MATERIALES CON PROPIEDADES MAGNÉTICAS Y MULTIFERROICAS

Los materiales con propiedades multiferroicas, los materiales mesoporosos y óxidos mixtos con propiedades magnéticas constituyen en la actualidad temas de alto interés científico y con potencial para la búsqueda de aplicaciones tecnológicas. En este proyecto se estudiarán materiales con propiedades magnéticas y multiferroicas con potenciales aplicaciones tecnológicas. Basándonos en la amplia experiencia y reconocida trayectoria del Grupo Ciencia de Materiales en el estudio de materiales magnéticos, se desea continuar y profundizar el estudio de materiales, técnicas de producción y de caracterización recientemente incorporados al espectro de posibilidades de investigación del grupo. Los materiales serán producidos principalmente empleando las técnicas de aleado mecánico, síntesis química, electrodeposición y deposición láser pulsada. Estos materiales producidos, serán caracterizados en su morfología y por sus propiedades funcionales utilizando técnicas de caracterización disponibles en el grupo de investigación (difracción de rayos X, magnetometría de muestra vibrante(VSM), Calorimetría diferencial y balanza termogravimétrica (DSC-TGA), microscopia electrónica de barrido (SEM), Microanálisis (EMPA)) como las que se acceden a través de la Red Nacional de Magnetismo (SQUID, PPMS ). También se incluirán otras técnicas de caracterización a las cuales se accede mediante convenios específicos.

Cephalopoda as prey of juvenile Southern elephant seals at Isla 25 de Mayo/King George, South Shetland Islands

The aim of the present study was to enhance the knowledge of the feeding habits of the juvenile component of the population of Southern elephant seals [Mirounga leonina (Linnaeus, 1758)] from Isla 25 de Mayo, South Shetland Islands, age class whose diet information is scarce. A total of 60 individuals were stomach lavaged in the spring - summer seasons of three consecutive years (2003, 2004 and 2005) of which 53.3 % (n = 32) presented food remnants. The Antarctic glacial squid Psychroteuthis glacialis Thiele, 1921 was the dominant prey taxon in terms of frequency of occurrence (68.7%), numerical abundance (60.1%) and biomass (51.5%), contributing 84.1% to the total relative importance index. Other squid prey species of importance were Slosarczykovia circumantartica Lipinski, 2001 in terms of occurrence (37.5%) and numerical abundance (14%) and Moroteuthis knipovitchi Filippova, 1972 in terms of biomass (16%). All identified cephalopod prey taxa are distributed south of the Antarctic Polar Front, except for the squid Martialia hyadesi Rochebrune & Mabille, 1889 which has a circumpolar distribution associated to the Polar Frontal Zone. No significant differences in the sizes of P. glacialis preyed upon by elephant seals were found between sexes and years. However, significant interannual differences were found in the taxonomical composition of their diet. This would be associated with temporal changes in food availability at the foraging areas of seals, which in turn may have been influenced by changes in oceanographic conditions as a result of the El Niño Southern Oscillation (ENSO) phenomenon that occurred during part of the study period. Furthermore, a differential response of males and females to this temporal variation was observed, with the former being also associated to a predation on octopods. This would suggest a sexual segregation in foraging habits of this species from the early stages of its life cycle.

Capture of Caliptrate flies with different breeding substrates on beaches in Rio de Janeiro, RJ, Brazil

Muscidae flies belonging to four Familia and 13 species in a total number of 3.652 specimens were collected from beaches at Ilha do Governador, Rio de Janeiro, Brazil using different breeding substrates, and subsequently bred in the laboratory. Captures were done from April to November 1989, using in a first phase different substrates: fruits (banana and papaya), vegtable (tomato), animal viscera (bovine liver), marine animals (fish, crab, shrimp, squid), mouse carcass and feaces (human and canine). The species collected more often were: Fannia sp. (subgroup pusio), Chrysomya megacephala, Phaenicia eximia, Synthesiomyia nudiseta, Peckya chrysostoma, Musca domestica and Atherigona orientalis. In a later phase, only fish was used, as bait and placed directly on the beach sand. From a total of 189 pupae, the following adult specimen were obtained: Peckia chrysostoma (58.06%), Chrysomya megacephala (30.64%) and in lesser numbers Synthesiomyia nudiseta and Phaenicia eximia.

Comportamento de dípteros muscóides frente a substratos de oviposição, em laboratório, no Rio de Janeiro, RJ, Brasil

How adult females of calyptrate Diptera recognize the appropriate breeding substrate is a matter of controversy. Among holometabolic insects, the feeding opportunities of immature stages are generally determined by the adult female choice of an oviposition site. The ovipositional and larvipositional substrate preference for the synanthropic flies (Chrysomya megacephala, C. putoria, Phaenicia cuprina: Calliphoridae; Atherigona orientalis, Synthesiomyia nudiseta: Muscidae; Ravinia belforti, Parasarcophaga ruficornis, Peckia chrysostoma: Sarcophagidae) is presented in this work. The substrate used for testing were the following: bovine minced meat, fish (sardine), bovine liver, shrimp, squid, human faeces and banana. Bovine minced meat was the ovipositional and larvipositional substrate preferred by seven species. Human faeces were preferred by R. belforti.

Mètodes de visualització i dinàmica de gasos relacionats amb l'escalat de cintes superconductores en planta prepilot

Ara ja fa un segle del descobriment de la superconductivitat. Aquest fenomen quàntic macroscòpic té aplicacions en el camp de la diagnosi mèdica per MRI (Magnetic Resonance Imaging), que permet obtenir imatges internes detallades del cos humà o en aplicacions científiques com el SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), amb el que es poden mesurar camps magnètics molt dèbils, amb límits de detecció fins a 10-15 T. Però les aplicacions dels superconductors no es limiten ni molt menys a aquests camps ja que s‟estan fent grans esforços per poder processar cintes superconductores a gran escala per tal de poder aplicar aquest fenomen a cables de conducció elèctrica, motors, generadors, transformadors, etc. Amb això s‟aconseguiria un increment notable de l‟eficiència energètica amb la consegüent disminució de l‟emissió de gasos d‟efecte hivernacle. En aquest projecte, realitzat al grup de Superconductivitat i Nanoestructuració a Gran Escala de l„ICMAB, s‟han fet diversos muntatges experimentals per tal de poder observar i entendre millor el procés de piròlisi d‟una solució precursora de YBCO en forma de capes primes a sobre de diferents substrats. Aquesta etapa és determinant per obtenir en el procés de creixement una capa texturada i d‟ alta densitat de corrent crítica (Jc). Per això s‟ha fet ús d‟un sistema que permet realitzar la piròlisi de forma relativament ràpida mentre s‟enregistra en vídeo l‟evolució de la capa. En totes les mostres pirolitzades s‟ha estudiat la qualitat, textura i morfologia superficial. També s‟ha intentat veure de forma qualitativa el comportament dinàmic dels gasos a dins d‟una cavitat cilíndrica, que és la geometria utilitzada fins ara per créixer cintes superconductores. Finalment s‟han dissenyat diferents tipus de bufadors per tal d‟introduir els gasos de forma transversal i no longitudinal dins del forn tubular durant el tractament tèrmic, fet que dóna lloc a un increment de la superfície superconductora homogènia. El projecte es distribueix en diferents parts. Inicialment es fa una introducció als superconductors d‟alta temperatura així com els mètodes de fabricació actuals de les cintes superconductores. Seguidament s‟expliquen els objectius que pretenem assolir. En un apartat posterior descrivim les tècniques experimentals utilitzades. Seguidament detallem tots els resultats obtinguts junt amb les seves caracteritzacions. Finalment estudiem el impacte ambiental que ha tingut la realització d‟aquest projecte. Detallem el cost del mateix en un pressupost. En tres annexes ampliem alguns subapartats que per manca d‟espai en el text principal no hem pogut desenvolupar.

Síntesis de nanopartículas de ferritas tipo MFe2O4 (M=Fe, Co, Cu) para su aplicación en superconductores

La tecnología actual ha permitido que en los últimos años la nanociencia y la nanotecnología sean puntos críticos en el desarrollo del conocimiento. En estos momentos se desarrollan sistemas de dimensiones nanométricas que son interesantes debido a sus potenciales aplicaciones en diferentes ámbitos como en química, física, biología, materiales, medicina, cosmética... Dentro de estos sistemas nanoscópicos se encuentran las nanopartículas, estructuras con un tamaño inferior a los 100nm de longitud. En esta clasificación existen a su vez diferentes categorías, como las nanopartículas metálicas, semiconductoras, magnéticas, etc. y es exactamente en esta última tipoogía donde se centra este estudio. Este proyecto de investigación desarrolla la síntesis de magnetita (Fe3O4), ferrita de cobalto (CoFe2O4) y ferrita de cobre (CuFe2O4) con la finalidad de utilizarlas como dopante en superconductores. El método sintético utilizado es del tipo solvotérmico y se lleva a cabo en trietilenglicol, el cual actúa a la vez como disolvente y como estabilizante de las nanopartículas. Las partículas así obtenidas son dispersables en medios polares como el etanol absoluto. Los precursores de este método sintético son los respectivos acetilacetonatos metálicos debido a que el ligando orgánico descompone en productos volátiles. Existen diferentes factores que afectan a la síntesis, tales como la velocidad de ascenso de la temperatura, la agitación, la presencia de agua, la temperatura de descomposición de los precursores, etc. Algunos de estos factores han sido estudiados con detalle y aplicados con tal de optimizar el método experimental. Las nanopartículas sintetizadas han sido analizadas mediante diversas técnicas físicas con tal de establecer diferentes parámetros, tales como su composición fnal, su pureza, su estructura, sus propiedades magnéticas, etc. Estas técnicas son diversas: desde la espectroscopia infrarroja hasta medidas mediante SQUID, pasando por rayos X, microscopía electrónica y termogravimetría. Los resultados han sido favorables en la síntesis de la magnetita y también en la ferrita de cobalto, ya que las nanopartículas obtenidas son homogéneas, fácilmente dispersables en algoholes, estables por largos períodos de teimpo, rápidas de sintetizar, etc. El único problema observado ha sido la síntesis de ferrita de cobre la cual se ha de optimizar, ya que el producto final ha resultado ser una mezcla de tres compuesto diferentes.

Magnetic and in vitro heating properties of implants formed in situ from injectable formulations and containing superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) embedded in silica microparticles for magnetically induced local hyperthermia

The biological and therapeutic responses to hyperthermia, when it is envisaged as an anti-tumor treatment modality, are complex and variable. Heat delivery plays a critical role and is counteracted by more or less efficient body cooling, which is largely mediated by blood flow. In the case of magnetically mediated modality, the delivery of the magnetic particles, most often superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs), is also critically involved. We focus here on the magnetic characterization of two injectable formulations able to gel in situ and entrap silica microparticles embedding SPIONs. These formulations have previously shown suitable syringeability and intratumoral distribution in vivo. The first formulation is based on alginate, and the second on a poly(ethylene-co-vinyl alcohol) (EVAL). Here we investigated the magnetic properties and heating capacities in an alternating magnetic field (141 kHz, 12 mT) for implants with increasing concentrations of magnetic microparticles. We found that the magnetic properties of the magnetic microparticles were preserved using the formulation and in the wet implant at 37 degrees C, as in vivo. Using two orthogonal methods, a common SLP (20 Wg(-1)) was found after weighting by magnetic microparticle fraction, suggesting that both formulations are able to properly carry the magnetic microparticles in situ while preserving their magnetic properties and heating capacities. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aspectos biológico - pesqueros de los recursos pelágicos peruanos. Crucero BIC Humboldt y BIC SNP-1 9508-09

El Crucero de Evaluación de la Biomasa Desovante de anchoveta y sardina en 1995 empleó el Método de Producción de Huevos (MPH), abarcando el área comprendida entre Tambo de Mora y Paita, entre las 0 y 60 mn y 4 perfiles hidrográficos hasta las150 mn. La información analizada proviene de las capturas y muestreos biológicos de los 89 lances de comprobación ejecutados (66 del BIC Humboldt y 23 del SNP-1). La composición por especies estuvo conformada principalmente por anchoveta (Engraulis ringens), sardina (Sardinops sagax sagax), jurel (Trachurus picturatus murphyi) y caballa (Scomber japonicus). Especies capturadas incidentalmente fueron el "bagre con faja" (Galeichthys peruvianus) y el calamar (Loligo gahi). La distribución latitudinal de la anchoveta abarcó toda el área explorada y longitudinalmente hasta las 60 mn. La sardina, el jurel y la caballa mostraron una distribución amplia y dispersa hasta las 120 millas de la costa. La estructura por tamaños de anchoveta indicó la predominancia de ejemplares adultos, siendo escasa la presencia de juveniles. La sardina fue predominantemente juvenil, observada tanto en área costera como lejos de ésta. Las capturas de jurel y caballa estuvieron constituidas por ejemplares adultos. Las especies anchoveta y sardina se encontraban en pleno desove principal de invierno.

Características biológicas de la merluza y otras especies demersales en el invierno de 1996

Describe las actividades del crucero de evaluación del stock de merluza BIC SON-1 9607-08, que tuvo como objetivo determinar la distribución, concentración y características biológicas de la merluza y su fauna acompañante en el invierno de 1996. Las especies más frecuentes en las capturas fueron merluza (Merluccius gayi peruanus); vocador (Prionotus stephanophrys); lenguado ojón (Hippoglossina macrops); bereche (Larinus pacificus) y calamar (Loligo gahi). El rango de tallas de merluza varió entre 16 y 80 cm de longitud total, con una moda en 27 cm. Se le encontró en proceso de madurez sexual, al igual que el vocador y lenguado. En las subáreas A, D y E, la merluza evidenció una tendencia creciente de la proporción de hembras conforme se incrementa la profundidad. Las tallas del vocador fluctuaron entre 13 y 28 cm con una medida de 19,25 cm. El lenguado ojón presentó rangos de tallas entre 19 y 28 cm con talla media muestral de 22,7 cm. Las longitudes del bereche variaron de 9 a 26 cm, con talla de 17,2 cm. En el calamar se observaron tallas comprendidas entre 12 y 14 cm y talla media de 13,9 cm.

Caracteristicas de distribución, concentración y biologicas de los recursos costeros

Describe el desarrollo de una prospección pesquera aplicando la metodología del área barrida y rastreo acústico para estimar la abundancia relativa de los recursos demersales – costeros, respectivamente, así como para determinar aspectos biológicos de los mismos. Las mejores concentraciones de recursos pelágico-costeros se ubicaron entre el extremo norte y Callao. Se destaca la presencia sostenida del "bagre con faja" (Galeichthys peruvianus) entre Punta Fallas y Punta Colorado; el "calamar" (Loligo gahi) y el "pejerrey", se mostraron concurrentes en gran parte del área evaluada. La lorna y el mis-mis, mostraron comportamiento demersal y pelágico en función de su estratificación latitudinal de tallas. El "camaroncito rojo" (Pleuroncodes monodon) destacó notablemente desde el Callao hasta Camaná, circunstancia favorecida por el influjo de las Aguas Templadas de la Sub-antártica, especialmente entre Pisco e Ilo.

Otros recursos de importancia durante el crucero de evaluación de la Merluza, BIC Humboldt 9705-06, Callao a Puerto Pizarro

Se presentan los resultados del Crucero de Evaluación del recurso merluza BIC Humboldt 9705-06, referentes a otros recursos pesqueros en el otoño de 1997, obtenidos con lances de arrastre de fondo y arrastre pelágico entre Puerto Pizarro (3°30 'S) y Callao (12°3 'S), del 15 de mayo al 8 de junio de 1997. Prionotus stephanophrys (falso volador) fue la especie más importante, después de la merluza, con una distribución latitudinal de Puerto Pizarro a Callao, y hasta las 65 millas de la costa. La estructura por tallas muestra la predominancia de ejemplares adultos. En Paralabrax humeralis (cabrilla), se observaron tallas de hasta 55 cm (subárea E), situación diferente a la reportada en el Crucero BIC SNP-1 9607-08. Engraulis ringens (anchoveta) se distribuyó desde el Callao hasta Paita entre 1 y 55 millas de la costa con predominancia de la categoría dispersa. Sciaena deliciosa (lorna) presentó una distribución vertical en las subáreas C, D y E entre los 95 a 180 metros de profundidad. Otra especies cuya distribución se analizó fueron: Cynoscion analis (cachema), Galeichthys peruvianus (bagre), Trachurus picturarus murphyi (jurel) y Scomber japonicus (caballa). Loligo gahi (calamar) se ubicó en profundidades de 14 a 158 m y a 65 mn de la costa entre las subáreas E, F, G e I. El análisis de la condición sexual evidencia la evolución del proceso reproductivo en las especies cabrilla, lorna y falso volador con porcentajes considerables de ejemplares madurantes (grado de madurez sexual III, IV y V).

Distribución de anchoveta, múnida y calamar común en el norte del Perú, durante el verano 2001

Las especies pesqueras más abundantes que se encontraron durante el crucero de evaluación de recursos demersales BIC Olaya 0101-02, entre Puerto Pizarro y Chicama, a parte de la merluza fueron la anchoveta, múnida y calamar.

Aspectos biológicos de tres invertebrados marinos de valor comercial. Crucero BIC Olaya 0305-06

Se trata sobre el calamar gigante, Dosidicus gigas; el calamar común, Loligo gahi y el camaroncito rojo o múnida, Pleuroncodes monodon. De los 76 lances de pesca, 12 fueron positivos para calamar gigante, con 716 kg, y utilizando la pinta se capturaron 95 kg; el rango de tallas o longitud del manto (LM) fue de 27 a 96 cm; se separaron en dos grupos: (1) <70 cm de LM y (2) >70 cm LM; predominaron los estadios reproductivos madurante para hembras y desovante para machos activos; la merluza peruana constituyó la presa principal. El calamar común presentó tallas con diferencia latitudinal; de mayor tamaño hacia el sur, con predominio de ejemplares pequeños e inmaduros en los 3° y 4°S. Del camaroncito rojo o múnida se hallaron individuos >35 mm de longitud de cefalotórax a partir de los 7°S.

Invertebrados marinos acompañantes de la merluza peruana en verano 2004: Crucero BIC Olaya 0401-02

Se capturaron tres invertebrados como parte de la fauna acompañante de la merluza Merluccius gayi peruanus: (1) el calamar gigante o pota Dosidicus gigas, cuya talla o longitud del manto (LM) tuvo rango de 39 a 108 cm; su principal presa fue la merluza peruana; en relación al proceso de reproducción, predominó el estadio madurante en hembras y el de evacuación en machos; (2) el calamar común Loligo gahi, que presentó una gradación latitudinal de tallas, fue mayor hacia el sur y con predominio de ejemplares pequeños e inmaduros en 3 y 4°S; (3) el camaroncito rojo o múnida Pleuroncodes monodon, en cuya población predominaron los machos cuya longitud del cefalotórax fue superior a 26 mm.

El calamar gigante en el mar peruano. Crucero B/P Hakurei Maru Nº 8. Primavera 2010 y Verano 2011

El crucero se desarrolló en dos etapas, la primera en primavera 2010, de 4° a 11°25’S y la segunda en verano 2011, de 10°10’ a 17°23’S, entre 50 a 200 mn de la costa. La captura del recurso en la primera etapa fue 35.079,6 kg (25.669,1 kg de producción) y en la segunda 165.955,7 kg (123.229,5 kg de producción). La captura por unidad de esfuerzo por día de trabajo fluctuó de 2,9 a 4.292,6 kg/hora; 0,68 a 948,4 kg/línea; 0,07 a 99,8 kg/ línea*hora y 0,0017 a 2,4957 kg/pot*hora. La longitud del manto varió de 17 a 119 cm. Se registró hembras en estadio desovante III (51,5%), madurante II (21,6%); y machos en estadio evacuación III (85,1%) y virginales I (9,7%). Los grupos tróficos más importantes fueron: cefalópodos (% IRI= 66,4), crustáceos (% IRI= 23,7), peces (% IRI= 9,9). Las hembras presentaron: L∞ =111,233 cm LM, K=0,016, t0= 235 y los machos L∞ =99,718 cm LM, K=0,167 y t0=228,4; esta especie tiene una longevidad próxima o poco mayor a un año.