Densimoli: revolución didáctica para entender la densidad

No todos los conceptos pueden ser entendidos a través de una pantalla, sentir con las manos o palpar puede ser determinante para que cualquier estudiante comprenda un concepto. Bajo esa idea, el profesor Jorge Martín Molina Escobar, docente del departamento de Geociencias y Medio Ambiente de la Facultad de Minas, quien materializó esa experiencia en una caja de densidades que apela al tacto como herramienta sensorial, no solo para estudiantes de ingeniería, sino para todo aquel que quiera conocer profundamente qué es densidad y cuáles son sus variaciones e implicaciones. 

Densimoli es una caja de madera que horizontalmente va del 1 al 10 y contiene 10 minerales en tres estados diferentes: compacto, triturado y pulverizado. Cada estado del elemento está encapsulado en una pequeña urna acrílica transparente para que sea observado en detalle y también pesado; con el simple ejercicio de tomar dos muestras o más con las manos, se entregan ideas y respuestas sobre las variaciones de los elementos. Son muestras como la pumita volcánica, extremadamente ligera, y llega hasta materiales de altísima densidad como el plomo, pasando por el mármol y el óxido de hierro. 

“Cada material fue seleccionado cuidadosamente para representar una franja distinta en la escala, cubriendo el 99% de todos los materiales de la corteza terrestre. El formato de la herramienta está diseñado con precisión ergonómica: cubos de 3 centímetros por lado, el tamaño óptimo para facilitar la manipulación sin comprometer la percepción del peso. Probamos con cubos más grandes y más pequeños, pero tres centímetros fue la medida ideal”, explicó Jorge Martín Molina Escobar, autor intelectual de esta herramienta.

Esta caja se utiliza actualmente en asignaturas como Laboratorio de Geología Física, Topografía y Ciencias de Materiales y está financiado por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. 

Su nombre se relaciona con la escala de Mohs de dureza de los materiales, desarrollada por el geólogo y mineralogista alemán Friedrich Mohs; en unión con el apellido del profesor Molina, quien reconoce una inquietud similar a la que tuvo Mohs con la dureza de los minerales, pero, en este caso, Densimoli se enfoca en la densidad y proporciona puntos de referencia absolutos para que, a través de la comparación, el estudiante llegue a sus conclusiones.

La densidad está definida como la relación entre masa y volumen de un cuerpo, un concepto esencial en las ciencias y en particular en la ingeniería. Como explica el profesor Molina Escobar: “El 95% de los sólidos tienen una densidad aproximadamente de 2.5 a 2.7. Es decir, que un litro de mineral pesa entre 2.5 a 2.7 kilogramos; pero depende mucho en qué mundo te muevas. La variación de unidades —gramos por centímetro cúbico, kilogramos por litro o toneladas por metro cúbico— puede generar confusión si no hay una comprensión sólida desde las primeras etapas de la formación académica”.

Entonces esta propuesta apela al sentido práctico para que cuando la persona sienta el cubo en sus manos, pueda interiorizarlo o dimensionarlo. Y es que la densidad no es una cifra sino un indicador crítico en múltiples industrias, desde la construcción hasta la minería, pasando por el transporte, el diseño de materiales y la producción.  

“Desde el primer semestre le enseño a un estudiante el concepto de densidad y no lo identifica bien al final de su carrera. Por eso, tras dos décadas de experiencia, quiero cerrar esta brecha en la comprensión del concepto por parte de estudiantes y egresados, a través de una solución innovadora y tangible”, lamentó el docente. 

Otro de los aportes de Densimoli es su capacidad para distinguir experimentalmente entre densidad absoluta y densidad aparente, una diferencia crítica que suele pasar desapercibida. Cuando un material se tritura, su densidad no cambia a nivel molecular, pero sí cambia cómo se comporta volumétricamente, debido a los espacios vacíos entre las partículas. Esta diferenciación tiene consecuencias directas en cálculos industriales y logísticos: desde el número de camiones necesarios para transportar un mineral, hasta el uso adecuado de materiales pulverizados en procesos como la fabricación de papel, pinturas o cosméticos.

Aunque Densimoli ha sido desarrollado pensando en estudiantes de ingeniería, sus aplicaciones potenciales trascienden niveles y disciplinas. El profesor Molina ha utilizado esta herramienta con alumnos de primer semestre, de posgrado y también en cursos avanzados, siempre con resultados reveladores- “No es solo una caja; es una experiencia de aprendizaje creada para mejorar la comprensión sensorial y analítica del concepto de densidad.  Su uso en clase combina actividades prácticas con ejercicios de estimación, comparación, clasificación e inferencia.  Los estudiantes, al trabajar con cubos que son del mismo tamaño pero diferentes en peso y textura —macizos, granulares y pulverizados—, conocen de manera práctica lo que se llama densidad real y densidad aparente.  En las sesiones de laboratorio o clase, el profesor plantea desafíos como clasificar los materiales según su densidad aparente, anotar estimaciones, comprobar con peso y explicar las diferencias que se encuentran.  Se analizan ejemplos en los que esta característica influye en decisiones técnicas”, declaró Oriana Marulanda Baquero, estudiante de Ingeniería de Minas y Metalurgia y monitora encargada de arreglar la materialidad de la caja. 

La idea, sin embargo, no es cerrarse a los diez materiales. Densimoli está en evolución y el profesor y sus estudiantes saben que la herramienta debe adaptarse a los contextos educativos y las realidades industriales. Porque uno de los objetivos de este proyecto es que otras instituciones educativas se apropien del concepto, lo repliquen y lo mejoren. En palabras de su creador, una manera de sentir la ciencia. En una época donde la educación tiende a la abstracción y la virtualidad, Densimoli regresa a los sentidos y recuerda la importancia de que el cuerpo entre en contacto con la materia.