El 10 de maig va tindre lloc el darrer “Dimecres de la Ciència” del curs 2022-2023, organitzat pel Departament de Recerca. En primer lloc, el professor Dr. Keivan Amirbagheri va oferir una xerrada sobre el seu treball de recerca en l’Àrea de l’Organització, sobre l’ “avaluació de les operacions humanitàries de la cadena de subministrament després del terratrèmol de Kermanshah”. En segon lloc, el Dr. Ignasi Florensa, el Dr. Víctor Martínez i Kristina Markulin van explicar el seu estudi, en l’àmbit de l’educació en enginyeria, sobre com han evolucionat els cursos de matemàtiques a l’EUSS al llarg dels últims anys (“Nous plans d’estudi però mateixa activitat ?”).
En acabar la formació, va tenir lloc la darrera reunió del Grup de Recerca del curs, en la qual es va informar sobre els resultats de recerca de l’últim curs, els darrers projectes acceptats. col·laboracions iniciades, etc.
El professor Dr. Jordi Cruz ha publicat un article a la revista Phytochemical analysis, titulat “Portable near-infrared and Raman spectroscopic devices as complementary tools for instantaneous quality control of turmeric powder”. Aquest treball ha estat realitzat en col·laboració amb investigadors del departament de Química Farmacèutica de la Universitat de Mahidol (Tailandia), l’Institut de metrologia de Bogotà (Colòmbia), i la Unitat de Química Analítica de la UAB.
En aquest estudi
s’ha desenvolupat una aplicació seguint la filosofia de Process Analytical
Technology (PAT) per a controlar la qualitat de la pols de cúrcuma,
demostrant una aplicació extrapolable a la Indústria 4.0. Les espectroscòpies
Raman i infraroig proper (NIR) són de les més emprades per a l’anàlisi
quantitativa ràpida i són tècniques que a més ens poden servir per a quantificar
de manera fiable a través de l’embalatge transparent sense extreure les mostres
dels seus envasos originals ”in-line”.
En aquest estudi
s’han desenvolupat mètodes “at-line” (extraient mostres del seu envàs
original i portant-la a mesurar i a l’instrument) i “in-line” amb
instruments portàtils en línia NIR i Raman, per quantificar la quantitat total
de curcuminoides en mostres de cúrcuma en pols.
Es van preparar 63 mostres estàndard de cúrcuma en pols. Després, es van seleccionar aleatòriament 15 mostres com a mostres de validació fixa i 40 de les 48 mostres restants com a conjunt de calibratge. Els resultats obtinguts dels models de regressió de mínims quadrats parcials (PLSR) construïts utilitzant els espectres adquirits del NIR i Raman es van comparar amb els valors de referència de cromatografia líquida d’alta eficàcia (HPLC). El millor model PLSR de Raman “at-line” es va aconseguir amb tres variables latents i un Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) de 0,46. El model PLSR “at-line” de NIR amb una variable latent va oferir un RMSEP de 0,43. Per al mode “in-line”, els models PLSR creats a partir dels espectres de Raman i NIR van tenir una variable latent amb RMSEP de 0,49 i 0,42, respectivament. Els valors R2 per a la predicció van ser del 0,88 al 0,92.
Figura. 1 (A) Estructures dels curcuminoides i (B) la metodologia global utilitzada en aquest estudi; Les mostres totals de pols de cúrcuma que contenien un 6-13% p/p de curcuminoides es van analitzar mitjançant mètodes portàtils d’espectroscòpia NIR i Raman mitjançant diferents modes de registre de mostres. A continuació, es va triar el conjunt de calibratge mitjançant l’algorisme Kennard-Stone i, a continuació, l’avaluació del conjunt de mostres de validació va realitzar la comparació de tots els rendiments del mètode.
Referència: “Portable near-infrared and Raman spectroscopic devices as complementary tools for instantaneous quality control of turmeric powder”, Phytochemicalanalysis, https://doi.org/10.1002/pca.3231 (2023)
La professora Dra. Elena Bartolomé acaba de publicar un article a la revista indexada Dalton Transactions, titulat “Luminescent and magnetic [TbEu] 2D Metal-Organic Frameworks”. En aquest treball també hi ha participat el Dr. Pablo Sevilla de l’EUSS, i ha estat realitzat en col·laboració amb investigadors del Grup de Química Inorgànica de la Universitat de Barcelona (UB) i el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA-CSIC) de Zaragoza.
En aquest article
es presenta la preparació i caracterització de nous materials 2D MOF
multifuncionals, basats en ions lantànids de Terbi i Europi, que combinen
propietats luminescents i magnètiques. El material cristal·lí es forma per
fulls neutrals units per interaccions de Van der Waals, que poden ser
exfoliades fàcilment per sonificació. S’ha observat emissió fotoluminescent en
el rang visible per a tots els compostos 2D MOFs sintetitzats mitjançant la
excitació del lligand. Es va observar transferència d’energia eficient del
Tb→Eu en els compostos de [TbEu] sintetitzats, que podrien així funcionar
potencialment com a termòmetres luminescents. També es va demostrar la possibilitat
de preparar tintes luminescents de nanolàmines de 2D MOFs en solució sobre
paper. A més, els resultats de susceptibilitat ac mostren que els compostos de
[TbEu] mostren relaxació magnètica.
Figura. Estructura del nou material 2D MOF sintetitzat, basat en ions lantànids d Tb I Eu, amb propietats magnètiques d’imant molecular i emissió luminescent.
La fàcil exfoliació dels 2D MOFs preparats en fulls nanomètrics estables és molt prometedora per a futures aplicacions d’aquests materials en tintes intel·ligents amb aplicació en sistemes antifrau, per a la deposició de làmines o l’ancoratge de 2D MOFs sobre diferents superfícies, o la combinació d’aquest material amb altres materials inorgànics 2D per formar heteroestructures multicapa. Aquets sistemes s’estan actualment estudiant per a la preparació de nous dispositius amb aplicació en opto-espintrònica.
Referència: “Luminescent andmagnetic [TbEu] 2D Metal-OrganicFrameworks”, E. Bartolomé*, A. Arauzo, S. Fuertes, L. Navarro-Spreafica, P. Sevilla, H. Fernández Cortés, N. Settineri, S. J. Teat, E. C. Sañudo*, Dalton Transactions, DOI: 10.1039/D3DT00367A (2023)
El Grup RASMIA, reconegut
pel Govern d’Aragó, i del qual forma part la investigadora la Dra. Elena
Bartolomé de l’EUSS com a col·laboradora, acaba de rebre finançament pel període
2023-2025. RASMIA (“RADIACIÓN SINCROTRÓN Y MATERIALES: INVESTIGACIÓN BÁSICA Y
APLICACIONES”) està liderat per la Dra. Gloria Subías i el Dr. Fernando
Bartolomé i, actualment, compte amb 18 membres.
El Grup de
Recerca RASMIA centra la seva activitat investigadora en el disseny, la
producció i la caracterització avançada de materials magnètics, on el
magnetisme es combina amb altres funcionalitats (ferroelectricitat, luminescència,
transparència òptica, etc.) per a aplicacions en tecnologies sostenibles:
spintrònica, tecnologies de la informació quàntica i refrigeració verda.
El tema principal de la recerca de RASMIA és l’ús de tècniques de radiació sincrotró per a la caracterització avançada d’aquests materials. Aquesta línia de recerca bàsica es complementa amb el desenvolupament de tecnologies pròpies i la seva transferència a la indústria. Amb aquesta finalitat, per exemple, el grup ha innovat en la recuperació, purificació i liqüefacció d’heli a petita escala, amb la producció d’un gran portafoli de patents llicenciades i resultats d’alt impacte arreu del món.
Referència: Grupo RASMIA https://inma.unizar-csic.es/en/research/research-groups/
Grupo RASMIA: https://inma.unizar-csic.es/en/research/research-groups/
La publicació de la Dra. Elena Bartolomé, “Origin of the unusual ground state spin S=9 in a Cr10 Single Molecule Magnet”, ha estat destacada en la memoria anual de resultats del Sincrotró Europeu ESRF, situat a Grenoble La noticia apareguda als “ESRF Highlights 2022” [https://www.esrf.fr/UsersAndScience/Publications/Highlights] destaca que la tècnica de sincrotró XMCD (X-ray magnetic circular dichroism) ha estat clau per entendre el magnetisme de la roda de Cr10, que presenta un inusual espí S=9 relacionat amb canvis molts petits en les interaccions presents entre els ions de crom de la molècula.
Referència: ESRF Highlights 2022 – “Unravelling the origin of the intermediate spin ground State ina Cr10 single molecule magnet”, https://www.esrf.fr/UsersAndScience/Publications/Highlights
