Técnicas separativas y espectroscópicas para el estudio de los materiales colorantes constituyentes del patrimonio cultural

López Montes, A. M., M. T. Espejo, et al.  [e-Book]  Optimización de técnicas espectrométricas y separativas para la identificación de material colorante en patrimonio cultural. Universidad de Granada, 2015

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La temática de esta Tesis Doctoral se centra, principalmente, en la caracterización del material colorante (tanto pigmentos como colorantes naturales y sintéticos) empleado en patrimonio cultural (artístico y documental).

El primer trabajo parte del estudio de las alteraciones físicas y químicas que sufre el grupo de colorantes  (rojo de carmín, rojo de Rubia, amarillo de azafrán, amarillo de goma guta y azul de índigo) tras un envejecimiento artificial acelerado, para entender su evolución y conocer la posibilidad de su identificación una vez alterados.

Este trabajo se realizó íntegramente en los laboratorios del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Granada, dentro del grupo de investigación FQM-338 Química Analítica y Ciencias de la Vida dirigido por D. José Luis Vílchez Quero, y el subgrupo Ciencia y Cultura Escrita dirigido por Dña. Teresa Espejo Arias.

Con la colaboración de todos los investigadores y de los responsables de los centros implicados que nos han facilitado el acceso a los documentos históricos, se ha podido llevar a cabo este estudio, cuya metodología se ha aplicado al conocimiento de obras de gran interés cultural.

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La molécula que aprovecha todo el espectro de luz solar para combustible

Scientists for the first time have developed a single molecule that can absorb sunlight efficiently and also act as a catalyst to transform solar energy into hydrogen, a clean alternative to fuel for things like gas-powered vehicles.This new molecule collects energy from the entire visible spectrum, and can harness more than 50% more solar e...

Los científicos han desarrollado por primera vez una molécula que puede absorber la luz solar de manera eficiente y también actuar como catalizador para transformar la energía solar en hidrógeno, una alternativa limpia al combustible para cosas como los vehículos a gas.

Esta nueva molécula recoge la energía de todo el espectro visible, y puede aprovechar más del 50% de la energía solar que las células solares actuales. El hallazgo podría ayudar a hacer la transición de los combustibles fósiles a fuentes de energía que no contribuyen al cambio climático.

Los investigadores resumieron sus hallazgos en un estudio publicado hoy en Nature Chemistry. El equipo de investigación fue dirigido por Claudia Turro, profesora de química y directora del Centro de Dinámica Química y Biofísica de la Universidad Estatal de Ohio.


Whittemore, T.J., Xue, C., Huang, J. et al. Single-chromophore single-molecule photocatalyst for the production of dihydrogen using low-energy light. Nat. Chem. 12, 180–185 (2020). https://doi.org/10.1038/s41557-019-0397-4. ARTICULO


“La idea es que podemos usar los fotones del sol y transformarlos en hidrógeno. En pocas palabras, estamos ahorrando la energía de la luz solar y almacenándola en enlaces químicos para que pueda ser utilizada más adelante”, dijo Turro. Los fotones son partículas elementales de la luz solar que contienen energía.

Los investigadores demostraron, por primera vez, que es posible recoger la energía de todo el espectro visible de la luz solar -incluyendo el infrarrojo de baja energía, una parte del espectro solar que anteriormente había sido difícil de recoger- y transformarla, rápida y eficientemente, en hidrógeno. El hidrógeno es un combustible limpio, lo que significa que no produce carbono o dióxido de carbono como subproducto de su uso.

Convertir la energía del sol en, digamos, combustible para un coche, primero requiere un mecanismo para recoger la energía. Esa energía entonces tiene que ser convertida en combustible. La conversión requiere algo llamado catalizador, una cosa que acelera una reacción química, permitiendo la conversión de energía solar en energía utilizable como el hidrógeno.

La mayoría de los intentos anteriores de recoger la energía solar y convertirla en hidrógeno se han centrado en las longitudes de onda de mayor energía de la luz solar – rayos ultravioleta, por ejemplo. Los intentos anteriores también se han basado en catalizadores construidos a partir de dos o más moléculas, que intercambian electrones – energía – a medida que producen combustible a partir de la energía solar. Pero la energía se pierde en el intercambio, haciendo que esos sistemas multimoleculares sean menos eficientes. Los pocos intentos que dependían de un catalizador de una sola molécula también eran ineficientes, dijo Turro, en parte porque no recogían energía de todo el espectro visible de la luz solar, y en parte porque los propios catalizadores se degradaban rápidamente.

El equipo de investigación de Turro descubrió cómo hacer un catalizador a partir de una sola molécula – una forma del elemento rodio – lo que significa que se pierde menos energía, dijo. Y descubrieron cómo recoger energía desde el infrarrojo hasta el ultravioleta – todo el espectro visible. El sistema que este equipo de investigación diseñó es casi 25 veces más eficiente con luz cercana al infrarrojo de baja energía que los sistemas anteriores de una sola molécula que operan con fotones ultravioleta, según el estudio.


Fuente: Ohio State University

Nebulosas planetarias: la morfología oculta en su espectro

Nebulosas planetarias: la morfología oculta en su espectro

Bermúdez Bustamante, Luis Carlos. Nebulosas planetarias: la morfología oculta en su espectro. Universidad Nacional Autónoma de México. Coordinación General de Estuidos de Posgrado, 2016.
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Al usar imágenes y espectros en líneas de emisión para construir modelos espacio-cinemáticos tridimensionales de nebulosas planetarias (PNe), generalmente se asume que la velocidad radial de expansión de cada uno de sus elementos es proporcional a la distancia a su respectiva estrella central. Esta suposición se conoce como la ley de expansión homóloga y, en tal caso, los espectros son una medida directa de la morfología de las PNe a lo largo de la línea de visión, salvo un factor de proporcionalidad. Con esto en mente, se comparan imágenes de emisión y espectros sintéticos de modelos hidrodinámicos de PNe para describir las posibles desviaciones de una expansión homóloga. Los resultados indican que estas desviaciones causan distorsiones en los datos cinemáticos como vértices o contribuciones superpuestas de estructuras separadas espacialmente. Si no se tienen en cuenta, las distorsiones pueden invalidar conclusiones obtenidas de modelos tridimensionales sobre el estado dinámico de una PNe.

La espectrometría de masas en el campo de la proteómica

proteómica - Buscar con Google

Iadarola, Paolo. Mass Spectrometric Proteomics. [2019]. MDPI – Multidisciplinary Digital Publishing Institute. doi.org/10.3390/books978-3-03897-827-5
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La cromatografía de líquidos / espectrometría de masas desempeña un papel fundamental en el campo de la proteómica [estudio a gran escala de las proteínas, en particular de su estructura y función]. De hecho, los artículos de investigación y revisión publicados en el número evidencian claramente cómo los datos producidos por esta sofisticada metodología pueden promover avances impresionantes en esta área.

De entre los temas tratados en este número, algunos apuntan al desarrollo de nuevos procedimientos para la optimización de las condiciones experimentales que deben aplicarse para la identificación de proteínas presentes en mezclas complejas.

Otras aplicaciones descritas en estos artículos muestran el enorme potencial de estas estrategias en la caracterización proteica de órganos y tejidos, desde el estudio de las modificaciones tisulares post-traduccionales hasta la investigación de los mecanismos moleculares detrás de los trastornos humanos y la identificación de biomarcadores potenciales de estas enfermedades.

 

Espectrómetro de micro-fluorescencia de rayos X

El Servicio de Difracción de Rayos X de la Universidad de Salamanca adquiere un sofisticado equipo para el análisis universal de materiales | Sala de Prensa

La Universidad de Salamanca ha presentado un sofisticado espectrómetro de micro-fluorescencia de rayos X, incorporado al Servicio de Difracción de Rayos X, perteneciente al Servicio Nucleus de Apoyo a la investigación (https://nucleus.usal.es/es/rayos).

El nuevo equipo ha sido adquirido en la convocatoria de subvenciones en el marco de la red de equipamiento científico-tecnológico compartido en Castilla y León (INFRARED), cofinanciadas por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y ha supuesto una inversión de 284.507 euros. El Vicerrectorado de Investigación y Transferencia pretende así consolidar a la institución como un referente, no sólo a nivel regional, en Castilla y León no existe ningún equipo de estas características, sino también a nivel nacional, muy pocas universidades y centros de Investigación disponen de esta infraestructura.

La micro-fluorescencia de rayos X (µ-FRX) representa un poderoso método para realizar análisis multielemental no destructivo proporcionando información sobre la composición y distribución de elementos, aplicable en áreas de investigación multidisciplinares, por lo que permitirá la realización de numerosos proyectos nuevos. El espectrómetro realiza análisis cuantitativos muy rápidos y, además, tiene la ventaja de examinar gran variedad de formas y tamaños de muestra, pudiéndose también obtener distribuciones espaciales de elementos (mapping), según explica Sanz González.

Por este motivo, la responsable del Servicio de Difracción de Rayos X y José Manuel Compaña Prieto, técnico del Servicio de Difracción de Rayos X, han invitado a Roald Tagle, científico de aplicaciones de Bruker Nano GmbH, a impartir una conferencia con el fin de dar a conocer a la comunidad científica las aplicaciones más importantes de esta técnica. A este acto asistieron el impulsor de esta iniciativa, David Díez, decano de la Facultad de Ciencias Químicas, y Encarnación Rodríguez, directora de Técnicas Instrumentales de Nucleus, así como numerosos investigadores de diversas áreas.

Aplicaciones en la vida diaria

En la actualidad, la µ-FRX se aplica con éxito para resolver múltiples problemas en numerosos campos científicos tan diversos como biomedicina, arqueología, arte, ciencia de materiales, electrónica, geociencias, ciencias ambientales, nanotecnología, biología, etc.

  • En medicina es de gran importancia determinar la concentración y la distribución espacial de ciertos metales pesados de conocidos efectos cancerígenos o tóxicos que afectan, entre otros, al sistema nervioso central (manganeso, mercurio, plomo, arsénico), los riñones o el hígado (cadmio, cobre), la piel, los huesos, o dientes (níquel, cromo).
  • En patrimonio histórico-cultural se utiliza para estudiar la procedencia de restos arqueológicos o verificar la autenticidad de obras de arte.
  • En la industria electrónica se emplea con la finalidad de identificar contaminantes en los circuitos electrónicos (plomo, cromo mercurio, cadmio y bromo).
  • En Ciencias de la Tierra permite analizar muestras heterogéneas de diversa naturaleza (meteoritos, rocas, minerales, fósiles). Otras aplicaciones importantes en ciencias ambientales incluyen el análisis de contaminantes en el suelo (plomo, cadmio, mercurio), identificación de elementos radiactivos (uranio), caracterización de materiales para su reciclado e incluso el análisis de partículas en el aire.
  • En la industria se utiliza ampliamente para determinar el contenido y la composición de un elemento con el fin de optimizar su explotación comercial o como control de calidad.

FUENTE: Universidad de Salamanca