Redacción

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17 de octubre de 2019

Un equipo de investigadores y estudiantes del Instituto de Física (IF) de la UNAM desarrollaron un detector de partículas para ser instalado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), considerado el experimento más grande del mundo que busca reproducir en laboratorio las condiciones que dieron origen al Universo.

El instrumento universitario, llamado V0+, se instalará en el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), uno de los cuatro grandes proyectos del LHC. El equipo se enviará al Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en los próximos días, comentaron en conferencia de medios Arturo Menchaca Rocha y Varlen Grabsky, investigadores del IF y colaboradores del proyecto.

El LHC está ubicado en la sede del CERN, en la frontera entre Suiza y Francia. Es un acelerador y colisionador de partículas que estudia la materia en condiciones extremas de alta temperatura y densidad, por medio de colisiones de iones pesados.

Recrear la sopa primigenia

En el auditorio Alejandra Jáidar del IF, Menchaca detalló que el proyecto ALICE es uno de los cuatro grandes experimentos del LHC y su propósito es estudiar el plasma de quarks y gluones, un estado de la materia que, según la física teórica, existió en los primeros instantes después del Big Bang y que se conoce como “sopa primigenia”.

En aquel momento inicial, el Universo estaba tan caliente que no se podían formar los núcleos atómicos ni sus componentes básicos, los protones y los neutrones; lo que existía era este plasma o “sopa primigenia”, mezcla de quarks y gluones libres.

A medida que el Universo se enfrió, los quarks y gluones comenzaron a interactuar entre sí, hasta que se juntaron para constituir protones y neutrones, y formar los núcleos de los átomos que constituyen la materia como la conocemos hoy.

En ALICE ya han logrado formar plasma de quarks y gluones a partir de choques entre iones pesados: partículas muy grandes con carga eléctrica. El LHC acelera estas partículas y las hace chocar casi a la velocidad de la luz dentro de ALICE para simular las condiciones posteriores al Big Bang. Esas colisiones han permitido comprender mejor el funcionamiento del Universo en etapas muy tempranas de evolución.

Disco con 50 mil fibras ópticas

Menchaca explicó que ALICE es un gran sistema de detección, hecho de 18 o 19 detectores. “Uno de ellos, que se llama Gatillo o Trigger, fue construido inicialmente en el Instituto de Física, en 2005, y funcionó durante las dos primeras corridas del LHC”.

Ahora, el LHC está por iniciar la tercera corrida, en la cual cambian las condiciones y son más restrictivas. “Fuimos invitados a participar en la actualización de nuestro detector original (V0A) con este nuevo detector V0+, con el que seguimos trabajando en el CERN”.

En su oportunidad, Grabsky explicó que el nuevo detector desarrollado por el IF es un disco plástico centellado de 1.5 metros de diámetro, que emplea 50 mil fibras ópticas, con las cuales se permitirá determinar con altísima precisión temporal (a una escala de 200 picosegundos) el número y distribución espacial de las partículas resultantes de las colisiones que ocurran en el centro de ALICE.

Con esta información será posible identificar en tiempo real si se trató de una colisión central o periférica, permitiendo así a los investigadores de ALICE seleccionar entre este tipo de interacciones.

El V0+ tiene dos propósitos: definir la colisión cuando chocan dos partículas y saber qué distancia existe entre los centros de éstas, para así determinar qué tan central es el choque y reducir la radiación de fondo, partículas que salen del punto de choque, concluyó.

Boletín UNAM-DGCS-734/2019

Redacción

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16 de octubre de 2019

Los cinco sismos severos ocurridos en la Ciudad de México a partir de 1900 han servido para incrementar la investigación, la normatividad y la práctica del diseño sísmico de los edificios, afirmó Roberto Meli Piralla, doctor honoris causa por la UNAM.

En la conferencia magistral “Efectos de los sismos del último siglo en la Ciudad de México”, en el auditorio Javier Barros Sierra de la Facultad de Ingeniería (FI), Meli enumeró los de 1911, 1957, 1979, 1985 y 2017, que causaron daños de consideración.

El también investigador emérito del Instituto de Ingeniería (II) recordó que el 7 de junio de 1911 aconteció el llamado sismo de Madero, pues coincidió con la llegada de Francisco I. Madero a la capital. Aunque su magnitud y epicentro no están claramente definidos, en la CdMx causó 35 pérdidas humanas y daños materiales en edificios públicos, escuelas, en el cuartel militar de la Rivera de San Cosme y en el Templo de la Profesa, en el centro histórico.

“Entonces no se contaba con los requisitos de seguridad sísmica en el reglamento de las construcciones. Sin embargo, había ingenieros capaces”.

Sismo del Ángel, impulso a la ingeniería

El 28 de julio de 1957, a las 2:40 horas y epicentro en las costas de Guerrero, ocurrió el llamado sismo del Ángel, pues hizo caer al suelo la escultura central de la Columna de la Independencia, relató el académico, quien ha obtenido el Premio Nacional de Ciencias y Artes en el área de Tecnología y Diseño, y el Premio Universidad Nacional en el área de Innovación Tecnológica.

En esta urbe tuvo graves efectos y pérdidas estimadas en 160 millones de dólares de la época. “Causó más de 50 muertes y tuvo un daño mayor en la Ciudad de México que en la zona epicentral. El reglamento de construcciones de 1940 incluía reglas simplistas para considerar los efectos sísmicos en las edificaciones”, consideró.

La ingeniería sísmica tuvo un impulso después de aquel temblor. El Instituto de Ingeniería se había creado un año antes, en 1956, y el posgrado en Ingeniería se concentró en ingeniería sísmica.

El reglamento de construcciones de 1940 pedía una revisión de la capacidad de resistir una fuerza lateral igual a cuatro por ciento del peso del edificio.

“En 1960 apareció el Folleto complementario como ayuda para la comprensión de la norma y el empleo de los métodos de diseño, particularmente en el comportamiento dinámico de las estructuras. En 1961 se creó la Sociedad Mexicana de ingeniería Sísmica, que contribuyó a la divulgación de las nuevas técnicas. “La normativa se fue haciendo más racional y estricta, sobre todo en la versión correspondiente al reglamento de 1978, que adoptó el formato de estados límite”, comentó.

El 14 de marzo de 1979 sucedió el llamado sismo de la Ibero, porque colapsaron algunos de los edificios de la Universidad Iberoamericana.

Causó afectaciones en Acapulco, Zihuatanejo, Ixtapa y Lázaro Cárdenas, principalmente en construcciones de adobe.

Sismo de 1985, con más daños

El 19 de septiembre de 1985 sucedió el sismo de magnitud 8.1, con epicentro en las costas de Guerrero y Michoacán. Oficialmente hubo cuatro mil 500 muertos, pero las cifras extraoficiales llegaron hasta 20 mil fallecidos.

Meli recordó que entonces ocho estaciones registraron el movimiento del terreno en el Valle de México. Hubo grandes amplificaciones de la aceleración en áreas con suelo blando, característico de la zona centro de la capital. También hubo un movimiento monocromático, con frecuencia igual a la del modo fundamental de suelo y larga duración de la fase intensa.

No había experiencias previas de un desastre de ese tamaño, lo que retardó las reacciones, el rescate de víctimas, la revisión de la habitabilidad de los edificios dañados y la reinstalación de los servicios de agua y telecomunicaciones, además de propiciar la insuficiencia de alojamientos de emergencia, subrayó.

Los grupos organizados por el Instituto de Ingeniería para la evaluación de daños hicieron levantamientos de daños de los edificios, zonificación de 15 zonas dañadas y organización de brigadas para cada una, con un formato único.

El mismo 19 de septiembre, pero de 2017, ocurrió un sismo magnitud 7.1 en los límites entre Morelos y Puebla.

Fue un evento de falla normal con epicentro en Axochiapan, Morelos. Aunque sismos de este tipo y magnitud han sido frecuentes en la zona de Puebla, Morelos y Guerrero, por ser el epicentro más al norte de lo habitual, ha sido el primero de falla normal que ha causado daños en la Ciudad de México, explicó Meli.

El experto señaló que los daños de este temblor se han concentrado especialmente en las construcciones religiosas de los estados cercanos al epicentro, afectando tanto templos del siglo XVI como construcciones más modernas.

En sus conclusiones, dijo que la mayoría de las estructuras colapsadas y dañadas son antes de 1985, con el 90 por ciento de los daños en edificios de menos de ocho niveles. “El 51 por ciento de las estructuras mostraron haber tenido problemas del suelo o cimentación, mientras que los daños principales han ocurrido en muros de relleno o de fachada y columnas de concreto”.

Boletín UNAM-DGCS-732/2019

Redacción

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PALMIRA, 17 de octubre de 2019 — Agencia de Noticias UN-

Paola Andrea Martínez Muñoz, magíster en Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, explica que para su investigación aisló, seleccionó e identificó levaduras no-Saccharomyces presentes en fermentaciones espontáneas de la uchuva, las cuales influyen en la calidad sensorial durante los procesos fermentativos del vino. Así, obtuvo 40 cepas, caracterizadas en cinco géneros y seis especies.

Dos de esas cepas: Pichia kluyveri y Hanseniaspora uvarum presentaron características más favorables en los procesos de fermentación, como por ejemplo tolerancia al etanol (alcohol), a la sacarosa (azúcar común) y al anhídrido sulfuroso (compuesto de azufre y oxígeno, que, añadido en el mosto o vino en las dosis adecuadas y permitidas, cumple tareas antioxidantes, antisépticas y desinfectantes).

Las dos cepas se evaluaron en fermentaciones mixtas (naturales e inoculadas), incluyendo la levadura más común en vinificación, Saccharomyces cerevisiae, por ser la que produce el etanol. El resultado de todo el proceso fue un vino de uchuva con sabor, color, aroma y textura deseables.

Para la magíster, el estudio de levaduras no-Saccharomyces responde a que tradicionalmente se ha limitado su uso por la creencia de que ciertas especies pueden producir niveles altos de compuestos no deseables. Sin embargo, otras investigaciones apuntan a que usadas en fermentaciones mixtas podrían inhibir microorganismos dañinos e interferir en el contenido alcohólico y la calidad de los vinos.

Oportunidades de la uchuva

Colombia es uno de los mayores productores de uchuva en el mundo. Según cifras de 2017 de ProColombia, los principales departamentos que la siembran son Boyacá (40,2 %), Cundinamarca (29,9 %) y Antioquia (13,2 %).

Además es el frutal exótico de exportación más importante del país; solo en 2018 se registraron ventas por valor de 32,4 millones de dólares, correspondientes a 7.271 toneladas, cuyos destinos fueron Países Bajos, Alemania, Estados Unidos, Reino Unido, Canadá y Bélgica, entre otros, según la Asociación Nacional de Comercio Exterior (Analdex).

No obstante dicha actividad deja remanentes de materia prima que no cumple con los criterios de exportación, como los frutos que presentan rajado, lo que representa un 20 % de pérdidas.

Así, el trabajo de la magíster Martínez ayudaría a potenciar la diversificación de este fruto, en especial si se tiene en cuenta que el Comité Técnico de la Uchuva –integrado por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), Analdex y la Asociación Hortifrutícola de Colombia (Asohofrucol)– coincide en que la producción debe aumentar este año y que el trabajo entre productores y exportadores buscará estrategias tanto para mejorar las condiciones fitosanitarias de la uchuva como para defenderla contra plagas y enfermedades.

Fuente: agenciadenoticias.unal.edu.co

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16 de octubre de 2019

Con la finalidad de crear biomateriales que puedan utilizarse para la recuperación física de las personas, un grupo multidisciplinario de investigadores de las facultades de Ingeniería Química (FIQ), Medicina y Ciencias Químicas (FCQ) de la BUAP creó unas prótesis compuestas que tienen la función de reparar en su totalidad fracturas o imperfecciones de los huesos largos.

Marco Antonio Morales Sánchez, investigador de la FIQ y responsable de este proyecto, explicó que generalmente “los defectos provocados en los huesos por accidentes o enfermedades, como osteoporosis o cáncer, son tratados con prótesis de titanio, cuyo costo va de 10 mil hasta 30 mil pesos, y el de la cirugía más de 80 mil pesos; aunado a esto el mismo cuerpo las absorbe, por lo que el paciente tiene que tomar medicamento para evitar un envenenamiento por metales”.

Por ello, en este trabajo se buscó recrear la forma de los huesos a través de modelos de computadora, para que esos moldes fueran impresos en 3D en biopolímeros que pueden ser absorbidos por el cuerpo humano, como el ácido poliláctico (PLA), utilizado como hilo para las suturas en cirugía.

Una vez que estos andamios fueron impresos se recubrieron con calcio, lo que dio como resultado un material compuesto o mixto, el cual fue probado en ratas y sometido a un análisis dentro del tomógrafo computarizado industrial del Centro Avanzado de Pruebas Analíticas no Destructivas de la BUAP.

“Gracias a los datos y medidas cuantitativas que arrojó el tomógrafo comprobamos que la composición del material tiene una gran similitud a la de un hueso real, también corroboramos que el calcio está bien pegado al biopolímero, además de que el tamaño de los poros se encontraba en un rango de 400 a 600 micras, algo que no había sido explorado anteriormente en procesos biológicos para la reconstrucción de huesos”, señaló el investigador.

Una vez que la prótesis fue implementada en los animales se realizó la primera prueba con el tomógrafo, donde las imágenes mostraron una notable diferencia entre el biomaterial y el hueso; sin embargo, en la segunda prueba, realizada 28 días después, ya no se notaba la diferencia entre la prótesis y este.   

Por su parte, Jorge Cerna Cortez, director de la FCQ, unidad académica responsable del centro, señaló que gracias a la tecnología con la que cuentan fue posible un seguimiento de la recuperación de los huesos de los ratones, sin la necesidad de sacrificarlos o de hacer cirugía en cada prueba, de tal forma que el animal era introducido en el tomógrafo para ser escaneado, a una baja intensidad de rayos x, para comprobar el grado de regeneración.

Con este proyecto desarrollado por los investigadores será posible fabricar prótesis que tengan la cualidad de volverse parte de los huesos, sin complicaciones futuras, además de regenerarlos, y que estén a un precio accesible para la gente que las necesite. 

Los primeros resultados sobre este trabajo, basados en las pruebas de resistencia de las prótesis en un cuerpo, fueron plasmados en el artículo Polylactic acid/sodium alginate/hydroxyapatite composite scaffolds with trabecular tissue morphology designed by a bone remodeling model using 3D printing, que recientemente fue publicado en el volumen 54, de la revista Journal of Material Science.

Los investigadores planean escribir un segundo artículo en el que se muestren los resultados de los análisis obtenidos con el tomógrafo, acerca de la fusión de la prótesis con el hueso.

Marco Antonio Morales Sánchez, doctor en Física Aplicada por la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP, señaló que el siguiente paso es crear implantes que puedan ser probados en personas que han sufrido accidentes en los que sus huesos han quedado severamente dañados, con la intención de que puedan recuperar la movilidad.

El proyecto ya cuenta con un registro de solicitud de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. Gracias a este, en 2017 ganaron el Premio Nacional de Ingeniería.   

Fuente: buap.mx