Imatges corresponents a un REI implementat a secundària, “Q0-A quin edifici romà corresponen aquestes ruïnes romanes?”
L’article, que es publica en un número especial sobre modelització matemàtica, fa una recopilació dels avenços en l’estudi de la modelització en el marc de la Teoria Antropològica del Didàctic (TAD). La manera d’entendre els processos de modelització des d’aquesta aproximació teòrica fa que l’anàlisi de les condicions i restriccions que afecten la viabilitat d’aquests processos sigui central. En concret, és presenten tres processos de modelització en tres nivells educatius: educació infantil, secundària i universitat.
El Dr. Miquel Àngel Amer
professor de l’EUSS, acaba de publicar un article a la revista IEEE
Transactions on Instrumentation and Measurement, titulat “Multichannel
QCM-Based System for Continuous Monitoring of Bacterial Biofilm Growth”, fruit
de la seva col·laboració amb investigadors del Grup de Sistemes Sensors, del
Departament d’Electrònica de la UPC.
En el camp de la biologia, els
sensors basats en microbalances de cristall de quart (QCM) estan esdevenint una
bona alternativa als mètodes analítics per a la mesura del creixement bacterià
en el cultiu de medis líquids. Hi ha dos paràmetres de ressonància essencials
que permeten la monitorització de la formació del biofilm: el canvi de
freqüència de ressonància en sèrie i el canvi de resistència a aquesta
freqüència. Això no obstant, la determinació d’aquests paràmetres és problemàtica,
ja que la seva variació relativa és molt petita. Per això, és necessari
implementar procediments acurats per la mesura dels paràmetres de ressonància QCM,
inclosa la calibració automàtica dels efectes de resposta de freqüència dels
circuits de mesura i de la compensació automàtica de la capacitat elèctrica
estàtica de la QCM.
Figura: (a, b) Fotografies del sensor QCM; (c) Prototip del sistema multicanal de monitorització; (d) Interfície gràfica de resultats del sistema multicanal.
En l’article recentment publicat,
es proposa i demostra un nou sistema multicanal per al control de la formació
de biofilm basat en sensors QCM. Els resultats obtinguts, basats en barreges
binàries de mesuraments d’aigua-glicerol i experiments reals de microorganisme,
estan d’acord amb el comportament teòric. Aquests resultats demostren el gran
potencial d’aquest instrument pel control del creixement microbià i la formació
de biofilms.
La Dra. Elena Bartolomé professora de l’EUSS, acaba de publicar un article a la revista Superconductor Science and Technology, titulat “Vortex pinning properties at dc and microwave frequencies of YBa2Cu3O7-x films with nanorods and nanoparticles”. Aquest treball és fruit de la col·laboració entre investigadors de l’EUSS, l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), i la Università di Roma (Italia).
Els nanocomposites basats en el superconductor YBCO per aplicació en cables han de ser capaços de funcionar en una ampla gamma de freqüències, que van des de DC en els imants fins als GHz en cavitats i filtres en els futurs acceleradors de partícules. En aquest treball s’ha investigat l’eficiència d’ancoratge de vòrtex en funció del camp magnètic, aplicat en diferents direccions, en un rang de freqüències des de 0-50 GHz de dos tipus de nanocomposites: capes de YBCO crescudes per PLD (puled laser deposition) amb nanopilars de Ba2YNbO6 (BYNTO), i nanocomposites preparats per mètodes químics (CSD, chemical solution deposition) amb nanopartícules de BaHfO3 (BHO), així com capes primes de YBCO de referència, crescudes sobre substrats cristal·lins.
figura: (Esquerra) Densitat de corrent crític en funció del camp aplicat a 65 K mesurat per transport (DC) i (Dreta) Constant d’ancoratge dels vòrtexs deduït de mesures de MW a 0.5T, en els nanocomposites estudiats de YBCOPLD amb nanopilar, YBCOCDS amb nanopartícules i capes primes de referència.
Les mesures de transport realitzades a camps de 9 T i temperatures d’entre 5-77 K mostren que els nanocomposites de CSD presenten un decreixement del corrent crític amb el camp suau, i un camp de crossover H* (entre les regions d’ancoratge de vòrtexs individual a col·lectiu) major que el de les capes primes, a conseqüència de la contribució isotròpica addicional introduïda pels nanopartícules. En canvi, en les capes de PLD el camp de crossover H* no s’altera, i les mostres presenten densitats de corrent crític superiors, fins a camps magnètics molt alts, gràcies a la contribució anisotròpica introduïda pels nanopilars. A més, les mesures de microones han permès estudiar el constant d’ancoratge dels vòrtexs, i demostren que mentre les mostres CSD tenen una dependència kp(H) qualitativament similar que les capes primes de referència, les mostres de PLD presenten una dependència kp(H) creixent.
Els professors de l’EUSS Jose Maria Ruiz i Llorenç Servera,
en col·laboració amb el departament de físiques de la universitat Al-Najah de
Palestina i el centre de recerca
Nanotechnology & Integrated Bio-Enginnering (NIBEC) d’Anglaterra,
han enviat a publicar a la revista científica Journal Power Systems un article
sobre supercondensadors titulat “Carbon nanocomposite as an electrode
material for symmetric electric double layer capacitor”. En aquest treball
s’ha investigat la possibilitat de fer servir nous materials basats en el
carboni, en forma de nanoplates i nanofibres, per millorar les prestacions dels
Supercondensadors. S’ha pogut comprovar que, segons el material utilitzat,
s’incrementa l’energia que és capaç d’emmagatzemar o la potència que dóna. En
futures investigacions es mirarà com poder optimitzar totes dues propietats
alhora.
La Dra. Elena Bartolomé professora de l’EUSS, acaba de publicar un article a l’ACS Aplied Nano Materials, una revista amb un índex d’impacte molt alt en l’àmbit dels materials (IF previst enguany de 10), titulat “Magnetism dins del YBCO associat a vacants de Cu-O allotjades en els defectes d’apilament: implicacions per a les prestacions del superconductor”. Aquest treball ha sigut fruit d’una llarga i profitosa col·laboració, els primers experiments daten del 2016, entre investigadors i investigadores de l’EUSS, de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), i del Sincrotró ALBA de Barcelona.
Esquerra: Imatge de microscòpia STEM del superconductor YBCO amb defectes de Cu-O dins dels defectes d’apilament; Dreta: espectres de XMCD que demostren la diferència del senyal magnètic entre la superfície, plena de defectes, i l’interior de la capa prima de superconductor, on hi ha una baixa densitat de defectes.
Els defectes d’apilament Y124 són omnipresents en el YBCO, el superconductor ceràmic d’alta temperatura més important per a diverses aplicacions de potència. Lluny de ser perjudicials, els defectes poden ser beneficiosos per a millorar les prestacions del superconductor. Recentment, l’ús de tècniques avançades de microscòpia electrònica de transmissió (STEM) ha permès descobrir la presència de defectes puntuals complexos (clústers de vacants de Cu-O) dins del Y124, amb un moment magnètic associat. En aquest treball, s’ha investigat la naturalesa d’aquest magnetisme associat a defectes en el si del superconductor, mitjançant l’estudi de diversos tipus de mostres de YBCO (pel·lícules primes, nanocomposites i un monocristall) amb diferents distribucions de defectes d’apilament.
S’han combinat diverses tècniques de caracterització com ara el dicroisme circular magnètic de rajos X (XMCD) sota llum de sincrotró, la microscòpia d’alta resolució STEM i l’espectroscòpia EELs. El senyal dicroic de Cu es correlaciona amb la densitat de defectes, demostrant l’origen del magnetisme. Notablement, s’observa un senyal de Cu XMCD fins i tot en el monocristall, associat a la petita però inevitable presència de defectes en superfície. Es demostra així la ubiqüitat del magnetisme incrustat en el YBCO associat a Y124 amb defectes.
L’addició controlada de defectes
puntuals de Cu-O podria permetre augmentar la densitat de corrent crític de les
cintes superconductores basades en YBCO, per a aplicacions que funcionen a
temperatures baixes i camps magnètics elevats, com ara imants per acceleradors,
fusió, sistemes mèdics (RMN), etc.
