Anells de Liesegang (experimentació amb gels)

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Aquest treball de recerca es basa en l'experimentació i, posteriorment, l'obtenció i anàlisi de resultats de l'experiment creador d'anells de Liesegang. Aquest experiment, consistent en la precipitació d'un compost en una base gelificada formant anells distanciats logarítmicament els uns dels altres, ha estat durant més d'un segle objecte d'investigació de moltíssims científics, els quals no han sabut mai treure'n una explicació lògica i raonable d'aquest rar comportament. L'autor ha pretès recrear els curiosos anells intentant formar-los amb diferents inhibidors i compostos als trobats en la bibliografia. Després de realitzar més d'una trentena d'experiments, s'ha realitzat una anàlisi exhaustiva dels resultats. Aquest apartat ha estat un dels més enriquidors, ja que s'han dut a terme en ell comparacions sorprenents i troballes molt curioses, com per exemple la similitud entre els anells de Liesegang i les estructures de Turing, la qual intenta explicar les formes presents en els ocels dels éssers vius; i l'aparició d'anells de Liesegang segons l’òptica visual, efecte inexistent en l’àmplia bibliografia consultada. A més a més, també s'han efectuat una sèrie d'estudis: un en què es confirmen les distàncies logarítmiques entre els anells i on es realitza una comparació entre les dades empíriques i el patró matemàtic; i un altre en què s'estudia el comportament dels anells al variar els factors que regulen la velocitat de reacció.

Avenços en l'estudi de la litiasi renal: mètodes de chemical imaging i intel·ligencia artificial (ANN) per la caracterització de càlculs renals

La litiasi urinària és un trastorn que implica la formació de precipitats en qualsevol part del tracte urinari. Aquest és un desordre comú que afecta aproximadament a una desena part de la població de la Unió Europea al llarg de la seva vida. A més, durant els cinc anys posteriors a un episodi litiàsic el percentatge de recurrència dels pacients és del 45 al 75%. Aquest trastorn urinari està influït per una gran quantitat de variables, d’origen fisiològic, psicològic i ambiental. Els episodis litiàsics, es poden solucionar espontàniament, amb l’expulsió del càlcul renal, o bé a través de diverses intervencions mèdiques. Els tractaments mèdics derivats de la litiasi urinària; és a dir, la fragmentació del càlcul, intervencions quirúrgiques i tractaments posteriors generen unes grans despeses als sistemes mèdics. Pels motius exposats, la identificació del desordre que ha originat l’episodi litiàsic és de radical importància, per tal de minimitzar el risc de reincidència. Els mètodes més usuals per determinar les causes que desencadenen la formació del càlcul renal són les anàlisis d’orina i l’estudi del càlcul generat. La correcta descripció de la composició i, especialment, l’estructura del càlcul renal pot aportar informació clau sobre les possibles causes de la seva formació, tant de l’inici de nucleació del càlcul com de les successives etapes de creixement cristal·lí. Tenint en compte aquest darrer aspecte, el present estudi s’ha dirigit a la caracterització de càlculs urinaris mitjançant l’aplicació de metodologies d’imatge química (Hyperspectral Imaging), el que va contribuir a determinar les principals característiques espectrals de cada compost majoritari als càlculs renals. D’altra banda, la utilització de mostres de composició coneguda ha possibilitat la creació d’un model amb Xarxes Neuronals Artificials, que permet la classificació de noves mostres de composició desconeguda, de manera més ràpida que el procediment actual. Aquest treball constitueix una nova contribució a la comprensió de l’estructura de les pedres de ronyó, així com les condicions de la seva formació. Els resultats obtinguts destaquen les possibilitats que presenten les tècniques emprades al camp de la litiasi renal, que permeten complementar els coneixements existents enfocats a millorar la qualitat de vida dels pacients.

Ba3Yb(BO3)3 single crystals. Growth and spectroscopic characterization

We obtained Ba3Yb(BO3)3 single crystals by the flux method with solutions of the BaB2O4Na2OYb2O3 system. The evolution of the cell parameters with temperature shows a slope change at temperatures near 873 K, which may indicate a phase transition that is not observed by changes appearing in the x-ray powder patterns or by differential thermal analysis (DTA). The evolution of the diffraction patterns with the temperature shows incongruent melting at temperatures higher than 1473 K. DTA indicates that there is incongruent melting and this process is irreversible. Ba3Yb(BO3)3 has a wide transparency window from 247 to 3900 nm. We recorded optical absorption and emission spectra at room and low temperature, and we determined the splitting of Yb3+ ions. We used the reciprocity method to calculate the maximum emission cross section of 0.28 10-20 cm2 at 966 nm. The calculated lifetime of Yb3+ in Ba3Yb(BO3)3 is trad = 2.62 ms, while the measured lifetime is t = 3.80 ms.

Graphoepitaxy of CeO2 on MgO and its application to the fabrication of 45° grain boundary Josephson junctions of YBa2Cu3O7-x

We communicate a detailed study of the epitaxial growth of CeO2 on MgO. The key feature of the growth is the dependence of the in¿plane orientation of the CeO2 epitaxial layer on the MgO surface morphology. Atomic force microscopic (AFM) measurements, x¿ray analyses, as well as high¿resolution transmission electron microscopy (HRTEM) investigations reveal that on rough substrates a cube¿on¿cube growth of CeO2 on MgO occurs while on smooth substrates the CeO2 unit cell is rotated around the surface normal by 45° with respect to the MgO unit cell when the deposition rate is low (~0.3 Å/s) during the first stages of growth. This growth mechanism can be used for a defined fabrication of 45° grain boundaries in the CeO2 layer by controlling the surface roughness of the MgO substrate. This report demonstrates that these 45° grain boundaries may be used to fabricate YBa2Cu3O7¿x Josephson junctions.

Simulació d'un sistema dinàmic: el creixement del pi blanc i la seva resposta davant dels incendis

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2006. La capacitat d’entendre i predir sistemes naturals ha rebut un suport important gràcies als ordinadors i, amb ells, la capacitat de simular processos. En aquest cas es concreta en la creació d’un model de simulació pel creixement del pi blanc i la seva regeneració després d’un incendi. En una primera part es fa una aproximació des de l’àmbit de la biologia a aspectes com la successió forestal, els incendis forestals i la descripció del pi blanc i la seva regeneració després d’un incendi. L’última part té una vessant més tecnològica, explicant la simulació, i en concret, l’autòmat cel•lular. Aquest és el tipus que s’ha emprat per a la realització d’un programa de simulació que no s’inclou aquí.

L'efecte del pH i del sistema de cultiu en el creixement de plantes de raves (Raphanus sativus L. )

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Es pretén determinar quina influència exerceix el pH i el mètode de cultiu en el creixement i desenvolupament de les plantes de rave. S’han estudiat sis objectius concrets. Primerament, la influència del pH en el creixement de plantes de rave. Segonament, comparar dos sistemes de cultiu hidropònics: amb aigua i amb perlita. Tercerament, determinar la rendibilitat econòmica de cada sistema segons els costos i els resultats obtinguts. En quart lloc, avaluar la possibilitat d’emprar aquests mètodes a major escala i com alternativa al cultiu tradicional al sòl. En cinquè lloc, estudiar per microscòpia electrònica de rastreig els diferents epitelis de la planta. I, finalment, estudiar com afectaria el fenomen de la pluja àcida, mitjançant l’observació de l’efecte de pH àcids en el creixement de la planta.

Avaluació del creixement del fong ligninolític Trametes versicolor sobre diferents suports sòlids per a l'aplicació en tractaments de bioremediació

Els fongs de podridura blanca (WRF - de l'anglès: White-rot fungi) són de gran interès en l'àmbit de la bioremediació per la seva capacitat de degradar la lignina. La lacasa, un dels enzims extracel·lulars que aquests fongs excreten per degradar la lignina, pot ser utilitzada per degradar els contamiants presents en una matriu donada. Trametes versicolor ha estat estudiat per la seva capacitat de produïr aquest enzim en rersidus agrícoles com a substrats. Un primer triatge basat en la producció de CO2, la mesura de l'activitat lacasa i la quantificació de l'ergosterol han permés seleccionar els substrats on es donava un major poder oxidatiu dels cultius inoculats amb T. versicolor. Els posteriors experiments de colonització de sòls, on es monitoritzava l'activitat lacasa i l'ergosterol, han mostrat que T. vesicolor és capaç de colonitzar sòls i que té una major activitat lacasa en condicions no estèrils. També h'ha provat, mitjançant el test ND24, que T. versicolor és capaç de degradar un contaminant emergent, el naproxè, en sòls estèrils i no estèrils esmenats amb residus agrícoles.

Influència del factor de creixement derivat de les plaquetes en el tractament de les fístules anals de la malaltia de Crohn

El tractament de les fístules perianals de la malaltia de Crohn es basa en procediments poc invasius, amb èxit variable. L’ús de PDGF (factors de creixement derivats de les plaquetes autòlogues), és habitual en altres camps quirúrgics per millorar la curació de les ferides. No s’ha estudiat la seva aplicació en la malaltia de Crohn. Aquest és un estudi pilot combinant PDGF amb tècniques habituals. La curació va ser del 80% dels malalts i el 88’8% de trajectes fistulosos. L’ús de PDGF és una tecnologia barata, poc invasiva i senzilla, i que sembla augmentar l’èxit del tractament.

Morbiditat postoperatòria en pacients intervinguts d’un adenoma hipofisari: comparació dels tumors no funcionants i dels secretors d’hormona de creixement i corticotropa

La neurocirurgia és el tractament definitiu més utilitzat pels tumors hipofisaris. Objectiu: valorar les complicacions postquirúrgiques immediates(1º mes) i durant el 1º any dels adenomes hipofisaris secretors de GH, ACTH i no funcionants(NF) operats des del 2001. Metodologia: estudi observacional restrospectiu de 94 pacients (39H, 55D) amb edat a la cirurgia de 46,9±15,5 anys, intervinguts pels 2 mateixos neurocirurgians. Resultats: 40 pacients tenen alguna complicació immediata(42,5% dels NF, 37% GH i 48,5% ACTH) sense diferències en la freqüència de complicacions entre els 3 grups. Les complicacions més freqüents són: diabetis insípida transitòria(23,4%), fístula LCR(6,7%), sinusitis i meningitis(2,2%). Els secretors d'ACTH tenen una tendència a tenir més DI transitòria i sinusitis respecte els NF(p=0,071), mentre que els NF tendeixen a presentar més fístules LCR, meningitis i convulsions(p=0,08). En els GH, existeix major incidència de fístules LCR comparat amb els ACTH(p&0,05), sense diferències amb els NF. 10 pacients tenen complicacions al 1º any postquirúrgic(7,5% dels NF, 11,1% GH i 14,8% ACTH), destacant major incidència d'artromiàlgies i síndrome del túnel carpià en els ACTH comparat amb els altres 2 grups (p&0,05). Les variables més importants quan fem una predicció d'aparició de complicacions són: tipus de cirurgia utilitzada (més a craniotomies que als abordatges transesfenoidals) i presència d'extensió extraselar tumoral, sense ser significatiu(p=0,091). Conclusions: malgrat que els tumors d'ACTH són majoritàriament microdenomes(77,7%), i es presenten en pacients més joves, tendeixen a associar-se a major nombre de complicacions immediates i durant el primer any en comparació amb els NF i GH(97,5%, 81,4% macroadenomes respectivament).

Nous processos i formes de creixement urbà: el cas del districte industrial de Montebelluna a Itàlia

This article analyses the spatial organization of Montebelluna's industrial district (Italy) as an exemple of the dinamics of urbanization phenomenon in small urban areas. The study is divided in two parts: in the first one I present the social organisation's model of production named «industrial district» and its relation with the space, which is characterizeded by the rising of diffused urbanization settlements; in the second part I try to verify some explanatory factors pointed out by different autors in this specific area with an historical analysis of processes point of view. The diffused organisation of economic and housing activity show a change in the urban morphology

El Creixement urbá a la zona volcànica de la Garrotxa

Descripció del creixement urbà dels municipis que s’inclouen dins la zona del Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa i de com aquest influeix en el parc. Esment del Campus europeu de medi ambient que es celebrà a Olot al 1991

El Creixement urbà en el Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa

L'article és bàsicament un treball de planificació. Es fonamenta en una problemàtica territorial concreta i té com a finalitat plantejar propostes d'actuació específiques. L'objectiu és l’anàlisi del dilema entre creixement urbà i protecció del medi al Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa i la comprovació de tres alternatives possibles per resoldre el problema. En l'article es plantegen les hipòtesis de treball i les conclusions de la memòria de recerca que sota el mateix títol va presentar l'autora a la Universitat Autònoma de Barcelona el setembre de 1991