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2.4: El impacto global y social de la ingeniería

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    La ingeniería ha tenido un impacto en todos los aspectos de la sociedad. Mira a tu alrededor y observa todas las cosas que han sido hechas por los humanos. A través del diseño, la fabricación, las pruebas o la venta, un ingeniero probablemente tuvo algo que ver con la mayoría de estos artículos hechos por humanos.

    Grandes logros de ingeniería

    Actividad

    ¿Se te ocurren algunos grandes logros de ingeniería? Tómese unos minutos para hacer una lista de algunas de las cosas más importantes que han desarrollado los ingenieros. Podría ayudar pensar en cosas que han cambiado la forma en que vive la gente. Por ejemplo, hace un siglo la gente confiaba en velas y linternas para la luz. ¿Cómo ha cambiado esto? Cuando termines de hacer una lista, compártela con otra persona y descubre cuáles creen que son los logros de ingeniería más importantes.

    Ahora que tiene una lista de grandes logros de ingeniería, vea lo que otros han identificado como los logros más importantes de este siglo. A continuación, encontrarás varias figuras, cada una de las cuales representa un logro significativo de ingeniería del siglo XX. Mire cada figura cuidadosamente y trate de determinar qué logro de ingeniería representa. Consulta para ver si tienes el logro en tu lista. Si no está ahí, agréguela. Cada logro se discute brevemente después de la figura.

    La Academia Nacional de Ingeniería (NAE) ha identificado los veinte logros de ingeniería más importantes del siglo XX. El NAE ha creado una página web (http://www.greatachievements.org/) que describe estos logros y los impactos que estos logros tienen en la vida cotidiana de las personas. Muchos de estos logros son tan utilizados en nuestra sociedad que los damos por sentado. Se describen diez de los veinte logros; los otros diez logros se pueden encontrar en la página web de la NAE.

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    El horizonte de la Nueva Área de Pudong en Shanghai, China por la noche.

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    Las luces de las principales ciudades del mundo son visibles desde el espacio por la noche.

    La Figura anterior muestra las brillantes luces de la Nueva Área de Pudong en Shanghai, China. La siguiente Figura anterior muestra luces visibles desde el espacio por la noche representan electrificación. La electrificación es el proceso de poner la electricidad a disposición de un gran número de personas. Utilizamos la electricidad no solo para la luz, sino también para alimentar maquinaria, instrumentos y electrodomésticos. ¿Cuántos dispositivos eléctricos o alimentados por batería usas en un día? Sin electrificación, hoy no tendríamos ninguno de estos dispositivos.

    Un concept car Toyota.

    Un concept car Toyota.

    La figura anterior muestra un automóvil de aspecto bastante tecnológico. Los primeros autos producidos en Estados Unidos se vendieron en 1901, principalmente como novedades para los ricos. Sin embargo, para 1920 los automóviles fueron producidos en masa. Antes del automóvil la gente trabajaba cerca de donde vivía; uno tenía que vivir en la ciudad para poder trabajar en la ciudad, ya que la distancia más grande que era práctico recorrer regularmente era de solo unas pocas millas. Una granja o una fábrica que no estuviera cerca de una ciudad no podían transportar fácilmente mercancías al mercado. De esta manera al automóvil se le atribuye haber liberado a las personas de las limitaciones de la geografía y haber contribuido en gran medida a elevar los ingresos y la riqueza.

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    Un avión a reacción de alto vuelo deja estelas en el cielo. Una estela es la raya blanca (o nube) formada detrás de los motores de un avión de alto vuelo.

    La figura anterior muestra un avión a reacción y sus estelas mientras vuela alto en el cielo. Los aviones liberaron aún más a las personas de las limitaciones de la geografía al hacer posibles los viajes rápidos de larga distancia. Los aviones también son responsables de avanzar en una economía global.

    Agua potable limpia que fluye de un grifo.

    Agua potable limpia que fluye de un grifo.

    La figura anterior muestra un grifo de agua, y representa el suministro y distribución de agua potable. El agua potable ha tenido un impacto significativo en la vida humana. Durante los años 1700 y 1800, miles de personas murieron a causa de enfermedades como el cólera, el tifus y la fiebre tifoidea transmitida por el agua, y miles y miles se enfermaron. Un suministro de agua potable y una buena distribución no sólo mejoraron la salud, sino que también contribuyeron al crecimiento de nuevas ciudades, al desarrollo de la energía hidroeléctrica, al mejoramiento del crecimiento de los cultivos y a la disponibilidad de agua recreativa.

    Un banco de trabajo electrónico.

    Un banco de trabajo electrónico.

    La figura anterior muestra un taller de electrónica. Nuestro mundo está lleno de dispositivos electrónicos, incluyendo computadoras, teléfonos móviles, reproductores de música, cámaras, calculadoras, cajeros automáticos y televisores, por nombrar algunos. Utilizamos la electrónica para la comunicación, el entretenimiento, la fabricación, para diagnosticar enfermedades, para ayudarnos a conducir nuestros autos y para miles de actividades cotidianas.

    Un televisor que se fabricó en 1953.

    Un televisor que se fabricó en 1953.

    La imagen (Figura anterior) muestra una televisión temprana, fabricada en 1953. La radio y la televisión son dispositivos electrónicos que merecen una atención especial por su impacto en la forma en que se comunican las noticias y la información. Previo al desarrollo de estas tecnologías, las noticias y la información viajaban lentamente, a través de formas escritas de comunicación. Hoy en día, la televisión permite a las personas ver eventos mundiales en tiempo real. Con sus cientos de canales, la gente también puede experimentar otras tierras y culturas y entretenerse.

    Un sistema de riego riega el cultivo de plantas de algodón.

    Un sistema de riego riega el cultivo de plantas de algodón.

    La imagen (Figura anterior) muestra un sistema de riego para una granja grande, y representa la mecanización agrícola (el desarrollo de máquinas que ayudan a los agricultores a producir cultivos). Antes del desarrollo de equipos agrícolas, los agricultores confiaban en los animales para ayudarlos a arar sus campos. La siembra, el riego y la cosecha de los cultivos se hicieron a mano. La cantidad de trabajo requerido para producir cultivos limitó los cultivos que los agricultores individuales podían cultivar. Esto también significó que muchas personas estaban empleadas en la agricultura y muchas familias cultivaban sus propios productos. Las máquinas hicieron posible que un solo agricultor produjera mayores cantidades de cultivos, así como una calidad de cultivos más consistente. Esto, a su vez, proporcionó mayores suministros de alimentos para la sociedad, y redujo su costo.

    Una computadora HB85B, fabricada a principios de la década de 1980.

    Una computadora HB85B, fabricada a principios de la década de 1980.

    La imagen (Figura arriba) muestra una computadora temprana. Las computadoras cambian la forma en que nos comunicamos. Las computadoras nos ayudan a escribir; este capítulo ha sido escrito, formateado y distribuido por computadora. En ingeniería y ciencia realizan cálculos complejos; hay muchos problemas, como la predicción del tiempo, que requieren miles de millones de cálculos. Sin computadoras, no podríamos hacer estos cálculos complejos. También se utilizan computadoras para controlar máquinas. Las computadoras ayudan a guiar y volar aviones; controlan el motor de tu auto. Las computadoras pueden almacenar grandes cantidades de información que está fácilmente disponible, y nos conectan con el mundo a través de Internet. Las computadoras facilitan el aprendizaje y nos brindan una gran fuente de entretenimiento.

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    LifeStraw es un dispositivo de purificación de agua diseñado para filtrar bacterias del agua y es alimentado por succión. El agua se pasa a través de una cámara de perlas recubiertas de yodo que mata bacterias y parásitos. Cuesta alrededor de $3.75 y puede durar un total de 700 litros de agua.

    La imagen (Figura superior) muestra a una mujer bebiendo agua a través de una pajita de filtración, y representa un ejemplo de tecnología de salud. La paja especializada es capaz de filtrar bacterias y parásitos dañinos de los suministros de agua contaminada. En las últimas décadas, se han desarrollado numerosas tecnologías de salud que han disminuido las tasas de mortalidad, aumentado la duración de la vida y contribuido a una mejor calidad de vida. Estas tecnologías incluyen técnicas quirúrgicas avanzadas, órganos artificiales, instrumentos que pueden diagnosticar dolencias y dispositivos preventivos de salud.

    Paredes de edificios de departamentos.

    Paredes de edificios de departamentos.

    La imagen de arriba (Figura arriba) puede ser la más difícil de discernir. La imagen muestra el costado de un edificio grande con unidades de aire acondicionado en muchas ventanas. El aire acondicionado se desarrolló originalmente para ayudar a enfriar los procesos de fabricación. A mediados del siglo XX, se desarrolló el aire acondicionado doméstico, alimentando un crecimiento explosivo en ciudades Sunbelt como Las Vegas, Houston y Phoenix. El aire acondicionado ha cambiado nuestros ambientes de trabajo, permitiéndonos trabajar con mayor comodidad. También ha cambiado los patrones del trabajo estacional y el juego.

    Los otros diez grandes logros de ingeniería del siglo XX identificados por el NAE incluyen autopistas, naves espaciales, Internet, imágenes, electrodomésticos, tecnologías de salud, tecnologías petroleras y petroquímicas, láser y fibra óptica, tecnologías nucleares y materiales de alto rendimiento.

    Actividad de Enriquecimiento (Medio)

    Redactar un breve reportaje sobre uno de los grandes logros de ingeniería del siglo XX de la lista anterior en este capítulo. Dé algunos ejemplos específicos de cómo el logro ha cambiado la forma en que vive la gente y explica por qué el logro es importante.

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    Antes del telégrafo, teléfono y automóvil, los mensajes se enviaban a caballo. Esta figura muestra el sello oficial del Departamento de Correos, predecesor del Servicio Postal de Estados Unidos.

    El impacto de la ingeniería

    Para entender el impacto de la ingeniería en la sociedad podemos imaginar cómo vivían las personas hace 100 años antes de que existieran estas tecnologías. Por ejemplo, ¿cómo se comunicaba la gente sin teléfonos e Internet? El método principal de comunicación de larga distancia fueron las letras. Si bien las cartas son un medio maravilloso de comunicación, tardan tiempo en escribir y aún más en ser entregadas. Si la distancia entre el remitente y el destinatario era grande, puede haber tardado meses en entregar una carta a través de Pony Express (Figura anterior).

    Los avances en la comunicación también han ayudado a cambiar la forma en que muchas empresas trabajan hoy en día. ¿Recuerdas el perfil de Ashley, nuestra primera ingeniera? Ashley trabaja en casa administrando dos equipos de ingeniería de todo el mundo. Eso no hubiera sido posible con las letras. Las soluciones de ingeniería han mejorado continuamente la calidad de vida, agregado valor comercial e influido significativamente en la economía global.

    La ingeniería tiene consecuencias tanto intencionadas como no deseadas. Por ejemplo, el aire acondicionado hace posible una vida cómoda en gran parte del sur de Estados Unidos. Sin embargo, a veces las consecuencias no deseadas de las nuevas tecnologías pueden ser negativas. Hace aproximadamente una década, los científicos descubrieron que el freón y gases similares utilizados en los aires acondicionados estaban contribuyendo a dañar la capa protectora de ozono de la Tierra. En consecuencia, hubo que desarrollar nuevos gases y tecnología. Considera también el impacto en la cultura de los aires acondicionados. Antes del aire acondicionado, muchas personas se sentaban en su porche delantero por las noches, en parte porque sus casas estaban demasiado calientes. Además, las personas a menudo tenían techos muy altos, un diseño destinado a ayudar con la refrigeración del hogar.

    Otro ejemplo de consecuencias no deseadas es que hace varios años una empresa desarrolló semillas de maíz que eran altamente resistentes a los herbicidas e insectos para que los agricultores no necesitaran rociar venenos en sus campos. Una consecuencia no intencionada fue que el nuevo tipo de semilla de maíz, después de haber estado creciendo por varios años, comenzó a crecer en campos donde no había sido plantada. Los agricultores intentaron matar las plantas de maíz no deseadas pero no pudieron hacerlo porque el maíz era resistente a los venenos.

    El futuro de la ingeniería

    Es muy difícil predecir el futuro de la ingeniería, pero los ingenieros intentan esto cada vez que diseñan nuevos productos. Los ingenieros tratan de determinar lo que la gente quiere y necesita, tanto ahora como en el futuro, y luego diseñan cosas para satisfacer esos deseos y necesidades.

    Si bien no sabemos exactamente qué pasará en el futuro, podemos examinar algunos escenarios posibles. Considera las catástrofes naturales. Ha habido muchas catástrofes significativas en la última década, incluidos poderosos huracanes, terremotos y tsunamis que han matado a cientos de miles de personas y destruido una gran cantidad de propiedades. Si nos remontamos más atrás en la historia del mundo también encontramos que grandes erupciones volcánicas y raras colisiones con meteoritos han impactado a todo el planeta. Los ingenieros están trabajando en formas de proteger a las personas y la propiedad de estos desastres, así como formas de predecir y responder rápidamente a este tipo de desastres.

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    Porcentaje de adultos (15-49 años) en África infectados por el virus VIH/SIDA en 1999. Porcentaje de adultos (15-49 años) en África infectados por el virus VIH/SIDA en 1999. Los países destacados en colores claros tuvieron menos de 2% infectados, mientras que los países resaltados en colores oscuros tuvieron más de 20% y hasta 30% infectados. Los países grises no tenían datos disponibles.

    Otra amenaza para el bienestar de las personas proviene de la enfermedad. Entre 1300 y 1500, la peste bubónica mató entre un tercio y la mitad de la población europea. Posteriormente, el cólera también mató a grandes números. Hoy en día, estas enfermedades han sido erradicadas en gran medida en el mundo desarrollado a través de la ingeniería de sistemas de agua potable y saneamiento. Sin embargo, el mundo enfrenta actualmente una epidemia de sida (Figura anterior), y es probable que haya nuevas amenazas de enfermedad en el futuro. Los ingenieros trabajarán con científicos, gobiernos y trabajadores de la salud para desarrollar e implementar tecnologías que prevengan y respondan a estas amenazas.

    Otra necesidad cierta que será satisfecha por la ingeniería es la energía. Debido a que todas las personas en el mundo necesitan energía, la producción y el uso mundiales de la energía están creciendo a un ritmo rápido. Se podría recordar que tanto la electrificación como el automóvil fueron catalogados como grandes logros de ingeniería del siglo XX. Los combustibles fósiles, la fuente de energía más utilizada para producir electricidad y alimentar automóviles, también causan contaminación y contribuyen al calentamiento global. Además, los suministros de combustibles fósiles son limitados y cada vez son más caros. Algunos se preguntan si el mundo puede sostener los patrones actuales de crecimiento energético y consumo. Con solo unos pocos países que poseen la mayoría de los recursos energéticos, existe una mayor preocupación por el suministro de energía a precios que la mayoría de la gente puede permitirse. Ingenieros y científicos están trabajando en el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas para el futuro.

    Algunas tendencias emergentes en ingeniería se encuentran en las áreas de biotecnología y nanotecnología. En el área de biotecnología, los ingenieros están trabajando en diseños que impactan en el cuerpo humano, los animales y la vida vegetal. Ingenieros y científicos están trabajando en tecnologías para ayudar a los ciegos a ver, a los discapacitados auditivos a escuchar y a los discapacitados a caminar. La biotecnología también ha abierto la posibilidad de áreas polémicas como la clonación. Los ingenieros también están trabajando con científicos para desarrollar cultivos y procesos que puedan ser utilizados como combustibles para la energía.

    La nanotecnología se refiere al desarrollo de productos y componentes que son muy pequeños, típicamente entre 1 y 100 nanómetros. Un nanómetro es de 1×10−9 metros. Un nanómetro es tan pequeño que se necesita un microscopio muy potente para ver un objeto de ese tamaño. Si bien el área de la nanotecnología es muy nueva, se muestra prometedora de proporcionar nuevas tecnologías que van desde materiales más ligeros y más fuertes hasta nanorobots que puedan reparar células individuales hasta nuevos tratamientos para el cáncer.

    Actividad de Enriquecimiento (Largo)

    Imagine el futuro diseñando y dibujando una imagen de un nuevo producto. Explique qué necesidad o propósito está cumpliendo el nuevo diseño. Pide a otros que revisen tu diseño y te den algunos comentarios. Luego usa los comentarios para rediseñar tu producto.

    Preguntas de revisión

    Las siguientes preguntas te ayudarán a evaluar tu comprensión de la Sección de Ingeniería de Descubrimiento. Puede haber una, dos, tres o incluso cuatro respuestas correctas a cada pregunta. Para demostrar su comprensión, debe encontrar todas las respuestas correctas.

    1. Un área emergente de ingeniería es
      1. nanotecnología
      2. geotecnología
      3. aerotecnología
      4. retrotecnología
    2. La electrificación es
      1. generar y distribuir electricidad a muchos usuarios diferentes
      2. ser conmocionado por la electricidad
      3. alimentar maquinaria, instrumentos y electrodomésticos con electricidad
      4. no es un logro de ingeniería importante
    3. El automóvil y el avión de pasajeros
      1. han liberado a la gente de las limitaciones de la geografía
      2. son logros importantes de ingeniería
      3. tienen el mismo tipo de motores
      4. son peligrosos y deben ser abandonados
    4. Computadoras
      1. brindarnos entretenimiento
      2. máquinas de control
      3. realizar cálculos complejos
      4. almacenar grandes cantidades de información
    5. Aire acondicionado
      1. no ha tenido consecuencias negativas imprevistas
      2. contribuyeron al daño de la capa de ozono de la Tierra
      3. fue desarrollado originalmente para su uso en automóviles
      4. hace la vida cómoda en el sur de Estados Unidos
    6. El futuro de la ingeniería es
      1. fácil de predecir
      2. determinado por ingenieros que intentan diseñar cosas para satisfacer los deseos y necesidades de la gente
      3. atado a la producción de energía
      4. no afectados por desastres naturales

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