la interacción entre estudiantes y maestros, para explicar y entender las similitudes y diversidades que existen en los fundamentos, procesos y eventos de la naturaleza, la corrosión de los metales (Monocmanova, 2007; Raichev et al, 2009) y la respiración de animales y plantas (Mader  et al, 2009), ambos basados en reacciones de oxidación-reducción con participación de O₂ y CO₂. En conversaciones y discusiones en el aula, los estudiantes de ciencia y tecnología expresaron su interés en los estudios comparativos, puesto que despiertan su curiosidad y expanden sus conocimientos y su entendimiento en diferentes campos: desde la metalurgia de metales hacia la biología del cuerpo humano. Los temas mencionados en este trabajo constituyen una parte integral del programa de Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería, organizado y dirigido por miembros del Instituto de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Baja California, México. Este tipo de estudios tienen un alto valor cognitivo y educativo puesto que permiten al maestro explicar los principios de química, física y termodinámica, y  a los estudiantes a entender y capturar estos fundamentos. De esta manera, el alumno conocerá áreas avanzadas como la biología celular, ingeniería molecular, ciencia de materiales, procesos de deterioro y rehabilitación del cuerpo humano y mantenimiento y reparación de equipos industriales. Un caso típico de aplicación es el estudio comparativo de polución y corrosión atmosférica (caso D) realizado en una región árida y seca (Mexicali) y una región marina y húmeda (Ensenada), ambas regiones ubicadas en el Estado de Baja California. En esta amplia investigación, han participado académicos y personal del sector industrial y los resultados se han analizado y discutido en el aula, con la activa participación de alumnos.

Conclusiones

En conclusión, los estudios comparativos fomentan la divulgación científica y tecnológica y el desarrollo innovativo de los recursos humanos y de las entidades de educación superior.