Desarrollo de instrumentación basada en LIBS y su aplicaión en la industria del acero

Resumen: Los avances en la industria del acero y la aparición de nuevos materiales con mejores propiedades físico-químicas y mejor comportamiento frente a fenómenos de corrosión, está promoviendo tanto el desarrollo de las técnicas analíticas ya existentes (convencionales) como la búsqueda de tecnologías alternativas que permitan la caracterización y análisis on-line del acero durante el proceso de producción del mismo, abarcando desde las materias primas hasta los productos finales, incluyendo aceros con distintos tipos de recubrimiento metálico (aceros galvanizados). En la actualidad la tecnología láser, junto con avanzadas herramientas quimiométricas, es una poderosa técnica para la caracterización, monitorización y la determinación de la composición química de este tipo de materiales. En este trabajo se presentarán algunas de las aplicaciones más significativas (en diferentes factorías como TKS en Alemania o Gerdau y Acerinox en España) de la espectrometría de emisión atómica de plasmas inducidos por láser (LIBS) para la determinación de la composición elemental de aceros inoxidables tanto a temperatura ambiente como hasta 900 ºC, haciendo hincapié en la versatilidad y flexibilidad de la técnica para el análisis on-line e in situ de muestras de acería y productos acabados.

Leonardo da Vinci: Ingeniero

Leonardo comprendió y utilizó el auténtico método experimental un siglo antes de que Francis Bacon filosofase sobre él, y antes de que Galileo lo pusiese en práctica. Leonardo no escribió tratados metodológicos, pero en sus cuadernos de apuntes nos dejó esparcidas sus ideas. Decía que las matemáticas, la geometría y la aritmética, podían llegar a la certeza absoluta dentro de su propio ámbito, pues manejan conceptos mentales ideales de valor universal. En cambio, la verdadera ciencia (refiriéndose a las ciencias empíricas), se basa en la observación; si pudiera aplicarse a ella el razonamiento matemático podría lograrse mayor grado de certeza, siendo hoy en día, uno de los pasos fundamentales del método científico. "No hay certeza en la ciencia si no se puede aplicar una de las ciencias matemáticas". En sus apuntes, Leonardo dejó constancia de la importancia que concede al método en la investigación (adelantándose a autores de la Modernidad tales como Descartes) y los preceptos que establece en su método en nada difieren de las modernas definiciones que hoy utilizamos para hablar del método científico. Podemos ver en estos textos una clara definición de los procesos de inducción y deducción que hoy explicamos en nuestras clases de Física o Filosofía. Una de las cuestiones que aborda la presente tesis es por qué autores de reputado prestigio, historiadores de la ciencia y de la tecnología, no conceden a Leonardo su verdadero valor como Ingeniero. Por citar algunos ejemplos, gran parte del famoso libro de “Los ingenieros del Renacimiento” está dedicado a la vida de Leonardo da Vinci, su carrera de ingeniero, su lado técnico, y su "método", según Bertrand Gille, no existe. Como señala el autor, es inexistente porque Leonardo está dotado de una curiosidad inmensa que desgraciadamente lo lleva a dispersarse, lo cual le impide especializarse en ciertos sectores, y por ende, a erigir los pilares de una investigación metódica. Además, Bertrand Gille indica que, aun si Leonardo Da Vinci lega un número amplio de dibujos a la posteridad, su aporte a nivel de innovaciones técnicas fue mínimo, dado que no brindaba soluciones prácticas viables, pero quedaba de una manera u otra fijado en el espíritu de su tiempo orientado hacia el análisis y la reproducción literal de los dibujos anteriores. George Basalla, catedrático emérito de historia de la técnica en la Universidad de Delaware, publicó “La evolución de la tecnología”, en donde comentó expresamente: “La más famosa colección de máquinas visionarias del Renacimiento no se reveló al público hasta finales del siglo XIX. Estuvo oculta entre los cuaderno personales no publicados de Leonardo da Vinci […]. Muchos de estos artefactos son imposibles tal como se presentan, y pocos, si acaso alguno, influyeron en el ulterior desarrollo tecnológico; sin embargo permiten hacerse una inusual idea de la mente de un gran genio técnico y del tipo de exuberancia tecnológica que había de convertirse en uno de los rasgos distintivos de la civilización occidental”. Observamos cómo una vez más se cuestiona la figura de Leonardo como ingeniero o inventor poco más que de artefactos o artilugios imposibles. Pero que hay de verdad en tales afirmaciones. Precisamente la contestación a esta pregunta es una de las cuestiones que se abordan en la presente tesis. Gran parte de la presente tesis doctoral está dirigida a ordenar todos los temas de carácter ingenieril que Leonardo trató en sus manuscritos y de comprobar fehacientemente y documentalmente consultando las fuentes primarias (sus manuscritos) y los artículos y libros publicados de reconocidos y prestigiosos leonardistas que abordan la cuestión. Hasta qué punto se puede considerar que Leonardo fuera un ingeniero del Renacimiento. Como resumen de lo que se pretende en la presente Tesis Doctoral se enumeran los objetivos que se desean alcanzar. Objetivos: El principal y primer objetivo de la investigación sobre Leonardo es reivindicar su figura como uno de los grandes ingenieros de todas las Historia. “Ser o no ser…ingeniero…esa es la cuestión”. Identificar, analizar y ordenar los principales temas que Leonardo escribió y dibujó sobre Ingeniería Militar, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Hidráulica, Ingeniería Civil e Ingeniería Aeronáutica, dispersos por sus manuscritos. Reflexionar sobre la figura del ingeniero hoy día. Investigar las diferentes interpretaciones que ha tenido a lo largo de la historia y elaborar un modelo tridimensional en 3D del famoso automóvil de Leonardo, folio 812 recto del Códice Atlántico.

Estudio de márgenes tras tumorectomía seguida de radiofrecuencia en cirugía conservadora del cáncer de mama

Introducción: La cirugía conservadora constituye hoy el tratamiento estándar en el ca. mama. La recurrencia local debe evitarse en la medida de lo posible, en tanto en cuanto condiciona un mayor estrés para la paciente, la obligatoriedad de tratamientos más agresivos, y una disminución de la supervivencia. Para ello, la obtención de márgenes libres es un factor clave. Pese a todos los esfuerzos por obtener dichos márgenes libres en un único acto quirúrgico, sigue existiendo una alta tasa de reintervenciones para su obtención. La ARF es un procedimiento aún en investigación sobre la que existen pocos datos relativos a los detalles de la técnica y su reproductibilidad, así como su eficacia en la obtención de márgenes libres y menos aún sobre persistencia de enfermedad, recurrencia local y repercusión sobre la supervivencia, para lo que se necesitaran estudios con amplios grupos de pacientes y tiempo de seguimiento. Nosotros nos proponemos aportar datos relativos a la ARF, centrados en un protocolo de la técnica de aplicación de la ARF, valoración de la utilidad de la ARF en la obtención de margen libres y repercusión de la ARF sobre las complicaciones y el resultado estético. Material y métodos: Estudio longitudinal de una cohorte prospectiva a las que se le realiza cirugía conservadora seguida de radiofrecuencia, y una cohorte retrospectiva a las que se le realiza cirugía conservadora sin aplicación de radiofrecuencia. Análisis descriptivo de los resultados y comparativo del grupo a estudio respecto a grupo control. Resultados: Se ha realizado ARF a un total de 14 pacientes, con el empleo de un terminal de electrodo simple, lo que aporta gran versatilidad y reproducibilidad a la técnica, y obteniendo un 100% de márgenes libres. Se ha registrado una reintervención por microcalcificaciones evidenciadas en mamografía de control. No se han registrado complicaciones específicas de la técnica. Se han obtenido un total de 92,8% de resultados buenos ó excelentes. En el análisis comparativo, no se han encontrado diferencias estadísticamente significativas respecto a tasa de reintervenciones, resultados cosméticos ó complicaciones. Conclusiones: 1. La ARF ha demostrado en el grupo de estudio una eficacia del 100% en relación con negatividad o no viabilidad de células tumores en todos los márgenes extirpados. 2. La ARF contribuye a aumentar el margen quirúrgico oncológico de seguridad en cirugía conservadora del cáncer de mama, hecho de especial interés en subgupos de mayor riesgo de recurrencia local. 3. La ARF ha demostrado ser una técnica segura con una tasa de complicaciones generales similares al tratamiento estándar, no existiendo en nuestra serie ninguna complicación específica atribuible a la técnica. 4. La elección del terminal con electrodo simple nos permite mayor versatilidad, adaptando el procedimiento y técnica quirúrgica según el tamaño de la lesión para conseguir el efecto deseado. 5. Asimismo la utilización del terminal con electrodo simple nos permite ampliar indicaciones de la ARF al poder incluir lesiones cercanas a piel y pectoral sin riesgo de quemaduras. 6. La aplicación de radiofrecuencia en márgenes y su exéresis no ha afectado el resultado cosmético.