Valorization of agrobiodiversity products and strengthening of local identities in the Peruvian Andes: Experiences from the BioAndes Programme

In the Peruvian Andes, a long history of interaction between the local populations and their natural environment has led to extraordinary levels of agrobiodiversity. However, in sharp contrast with this biological wealth, Andean indigenous populations live under most precarious conditions. Moreover, natural resources are undergoing severe degradation processes and local knowledge about biodiversity management is under serious pressure. Against this background, the BioAndes Programme is developing initiatives based on a biocultural approach that aim at fostering biodiversity through the enhancement of cultural processes. On the basis of intercultural dialogue, joint learning and capacity development, and transdisciplinary action-research, indigenous communities, development practitioners, and researchers strive for the creation of innovative ways to contribute to more sustainable economic, socio-cultural, and political valorization of Andean biodiversity. Project activities are diverse and range from the cultivation, transformation, and commercialization of organic Andean fruits in San Marcos, Cajamarca Department, to the recuperation of natural dying techniques for alpaca wool and traditional weaving in Pitumarca, Cusco Department, and the promotion of responsible ecotourism in both regions. Based on the projects’ first two-years of experience, the following lessons learnt will be presented and discussed: 1. The economic valorization and commercialization of local products can be a powerful tool for the revival and innovation of eroded know-how; at the same time it contributes to the strengthening of local identities, in parallel with the empowerment of marginalized groups such as smallholders and women. 2. Such initiatives are only successful when they are embedded within activities that go beyond the focus on local products and seek the valorization of the entire natural and cultural landscape (e.g. through the promotion of agrotourism and local gastronomy, more sustainable management of local resources including the restoration of ecosystems, and the realization of inventories of local agrobiodiversity and the knowledge related to it). 3. The sustainability of these initiatives, which are often externally induced, is conditioned by the ability of local actors to acquire ownership of projects and access to the knowledge required to carry them out, which also means developing the personal and institutional capacities for handling the whole chain from production to commercialization. 4. The confrontation of different economic rationalities and their underlying worldviews that occur when local or indigenous people integrate into the market economy implies the need for a dialogical co-production of knowledge and collective action by local people, experts from NGOs, and political authorities in order to better control the conditions relating to the market economy. The valorization of local agrobiodiversity shows much potential for enhancing natural and cultural diversity in Southern countries, but only when local communities can participate in the shaping of the conditions under which this happens. Such activities should be designed in the mid- to long-term as part of social learning processes that are carefully embedded in the local context. Supporting institutions play a crucial role in these processes, but should see themselves only as facilitators, while ensuring that control and ownership remain with the local actors.

Molecular epidemiology of Bacillus anthracis: determining the correct origin

We analyzed and compared strains of Bacillus anthracis isolated from husbandry and industrial anthrax cases in Switzerland between 1952 and 1981 with published data using multiple-locus variable-number tandem repeat analysis. Strains isolated from autochthonous cases of anthrax in cattle belong to genotype B2, together with strains from continental Europe, while human B. anthracis strains clustered with genotype A4. These strains could be traced back to outbreaks of human anthrax that occurred between 1978 and 1981 in a factory processing cashmere wool from the Indian subcontinent. We interpret the worldwide occurrence of B. anthracis strains of cluster A4 to be due to the extensive global trade of untreated cashmere wool during the last century.

Luxurious Merovingian Textiles Excavated from Burials in the Saint Denis Basilica, France, 6th-7th century

A new examination of the textile fragments found in the Merovingian burials in the basilica of Saint Denis, near Paris, has recently underscored the diversity of fabrics used to make garments in which members of the royal court were buried. Among them, some woolens of fine quality had been dyed with indigotin. The most astonishing fibre found belongs to a mixed textile (not skin) with beaver fibers and wool. Silks contained shellfish purple and in one case kermes? Two dyestuffs associated with royalty and privilege. Along with this was large number of gold threads, probably produced locally and that were used in tablet-woven borders or for embroideries. In addition, several figured silks, of oriental origin, testify to the importance of this "foreign" material and the taste for textiles woven with complex techniques and probably what had originally had beautiful designs. Although none of these designs have been preserved and many colors have been greatly damaged, the technical characteristics of the remnants indicate proveniences as far as Byzantium, Sassanid Persia and the Chinese court. Such precious textiles show the high social status and political power of the Merovingian court, a testament to their ability to access such luxurious and costly textiles through diplomacy and/or trade with other powerful empires. The examination of these rare textiles along with other fine silks and luxury objects from the same period found in France expand our view of the fundamental role of textiles in the political sphere of this early period of European history.

Minería metalífera en Santa Cruz : Empleo y matriz productiva

El presente estudio se propone realizar una caracterización de la minería metalífera en la Provincia de Santa Cruz. Esta actividad comenzó a desarrollarse en esa provincia desde mediados de los años 90 y, hasta la fecha, creció en forma sostenida como consecuencia del cruce de una serie de circunstancias favorables: a) las modificaciones en la legislación, que favorecieron la inversión minera al equiparar en oportunidades a la República Argentina con Chile y el Perú, países con un elevado desarrollo minero gracias a la importante inversión externa directa; b) el potencial minero de la provincia; c) la crisis en el sector lanero -especialmente en la meseta central de la provincia- que llevó a un despoblamiento de los campos de actual explotación minera, lo que redujo la potencial conflictividad entre la minería y la ganadería y facilitó a la nueva actividad la adquisición de propiedades a bajos precios, presentándola, además, como un sector generador de empleo; d) la lejanía de los yacimientos mineros de los centros poblados de la provincia, que favoreció un consenso social superior al verificado en otras regiones del país. En la actualidad, en un contexto de aumento generalizado de los precios internacionales de las commodities, se observa un constante incremento de la actividad minera en la Provincia de Santa Cruz. Ello ha conducido a la incorporación de nuevas tecnologías de producción para la recuperación mineral y a dar impulso a nuevas explotaciones

Las condiciones de trabajo de los asalariados en la esquila patagónica argentina

En un contexto de globalización de los mercados productivos agropecuarios y de una actividad económica destinada a la exportación, este artículo propone analizar las condiciones del trabajo de los asalariados en la esquila de ovinos en Chubut y sus posibles modificaciones respecto de las características históricas. Desde fines del siglo XIX, la producción de lana ovina en Chubut fue de gran importancia económica y organizadora principal del mercado laboral de la zona. Partiendo de una revisión histórica del desarrollo de la actividad lanera, se considerarán tanto las regulaciones laborales, las políticas públicas y la presencia gremial, como las características y la dinámica propias de este mercado de trabajo, para comprender los cambios y continuidades en las condiciones laborales de los esquiladores. Este artículo surge de una investigación grupal e involucra información de diversas fuentes, obtenida principalmente mediante entrevistas, encuestas, observaciones en campo y otros registros realizados durante casi una década en torno a esta temática, en ésta y otras zonas del país

Minería metalífera en Santa Cruz : Empleo y matriz productiva

El presente estudio se propone realizar una caracterización de la minería metalífera en la Provincia de Santa Cruz. Esta actividad comenzó a desarrollarse en esa provincia desde mediados de los años 90 y, hasta la fecha, creció en forma sostenida como consecuencia del cruce de una serie de circunstancias favorables: a) las modificaciones en la legislación, que favorecieron la inversión minera al equiparar en oportunidades a la República Argentina con Chile y el Perú, países con un elevado desarrollo minero gracias a la importante inversión externa directa; b) el potencial minero de la provincia; c) la crisis en el sector lanero -especialmente en la meseta central de la provincia- que llevó a un despoblamiento de los campos de actual explotación minera, lo que redujo la potencial conflictividad entre la minería y la ganadería y facilitó a la nueva actividad la adquisición de propiedades a bajos precios, presentándola, además, como un sector generador de empleo; d) la lejanía de los yacimientos mineros de los centros poblados de la provincia, que favoreció un consenso social superior al verificado en otras regiones del país. En la actualidad, en un contexto de aumento generalizado de los precios internacionales de las commodities, se observa un constante incremento de la actividad minera en la Provincia de Santa Cruz. Ello ha conducido a la incorporación de nuevas tecnologías de producción para la recuperación mineral y a dar impulso a nuevas explotaciones

Las condiciones de trabajo de los asalariados en la esquila patagónica argentina

En un contexto de globalización de los mercados productivos agropecuarios y de una actividad económica destinada a la exportación, este artículo propone analizar las condiciones del trabajo de los asalariados en la esquila de ovinos en Chubut y sus posibles modificaciones respecto de las características históricas. Desde fines del siglo XIX, la producción de lana ovina en Chubut fue de gran importancia económica y organizadora principal del mercado laboral de la zona. Partiendo de una revisión histórica del desarrollo de la actividad lanera, se considerarán tanto las regulaciones laborales, las políticas públicas y la presencia gremial, como las características y la dinámica propias de este mercado de trabajo, para comprender los cambios y continuidades en las condiciones laborales de los esquiladores. Este artículo surge de una investigación grupal e involucra información de diversas fuentes, obtenida principalmente mediante entrevistas, encuestas, observaciones en campo y otros registros realizados durante casi una década en torno a esta temática, en ésta y otras zonas del país

Minería metalífera en Santa Cruz : Empleo y matriz productiva

El presente estudio se propone realizar una caracterización de la minería metalífera en la Provincia de Santa Cruz. Esta actividad comenzó a desarrollarse en esa provincia desde mediados de los años 90 y, hasta la fecha, creció en forma sostenida como consecuencia del cruce de una serie de circunstancias favorables: a) las modificaciones en la legislación, que favorecieron la inversión minera al equiparar en oportunidades a la República Argentina con Chile y el Perú, países con un elevado desarrollo minero gracias a la importante inversión externa directa; b) el potencial minero de la provincia; c) la crisis en el sector lanero -especialmente en la meseta central de la provincia- que llevó a un despoblamiento de los campos de actual explotación minera, lo que redujo la potencial conflictividad entre la minería y la ganadería y facilitó a la nueva actividad la adquisición de propiedades a bajos precios, presentándola, además, como un sector generador de empleo; d) la lejanía de los yacimientos mineros de los centros poblados de la provincia, que favoreció un consenso social superior al verificado en otras regiones del país. En la actualidad, en un contexto de aumento generalizado de los precios internacionales de las commodities, se observa un constante incremento de la actividad minera en la Provincia de Santa Cruz. Ello ha conducido a la incorporación de nuevas tecnologías de producción para la recuperación mineral y a dar impulso a nuevas explotaciones

Las condiciones de trabajo de los asalariados en la esquila patagónica argentina

En un contexto de globalización de los mercados productivos agropecuarios y de una actividad económica destinada a la exportación, este artículo propone analizar las condiciones del trabajo de los asalariados en la esquila de ovinos en Chubut y sus posibles modificaciones respecto de las características históricas. Desde fines del siglo XIX, la producción de lana ovina en Chubut fue de gran importancia económica y organizadora principal del mercado laboral de la zona. Partiendo de una revisión histórica del desarrollo de la actividad lanera, se considerarán tanto las regulaciones laborales, las políticas públicas y la presencia gremial, como las características y la dinámica propias de este mercado de trabajo, para comprender los cambios y continuidades en las condiciones laborales de los esquiladores. Este artículo surge de una investigación grupal e involucra información de diversas fuentes, obtenida principalmente mediante entrevistas, encuestas, observaciones en campo y otros registros realizados durante casi una década en torno a esta temática, en ésta y otras zonas del país

Tab.1: Total estimated muskox numbers and quotas in management zones of the Northwest Territories and Nunavut

In view of the drastic growth in the Canadian Inuit population, the rising costs of living, the missing job and income alternatives and the high unemployment rate in the arctic, efforts are being made to make use of the muskox populations in order to provide additional sources of food and/or revenue. The present paper attempts to review the course of muskox utilization in the Canadian Arctic and to tentatively assess its present as weIl as its future economic importance. Starting with the pre-European status of muskoxen in Canada, the drastic reduction in numbers resulting from the combined efforts of hide traders, whalers and expedition parties in the 19th and early 20th centuries, the impact of the legal protection and the recovery since 1917 are being described. Establishing muskox farms with semi-domesticated herds failed in Canada in the 1970's. Since 1969, though, increasing numbers of animals have been allotted to many Inuit communities, and despite the fact that most of the animals were primarily used for subsistence purposes, some communities could reserve part of their quotas for trophy (sport) hunters. While controlled sustainable subsistence and trophy hunts may eventually be carried out over the whole muskox range, including recently colonized northern Quebec, commercial harvesting for meat, hides and wool, introduced in 1981, will at least for some time be restricted to Banks and Victoria islands which at present show 78 % of the Canadian muskox population and 94 % of the overall quota.

Finite element simulation of sandwich panels of laminated plaster and rockwool under mixed mode fracture

Sandwich panels of laminated gypsum and rock wool have shown large pathology of cracking due to excessive slabs deflection. Currently the most widespread use of this material is as vertical elements of division or partition, with no structural function, what justifies that there are no studies on the mechanism of fracture and mechanical properties related to it. Therefore, and in order to reduce the cracking problem, it is necessary to progress in the simulation and prediction of the behaviour under tensile and shear load of such panels, although in typical applications have no structural responsability.

Estudio de la fisuración en particiones verticales de yeso laminado, producidas por la deformación de forjados

Las exigencias de calidad, tanto en el ámbito de la rehabilitación como en el de las obras de nueva planta, obligan a evitar la fisuración de la tabiquería. Una de sus principales causas es la deformación excesiva de los forjados. Aunque en la mayoría de los casos no tiene efectos estructurales sino solamente estéticos, es necesario tomar precauciones para evitar la fisuración, pues es una de las patologías más frecuentes y en muchos casos motivo de reclamación de los usuarios. El aumento del consumo de los paneles de placa de yeso laminado y lana de roca para la realización de tabiquerías, justifica la necesidad de ahondar en el conocimiento del comportamiento y del mecanismo de fisuración de este material, pues hasta la fecha no se ha encontrado ningún trabajo especificamente dedicado al estudio del comportamiento en fractura de paneles sandwich de placa de yeso laminado y lana de roca en su plano. A la hora de abordar el estudio del comportamiento en fractura del material objeto de esta tesis, es preciso tener en cuenta que se trata de un material compuesto y, como tal, sus propiedades mecánicas y resistentes dependen en gran medida de las de sus componentes. Por tanto, para poder explicar el comportamiento en fractura del panel sandwich, habrá que estudiar también el de sus componentes. Por otro lado, se considera también muy útil disponer de una herramienta de calculo para la simulación de la fractura de paneles sandwich que sea predictiva. Este modelo hará posible facilitar el diseño de tabiquerías que no se fisure con este material, al poder relacionar las flechas que pueden tomar los forjados con su potencial fisuración. Para contrastar y validar un modelo de este tipo, es necesario disponer de suficientes datos experimentales del comportamiento en fractura del panel sandwich de placa de yeso laminado y lana de roca, que se puedan simular numericamente con el mismo. A partir de lo anteriormente expuesto se plantea, en primer lugar, una campaña experimental con el fin de obtener los parámetros necesarios para caracterizar el comportamiento en fractura de los paneles sandwich y sus componentes: placa de yeso laminado y lana de roca, estudiando también, su comportamiento en fractura en Modo Mixto, y el efecto del tamaño en los parámetros del panel. Por otro lado se propone un modelo de cálculo para la simulación de la fractura en Modo Mixto de paneles sandwich de placa de yeso laminado y lana de roca, comprobando la validez del modelo numérico a partir de los resultados experimentales obtenidos en la campaña de ensayos. Finalmente, se aplica el modelo para estudiar la fisuración de tabiquería realizada con el panel sandwich producida por la deformación de forjados unidireccionales realizados con viguetas de hormigón y bovedilla cerámica, por ser esta tipología la más usual en obras de edificación de viviendas. The quality requirements in terms of rehabilitation and new Works, force to prevent cracking on partitions and one of the main causes is the excessive deformation of the floor. In most of the cases, there are any structural damages, only aesthetic effects, but it is necessary to take precautions to avoid cracking because it is one of the most common diseases and in addition is the main reason of user’s complaints. The increased consumption of plasterboard panels and mineral wool used to build partitions, justifies the need to develop a deeper understanding of the cracking behaviour and mechanism, because by now, any specifically work dedicated to the study of fractures behaviour of sandwich plasterboard panels and rock wool has been found. When approaching the study of the fracture behaviour of the material it must bear in mind that we are referring to a composite material and as such, its mechanical and strength properties depend heavily on its components. Therefore, to explain the fracture behaviour of sandwich panels its components must be studied as well. On the other hand, it is also considered very useful to have a calculation tool to simulate the more likely fractures of the sandwich panel in order to predict it. This model used to perform simulations will enable the design of partitions built with these materials without cracks because it will relate the deflections in decks with its potential cracking. To contrast and validate this type of model, it is necessary and imperative to have enough experimental data of the sandwich plasterboard and rock wool fractures in order to enable its numerical simulation with it. On the basis of the above, the question arises firstly an experimental campaign in order to obtain the necessary parameters to characterize the cracking behaviour of sandwich panels and its components: plasterboard and rock wool, studying also its cracking behaviour in a mixed mode fracture and the effect of size parameters of the panel. Furthermore, a calculation model to simulate fractures in mixed mode of the sandwich panels made of plasterboard and rock wool is proposed in order to check the validity of the numerical model, based on experimental results obtained from the test campaign. Finally, this model is applied to study cracking on partitions built with sandwich panels resulting from the unidirectional floor’s deformations built with prestressed concrete beams and slab pottery pieces being this typology the most common one on residential buildings works.

Comportamiento térmico y mecánico del yeso con adiciones de aerogel de sílice granulado

La presente tesis doctoral aborda el estudio de un nuevo material mineral, compuesto principalmente por una matriz de yeso (proveniente de un conglomerante industrial basado en sulfato de calcio multifase) y partículas de aerogel de sílice hidrófugo mesoporoso, compatibilizadas mediante un surfactante polimérico, debido a su alto carácter hidrófugo. La investigación se centra en conocer los factores que influyen en las propiedades mecánicas y conductividad térmica del material compuesto generado. Este estudio pretende contribuir al conocimiento sobre el desarrollo de nuevos morteros de elevado aislamiento térmico que puedan ser utilizados en la rehabilitación energética de edificios de viviendas existentes, debido a que estos representan gran parte del consumo energético del parque de viviendas de España, aunque también a nivel internacional. De los materiales utilizados para desarrollar los morteros estudiados, el yeso, además de ser un material muy abundante, especialmente en España, requiere una menor cantidad de energía para la fabricación de un conglomerante (debido a una menor temperatura de fabricación), en comparación con el cemento o la cal, por lo que presenta una menor huella de carbono que estos últimos. Por otro lado, el aerogel de sílice hidrófugo mesoporoso es, de acuerdo con la documentación disponible, el material que posee actualmente la mayor capacidad de aislamiento térmico en el mercado. El desarrollo de nuevos morteros minerales con una capacidad de aislamiento térmico mayor que los materiales aislantes utilizados tradicionalmente, tiene una aplicación relevante en los casos de rehabilitación energética de edificios históricos y patrimoniales, en los que se requiere la aplicación del aislamiento por el interior de la fachada, ya que este tipo de soluciones tienen el inconveniente de reducir el espacio habitable de las áreas involucradas, especialmente en zonas climáticas en las que el aislamiento térmico puede suponer un espesor considerable, por lo que es ideal utilizar materiales de altas prestaciones de aislamiento térmico capaces de aportar el mismo nivel de aislamiento (o incluso mayor), pero en un espesor considerablemente menor. La investigación se desarrolla en tres etapas: bibliográfica, experimental y de simulación. La primera etapa, parte del estudio de la bibliografía existente, relacionada con materiales aislantes, incluyendo soluciones basadas, tanto en morteros aislantes, como en paneles de aislamiento térmico. La segunda, de carácter experimental, se centra en estudiar la influencia de la microestrucrura y macroestructura, del nuevo material mineral, en las propiedades físicas elementales, mecánicas y conductividad térmica del compuesto. La tercera etapa, mediante una simulación del consumo energético, consiste en cuantificar teóricamente el potencial ahorro energético que puede aportar este material en un caso de rehabilitación energética en particular. La investigación experimental se centró principalmente en conocer los factores principales que influyen en las propiedades mecánicas y conductividad térmica de los materiales compuestos minerales desarrollados en esta tesis. Para ello, se llevó a cabo una caracterización de los materiales de estudio, así como el desarrollo de distintas muestras de ensayo, de tal forma que se pudo estudiar, tanto la hidratación del yeso en los compuestos, como su posterior microestructura y macroestructura, aspectos fundamentales para el entendimiento de las propiedades mecánicas y conductividad térmica del compuesto aislante. De este modo, se pudieron conocer y cuantificar, los factores que influyen en las propiedades estudiadas, aportando una base de conocimiento y entendimiento de este tipo de compuestos minerales con aerogel de sílice hidrófugo, no existiendo estudios publicados hasta el momento de finalización de esta tesis, con la aproximación al material propuesta en este estudio, ni con yeso (basado en sulfato de calcio multifase), ni con otro tipo de conglomerantes. Particularmente, se determinó la influencia que tiene la incorporación de partículas de aerogel de sílice hidrófugo, en grandes proporciones en volumen, en un compuesto mineral basado en distintas fases de sulfato de calcio. No obstante, para llevar a cabo las mezclas, fue necesario utilizar un surfactante para compatibilizar este tipo de partículas, con el conglomerante basado en agua. El uso de este tipo de aditivos tiene una influencia, no solo en el aerogel, sino en las propiedades del compuesto en general, dependiendo de su concentración, por lo que se establecieron dos porcentajes de adición: la primera, determinada a partir de la cantidad mínima necesaria para compatibilizar las mezclas (0,1% del agua de amasado), y la segunda, como límite superior, la concentración utilizada habitualmente a nivel industrial para estabilizar burbujas de aire en hormigones espumados (5%). El surfactante utilizado mostró la capacidad de modificar la superficie del aerogel, cambiando el comportamiento de las partículas frente al agua, permitiendo una invasión parcial de su estructura porosa, por parte del agua de amasado. Este comportamiento supone un aumento muy importante en la relación agua/yeso, afectando el hábito cristalino e influenciando negativamente las propiedades mecánicas de la matriz de yeso, presentando un efecto aún notable a mayor concentración de surfactante (5%). En cuanto a las propiedades finales alcanzadas, fue posible lograr un compuesto mineral ultraligero (200 kg/m3), con alrededor de un 60% de aerogel en volumen y de alta capacidad aislante (0,028 W/m•K), presentando una conductividad térmica notablemente menor que los morteros aislantes del mercado, e incluso también menor que la de los aislantes tradicionales basado en las lanas minerales o EPS; no obstante, con la limitante de presentar bajas propiedades mecánicas, condicionando su posible aplicación futura. Entre los factores principales relacionados con las propiedades mecánicas, se encontró que estas dependen exponencialmente del volumen de yeso en el compuesto; no obstante, factores de segundo orden, como el grado de hidratación, o una mejor distribución del conglomerante entre las partículas de aerogel, debido al aumento de la superficie específica del polvo mineral, pueden aumentar las propiedades mecánicas entre el doble y el triple, dependiendo del volumen de aerogel en cuestión. Además, se encontró que el aerogel, en conjunto con el surfactante, es capaz de introducir una gran cantidad de aire (0,70 m3 por cada m3 de aerogel), que unido al agua evaporada (no consumida por el conglomerante durante la hidratación), el volumen de aire total alcanza, generalmente, un 40%, independientemente de la cantidad de aerogel en la mezcla. De este modo, el aire introducido en la matriz desplaza las proporciones en volumen del aerogel y del yeso, disminuyendo, tanto las propiedades mecánicas, como la capacidad aislante de compuesto mineral. Por otro lado, la conductividad térmica mostró tener una dependencia directa de la contribución de las tres fases principales en el compuesto: yeso, aerogel y aire ocluido. De este modo, se pudo desarrollar un modelo matemático, adaptado de uno existente, capaz de calcular, con bastante precisión, la relación de los tres componentes mencionados, en la conductividad térmica de los compuestos, para el rango de volúmenes y materiales utilizados en esta tesis. Finalmente, la simulación del consumo energético realizada a una vivienda típica de España, de los años 1900 a 1959 (basada en muros de ladrillo macizo), para las zonas climáticas estudiadas (A, D y E), permitió observar el potencial ahorro energético que puede aportar este material, dependiendo de su espesor, como aislamiento interior de los muros de fachada. Particularmente, para la zona A, se determinó un espesor óptimo de 1 cm, mientras que para la zona D y E, 3,5 y 3,9 cm respectivamente. En este sentido, el nuevo material estudiado es capaz de disminuir, entre un 35% y un 80%, el espesor de la capa aislante, en comparación con paneles de lana de roca o los morteros minerales de mayor capacidad aislante del mercado español respectivamente. ABSTRACT The present doctoral thesis studies a new mineral-based composite material, composed by a gypsum matrix (based on an industrial multiphase gypsum binder) and mesoporous hydrophobic silica aerogel particles, compatibilized with a polymeric surfactant due to the high hydrophobic character of the insulating particles. This study pretends to contribute to the development of new composite insulating materials that could be used in energy renovation of existing dwellings, in order to reduce their high energy consumption, as they represent a great part of the total energy consumed in Spain, but also internationally. Between the materials used to develop de studied insulating mortars, gypsum, besides being an abundant material, especially in Spain, requires less energy for the manufacture of a mineral binder (due to lower manufacturing temperatures), compared to lime or cement, thus presenting lower carbon footprint. In other hand, the hydrophobic mesoporous silica aerogel, is, according to the existing references, the material with the highest know insulating capacity in the market. The development of new mineral mortars with higher thermal insulation capacity than traditional insulating materials, presents a relevant application in energy retrofitting of historic and cultural heritage buildings, in which implies that the insulating material should be installed as an internal layer, rather than as an external insulating system. This type of solution involves a reduced internal useful area, especially in climatic zones where the demand for thermal insulation is higher, and so the insulating layer thickness, being idealistic to use materials with very high insulating properties, in order to reach same insulating level (or higher), but in lower thickness than the provided by traditional insulating materials. This research is developed in three main stages: bibliographic, experimental and simulation. The first stage starts by studying the existing references regarding thermally insulating materials, including existing insulating mortars and insulating panels. The second stage, mainly experimental, is centered in the study of the the influence of the microstructure and macrostructure in the physical and mechanical properties, and also in the thermal conductivity of the new mineral-based material. The thirds stage, through energy simulation, consists in theoretically quantifying the energy savings potential that can provide this type of insulating material, in a particular energy retrofitting case study. The experimental research is mainly focused in the study of the factors that influence the mechanical properties and the thermal conductivity of the thermal insulating mineral composites developed in this thesis. For this, the characterization of the studied materials has been performed, as well as the development of several experimental samples, in order to study the hydration of the mineral binder within the composites, but also the final microstructure and macrostructure, fundamental aspects for the understanding of the composite’s mechanical and insulating properties. Thus, is was possible to determine and quantify the factors that influence the studied material properties, providing a knowledge base and understanding of mineral composites that comprises mesoporous hydrophobic silica aerogel particles, being the first study up to date regarding the specific approach of the present study, regarding not just multiphase calcium sulfate plaster, but also other mineral binders. Particularly, the influence of the incorporation of hydrophobic silica aerogel particles, in high volume ratios into a mineral compound, based on different phases of calcium sulfate has been determined. However, to perform mixing, it is necessary to use a surfactant in order to compatibilize these particles with the water-based mineral binder. The use of such additives has an influence, not only in the aerogel, but the overall properties of the compound, so two different surfactant concentration has been studied: the first, the minimum amount of surfactant (used in this thesis) in order to develop the slurries (0.1% concentration of the mixing water), and the second, as the upper limit, the concentration usually used industrially to stabilize air bubbles in foamed concrete (5%). One of the side effects of using such additive, was the modification of the aerogel particles, by changing their behavior in respect to water, generating a partial invasion of the aerogel’s porous structure, by the mixing water. This behavior produces a very important increase in water/binder ratios, affecting the crystal habit and negatively influencing the mechanical properties of the gypsum matrix. This effect further increased when a higher concentration of surfactant (5%) is used. Regarding final materials properties, it was possible to achieve an ultra-lightweight mineral composite (200 kg/m3), with around 60% by volume of aerogel, presenting a very high insulating capacity (0.028 W/m•K), a noticeable lower thermal conductivity compared to the insulating mortars and traditional thermal insulating panels on the market, such as mineral wool or EPS; however, the limiting factor for future’s material application in buildings, is related to the very low mechanical properties achieved. Among the main factors related to the mechanical properties, it has been found an exponential correlation to the volume of gypsum in the composite. However, second-order factors such as the degree of hydration, or a better distribution of the binder between the aerogel particles, due to the increased surface area of the mineral powder, can increase the mechanical properties between two to three times, depending aerogel volume involved. In addition, it was found that the aerogel, together with the surfactant, is able to entrain a large amount of air volume (around 0.70 m3 per m3 of aerogel), which together with the evaporated water (not consumed by the binder during hydration), can reach generally around 40% of entrained air within the gypsum matrix, regardless of the amount of aerogel in the mixture. Thus, the entrained air into the matrix displaces the volume proportions of the aerogel and gypsum, reducing both mechanical and insulating properties of the mineral composite. On the other hand, it has been observed a direct contribution of three main phases into the thermal conductivity of the composite: gypsum, aerogel and entrained air. Thus, it was possible to develop a mathematical model (adapted from an existing one), capable of calculating quite accurate the thermal conductivity of such mineral composites, from the ratio these three components and for the range of volumes and materials used in this thesis. Finally, the energy simulation performed to a typical Spanish dwelling, from the years 1900 to 1959 (mainly constructed with massive clay bricks), within three climatic zones of Spain (A, D and E), showed the energy savings potential that can provide this type of insulating material, depending on the thickness of the applied layer. Particularly, for the climatic A zone, it has been found an optimal layer thickness of 1 cm, while for zone D and E, 3.5 and 3.9 cm respectively. In this manner, the new studied materials is capable of decreasing the thickness of the insulating layer by 35% and 80%, compared with rock wool panels or mineral mortars with the highest insulating performance of the Spanish market respectively.

Crystal structure of the ribosomal RNA domain essential for binding elongation factors

The structure of a 29-nucleotide RNA containing the sarcin/ricin loop (SRL) of rat 28 S rRNA has been determined at 2.1 Å resolution. Recognition of the SRL by elongation factors and by the ribotoxins, sarcin and ricin, requires a nearly universal dodecamer sequence that folds into a G-bulged cross-strand A stack and a GAGA tetraloop. The juxtaposition of these two motifs forms a distorted hairpin structure that allows direct recognition of bases in both grooves as well as recognition of nonhelical backbone geometry and two 5′-unstacked purines. Comparisons with other RNA crystal structures establish the cross-strand A stack and the GNRA tetraloop as defined and modular RNA structural elements. The conserved region at the top is connected to the base of the domain by a region presumed to be flexible because of the sparsity of stabilizing contacts. Although the conformation of the SRL RNA previously determined by NMR spectroscopy is similar to the structure determined by x-ray crystallography, significant differences are observed in the “flexible” region and to a lesser extent in the G-bulged cross-strand A stack.