#Sevilla Home En persona Galería de fotos Videoteca Blogs Equipo Canal Ciencia – UCC+i de la Universidad de Sevilla Ciencias CC. Salud CC. Sociales-Jurídicas Ingeniería-Arquitectura Humanidades Innovación Actividades Desarrollan una antena de cráneo para ayudar a valorar el dolor en pacientes con esguince cervical

Cervical
Cervical

 

El investigador Manuel Freire, del Departamento de Electrónica y Electromagnetismo de la Facultad de Físicade la Universidad de Sevilla, en colaboración con la empresa Biosensores Inteligentes para la Salud, ha desarrollado una antena de cráneo orientable de 32 canales para imagen por resonancia magnética a 3 Teslas, adaptada para los pacientes con movilidad craneal reducida que atiende el Servicio de Radiodiagnóstico del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo.

El desarrollo de la antena se enmarca en un proyecto de investigación que se lleva a cabo en el Hospital Nacional de Parapléjicos y que está financiado por la Fundación Mutua Madrileña para desarrollar una metodología que permita valorar de manera objetiva el dolor en pacientes con esguince cervical, “una patología originada en un 98% en accidentes de tráfico y que afecta a más de 25.000 españoles cada año”, afirma el profesor Freire.

Los pacientes que se someten al estudio se hallan afectados de movilidad craneal reducida, por lo que la exigencia de orientabilidad espacial de la antena era esencial para poder acomodarse a cada paciente. Esta es una característica que hace de esta antena una herramienta única en su género.

“El diseño de la antena se planificó en colaboración con José Florensa, jefe del Servicio de Radiodiagnóstico del Hospital, que hará uso de la misma en estudios de neuroimagen por espectroscopía de resonancia magnética de 3 Teslas para identificar marcadores del dolor y variaciones del perfil metabólico en distintas áreas del cerebro según la existencia de dolor crónico”, añade este investigador.

Con sus 32 canales, la antena además permite obtener imágenes de alta resolución y en un tiempo reducido al hacer uso de técnicas de aceleración de imagen en paralelo. Esto redunda en un gran beneficio para el paciente al permitir acortar el tiempo de estudio durante el cual el paciente ha de permanecer inmóvil en el escáner de resonancia.

Este avance científico-tecnológico ha contado con la colaboración y el apoyo del doctor en Física Jesús Tornero, de la empresa Biosensores y responsable del Área de Diagnóstico por Imagen del Hospital Los Madroños (Madrid), y el ingeniero mecánico Alberto Cantón.

Fuente: Universidad de Sevilla

 

#Córdoba ¿Por qué nos sentimos diferentes en condiciones microclimáticas similares?

Aula
Aula

Cuántas veces, en una oficina, en la consulta del médico o en una sala de teatro o de cine, por ejemplo, se observa que la sensación térmica o la percepción de humedad es muy diferente de unas personas a otras. Estas situaciones tan habituales, de estar en un mismo espacio y condiciones semejantes y no sentirse igual, es lo que ha inspirado a un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba para indagar sobre sus causas y encontrar que existe una relación entre la latitud de la localidad donde nos situamos y las condiciones de confort, relación que puede ponerse de forma matemática.

La investigación, coordinada por el catedrático de E.U. del área de Física Aplicada de la Universidad de Córdoba Antonio Rodero, ha demostrado que las personas, aún estando expuestas a microclimas semejantes, tienen una percepción diferente de los parámetros óptimos de confort, según la localidad donde se encuentren. Dicha investigación ha combinado datos experimentales y medibles relacionados con el microclima con encuestas in situ, que han permitido obtener información sobre factores psicológicos.
En este estudio, realizado en colaboración con la Universidad TecnológicaAlumnado realizando las encuentas en clase   de Bialystok en Polonia dentro del proyecto de investigación interuniversitario “The possibility of the renewable energy sources usage in the context of improving energy efficiency and air quality in buildings and civil constructions”, se realizaron mediciones en el interior de edificios educativos de dos localizaciones climáticas diferentes -la ciudad de Bialystok (Polonia) y la localidad cordobesa de Belmez (España)- pero en días con condiciones microclimáticas similares. Se escogieron ocho aulas diferentes de estos edificios (4 en Bialystok y 4 en Belmez)  y se llevaron a cabo mediciones objetivas de las condiciones microclimáticas (temperatura, presión y humedad relativa del aire en el interior de la estancia) y otros parámetros como el nivel de ruido, ventilación, etc, a lo largo de los 60 minutos de duración de la clases. Al mismo tiempo se realizaron encuestas a los estudiantes sobre su percepción de confort sobre todos ellos. Estas encuestas se repitieron cada 15 minutos de clase para un total de 138 alumnos en Polonia y con 129 en España, un tamaño de muestra representativo, según las estadísticas de población de estudiantes universitarios.ÂÂ
Según se detalla en un artículo publicado recientemente en la revista ‘Applied Thermal Engineering’, el porcentaje de satisfacción de confort fue diferente para los alumnos en función de la localización, pese a que las condiciones a las que se expusieron fueron semejantes en un lugar y otro. Así, los resultados permitieron estimar rangos preferibles de ambientes en el interior de las aulas distintos para cada país de análisis. Un ejemplo de ello es que, si la temperatura en clase era de 23 grados, para los alumnos de Belmez la sensación era de frío, puesto que la temperatura media de confort para ellos en el mes de las medidas (septiembre) se sitúa en 27 grados y para uno de Bialystok, en cambio, era de calor, puesto que su temperatura media de confort baja hasta los 20,5 grados.ÂÂ
Otro resultado adicional de estudio es que el porcentaje de satisfacción de confort en los estudiantes disminuyó durante el tiempo de clase, un resultado que, según los científicos, apoya a otras investigaciones relacionadas con el tiempo óptimo de duración de una clase para garantizar el máximo aprovechamiento del alumnado. En este estudio se llega a la conclusión de que a partir de los 45 minutos, aunque las condiciones microclimáticas tienden a una estabilidad, la satisfacción de los estudiantes disminuye drásticamente. Siendo, por tanto, éste el tiempo óptimo de duración de una clase. El trabajo reflejado en ‘Applied Thermal Engineering’ también concluye que los datos de esta investigación pueden tenerse en cuenta en las normativas para la construcción de edificios educativos en las distintas localidades. El profesor Rodero señala que las condiciones microclimáticas óptimas deben tenerse en cuenta para el diseño del tipo de ventilación del edificio, así como los aislamientos térmicos de las aulas en cada uno de los territorios.
Para este trabajo, Rodero ha contado además con la colaboración del profesorado de la Escuela Politécnica Superior de Belmez, y del grupo de investigación FQM136: Física de Plasma: Diagnosis, Modelo y Aplicaciones.

Más información en la Universidad de Córdoba.

 

#Granada Científicos de la UGR aportan nuevos datos sobre una famosa ley de conducción del calor

Ley de Fourier
Ley de Fourier

 

 

La conocida como Ley de Fourier es la ley de conducción del calor que establece la proporcionalidad entre la corriente de calor y el gradiente de temperatura en un material

Investigadores de la Universidad de Granada (UGR) han aportado nuevos datos sobre la conocida como Ley de Fourier, la ley de conducción del calor que establece la proporcionalidad entre la corriente de calor y el gradiente de temperatura en un material.

Su trabajo, titulado A violation of universality in anomalous Fourier’s law y publicado recientemente en la prestigiosa revista Scientific Reports, del grupoNature, demuestra que la anomalía en la conductividad térmica de los materiales de baja dimensión no es universal como se pensaba hasta ahora, sino que depende de algunos detalles microscópicos del material.

Jean-Baptiste Joseph Fourier formuló su famosa ley de conducción del calor en su libro “Théorie Analytique de la Chaleur”, una ley que ha sido ampliamente estudiada y utilizada a lo largo de los últimos 200 años. Ahora, Pablo Hurtado y Pedro L. Garrido, profesores del departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia y miembros del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional de la UGR, han aportado nuevos datos sobre ella.

Desde hace algunos años se sabe que los materiales de baja dimensión (1d o 2d) presentan una anomalía en su conductividad térmica, que crece sin límite con el tamaño del sistema, lo que implica un transporte super-eficiente de la energía y conlleva un sinfín de aplicaciones. La explicación actual de esta anomalía sugiere que es universal, esto es, que su física es independiente de los detalles, dependiendo sólo de unas pocas características globales del sistema. Esta propiedad es una de las ideas más poderosas y fértiles de la física teórica, ya que explica por qué fenómenos aparentemente diferentes muestran la misma física y pueden ser comprendidos dentro del mismo marco teórico. Por ejemplo, la anomalía en la conductividad térmica se puede relacionar con otro problema aparentemente muy diferente: el crecimiento de superficies rugosas, descrito por la ecuación de Kardar-Parisi- Zhang.

Sin embargo, el estudio liderado por la UGR ha demostrado que la anomalía en la conductividad térmica de los materiales de baja dimensión no es universal, ya que depende de algunos detalles del material en el que se dé este fenómeno. Para llegar a esta conclusión, los investigadores han desarrollado un método de escala novedoso que demuestra que, a pesar de la violación de universalidad observada, existe una generalización de la Ley de Fourier para materiales de baja dimensión, que llamamos Ley de Fourier anómala, que describe de manera precisa el transporte de energía en estos sistemas, incluso en regímenes altamente no lineales e independientemente del tamaño del sistema.

El problema plantea un doble interés para los científicos: por un lado, permite entender la anomalía y la violación de la Ley de Fourier tanto a nivel fundamental como microscópico. Por otro lado, tiene gran interés tecnológico por las múltiples posibilidades que plantea para su aplicación en materiales de baja dimensión.

El ejemplo más característico es el grafeno, un material bidimensional formado por láminas mono-atómicas cristalinas de carbono, aunque hay multitud de ejemplos interesantes, desde cadenas moleculares y nanotubos de carbono, pasando por fibras poliméricas y nano-alambres, hasta ejemplos biológicos como la tela de araña. Todos estos materiales muestran conducción térmica anómala debido a su baja dimensionalidad efectiva, y sus aplicaciones son innumerables (fonónica, transistores, diodos e interruptores térmicos, etc.).

“Estos resultados son importantes porque, por un lado, cuestionan la teoría actual basada en la hidrodinámica fluctuante, señalando la existencia de nueva física, pero al mismo tiempo nos señalan y allanan el camino (sin duda más complicado de lo que esperábamos) para resolver este problema bicentenario”, apuntan los investigadores.

El texto de este artículo puede descargarse gratuitamente de la web de Nature:http://www.nature.com/articles/srep38823

Más información en la Universidad de Granada.

 

#Huelva Presentan una patente para reutilizar los fosfoyesos de Huelva como alternativa a su soterramiento

La empresa andaluza Captura CO2 ha presentado en Huelva una patente con la que aportar una solución a los fosfoyesos alternativa a su soterramiento. Los autores de este proyecto plantean, además de la eliminación por completo de las balsas de fosfoyeso de las marismas onubenses, la recuperación del espacio ocupado con una inversión “bastante inferior a la propuesta” en la actualidad. Esa cantidad, además, se recuperaría generando riqueza por la comercialización de los productos resultantes, “creando empleo con la construcción de una industria limpia en la zona y rescatando un espacio libre para Huelva”. La idea es “pasar de un problema de contaminación a una solución de valor añadido”, explica el creador de la patente y catedrático de Física de la Universidad de Sevilla, Luis Esquivias. Este proceso ha sido patentado por el Instituto de Ciencias Materiales del CSIC, la Universidad de Cádiz y la Universidad de Sevilla.
En cuanto a los datos económicos del proyecto, Captura CO2 prevé que los 120 millones de toneladas de fosfoyeso que hay en las balsas podrían transformarse en casi 70 millones de toneladas de calcita y casi 100 de sulfato de sodio, con un valor comercial superior a los 24.000 millones de euros.

Básicamente el proyecto industrial, que se realizaría en la superficie de las balsas, consiste en la disolución del fosfoyeso en una solución de sosa, que se precipitaría en su mayor parte en cal apagada y daría como líquido resultante una solución de sulfato de sodio. Tras la evaporación del disolvente, el resultado que quedaría es sulfato sódico anhidro. La cal apagada reacciona con el CO2 y da como resultado calcita o carbonato cálcico. Además, para reducir costes e impacto medioambiental y desarrollar una tecnología viable para sectores industriales de la zona, se ha incorporado el uso de sosa comercial y otros residuos de industrias muy próximas a las actuales balsas de fosfoyeso. Con este proceso se reducirán las emisiones de CO2 de las industrias del Polo Químico, con la consiguiente mejora del medio ambiente, según ha destado el investigador Luis Esquivas.

Más información en la Universidad de Sevilla.

 

#Málaga Cómo competir en los grandes mercados energéticos desde casa

Líneas de transmisión de energía eléctrica

By Rjcastillo (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

El suministro de energía eléctrica es junto al del agua uno de los servicios más necesarios y extendidos en cualquier inmueble. Una vasta red que en nuestro país supera ya los 40 mil kilómetros de circuito, de los que 674 fueron instalados solo en el último año. Por su magnitud e importancia el sistema ha de estar sustentado sobre una red inteligente que vele porque la electricidad llegue a cada casa, centro escolar u hospital con todas las garantías de seguridad y eficiencia, pero también de competitividad en el precio.

Hasta ahora el sistema energético estaba basado en gran medida en un mercado de oferta, por parte de las grandes compañías, y de demanda, por la de los usuarios. Sin embargo, la mayor concienciación por las renovables ha marcado un punto de inflexión que ha favorecido el incremento del autoabastecimiento por un número cada vez  mayor de usuarios. Es en este punto donde las aportaciones como la realizada por un equipo de investigadores en el que intervienen expertos de la Universidad de Málaga (UMA) cobran importancia.

En concreto el sistema desarrollado por estos ingenieros, entre los que se encuentra el doctor Juan Miguel Morales, del Departamento de Matemática Aplicada de la UMA trata de dotar al usuario de la capacidad de decidir sobre cuándo, cuánto y cómo consumir electricidad en base a sus propias preferencias y a las condiciones del mercado. “Es lo que se conoce en inglés como demand response (respuesta de la demanda, del consumidor) y supondría, explica Morales, que los mercados ya no solo estarían formados por grandes mayoristas de la electricidad, sino que estarían acompañados por otras fuentes minúsculas de demand response.

¿Pero cómo se conectan ambas realidades? Parte de la respuesta a esta cuestión centra el objetivo del estudio publicado por este grupo internacional de investigadores en la revista Transactions on power systems. El artículo sienta las bases de cómo la respuesta de la demanda, esto es, la flexibilidad de los pequeños consumidores, puede llegar a ser negociable en los mercados mayoristas de electricidad, una condición que impulsaría la eficiencia energética gracias a un aumento de la penetración de renovables en el sistema actual. Muestra de ello es el caso estadounidense, país en el que la gestión de la demanda flexible de energía  está más desarrollada y en el que los negocios y propietarios de viviendas ganaron en 2013 alrededor de 2 millones de euros gracias a los cerca de 30 gigavatios (GW) que proporcionó la demanda flexible a partir de un potencial total que se estima en 180 GW. Como señala Morales, “esos beneficios pueden ser extrapolados al mercado europeo de la electricidad, cuya dimensión es aproximada a la del mercado americano. Esto supondría, añade el investigador, cientos de millones de euros que irían dirigidos directamente al consumidor, al negocio local y a infraestructuras con servicios como hospitales, escuelas, hoteles e industrias”.

Más información en la Universidad de Málaga

 

#Jaén La Universidad de Jaén avanza en el estudio y desarrollo de mejoras para sistemas de alta concentración fotovoltaica

Paneles solares

El grupo de Investigación y Desarrollo en Energía Solar y Automática (IDEA) de la Universidad de Jaén trabaja, desde finales de 2013, en el desarrollo de sistemas de muy alta concentración fotovoltaica (HCPV, por sus siglas en inglés) que permiten concentrar la luz solar que reciben las células fotovoltaicas un gran número de veces a través del uso de dispositivos ópticos, con lo que reducen el coste de la energía generada sustituyendo el material semiconductor por lentes más baratas y de tecnología más accesible. Este trabajo forma parte del proyecto concedido al grupo IDEA en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica de la Innovación 2013-2016 financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO).

Uno de los resultados más importantes de este proyecto es la publicación del libro “High Concentrator Photovoltaics”, editado por la prestigiosa editorial Springer. Se trata de la primera obra que se centra en la tecnología fotovoltaica de alta concentración, en sus fundamentos, ingeniería y aplicaciones, por lo que se convierte en una referencia a nivel mundial. En este volumen, coordinado por los investigadores de la UJA, Pedro Pérez Higueras y Eduardo F. Fernández, han participado 43 investigadores de este ámbito, miembros de 8 instituciones extranjeras y 5 nacionales.

 

Más información en la Universidad de Jaén.

 

Ciencia Andaluza: Ladrillos más económicos y resistentes

Ciencia Andaluza
Ladrillo – Pixabay – Ciencia Andaluza

Investigadores del departamento de Física aplicada de la Universidad de Huelva y de las Universidades Estatal Paulista y del Oeste Paulista de Brasil han conseguido nuevos materiales para la elaboración de ladrillos más resistentes a partir de una materia prima con muy bajo coste. El material se extrae directamente de las plantas de gestión de residuos de construcción sin necesitar apenas tratamiento y evita tener que invertir en material de relleno (gravas y arenas), o en cementadores (cemento o cal) para la fabricación de los nuevos bloques.

Actualmente, las exigencias de las normativas europeas y americanas fijan en 6 y 4 megapascales respectivamente, los mínimos que debe cumplir cualquier material que se utilice en construcción. El megapascal es la medida que utilizan para conocer la capacidad de carga para un ladrillo de pared. Sin embargo, los nuevos bloques ideados por los expertos consiguen una resistencia de más de 7 megapascales.

Además de su alta resistencia y menor coste, otra ventaja añadida es que aumenta la cantidad de materiales aprovechables en las plantas de gestión de residuos de la construcción. Hoy día, los materiales derivados del reciclado de tamaño inferior a 4,8 milímetros son desestimados para su uso, pero con la nueva técnica que plantean los expertos de Huelva se utiliza todo el material obtenido tras el proceso al no poner ningún tipo de limitación al tamaño de las partículas de las materias primas reutilizadas.

Fuente de la noticia y más información en Remedios Valseca / Fundación Descubre

Sin Ciencia no hay futuro. Defiende la Ciencia Andaluza #CienciaAndaluza

Ciencia Andaluza: se logra predecir la cantidad de energía que producen las centrales fotovoltaicas

Ciencia Andaluza
Ciencia Andaluza

El grupo de Grupo de Investigación y Aplicaciones de Inteligencia Artificial de la Universidad de Málaga ha desarrollado un modelo más preciso para predecir la cantidad de energía que recibirán las centrales fotovoltaicas, lo que permite conocer la electricidad que producirán. El método se basa en inteligencia artificial y reduce en un 25% el error de los actuales sistemas, basados en variables meteorológicas.

Hasta el momento, la radiación solar que llegará a la tierra se estima con imágenes de satélite y con distintos tipos de modelos físicos de la atmósfera, que tienen en cuenta parámetros como el nivel de nubosidad, la humedad o la inclinación del terreno. Una vez obtenida la información, se extrapola a otras situaciones similares, pero con un margen de error que puede llegar al 35%. Esto supone un problema para el sector eléctrico, ya que las empresas están obligadas a informar sobre la cantidad exacta de energía que producirán en sus instalaciones con una antelación de un día.

Más información en la fuente de la noticia: Remedios Valseca / Fundación Descubre 

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Ciencia Andaluza: Miden el impacto del accidente nuclear de Fukushima en el aire de Sevilla

Ciencia Andaluza
Ciencia Andaluza

El 11 de marzo de 2011 la central nuclear de Fukushima, la ciudad japonesa donde esta semana ha vuelto a ocurrir un terremoto, liberó multitud de elementos radiactivos a la atmósfera. Investigadores del Centro Nacional de Aceleradores (CNA), en Sevilla, han analizado ahora los que llegaron a la capital hispalense. En concreto, el yodo-131 y el yodo-129, cuyo periodo de desintegración (tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los núcleos de una muestra) es, respectivamente, de 8 días y casi 16 millones de años.

A pesar de que la ‘vida’ del yodo-131 es mucho menor que la del yodo-129, el primero presenta una elevada toxicidad, de ahí que sea de gran interés su estudio tras accidentes nucleares. Aunque, precisamente por esa corta vida, una vez ha transcurrido cierto tiempo, ya no se puede evaluar el impacto de este nocivo isótopo, puesto que ya no es detectable.

De este hecho se ha partido para desarrollar el estudio, publicado en el Journal of Environmental Radioactivity, ya que conociendo la cantidad de yodo-129 de una zona se puede conocer la cantidad de yodo-131 que llegó a ese punto, aun habiendo pasado mucho tiempo. Se trata de reconstruir la señal del yodo-131 a partir de la del yodo-129, que permanece mucho tiempo después del accidente.

En este trabajo se han comparado la cantidad de yodo-129 y yodo-131 presente en muestras atmosféricas tomadas en Sevilla durante los meses de marzo y abril de 2011, cuando la nube radiactiva llegó desde Fukushima a España.

Para ello se regristraron medidas de la cantidad de yodo-129 en filtros de alto volumen (para partículas), de carbón activado (para yodo gaseoso) y en agua de lluvia durante los días previos y posteriores al accidente. El yodo-131 ya se midió en su momento en estas muestras, donde aparecía por la catástrofe nuclear. Normalmente los valores no son detectables. Hoy en día ya no es posible detectar el yodo-131 en estas muestras por su corta semivida.

La primera detección de yodo-131 después del accidente de Fukushima en España se tomó en filtros de alto volumen en Sevilla durante el período del 14 al 21 de marzo, seguido de Cáceres y Barcelona.

Más información en la web de la SINC

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Ciencia Andaluza: Demuestran por primera vez que existe una íntima relación entre sistemas magnéticos y ciertos estados de la actividad cerebral

Ciencia Andaluza
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Científicos de la Universidad de Granada han demostrado por primera vez que existe una íntima relación entre varios fenómenos emergentes en sistemas magnéticos, muy estudiados por los físicos de la materia condensada, y ciertos estados de la actividad cerebral.

Los investigadores, que han publicado su trabajo el la revista Neural Networks, han estudiado un modelo de cerebro constituido por una red neuronal balanceada con el 80% de sinapsis (unión entre neuronas) excitadoras (esto es, que favorecen la transmisión de información entre neuronas) y 20% de inhibidoras (que evitan que se transmita esa información).

Curiosamente, el objetivo inicial de los científicos de la UGR era estudiar cómo funciona el cerebro de los autistas, para lo que pretendían desarrollar un modelo matemático que permitiera analizar las conexiones neuronales de esta enfermedad.

Sin embargo, a medida que avanzaba su investigación pudieron demostrar matemáticamente y mediante simulaciones por ordenador la existencia en dicho sistema de un tipo de estado “vidrio de espín” que se corresponde con estados de actividad baja (Down) o actividad alta (UP) observados y descritos ampliamente en el córtex de los mamíferos, incluido el cerebro humano.

Los estados vidrios de espín (‘spin-glassstates’ en inglés) son sistemas magnéticos que han sido largamente descritos en los materiales magnéticos desordenados a baja temperatura y también aparecen en los modelos de redes neuronales artificiales.

 

Más información en la Universidad de Granada.

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