La luz que se recibe del sol está condicionada por una serie de partículas que se encuentran en la atmósfera. Estos elementos son los denominados aerosoles atmosféricos y cualquier información sobre ellos es muy valiosa ya que permite abordar cuestiones respecto al cambio climático y que afectan también a la salud. Son los fotómetros solares y de cielo los instrumentos utilizados comúnmente para tomar las mediciones que logran inferir en stas propiedades. Sin embargo, uno de los problemas que tienen estos mecanismos es que no consiguen medir la radiancia del cielo en sus distintas posiciones de manera simultánea, es decir, la secuencia que se crea está marcada por desajustes de tiempo entre dichas mediciones. El otro de sus grandes inconvenientes viene dado por su precio elevado. En este punto, los investigadores del Grupo de Óptica Atmosférica de la Universidad de Valladolid (GOA-UVa) han empleado una cámara de todo cielo con el objetivo de mostrar a la comunidad científica una nueva metodología para obtener con la mayor exactitud datos de las partículas atmosféricas y así demostrar que se trata de un complemento económico, pero a su vez eficaz, para cubrir la falta de información que se produce acerca de los aerosoles.

Los instrumentos de medición de las partículas atomosféricas son calculadas principalmente mediante la radiancia del cielo, es decir, la luz del sol que llega a la superficie de la Tierra en una dirección concreta del cielo y que ha sido previamente dispersada por la atmósfera en esa dirección. Los datos obtenidos se introducen en un código de inversión denominado GRASP que desde hace tiempo ya no solo se encuentra únicamente enfocado al uso de medidas de los fotómetros. Actualmente es más versátil al no centrarse solamente en este instrumento, así como más modular al permitir la elección personalizada de las herramientas e informaciones a tratar o combinar. Es un modelo ciertamente preciso que se ha aplicado en los resultados que han determinado la eficacia de la cámara de todo cielo del estudio, recientemente publicado en la revista científica Atmospheric Measurement Techniques.

La Química ha experimentado en el siglo XXI una fiebre del oro. Grupos de investigación de todo el mundo se han lanzado a describir nuevas aplicaciones de este metal precioso a raíz de descubrimientos en las dos últimas décadas sobre su capacidad para catalizar determinadas reacciones químicas, lo que ha contribuido a mejorar procesos industriales en farmacia o química fina. Un equipo del Instituto Universitario CINQUIMA, de la Universidad de Valladolid (UVa), se ha fijado en esta ocasión en las complicaciones que pueden surgir en determinadas catálisis en la que está presente el elemento 79 de la tabla periódica haciendo uso de la resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica de espionaje molecular.

Muchas reacciones químicas no se producen porque la barrera energética que habría que superar es excesivamente alta. Sin embargo, en presencia de un catalizador sí pueden tener lugar. Un catalizador es “una sustancia que acelera una reacción química y abre una nueva ruta para la obtención del producto deseado, sin ser consumido en el proceso”, según lo define Camino Bartolomé, miembro del Instituto de Investigación CINQUIMA de la UVa.

Una de las líneas desarrolladas por la unidad de investigación consolidada UIC176 a la que pertenecen los autores del artículo consiste en diseñar y estudiar el comportamiento de nuevos catalizadores de diferentes metales, entre ellos el oro, cuyo denominador común es que poseen un arilo fluorado enlazado al metal. En concreto, en un trabajo publicado recientemente han estudiado cómo se produce la transferencia de un resto orgánico, el arilo fluorado, entre dos átomos de oro utilizando varias herramientas habituales en el desarrollo de las líneas de investigación del CINQUIMA. La RMN, explica Bartolomé, “permite espiar a las moléculas, ver cómo se van transformando”. Como si fueran agentes secretos, los investigadores emplearon los núcleos de fluor de la estructura como sofisticada lupa. Además, la técnica de difracción de rayos X “nos ha permitido fotografiar los productos de esta reorganización”, indica la investigadora. “Hemos combinado todas estas observaciones con cálculos teóricos para poder entender esta reorganización observada sobre el oro”, prosigue.

“Lo más importante de este trabajo ha sido que hemos corroborado que la reorganización de arilos depende de la elección del disolvente y de otros detalles que en ocasiones no se dan importancia en muchas reacciones químicas catalizadas por metales de transición”, precisa la profesora titular de Química Inorgánica. El trabajo, por lo tanto, constituye una advertencia sobre posibles complicaciones en procesos donde interviene un catalizador metálico y más concretamente de oro. Los resultados de este estudio científico se han publicado en la revista científica Chemical Communications.

La profesora de la Escuela de Ingeniería de la Industria Forestal, Agronómica y de la Energía (EIFAB) en el Campus de la UVa en Soria Sara Gallardo Saavedra ha analizado los defectos de los sistemas fotovoltaicos en su tesis doctoral, recientemente defendida. La nueva doctora ha investigado durante cuatro años diferentes técnicas de detección de fallos en sistemas fotovoltaicos (termografía, electroluminiscencia, curvas I-V y análisis visuales), centrándose, por último, en una de las más novedosas, la termografía con drones, que se está implantando en estos últimos años.

Gracias a una beca predoctoral concedida por la Universidad de Valladolid, desde hace dos años pudo dedicarse a tiempo completo a culminar este trabajo de investigación, en paralelo a su trabajo como profesora de Energías Renovables en el Campus de Soria.

En la extensa atmósfera de hidrógeno del planeta Saturno, un mundo frío, lejano y gigante con unas diez veces el tamaño de la Tierra, se desarrolla una rica variedad de fenómenos meteorológicos que nos sirven para comprender mejor los que de forma semejante operan en la atmósfera terrestre. Entre ellos destaca por su singularidad el conocido hexágono, una sorprendente estructura ondulante que rodea a la región polar norte del planeta, y cuya forma parecería haber sido trazada por un geómetra.

Descubierta en 1980 por las naves espaciales Voyager 1 y 2 de la NASA, ha sido observada ininterrumpidamente desde entonces, a pesar del intenso y largo ciclo de estaciones del planeta. Por el interior de esta gigantesca onda planetaria fluye una estrecha y rápida corriente en chorro en donde los vientos alcanzan velocidades máximas de unos 400 km/hora. Mientras, curiosamente, la onda en sí misma permanece casi estática; es decir, apenas se desplaza con respecto a la rotación del planeta. Todas estas propiedades hacen que el hexágono sea un fenómeno altamente atractivo para los meteorólogos e investigadores de las atmósferas de los planetas.

La nave Cassini, que estuvo en órbita del planeta entre los años 2004 y 2017, tomó una inmensa cantidad de imágenes desde muy variadas distancias al planeta y ángulos de visión. En junio del año 2015, su cámara principal obtuvo imágenes del planeta a muy alta resolución, capaces de resolver detalles de uno o dos kilómetros, que capturaban las nieblas situadas sobre las nubes que trazan la onda hexagonal. Además, utilizó muchos filtros de color, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, permitiendo así estudiar la composición de estas nieblas. Como apoyo para este estudio se usaron también imágenes del Telescopio Espacial Hubble tomadas 15 días más tarde y que muestran al hexágono visto desde arriba. “Las imágenes de Cassini nos han permitido descubrir que en la región del hexágono encontramos un sistema de al menos siete nieblas superpuestas, de la misma forma que una tarta de varias capas, al menos, que se extienden desde la parte superior de las nubes hasta más de 300 km de altura sobre ellas”, ha declarado a la UVa el doctor Sanz Requena, que colabora en el estudio.
Cada capa de niebla tiene entre 7 y 18 kilómetros de espesor en vertical y de acuerdo con el análisis espectral contienen partículas muy pequeñas con radios del orden de 1 micra. Su composición química es exótica para nuestros estándares terrestres, ya que, debido a las bajas temperaturas en la atmósfera de Saturno, entre 120 grados y 180 grados bajo cero, pudieran estar compuestas por cristalitos de hielo de hidrocarburos como el acetileno, propino, propano, diacetileno, o incluso butano en el caso de las nieblas más altas.

Otro de los aspectos que el equipo ha estudiado es la regularidad en la distribución vertical de las nieblas. La hipótesis que proponen es que las nieblas están organizadas por la propagación vertical de ondas de gravedad que generan oscilaciones en la densidad y temperatura de la atmósfera, fenómeno bien conocido en la Tierra y otros planetas. Los investigadores plantean que es la propia dinámica del hexágono y su intensa corriente en chorro la que puede estar detrás de la formación de estas ondas de gravedad. En la Tierra también se han observado este tipo de ondas generadas por la corriente en chorro ondulante que con velocidades de 100 kilómetros por hora se dirige de Oeste a Este en las latitudes medias. El fenómeno pudiera ser semejante en ambos planetas, si bien las peculiaridades de Saturno hacen que este sea un caso único en el sistema solar. Este es un aspecto que queda pendiente para futuras investigaciones.

El trabajo realizado en este artículo por el investigador Sanz Requena, quien desarrolla su actividad dentro del GIR (grupo de investigación reconocido) Física Matemática que lidera el profesor Luis Miguel Nieto, está relacionado con el transporte radiativo. La investigación en este ámbito es fundamental para conocer la estructura vertical de la atmósfera, así como las características de los aerosoles. Esto, entre otras cosas, permite conocer a qué altura se localizan este tipo de fenómenos, lo que ayuda después al estudio dinámico. Las investigaciones continúan y en breve seguramente habrá más resultados interesantes.

La prestigiosa revista científica Nature Communications publica un artículo sobre la investigación que desarrollan científicos de la UPV-EHU y en la que colabora el investigador de la Universidad de Valladolid José Francisco Sanz Requena acerca del planeta Saturno.

Para ello, se han centrado en las resonancias magnéticas de difusión, que es una modalidad de imagen de resonancia magnética que mide la forma en la que se propaga el agua en el organismo. El cuerpo humano está compuesto en su mayor parte por este fluido. El equipo investigador ha creado un algoritmo para mejorar la medida de la difusión del líquido por órganos y tejidos. Esta labor es de gran complejidad, dado que las medidas son muy variables y poco reproducibles debido tanto a efectos fisiológicos como físicos.

La fluidez del agua en el organismo influye en la calidad de las resonancias magnéticas. Una mayor difusión implica menor señal e intensidad de la imagen, y  por lo tanto, unos resultados en la resonancia magnética de peor calidad. El objetivo del grupo de estudio del Laboratorio de Procesado de Imagen del que forma parte Óscar Peña-Nogales es conseguir unas resonancias con altas ponderaciones en difusión, necesarias para el adecuado diagnóstico de ciertas enfermedades, pero, asu vez, adquirir las imágenes en el menor tiempo de adquisición posible para obtener imágenes de mayor calidad.

La esquizofrenia es un trastorno mental caracterizado por una pérdida de contacto con la realidad y otras alteraciones cognitivas. En su diagnóstico se emplean exclusivamente grupos de criterios clínicos, lo que resulta en un amarcada heterogeniedad de los pacientes así diagnosticados. Un grupo de investigación conjunto de la Universidad de Valladolid (UVa) y el Hospital Clínico Universitario de Valladolid pretende contribuir a entender mejor este trastorno mental a partir del establecimiento de subcategorías dentro de él. Para ello, emplea la teoría de grafos, procedente de las matemáticas aplicadas, al estudio de parámetros cerebrales. Estas subcategorías, de encontrarse, supondrían un gran avance en el diagnóstico y búsqueda de tratamiento más personalizado para los pacientes. Con esta técnica, acaban de observar que las alteraciones de las conexiones entre distintas regiones cerebrales en los individuos con el trastorno está vinculado al progreso de la enfermedad y no al tratamiento antipsicótico recibido.

“La propia defición de la esquizofrenia puede estar dificultado identificar sus sustratos cerebrales”, lamenta Vicente Molina, investigador principal del equipo. La esquizofrenia y otras trastornos psiquiátricos graves como el bipolar se definen “por acuerdos entre expertos en función de las características comunes de los pacientes”. Equivaldría a que a partir de la fiebre y la dificultad de la respiración encajonáramos los cuadros que causan estos síntomas en una misma enfermedad, cuando en realidad pueden corresponder a una neumonía, a una gripe o a una enfermedad cardiaca”. El equipo investigador parte de alteraciones biológicas comunes a pacientes con esquizofrenia para identificar entre ellos a grupos. Unos 21 millones de personas padecen esquizofrenia en todo el planeta, según cálculos de la Organización Mundial de la Salud.

En trabajos previos, el equipo, que forma parte del Instituto de Neurociencias de Castilla y León, ha estudiado la estructura del cerebro en personas con esquizofrenia. Así se pudo proponer la existencia de dos grupos de pacientes, uno minoritario (en torno al 20%) que presentaba conexiones anatómicas alteradas en el cerebro. La materia blanca está compuesta de fibras nerviosas cubiertas de mielina capaces de transmitir impulsos nerviosos, que conectan las regiones cerebrales entre sí. En el segundo grupo, mayoritario (en torno al 80%), los pacientes podrían presentar en cambio una deficiencia la hora de sincronizar la actividad de las neuronas en diferentes regiones, por mecanismos independientes de una alteración física de esas conexiones de materia blanca.