Origen de la Anomalía Magnética de Salamanca.

Laura Yenes, Puy Ayarza, Pablo Calvín, Alberto Santamaría Barragán. Origen de la anomalía magnética de Salamanca : contribución de la formación Aldeatejada (PROTEROZOICO SUPERIOR) y de las pizarras ordovícicas. TIERRA Y TECNOLOGÍA, n. 57. ACCEDER AL ARTICULO

Investigadores del Departamento de Geología, Facultad de Ciencias de la Universidad de Salamanca, junto con el Instituto Geológico y Minero de España, Unidad de Zaragoza, han desarrollado un trabajo publicado en forma de artículo en la revista Tierra y tecnología donde se estudia la Anomalía Magnética de Salamanca (AMSA).

RESUMEN

La Anomalía Magnética de Salamanca (AMSA) presenta una amplitud y geometría que sugieren la existencia de una fuente localizada a poca profundidad y situada ligeramente al sureste de la propia ciudad. Su característica más llamativa es su polaridad inversa, que indica la existencia de rocas con una magnetización remanente adquirida durante un cron de polaridad inversa.

Se han estudiado dos litologías que son potencialmente portadoras de una magnetización remanente natural (NRM) compatible con dicha anomalía: las Pizarras de Aldeatejada (Neoproterozoico) y las Pizarras del Ordovícico Medio, ambas aflorando en el flanco sur del Sinclinal de Salamanca. Los estudios realizados incluyen microscopía óptica, desmagnetización de la NRM por campos alternos, curvas termomagnéticas y desmagnetización térmica de la magnetización remanente isotérmica (IRM) adquirida a lo largo de tres ejes.

Los resultados muestran que las Pizarras de Aldeatejada presentan una NRM lo suficientemente intensa para generar una anomalía magnética. Sin embargo, es de polaridad normal, compatible con el campo magnético terrestre actual y, por lo tanto, no debe contribuir a la generación de la AMSA, de polaridad inversa. Por el contrario, las Pizarras Ordovícicas muestran una NRM de polaridad inversa compatible con la AMSA, pero poco intensa. Si estas últimas continúan hacia el este, por debajo de la ciudad de Salamanca, y la intensidad de su NRM aumenta, podrían ser la fuente de la anomalía.

El Gato de Cheshire cuántico.

Desde sus inicios, la teoría cuántica ha revelado fenómenos extraordinarios y contraintuitivos, como la dualidad onda-partícula, los gatos de Schrödinger y la no localidad cuántica. Otro fenómeno paradójico hallado en el marco de la mecánica cuántica es el “gato de Cheshire cuántico”: si un sistema cuántico se somete a una determinada preselección y postselección, puede comportarse como si una partícula y su propiedad estuvieran separadas espacialmente.

El fenómeno recibe el nombre del enigmático felino del cuento de “Alicia en el país de las maravillas”, que se desvanece dejando su sonrisa flotando en el aire.

Denkmayr, T., Geppert, H., Sponar, S. et al. Observation of a quantum Cheshire Cat in a matter-wave interferometer experimentNat Commun 5, 4492 (2014). https://doi.org/10.1038/ncomms5492. DESCARGAR PDF

Para su hazaña, que describen en la revista especializada Nature Communications, los investigadores tomaron un haz de neutrones y los separaron de sus momentos magnéticos, como cuando los pasajeros se separan brevemente de su equipaje en el control de seguridad de los aeropuertos.

Y el mismo truco de separación podría en principio realizarse con cualquier propiedad de cualquier objeto cuántico, aseguran sus creadores, científicos de la Universidad de Tecnología de Viena, Austria.

Se ha sugerido emplear mediciones débiles para explorar la naturaleza del Gato de Cheshire. Aquí informamos de un experimento en el que envían neutrones a través de un interferómetro de cristal de silicio perfecto y se realizan mediciones débiles para sondear la ubicación de la partícula y su momento magnético. Los resultados experimentales sugieren que el sistema se comporta como si los neutrones atravesaran una trayectoria del haz, mientras que su momento magnético viaja por la otra.

En la clásica historia para niños de Lewis Carroll, el Gato de Cheshire desaparece lentamente del cielo y deja solamente su sonrisa pícara. Ante esto, Alicia exclama: “He visto a menudo un gato sin sonrisa, pero no una sonrisa sin gato. ¡Es la cosa más curiosa que he visto en mi vida!”

La idea de un “Gato de Cheshire cuántico” fue propuesta por primera vez en 2010 por Jeff Tollasksen, de la Universidad de Chapman, en Estados Unidos, uno de los autores de este nuevo trabajo.

El gato (el neutrón) va por el camino de arriba, y su sonrisa (el momento magnético) va por el de abajo.

En el mundo que conocemos, un objeto y sus propiedades siempre van juntos. Una pelota que gira, por ejemplo, no puede separarse de su rotación. La teoría cuántica predice que una partícula (como un fotón o un neutrón) puede separarse físicamente de una de sus propiedades, como su polarización o su momento magnético (la fuerza con la que se acopla a un campo magnético externo).

“Encontramos el gato en un lugar, y su sonrisa en otro”, explican los investigadores. La analogía felina es un guiño al gato de Schrodinger – el experimento imaginario en el que, dentro de una caja, un gato está muerto y vivo al mismo tiempo, ilustrando un fenómeno cuántico conocido como superposición.

La precisión del gato cuántico

Para probar que el Gato de Cheshire no es sólo una teoría simpática, los científicos usaron una máquina llamada interferómetro en el Instituto Laue-Langevin (ILL) en Grenoble, Francia.

Allí hicieron pasar un haz de neutrones por un cristal de silicona dirigiéndolo en dos caminos diferentes, como los pasajeros y sus maletas en el control de los aeropuertos. Al aplicar filtros y una técnica conocida como “post selección” pudieron detectar la separación física de los neutrones de sus momentos magnéticos. “El sistema se comporta como si los neutrones fueran por un camino, mientras sus momentos magnéticos viajan por el otro”, detallaron los expertos.

Pero para poder ver este Gato de Cheshire se requiere lo que los físicos cuánticos llaman una “medición débil”, en la que interactúan con un sistema muy suavemente para evitar que colapse de su estado cuántico a uno clásico. Sus delicados aparatos pueden tener aplicaciones útiles para la metrología de alta precisión, dicen los autores. “Por ejemplo, uno podría imaginar una situación en la que el momento magnético de una partícula eclipsa a otra de las propiedades de la partícula que uno quiere medir con mucha precisión”.

“El efecto del Gato de Cheshire puede dar lugar a una tecnología que permita separar el momento magnético no deseado a una región donde no cause perturbación a la medición de alta precisión de la otra propiedad”, dicen los creadores del enigmático gato cuántico.


FUENTE: BBC News. James Morgan

Nuevos medios de contraste multimodales para diagnóstico por imagen.

Álvaro García Ramos. Nuevos medios de contraste multimodales para diagnóstico por imagen. [Tesis doctoral], 2021. Universidad de Alcalá.

Siempre es un placer para nosotros dar noticia de los antiguos alumnos de Zacut y de sus avances a lo largo de los años. En esta ocasión aplaudimos a Álvaro García Ramos, antiguo alumno de la Facultad de Química (2009-2015) que acaba de defender su interesante Tesis doctoral en la Universidad de Alcalá de Henares, recibiendo la máxima nota. Cabe mencionar que es  la primera Tesis Industrial defendida en la Universidad de Alcalá, por lo que felicitamos doblemente al autor.

Al ser una Tesis Industrial, la experimentación se ha realizado en Justesa Imagen SAU (Grupo Juste), el tutor ha sido de la Universidad de Alcalá y los directores han sido personal de Justesa Imagen SAU.

RESUMEN

Este trabajo de investigación surgió de la necesidad de solventar algunas de las principales limitaciones existentes en el mercado actual de los medios de contraste utilizados en el campo del diagnóstico por imagen. Entre ellas, se encuentra la escasez de medios de contraste que puedan ser utilizados tanto de manera independiente en diferentes técnicas de este campo, como en una combinación de ellas. Además, se busca que estos medios permitan mejorar la visualización de ciertas partes del cuerpo, como por ejemplo el hígado, para las que actualmente no se han desarrollado un gran número de medios de contraste realmente efectivos. La extensa experiencia en el campo del diagnóstico por imagen de la empresa Justesa Imagen S.A.U. (Grupo Juste), en la que se ha llevado a cabo la presente tesis doctoral, ha servido para dar respuesta y soporte a la problemática planteada. 

La investigación realizada se podría considerar como multidisciplinar debido a que se han utilizado aplicaciones y conocimientos de diversos campos científicos, como son la química analítica, química orgánica, química inorgánica, química médica, biología, radioquímica, farmacología o farmacocinética.

Una búsqueda bibliográfica exhaustiva y un planteamiento claro de los objetivos a llevar a cabo, ha conducido a la síntesis de unos compuestos con unas características que posibilitan su uso como medios de contraste en el campo del diagnóstico por imagen. Para ello, se ha utilizado un proceso sintético que consta de nueve etapas, en las que se han conseguido obtener un buen rendimiento individual. Se han desarrollado una serie de métodos analíticos con el fin de realizar el seguimiento de las reacciones realizadas y de verificar que los compuestos fabricados tienen una pureza adecuada. Además, se ha realizado una caracterización espectroscópica por medio de diferentes técnicas como 1H RMN, 13C RMN, espectro infrarrojo, punto de fusión, análisis de masas y análisis elemental (microanálisis) que han confirmado su identidad.

Una vez obtenidos los productos cabeza de serie, se han evaluado una serie de parámetros fisicoquímicos como la osmolalidad, solubilidad, coeficiente de reparto, afinidad por proteínas plasmáticas, relajatividad y número de aguas de coordinación y se han comparado con otros medios de contraste que se utilizan en el campo del diagnóstico por imagen como el ácido acetrizoico (rayos X) y el gadobutrol (iRM). Según los resultados obtenidos, se puede concluir que los compuestos obtenidos podrían ser utilizados como medios de contraste en imagen multimodal. También se ha demostrado la seguridad de dichos productos, para lo que se han llevado a cabo estudios in silico e in vitro de estabilidad metabólica, citotoxicidad, mutagenicidad y biodegradabilidad; estableciendo como prioridad la reducción de la investigación con animales. 

Posteriormente se realizaron los estudios de caracterización biológica en las diferentes técnicas de diagnóstico por imagen para los compuestos sintetizados en la presente tesis doctoral. Tanto en iRM como en TAC se obtuvieron buenos resultados en el estudio de calibrador (phantom) y en la imagen in vivo, ya que se pudieron visualizar ciertos órganos del cuerpo humano que eran objeto del presente trabajo de investigación. Además, en la combinación de técnicas de PET/TAC se pudo evaluar la relación de la señal obtenida en los distintos órganos objeto de estudio, a partir de imágenes in vivo y un estudio farmacocinético realizado en función de la dosis del producto administrada.

Con todos estos resultados se ha podido confirmar el uso de los compuestos sintetizados como medios de contraste multimodales para la visualización de diferentes órganos como el corazón, el hígado y los riñones. 

EL AUTOR

  • Licenciatura en Ciencias Químicas. Universidad de Salamanca (2009-2014).
    Prácticas tuteladas en laboratorio Físico-Químico e Instrumental Aquimisa Laboratorios, Salamanca.
  • Presentación de comunicación tipo Póster: Determinación de posibles biomarcadores de cáncer de pulmón mediante HS-PTV-GC-MS. XX Reunión de la Sociedad Española de Química Analítica (SEQA). (Santiago de Compostela, 01-03 julio de 2015).
  • Universidad de Salamanca. Máster de Evaluación y Diseño de Medicamentos, Farmacia (2014–2015). Especialidad en Gestión y Producción en la Industria Farmacéutica.
  • Trabajo de Fin de Máster (TFM): Estrategia de lanzamiento de un fármaco hipolipemiante. (2015). Aplicación de una serie de técnicas en el ámbito de un departamento de Marketing farmacéutico con el fin de comercializar un medicamento hipolipemiante, Merkava®, en el territorio español.
  • Universidad de Alcalá. Doctorado Industrial en JUSTESA IMAGEN SAU (Grupo Juste) en colaboración con la Universidad de Alcalá de Henares. (2017 – 2021)
    Tesis doctoral: Nuevos medios de contraste multimodales para diagnóstico por imagen. (2021). Universidad de Alcalá. Primera tesis industrial defendida en esta Universidad.
  • Desarrolla su labor profesional (desde 2015 hasta la actualidad) en Grupo Juste, grupo empresarial dedicado al sector químico y farmacéutico con sede en Coslada, Madrid, donde actualmente es el responsable del departamento de i+d

Aplicaciones e innovación de la ingeniería en ciencia y tecnología.

Inga Ortega, Esteban. Aplicaciones e innovación de la ingeniería en ciencia y tecnología. [2019]. 978-9978-10-361-6. http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/19035

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El mundo ha avanzado con la llegada de la ciencia y tecnología desde los diversos campos que la conforman con una visión de innovación involucrando a la sociedad y así satisfacer las necesidades que se han convertido en una problemática para el campo científico. El camino para llegar a un concepto de ciudades inteligentes, por ejemplo, puede conjugar varias aristas que dan cuenta de un aporte de diversas competencias y destrezas por parte de la comunidad científica. De esta manera, podemos encontrar aportes en redes eléctricas inteligentes, servicios de comunicación masiva, aprovechamiento de los recursos hídricos, análisis de ondas sísmicas, manejo de datos en la nube o la interpretación de imagen para aplicaciones médicas, cumpliendo así una vasta demanda de oportunidades para la generación de nuevo conocimiento que aplica la ciencia y tecnología en favor de la sociedad.

Este libro es una recopilación de artículos científicos del área de Ciencia y Tecnología de la Universidad Politécnica Salesiana, trabajo presentado desde las ingenierías: Civil, Electricidad, Electrónica y Automatización, Computación, Telecomunicaciones y Mecatrónica.

Matemáticas con herramientas interactivas.

Andrés Mauricio Grisales Aguirre. Elementos Básicos de Matemáticas con Herramientas Interactivas. Medellín : Universidad Católica Luis Amigó, 2018. .

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Este texto se ha escrito con la intención de brindarles a los estudiantes de primer semestre de cualquier programa de pregrado, una guía para el desarrollo de los cursos de matemáticas básicas o fundamentales.

Si bien la disponibilidad de material en esta asignatura ha ido aumentando en los últimos años, se ha considerado pertinente por parte del autor hacer una recopilación de los temas básicos que un estudiante de pregrado debe conocer en el área de matemáticas y que lo preparen para el desarrollo de cursos posteriores, no solo en la misma línea de esta asignatura, sino también en aquellos cursos donde esta es una herramienta fundamental para su desarrollo, tales como economía, contabilidad, matemática financiera y cursos de ingeniería. La intención principal ha sido mostrar estos elementos, explicados de la manera más sencilla posible de modo que los estudiantes puedan seguirle el hilo al desarrollo de las temáticas, puedan solucionar los ejercicios propuestos y abordar con seguridad el estudio de textos más complejos en su área o disciplina de estudio.