En la Universidad de Chattanooga, Tennessee, Meredith Barbee investiga polímeros y química orgánica física con un enfoque particular en la construcción y manipulación de materiales utilizados en la vida cotidiana, como el caucho.

Barbee emplea un enfoque muy inusual para su investigación: donde la investigación universitaria generalmente va desde Ph.D. Estudiantes de pregrado y postdoctorado, Barbee’s Lab solo emplea a estudiantes de pregrado. Ella cree que la independencia temprana en la investigación científica puede dar forma e influir positivamente en las carreras de los estudiantes, ya sea que continúen en la ciencia o elijan un camino diferente después de los estudios universitarios.

Nos sentamos con Barbee para aprender todo sobre su investigación y su enfoque único de enseñanza.

¿Dónde creciste y cuándo entraste en contacto con la ciencia por primera vez?

Soy de Stanfield, Carolina del Norte, un pequeño pueblo a 45 minutos al este de Charlotte ya seis horas de Chattanooga, donde estoy ahora. Tuve muchos grandes profesores de ciencias en la escuela secundaria, y algunos de ellos me ayudaron con un proyecto de feria de ciencias que realmente despertó mi interés.

Mi profesora de química fue Sharon Mace y mi profesor de ciencias ambientales fue Steve Teeter. Ambos fueron un gran apoyo en mis primeras exploraciones científicas. El Sr. Teeter nos llevó al Observatorio Green Bank en Virginia Occidental y allí realizamos nuestros propios experimentos de radioastronomía. Me encantaban todas las ciencias naturales, pero especialmente la química.

¿Cuándo decidiste ser químico?

Hacia el final de la escuela secundaria, decidí estudiar química. Realmente me gusta cómo la química está conectada con muchos otros temas y algunos químicos incluso la llaman la «ciencia central». Originalmente tenía la intención de ser profesor de química en la escuela secundaria, pero después de trabajar en un laboratorio me volví adicto a la investigación y después de un año sabático en la industria, me trasladé a la escuela de posgrado en química después de la universidad.

¿Hubo eventos formativos o historias anecdóticas de sus estudios (de pregrado) que podría compartir?

Fui a Meredith College en Raleigh, Carolina del Norte. Es una universidad de artes liberales para mujeres con una gran cantidad de profesores femeninos, por lo que desde el principio tuve el apoyo y un sentido de pertenencia de estos profesores porque querían que tuvieras éxito. La idea era que puedes convertirte en lo que quieras ser.

¿Tuviste mentores que te apoyaron en tu camino?

En Meredith College, Claire Siburt y Walda Powell fueron profesoras que me asesoraron y me ayudaron a tomar decisiones sobre mis planes profesionales. Mi asesor de doctorado, Stephen Craig, me ayudó a desarrollar gran parte de mi filosofía sobre quién quiero ser como científica, y mi asesora postdoctoral, Abigail Knight, también me apoyó en el camino. Hay otro miembro de la facultad en UTC, Gretchen Potts, que me ayudó en la transición de posdoctorado a facultad durante el último año y medio.

También he completado dos programas diferentes de Experiencia en Investigación para Estudiantes Universitarios (REU) a través de la Fundación Nacional de Ciencias. Un verano trabajé en la Universidad Estatal de los Apalaches con el profesor Alexander Schwab, y esta fue mi primera experiencia de investigación real. El verano siguiente trabajé en Duke para la segunda REU. Terminé trabajando en el laboratorio donde más tarde hice mi doctorado.

¿Puedes contarnos algo sobre tu investigación? ¿Qué te emociona de tu trabajo?

En mi departamento en la UTC combinamos química con física y no tenemos estudiantes de doctorado. Tenemos alrededor de 16 miembros de la facultad con programas de investigación activos y toda la investigación es realizada por estudiantes. Veo a mis alumnos como científicos que recién comienzan sus carreras, y quiero que se vean a sí mismos como tales. Son todos alumnos muy motivados y muy comprometidos con nuestro trabajo.

La investigación en la que estoy trabajando consiste en ajustar el comportamiento de los materiales a nivel macroscópico utilizando la química. Los estudiantes no siempre ven los materiales como los polímeros y el caucho como formados por enlaces, moléculas y compuestos, pero lo son y podemos usar la química para influir en estas propiedades.

¿Cómo estudia su laboratorio el control de las propiedades de los materiales a nivel molecular?

Desarrollamos diferentes monómeros y crosslinkers para producir diferentes polímeros [a class of natural or synthetic substances composed of very large molecules, which are multiples of simpler chemical units, or monomers] .

Estudiamos cómo se comportan estos polímeros a escala de cadenas simples disueltas en solución ya escala de fabricación de materiales a granel y redes. Mis alumnos hacen síntesis para hacer los monómeros que queremos explorar, pero también hacen y prueban materiales.

¿Qué materiales examina su laboratorio y dónde se utilizan estos materiales?

Trabajamos con una variedad de materiales. Uno de mis alumnos está enfocado en hidrogeles con aplicaciones biomédicas y otro alumno está trabajando con espumas de poliuretano. Buscamos problemas interesantes para resolver y qué materiales podrían beneficiarse de nuestras estrategias.

¿Puede compartir algunos planes de investigación futuros con nosotros?

Acabamos de empezar a trabajar con una subvención del Centro de Excelencia y Ciencia e Ingeniería de Computación Aplicada de la Universidad de Tennessee en Chattanooga. Mi investigadora asociada para esta beca es Eleni Panagiotou, ahora en la Universidad Estatal de Arizona.

Estudiamos cómo las cadenas de polímeros se conectan en redes y cómo su topología afecta el comportamiento de los hidrogeles. Este proyecto contiene componentes experimentales y computacionales. Espero aprender más sobre el uso de la investigación computacional para apoyar el diseño experimental.

Su investigación es realizada por estudiantes de pregrado. ¿Cómo llegaste a este tipo de laboratorio y cómo lidias con este modelo de aprendizaje?

Como estudiante de posgrado y posdoctorado, muchos estudiantes trabajaron conmigo durante este tiempo porque esta experiencia como estudiante significó mucho para mí. Lo descubrí desde el principio con mi primer estudiante en mi doctorado. que también me divertía más cuando trabajaba en el laboratorio y podía conectarme con él y compartir resultados. Tiene sentido pensar en lo que te trae alegría y en lo que eres bueno.

A lo largo de los años ayudando a los estudiantes a iniciar sus propios proyectos, desarrollé un interés en combinar la investigación y la enseñanza a través de la investigación como parte de mi futura carrera. Realizar investigaciones a nivel de pregrado es una excelente manera para que los estudiantes aprendan química y es una de las formas más importantes en que se interesan en el campo y deciden convertirse en científicos.

Mi enfoque es dejar que los estudiantes dirijan el trabajo tanto como sea posible. Intento crear un entorno seguro y de apoyo. Comienzo presentándoles el proyecto y enseñándoles las habilidades de laboratorio que necesitan y, con el tiempo, a medida que aprenden y desarrollan más independencia, comienzan a desarrollar sus propias hipótesis y a impulsar su trabajo. Mi objetivo es que mis alumnos experimenten todo el proceso del trabajo científico, desde el diseño de experimentos hasta el pensamiento crítico sobre los resultados.

Los estudiantes están muy motivados y son creativos, y no han experimentado años de esfuerzo para que los experimentos funcionen. Todo es nuevo y emocionante y eso genera un entusiasmo contagioso.

¿Esta exposición temprana a la investigación práctica de laboratorio afecta las trayectorias profesionales de los estudiantes?

Puede ir de cualquier manera. A veces descubren que les gusta la investigación más de lo esperado y siguen una carrera en química, y otras descubren que no quieren, lo cual también es valioso.

Es importante darles una imagen realista de cómo es realmente la investigación. A partir de ese momento, mi objetivo, como su mentor, es apoyar su objetivo. Las habilidades de investigación adquiridas a través del pensamiento científico se pueden aplicar a muchos campos diferentes.

¿Cuál es su consejo para las personas que quieren mejorar su enseñanza de las ciencias?

Enfócate en los estudiantes, ellos son el foco y quieres que tengan una buena experiencia. Proporcione el apoyo necesario y hágales saber que se preocupa por ellos y su aprendizaje. Prueba diferentes cosas cuando enseñes tu contenido.

Como científicos siempre somos innovadores, también me esfuerzo por mejorar mi enseñanza. También me ayuda a no centrarme demasiado en la perfección. Puedes aprender de cada situación y descubrir cómo mejorar.

Que es …

¿Tu pasatiempo favorito?

Me encanta hacer caminatas y acampar en Tennessee y Carolina del Norte y tenemos muchas rutas de senderismo y cascadas en el área de Chattanooga. También me gusta visitar a mi familia.

¿tu comida favorita?

Siempre tengo chocolate en mi oficina, pero cualquier tipo de chocolate es mi favorito.

¿Una canción que sigues repitiendo?

He escuchado mucho los dos últimos álbumes de Taylor Swift, pero ninguna canción en particular.

¿Un libro que todo el mundo debería leer?

mi libro favorito es el de jane austen Orgullo y prejuicio.

¿Un descubrimiento (cualquier campo de investigación o tiempo) que te gustaría haber hecho?

Trabajé con algunas personas brillantes durante mis estudios y pensé que sería genial escribir una de sus publicaciones. Además, hubo mucho trabajo creativo inicial en el área en la que hice mi doctorado, mecanoquímica polimérica, y hubiera sido genial participar.

¿Alguien (famoso o no) con quien te gustaría quedar para tomar una copa?

Me encantaría tomar una copa con Carolyn Bertozzi, quien acaba de recibir el Premio Nobel de Química. Sería genial saber más sobre la historia de fondo sobre cómo desarrolló sus ideas de tensión anular para la química bioortogonal. También es una destacada defensora de la diversidad en la ciencia.

¿Quién te interpretaría en una película biográfica?

No sigo mucho la cultura pop, pero Jennifer Lawrence parece una buena persona para interpretarme.

Crédito de la foto principal: Angela Foster y la Universidad de Tennessee en Chattanooga

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