Personas y lugares en Penn: Makerspaces

Jul 13, 2023

Campus y Comunidad

En el siglo XXI, las universidades no solo enseñan a los estudiantes sobre el mundo conocido, sino que los ayudan a navegar hacia el siguiente horizonte. A qué se parece esto? Además de las lecciones sobre razonamiento crítico, habilidades de comunicación y análisis, a veces la mejor manera de enseñar la resolución de problemas y la autosuficiencia es pedirles a los estudiantes que creen algo con sus propias manos.

Ya sea un lugar altamente técnico para ingenieros capacitados que construyan motores de metal, como el Laboratorio de Maquinado de Precisión, un lugar para intercambiar ideas y cómo llevarlas al mercado como Venture Lab, o un lugar de acceso abierto para jugar como Education Commons, makerspaces ofrezca un lugar para jugar con herramientas eléctricas, explotar a Metallica y conducir robots entre sí. Esencialmente, son donde los estudiantes pueden resolver las cosas, fallar y volver a intentarlo. Y a veces balancear un martillo.

Una leve voluta de humo acre sale de la máquina de corte por láser en Education Commons. "No te preocupes por el olor", dice Tex Kang, coordinador del programa digital de tecnología y juegos. "Está literalmente quemando leña".

Siguiendo una serie de comandos, la máquina láser está quemando recortes precisos en delgadas obleas de madera. En siete días, estas obleas de madera se ensamblarán en robots de batalla completamente funcionales, capaces de competir en una carrera de obstáculos, un partido de fútbol y una batalla a muerte. (La muerte, en este caso, se refiere al estallido del globo de un niño). Pero hoy, la madera es solo madera, uno de los muchos kits para construir su propio robot que Kang y el personal ofrecen gratis a los estudiantes, profesores y personal de Penn. Christine Kemp de Education Commons, un espacio de creación que forma parte de Penn Libraries.

Ubicado en un entrepiso sobre Franklin Field, Education Commons es un espacio rectangular con ventanas abovedadas con marcos de acero que dan una sensación de luz, espacio y posibilidades expansivas. Kemp y Kang están aquí para hacer realidad esas posibilidades. Ayudan a la comunidad de Penn a buscar proyectos de clase y ejercicios de creación de equipos, y a manejar el estrés escolar, con una máquina de corte por láser, tres impresoras 3D y una visión creativa.

Abierto a cualquier persona con una PennCard, Education Commons es parte de una iniciativa para hacer accesible la alta tecnología, dice Kang. "Como, la imprenta fue increíble. Ahora tenemos máquinas digitales en casa". Los tiempos han cambiado, y la educación cambia con ellos. "Las bibliotecas son una fuente de riqueza, conocimiento y accesibilidad... prestamos tecnología, computadoras portátiles, programas, para que los estudiantes tengan una educación más allá de los libros o las necesidades académicas", dice.

Las impresoras 3D son tecnología de código abierto, dice Kang. "Queremos compartirlo con todos y esa es la filosofía detrás de los makerspaces. Queremos accesibilidad, queremos libertad para comenzar a construir. No queremos obstáculos, monetarios o educativos, porque cualquiera puede unirse".

Como tal, Education Commons puede ayudar a un estudiante a diseñar un modelo físico de un cerebro utilizando la tomografía computarizada de ese estudiante (un proyecto real) o proporcionar un kit para hacer aretes tallados en madera o una plantilla para imprimir en 3D una púa de guitarra con el tema de Minecraft.

Si alguien ingresó a Education Commons y estaba nervioso o no estaba seguro de cómo comenzar, Kang dice que les pregunta qué les gusta. Si les gusta Star Wars, puede ayudarlos a hacer un sable de luz. Si tienen un perro, en 30 minutos puede ayudarlos a hacer una placa de identificación NFC (comunicación de campo cercano) con la información médica, la práctica veterinaria y la comida favorita del canino. "Quiero facilitarles algo que les apasione, porque eso es lo que me motiva, e imagino que eso es lo que los motiva a ellos", dice Kang. "Estarán más motivados para aprender".

En abril, Education Commons organizó dos eventos makerspace "construye tu propio robot" y una batalla final con una docena de bots. Kang construyó una carrera de obstáculos que involucró vehículos robot corriendo alrededor de conos y a través de un campo minado de pelotas de golf y plástico que parece hielo picado transparente y brillante.

Excepto que ahora los vehículos se están atascando.

"Tex", dice Kemp, "creo que tu carrera de obstáculos podría ser..."

"¿Demasiado difícil? Puedo ajustar la dificultad". Kang se acerca y levanta algunos de los obstáculos intermedios. Una vez más, los vehículos zumban alrededor del recorrido. Los espectadores notan qué modelos lo hacen bien y cuáles tienen problemas, aplaudiendo e incitándose unos a otros.

"Oh", dice un estudiante. "Esto es divertido."

En la planta baja del edificio Towne hay un grupo de makerspaces o, como los llaman los ingenieros, laboratorios. Este es el hogar de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada (MEAM), un departamento dentro de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. Todos los laboratorios apoyan el trabajo de curso y la investigación de los estudiantes. Hay uno con impresoras 3D. Hay uno con cortadoras láser e impresoras 3D. Está el laboratorio de garaje y la biblioteca de herramientas, donde los estudiantes pueden tomar prestada una sierra ingletadora o una lijadora orbital.

Luego está el Laboratorio de Mecanizado de Precisión (PML), con cuatro molinos manuales, cinco tornos manuales, tres molinos híbridos Prototrak, tres molinos de Control Numérico por Computadora (CNC) y varios otros equipos de creación de prototipos de metal con una nomenclatura cada vez más opaca. Hay Metallica en el estéreo. Hay virutas de metal en el suelo de hormigón fregado. Hay acceso muy exclusivo a las máquinas.

La única forma de ingresar sin ser un empleado es inscribirse en MEAM 201, un curso práctico basado en proyectos diseñado para enseñar a los estudiantes universitarios de segundo año a diseñar y fabricar sistemas mecánicos. Los estudiantes pasan el semestre de primavera construyendo sus propios motores térmicos, poniendo su propio flash en el sistema. El día de la prueba del motor, todas las máquinas están funcionando, dice Peter Bruno, el coordinador del laboratorio educativo, uno de los cuatro ingenieros mecánicos que trabajan en los laboratorios.

El trabajo de Bruno, dice, es "ayudar a los estudiantes a descubrir cómo hacer las cosas que quieren hacer". La idea es ayudar a los estudiantes a aprender sobre el proceso de fabricación de arriba a abajo haciendo sus propios productos.

Hay muchas partes móviles, dice. Se pasa de un diseño conceptual a un producto real fabricado. Luego está el presupuesto. ¿Se pueden usar piezas de estantes para la fabricación o todo tiene que ser personalizado? "La forma en que especificas algo cambia la cantidad de dinero que vas a cobrar", dice Bruno.

Además, el diseño digital es muy diferente del diseño físico, dice. "Los números que pones, la forma que creas, no es lo último", dice Bruno. Como muchos ingenieros, tiene la mente de un solucionador de problemas. "Cuando realmente estás haciendo un producto físico, necesitas saber: ¿Cómo se sentirá cuando llegue al final? ¿Cómo se moverá? ¿Cómo sonará? Todos esos fragmentos y piezas. ¿Se verá como yo quiero? Todo eso importa".

A lo largo de la explicación de Bruno hay interjecciones afirmativas de Joe Valdez, uno de los dos técnicos de instrumentación del personal que comenzó a mecanizar hace más de cuatro décadas como aprendiz en Navy Shipyard.

"Los estudiantes aman a Joe. Tiene mucha experiencia y una actitud positiva", dice Bruno. El sentimiento es mutuo. Los estudiantes, dice Valdez, son la mejor parte de su trabajo.

"Para mí, es más técnico", dice Bruno. "Estoy en el lado de la educación porque me encanta la idea de conseguir que alguien, nunca pensaste que podrías hacerle esto, estás listo para patear a algunos..."

"Y yo soy más un terapeuta", dice Valdez. "Límpiate las lágrimas".

Las lágrimas suceden, dice. Está la carga de trabajo, el estrés universitario general y, a veces, los problemas personales, dice Valdez. Es conocido por hacer un poco de asesoramiento sobre relaciones.

Luego, los estudiantes se estresan por encontrar pasantías, dice Bruno. "A veces solo necesitan a alguien, no a sus padres, para decir, las cosas son difíciles, pero vas a estar bien".

"La otra parte de esto es, y hay un montón de investigación al respecto, que es un beneficio para la salud mental", dice Bruno. "Como, realmente estar adentro, tocar las cosas, hacer las cosas".

Cuando los estudiantes entran en la zona, pierden la noción del tiempo. "Es muy zen", dice. "Estás girando los diales, estás obteniendo tus números..."

"Es terapéutico", dice Valdez.

En el fondo, un estudiante de ingeniería mecánica coloca una placa de metal en su lugar. "Y a veces llegas a golpear cosas con un martillo", dice Bruno. "Eso se siente bien."

Elevándose sobre las calles 40th y Sansom con placas azul verdosas de vidrio rectangular, Tangen Hall no oculta su luz bajo ningún bushel. Construido en 2020, es un espacio de 68,000 pies cuadrados con siete pisos de espacio de trabajo comunal y nueve laboratorios y estudios. Es el hogar de Venture Lab, el centro de emprendimiento de Wharton School.

Puede ser fácil sentirse intimidado, pero Sebastián Jaramillo, el director de operaciones, está aquí para hacer que los estudiantes se sientan bienvenidos. Jaramillo, un graduado de 2010, también es un estudiante de primera generación de bajos ingresos (FGLI). Nacido en Elizabeth, Nueva Jersey, pasó su infancia tanto en Colombia como en Staten Island, Nueva York y ahora le apasiona hacer que Tangen Hall (abierto de lunes a sábado, de 7 am a 9 pm) sea accesible para todos los estudiantes de Penn, quienes, con un membresía gratuita, puede asegurar acceso adicional fuera del horario de atención, junto con 50 impresiones 3D gratuitas por semestre y fotografías de rostros gratuitas.

Los estudiantes también pueden enviar solicitudes para ideas de proyectos o aplicar a programas dentro de una de las cuatro "vías" de Venture Lab: Exploradores, Fundadores, Inversionistas o Navegantes. No tienes que esperar esa idea millonaria para desarrollar habilidades, dice Jaramillo.

Jaramillo se inició en la industria alimentaria, construyendo cocinas comunitarias "compartidas/fantasmas" y comenzando un negocio de alimentos. "No tienes que ser un unicornio para ser un emprendedor", dice. "Aunque a veces, solo necesitas un poco de tiempo para resolverlo".

Se necesita tiempo, junto con recursos, apoyo y aliento, dice. La cocina de prueba por sí sola, si hubiera existido cuando Jaramillo era estudiante, "me habría quitado cinco años de tiempo", dice. "Si hubiera estado en este edificio y comunidad, habría aprendido mucho antes de lanzar mi propia empresa".

Los laboratorios de fabricación en el primer piso de Tangen Hall están orientados a la creación física, dice Jaramillo, y los estudiantes hacen de todo, desde muebles hasta parlantes Bluetooth y pelotas antiestrés que se ven (y huelen) a pan dulce, el pastel mexicano.

Kausi Raman, estudiante de maestría de segundo año en el programa de Diseño Integrado de Productos en Penn Engineering, ha utilizado el laboratorio de fabricación para desarrollar "una herramienta eléctrica segura para los niños", dice.

La idea surgió de conversaciones que Raman y su cofundador, Max Liechty, tuvieron con educadores. Querían enseñar diseño a los niños. Pero los niños estaban frustrados por trabajar con cartón, su material de diseño. Era voluminoso y difícil de manejar con unas tijeras desafiladas a menudo, y se rompía o doblaba con facilidad.

El modelo de Raman y Liechty es un cuadrado verde y azul, impreso en una máquina 3D. Han construido alrededor de 10 prototipos durante el último año. Corta curvas y líneas sin costuras en cartón corrugado, sin cuchillas ni bordes afilados.

Es imposible meter incluso un dedo meñique a través de la protección perforadora, y el subproducto son pequeños semicírculos de cartón. "Cómo funciona, es como un perforador realmente rápido", dice Raman.

Cuando se gradúe en mayo, Raman se convertirá en la primera diseñadora residente de Tangen Hall. Ayudará a los estudiantes con sus proyectos y seguirá trabajando por su cuenta, lo que espera sea ampliamente accesible para los estudiantes de primaria.

El segundo piso alberga el Food Innovation Lab, una cocina de prueba con amplias puertas estilo garaje que se abren de par en par para revelar relucientes superficies de acero inoxidable. Aquí, Jessica Ramses, también en el programa de Diseño Integrado de Productos, está trabajando en galletas saladas y un nuevo tipo de pasta, hecha de un antiguo grano mediterráneo.

En comparación con la pasta hecha con harina blanca, este ingrediente misterioso tiene un 40 % menos de calorías, un 60 % menos de carbohidratos, un 50 % más de proteína y el doble de fibra, dice Ramses. Se cocina en tres minutos. ¿También? Tiene un sabor increíblemente delicioso, de alguna manera tanto a queso como a nuez, sin contener queso ni nueces.

"Todos seguían comiéndolo seco", dice Ramses. "Estábamos tan confundidos. La pasta sabía muy bien, pero lo primero que hizo la gente fue comer pasta seca. Así que pensamos que hoy vamos a tratar de hacer una galleta sin nueces usando el mismo proceso de cosecha y ver si eso sabe bien, porque es una posible vía de expansión para nosotros".

Ella espera que su producto revolucione la industria. "La pasta es algo que me apasiona porque es un alimento reconfortante. Es una comida, y la gente consume mucho. Es fácil. Y si podemos hacer pasta, pero que sea realmente saludable, entonces creo que los niveles de impacto serán ser enorme", dice Ramsés.

Tangen Hall fue diseñado con la premisa de crear un espacio de cero a 100 para el emprendimiento, dice Jaramillo. El personal trabaja con los estudiantes en el desarrollo de productos o recetas, costo, estrategia de mercado, empaque, diseño, asuntos legales, licencias, todo, desde las tuercas y tornillos hasta los toques finales.

Administrar Tangen Hall es como atender una planta, dice Jaramillo. "Nosotros, como organización, estamos realmente posicionados para ayudar a que estas ideas germinen y florezcan. Y creo que eso comienza con una atmósfera acogedora".