Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni nel Regno Unito ha sviluppato un framework per l'utilizzo di sistemi di realtà virtuale (VR) per insegnare la chimica. Nel loro articolo pubblicato sul sito ad accesso aperto Progressi scientifici , il team descrive il sistema che hanno sviluppato e i vantaggi che ha rispetto ai metodi di insegnamento standard.

Per molti anni, agli studenti di chimica è stato insegnato a manipolare modelli fisici raffiguranti molecole come mezzo per imparare come funzionano. I ricercatori notano che tali modelli non sono all'altezza del compito di mostrare come le molecole funzionano dinamicamente:non possono mostrare il movimento o la flessibilità delle molecole, che lascia gli studenti a dover immaginare come potrebbero apparire. In anni più recenti, le applicazioni informatiche che consentono agli studenti di guardare e persino manipolare le molecole sullo schermo hanno portato a miglioramenti nelle tecniche di insegnamento. Ma, come notano anche i ricercatori, tali app che generalmente fanno uso di touch screen mancano ancora dell'approccio pratico richiesto. Per migliorare tali applicazioni, i ricercatori hanno creato un sistema VR in grado di mostrare molecole complesse come esistono in uno spazio 3-D. E ancora meglio, gli utenti sono in grado di manipolare fisicamente le molecole per saperne di più sulle loro proprietà.

Con il loro nuovo sistema, sottolineano i ricercatori, gli utenti sono in grado di raggiungere la co-locazione, che descrivono come un fenomeno in cui le interazioni in uno spazio fisico 3D reale si allineano con le interazioni in un ambiente 3D simulato. Il loro sistema è basato su cloud, ciò significa che i dati utilizzati nelle simulazioni possono essere costantemente aggiornati e migliorati, anche se il sistema viene utilizzato.

Il sistema attualmente consente a sei persone di utilizzare il sistema contemporaneamente:possono trovarsi nella stessa stanza, o in altre parti del mondo. Gli utenti utilizzano controller wireless che si comportano come pinzette, permettendo loro di afferrare le molecole e le loro parti.

Per testare il loro sistema, i ricercatori hanno chiesto a 32 volontari di svolgere tre diversi compiti:manipolare una molecola di metano attraverso un nanotubo di carbonio, manipolare una molecola di elicene organica per cambiarne la rotazione, e infine, fare un nodo in un polipeptide. Riferiscono che la maggior parte dei volontari, nessuno di loro aveva mai usato un sistema VR prima, sono stati in grado di utilizzare il sistema in una certa misura. Altri test meno rigorosi hanno mostrato che il sistema è in grado di fare cose come consentire a due persone di lanciare un buckyball molecolare avanti e indietro attraverso una stanza reale. I ricercatori riferiscono anche che i volontari hanno riferito di preferire il sistema VR ad altre applicazioni, come i touchscreen.

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