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La ‘suerte de pinos’ de San Leonardo de Yagüe emparienta con el ‘affouage communal’ de Héricourt (Francia)

La ‘suerte de pinos’ de San Leonardo de Yagüe emparienta con el ‘affouage communal’ de Héricourt (Francia)

La Facultad de Traducción e Interpretación del Campus de la UVa en Soria analiza los uso tradicionales de explotación forestal

La estudiante del máster de la Facultad de Traducción e Interpretación del campus de la Universidad Duques de Soria Sara Rupérez León ha realizado un análisis comparativo entre la llamada ‘suerte de pinos’ que se realiza desde el siglo XIII en la zona de San Leonardo de Yagüe y el ‘affouage communal’ de Héricourt (Francia). Los resultados los ha reflejado en el trabajo de fin de máster «La traducción jurídica francés-español en el ámbito forestal: un acercamiento a los aprovechamientos madereros tradicionales en España y Francia», por el que ha obtenido una matrícula de honor.

Hasta la fecha nadie había confrontado estas prácticas tradicionales de gestión de recursos forestales que resultan muy similares, según las conclusiones del tabajo. Para argumentar esta tesis, la estudiante, originaria de San Leonardo de Yagüe, uno de los municipios donde se mantiene esta tradición, hace un estudio pormenorizado, así como traductológico, de la normativa francesa de Héricourt en comparación la población española. El trabajo incluye un marco histórico-político en el que se señalan los hitos más importantes de la suerte de pinos. Entre ellos, destaca su posible origen romano, fruto de su etimología latina que evidencia que estas prácticas pueden existir en otros lugares del mundo.
El estudio con el que se quiere dar visibilidad a esta práctica milenaria, contribuir a su mayor internacionalización y fomentar la comunicación intercultural entre España y Francia, ha sido tutelado por el profesor de la Facultad de Traducción del Campus de Soria Miguel Ibáñez Rodríguez y presentado el pasado viernes ante el tribunal que le otorgó la calificación de 9,5.

Sara Rupérez León, ha obtenido Matrícula de Honor en el Máster de la Facultad de Traducción e Interpretación del Campus de la UVa en Soria, gracias al novedoso estudio comparativo que ha realizado en su TFM sobre la `suerte de pinos´ de San Leonardo de Yagüe (Soria) y la Affouage de Héricourt (Francia), ambos tradicionales usos de gestión forestal. Sara Rupérez León, ha obtenido Matrícula de Honor en el Máster de la Facultad de Traducción e Interpretación del Campus de la UVa en Soria, gracias al novedoso estudio comparativo que ha realizado en su TFM sobre la `suerte de pinos´ de San Leonardo de Yagüe (Soria) y la Affouage de Héricourt (Francia), ambos tradicionales usos de gestión forestal

Suerte de pinos-Affouage
La suerte de los pinos es una forma tradicional de gestión de los recursos forestales y un privilegio de posesión comunal del bosque cuyo origen se remonta a las Cartas Pueblas, concedidas por Fernando III el Santo para fomentar el asentamiento de las poblaciones en la zona. Estos derechos fueron confirmados posteriormente por otros reyes, y han adquirido con el tiempo categoría de derecho consuetudinario.

Se celebra en el mes de septiembre, que es cuando se efectúa un recuento del volumen de leña y troncos sobre el terreno, para posteriormente ser sorteados por cada ayuntamiento entre los vecinos con derecho a suerte, es decir, aquellos que residan en el pueblo y/o demuestren ser descendientes de habitantes del pueblo y vivan durante unos meses en el pueblo. Además, los usos derivados de esta costumbre como el derecho a resinar o de los salarios de la corta, descortezado, limpieza del monte y acarreo, proporcionan ingresos adicionales a los vecinos de la zona.

Por su parte, el affouage (sinónimo de leña en francés) es la posibilidad dada por el Código Forestal francés de 1827, a un consejo municipal para reservar parte de la madera del bosque comunal para el uso doméstico de los habitantes (calefacción, cocina).
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Obtenidos patrones de fallo de los sistemas fotovoltaicos mediante cuatro técnicas diferentes

Obtenidos patrones de fallo de los sistemas fotovoltaicos mediante cuatro técnicas diferentes

La UVa ha estudiado las técnicas de termografía, electroluminiscencia, curvas I-V y análisis visuales, utilizadas para detectar defectos industriales

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.

El interés de esta investigación es doble, ya que por un lado, se centra en uno de los sistemas de energías renovables que está liderando el mercado, la energía solar fotovoltaica, cuya tecnología ha madurado en los últimos años, lo que ha reducido mucho el coste de los paneles solares. Un panel estándar de dos metros cuadrados produce hoy el doble de energía que hace unos pocos años. Y por otro lado, la investigación ofrece una ayuda para la detección, caracterización y clasificación de defectos y para su implantación en las empresas que utilizan estos sistemas. Además, en la tesis, se propone la creación de un programa informático para detectar de forma automática estos defectos, partiendo de los patrones de fallo y parámetros estadísticos que ha detectado en su investigación.

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.

A la derecha, Sara Gallardo Saavedra, junto a uno de los directores de la tesis, Luis Hernández Callejo

Tres objetivos

En su investigación, la doctoranda examinó en primer lugar el estado de desarrollo de las plantas fotovoltaicas, en concreto su diseño, operación y mantenimiento, y analizó cómo y en qué fallan, es decir, los defectos que ocasionan una pérdida de eficiencia energética y, por tanto, de la producción. Se han analizado los sistemas fotovoltaicos y todos sus componentes detectando y cuantificando la importancia de los fallos (paneles, estructuras, obra civil, instalación eléctrica…). Este estudio se desarrolló examinando más de 100.000 alarmas generadas durante los últimos cinco años en 63 plantas fotovoltaicas distribuidas por España e Italia.

En la segunda parte de la tesis investigó en el campo de la detección, caracterización y clasificación de defectos en los módulos fotovoltaicos, centrándose en el análisis de los fallos en los paneles fotovoltaicos, los cuales convierten la energía solar en energía eléctrica.

Para ello utilizó las técnicas disponibles actualmente para inspeccionar dichos paneles (electroluminiscencia, termografía, curvas I-V y análisis visual), haciendo una comparativa y una caracterización de las mismas. ´”Por ejemplo, con la técnica de termografía puedes ver que existe un punto más caliente que otro en el panel, lo que indica que tiene algún defecto”, explica Sara Gallardo. “En el Campus de Soria hemos desarrollado todas las pruebas experimentales, inspeccionando los paneles disponibles con defectos a través de las técnicas mencionadas. Con los resultados obtenidos hemos extraído un catálogo de fallos de electroluminiscencia y otro catálogo con fallos de termografía. En la tesis propongo como línea de investigación futura la creación de un programa de detección automática de defectos partiendo de los patrones de fallo detectados en esta investigación e incluidos en esos dos catálogos, lo cual puede ser muy interesante para las plantas fotovoltaicas del futuro”. Esto evitaría los altos costes de detección y clasificación de defectos actuales, promoviendo el uso de energías limpias.

La tercera y última de la tesis, se centra en la termografía con drones, es decir, en la termografía aérea como técnica de inspección novedosa, y que se está empezando a utilizar en estos últimos años. “De hecho, cuando empecé la tesis hace ahora cuatro años casi no se conocía”, explica la nueva doctora de la UVa. “Toda la vida se había hecho la termografía manual para detectar la temperatura de los paneles- añade- una tarea muy costosa y laboriosa”. “Lo que hemos hecho ahora –continúa- es un análisis de este tipo de inspección pero adaptada a la fotovoltaica (resolución, lentes, fabricantes, etc), porque las técnicas de fotogrametría con drones destinadas a otros campos, como a la agricultura, ya se utilizan desde hace tiempo”. “He estudiado además la resolución de las imágenes en función de la altura del vuelo y otros parámetros importantes a tener en consideración a la hora de realizar inspecciones termográficas con drones”, concluye.

Las principales contribuciones en relación al análisis de la termografía aérea como técnica de inspección novedosa aplicada a la detección de defectos en plantas fotovoltaicas, son tres: se ha revisado el equipamiento disponible, enfocándose en las características deseables para su aplicación en inspecciones termográficas aéreas de plantas fotovoltaicas; se ha analizado la termografía aérea de bajo coste y se han revisado los aspectos más importantes que deben tenerse en cuenta en las pruebas para obtener resultados válidos, estudiando en detalle la influencia de la resolución de las imágenes termográficas.

Colaboraciones

Sara Gallardo Saavedra ha desarrollado la tesis Detección,
clasificación y caracterización de defectos en módulos fotovoltaicos
mediante la utilización de termografía, electroluminiscencia, curvas I-V
y análisis visuale
s, dirigida por los doctores Luis Hernández
Callejo, del Campus Duques de Soria, en el marco del Grupo de
Investigación de Termografía, Electroluminiscencia y detección de fallos
con la utilización de drones para la toma de datos, y por Óscar Duque
Pérez, profesor titular en la Escuela de Ingeniería Industrial de la
Universidad de Valladolid.

La tesis doctoral se ha desarrollado principalmente en el
Departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal de la Escuela de
Ingeniería de la Industria Forestal, Agronómica y de la Bioenergía
(EIFAB). Sin embargo, se han buscado colaboraciones con otros centros o
grupos de investigación como el Departamento de Ingeniería de
Construcción, Energía y Medio Ambiente de la Facultad de Ingeniería y
Desarrollo Sostenible de la Universidad de Gävle, en Suecia; la Escuela
de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad del Valle en
Colombia; el Departamento de Física de la Materia Condensada de la UVa
en Valladolid; el Instituto Politécnico Nacional de México; el
Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Cuenca, en Ecuador; así como se ha realizado una estancia
de cuatro meses en la Unidad de Energía Solar Fotovoltaica en el
departamento de Energía del Centro de Investigación de Energía, Medio
Ambiente y Tecnología (CIEMAT) en Madrid.

Por último, y aunque se haya estado en contacto con numerosas
empresas del sector a lo largo del periodo doctoral, quiere resaltar la
colaboración con Solarig, empresa desarrolladora, constructora y
operadora de plantas fotovoltaicas con la cual se ha estado en contacto
desde la definición de la tesis, buscando resolver las necesidades
reales en la actualidad y generar un trabajo ventajoso y útil para el
sector fotovoltaico.

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La epidemia de Peste Negra del siglo XIV provocó la expansión de los bosques de montaña de la cuenca mediterránea

La epidemia de Peste Negra del siglo XIV provocó la expansión de los bosques de montaña de la cuenca mediterránea

Según una investigación liderada por Gabriel Sangüesa, del GIR Cambium de la EiFAB del Campus de la UVa en Soria, y en la que han participado expertos de universidades de Italia, Alemania, Reino Unido y del CSIC

Gabriel Sangüesa, investigador del GIR Cambium de la EiFAB del Campus de la UVa en Soria, ha liderado un estudio internacional, publicado en la revista Global Change Biology, en el que analiza cómo episodios históricos y climáticos como la pandemia de la Peste Negra del siglo XIV y la posterior Pequeña Edad de Hielo (1450) pudieron influir en la expansión de los bosques de montaña de la cuenca mediterránea como consecuencia del descenso demográfico en el medio rural y el cese de las actividades ganaderas de montaña.

Para demostrarlo, los autores del estudio en el que han colaborado investigadores de la Universidad de la Tuscia (Italia), la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (Alemania), la Universidad de Cambridge (Reino Unido), y el Instituto Pirenaico de Ecología (CSIC, España), analizaron tres bosques únicos en el sur de Europa: Los Pirineos, Pollino (sur de Italia) y el Monte Smolikas (noroeste de Grecia) que albergan algunos de los pinos más viejos del continente superando los 1000 años de vida.

En estos tres sitios, alejados por miles de kilómetros, los investigadores vieron que muchos árboles germinaron y se establecieron en el territorio en un momento muy concreto, que coincide con el periodo posterior al comienzo de la peste negra. «Los bosques analizados son únicos por su longevidad y su estado de conservación, conocer la historia de estos bosques nos permite viajar al pasado e imaginar las idas y venidas de los paisajes de montaña de los últimos siglos», afirma Sangüesa.

Anillos de crecimiento

Para determinar el momento exacto en el que los árboles se establecieron en el terreno, los autores han utilizado la dendrocronología, que es la ciencia encargada de la datación y estudio de los anillos de crecimiento de los árboles y permite conocer su edad, su crecimiento anual, y también el momento exacto en el que germinaron.

«Todos los árboles que crecen en un mismo lugar tienen un patrón similar de anillos anchos o estrechos en función de las características climáticas de cada año. Solapando todas esas series de crecimiento podemos finalmente asignar a cada anillo el año concreto en que se formó, y por tanto determinar en qué momento exacto cada árbol se estableció en el territorio».

Este mismo proceso se hizo en estudios independientes en los Pirineos, en Italia y en Grecia y vimos que muchos árboles viejos se establecieron en un momento muy concreto», añade el investigador de GIR Cambium.

Peste

Además de la datación, los investigadores han sido capaces de obtener con la ‘lectura de los anillos mucha más información como los factores climáticos que han influido en su crecimiento. «Podemos estudiar la densidad de la madera, cómo son sus células, o cómo varía dentro de un anillo la madera temprana que corresponde a la primavera, y la madera tardía que corresponde al final del verano. Relacionando estas variables con información ambiental podemos determinar qué características climáticas hacen que un anillo sea ancho o estrecho, y si hacemos esto en escalas temporales amplias, podemos saber qué factores climáticos influyen en mayor medida en el crecimiento de los arboles. En el caso de los bosques subalpinos del estudio, que son los últimos que podemos encontrar en las montañas, son especialmente sensibles a los cambios en la temperatura «, añade Gabriel Sangüesa.

Ante la tentación de establecer comparaciones entre la pandemia del siglo XIV y la de la COVID19, el investigador concluye que a pesar de las imágenes que nos deja de animales que campan a sus anchas por las calles, aguas cristalinas donde antes reinaba la turbiedad, descenso del nivel de contaminación, «en ningún caso podemos equiparar la actual epidemia con lo sucedido entonces. Pero este estudio nos muestra cómo las crisis sanitarias y sociales pueden condicionar la dinámica actual de nuestros bosques de montaña y dejar legados que perduran siglos».

Bibliografía

Gabriel Sangüesa-Barreda, Jan Esper, Ulf Büntgen, J. Julio Camarero, Alfredo Di Filippo, Michele Baliva, Guianluca Piovesan, ‘Climate-human interactions contributed to historical forest recruitment dynamics in Mediterranean subalpine ecosystems’, Global Change Biology, Volume 26, Issue 9, 2020. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.15246

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La educación en neurociencia y el ejercicio físico logran mejoras en pacientes con dolor crónico

La educación en neurociencia y el ejercicio físico logran mejoras en pacientes con dolor crónico

Profesores de la UVa publican el mayor ensayo clínico sobre dolor crónico sin fármacos

Dos profesores del Máster en Fisioterapia Manual de la Universidad de Valladolid, Miguel Angel Galán Martín y Federico Montero Cuadrado, en colaboración con el profesor de Bioestadística de la UVa Agustín Mayo Íscar han publicado en la revista Journal of Clinical Medicine los primeros resultados del mayor ensayo clínico desarrollado en el mundo hasta la fecha que aborda el dolor crónico sin la utilización de fármacos, en la que se emplea la educación en neurociencia del dolor y el ejercicio físico. El estudio ha sido publicado en la sección de Anestesiología de esta revista.

Miguel Ángel Galán Martín y Federico Montero Cuadrado trabajan en la unidad de Afrontamiento de Activo del Dolor en Atención Primaria, donde coordinan la puesta en marcha de estrategias grupales educativas y de ejercicio físico para el tratamiento del dolor. Su programa contiene elementos innovadores que hasta la fecha no se utilizaban en la sanidad pública como es la educación en neurociencia del dolor para pacientes y el ejercicio físico expresamente diseñado para pacientes con dolor crónico musculoesquelético.

Los pacientes participantes de este estudio han conseguido tras estos tratamientos mejorar su calidad de vida, su funcionalidad y su intensidad del dolor, a la vez que reducían el consumo de fármacos, lo que supone un avance importante en este campo, e incluso tres cuartas partes de ellos han conseguido niveles de calidad de vida similares a los que tienen la población en general de su misma edad y género. 

De izquierda a derecha, Agustín Mayo Iscar, Miguel Ángel Galán Martín y Federico Montero Cuadrado

Las cuentas del dolor crónico

La parte educativa del nuevo enfoque utilizada en el ensayo fue introducida en nuestro país por el neurólogo Arturo Goicoechea y el fisioterapeuta Rafael Torres Cueco tras conocer los trabajos e investigaciones en el campo de la neurociencia, sobre todo de los países anglosajones (Estados Unidos, Reino Unido y Australia), y su aplicación al ámbito del dolor crónico. 

La comprensión del dolor como respuesta cerebral a un posible daño real o potencial es una de las primeras informaciones que recibe el paciente en el programa educativo. Tras ese primer paso la intervención se centra en describir los cambios que ocurren en el sistema nervioso de los pacientes y que son responsables de la cronificación. Estos cambios repercuten en la funcionalidad, generando en muchas ocasiones altos niveles de discapacidad. 

Utilizando estímulos cognitivos, sensoriales y motores gracias a fenómenos de neuroplasticidad se puede revertir cambios que ocurren en el sistema nervioso de los pacientes con dolor crónico. 

Durante todo el programa la intervención del paciente es fundamental, especialmente en la segunda parte, ya que se convierte en protagonista de su recuperación a través de ejercicio físico.  

Este abordaje del dolor es un cambio en el modelo de atención del paciente con dolor, un cambio de paradigma, ya que- según estos investigadores- “extender estos tratamientos en la atención primaria ayudaría a disminuir los costes económicos y sociales que genera el dolor; se reduciría tanto el gasto sanitario como el derivado de las compensaciones por incapacidad y, evidentemente, supondría una mejora importante en la calidad de vida de los pacientes con dolor”.

Bibliografía

Miguel Ángel Galán Martín, Federico Montero Cuadrado, Enrique Lluch Girbes, María Carmen Coca López, Agustín Mayo Íscar, Antonio Cuesta Vargas, ‘Pain Neuroscience Education and Physical Therapeutic Exercise for Patients with Chronic Spinal Pain in Spanish Physiotherapy Primary Care: A Pragmatic Randomized Controlled Trial’, J. Clin. Med. 2020, 9(4), 1201; https://doi.org/10.3390/jcm9041201

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Desarrollan un test automático que simplifica el diagnóstico del síndrome de apnea obstructiva del sueño

Desarrollan un test automático que simplifica el diagnóstico del síndrome de apnea obstructiva del sueño

Investigadores del CIBER-BBN en la Universidad de Valladolid demuestran la eficacia de un nuevo sistema basado en aprendizaje computacional que analiza sólo dos señales: la oximetría y el flujo aéreo

La mejora de las técnicas de detección del síndrome de apnea obstructiva del sueño (SAHS) es uno de los grandes retos para el avance en el abordaje clínico de este trastorno respiratorio, debido al retraso que implica el actual diagnóstico por polisomnografía hospitalaria en una Unidad del Sueño. Investigadores del CIBER-BBN en la Universidad de Valladolid y el Hospital Universitario Río Hortega de Valladolid han dado un nuevo paso en este camino, con el desarrollo de un test automático basado en técnicas de aprendizaje computacional (machine learning) que permite simplificar la detección de esta enfermedad.

La nueva técnica permite obtener resultados concluyentes con el análisis de dos únicas señales: la saturación de oxígeno en sangre y el flujo aéreo. Además, el registro de estos parámetros podrá hacerse en domicilio, empleando dispositivos portátiles ya disponibles en el mercado, lo que contribuirá a la accesibilidad de la prueba y permitirá evitar las demoras que conlleva el actual método de diagnóstico en unidades del sueño.

Este desarrollo es un ejemplo de los avances que el procesamiento de datos clínicos con inteligencia artificial (machine learning o deep learning) está aportando al avance biomédico, resultado de una mayor integración de la ciencia básica, con los avances en el campo de la ingeniería y las TIC, y la investigación clínica. Los resultados de este trabajo han sido publicados en la revista Scientific Reports.

Investigadores de la Universidad de Valladolid y del Hospital del Río Hortega que han desarrollado el test

Diagnóstico de la apnea del sueño

El Síndrome de Apnea-Hipopnea del Sueño (SAHS) es un trastorno respiratorio que se caracteriza por la repetición de episodios de reducción total o parcial del flujo aéreo mientras el paciente duerme. En respuesta a estos eventos respiratorios se producen diferentes cambios fisiológicos, como caídas en la saturación de oxígeno en sangre, cambios en la variabilidad del ritmo cardíaco y micro-despertares, que afectan negativamente a la salud y calidad de vida.

La polisomnografía hospitalaria (conocida como prueba del sueño), que registra la actividad neuromuscular y cardiorrespiratoria durante el sueño, es el standard en el diagnóstico del SAHS. Sin embargo, presenta importantes limitaciones, al ser muy intrusiva para el paciente y por su elevada complejidad. El paciente debe dormir al menos una noche en la unidad de sueño del hospital, cuya disponibilidad es baja, limitando su efectividad como técnica única de detección. Estos motivos, unidos a la elevada prevalencia de la enfermedad, han hecho que las unidades del sueño presenten desde hace años grandes cargas de trabajo y listas de espera.

Niño dormido. Fotografía: Mario A.P. CC-BY-SA-2.0

Sistema automático de ayuda al diagnóstico

La nueva herramienta diseñada por este equipo de investigadores, liderados por Roberto Hornero y Félix del Campo, permite reducir el número de señales registradas para estimar el diagnóstico de forma fiable, empleando únicamente dos registros: la oximetría (cantidad de oxígeno en sangre) y el flujo aéreo. De esta forma, se consigue reducir sensiblemente la complejidad de la prueba, con el consiguiente beneficio para el paciente.

Para aprovechar toda la información diagnóstica presente en estas señales, los investigadores han aplicado metodologías de procesado automático de señales biomédicas y de aprendizaje computacional. Concretamente, han empleado técnicas de análisis de series temporales para parametrizar las señales respiratorias tanto en el dominio del tiempo como de la frecuencia, con especial atención a su dinámica no lineal (medidas de entropía y complejidad). Posteriormente, mediante el uso de algoritmos, construyeron el conjunto óptimo de variables que mejor caracterizaba los cambios producidos por la enfermedad en estas señales.

A partir del análisis de los datos de 239 pacientes, los investigadores pudieron observar que “la información sobre la influencia de los eventos de apnea contenida en la oximetría y en el flujo aéreo es complementaria, y que su análisis conjunto condujo a un notable aumento del rendimiento de este método en comparación con los enfoques centrados en una solo variable”, explica Roberto Hornero, uno de los coordinadores del estudio. “El sistema automático desarrollado alcanzó una elevada concordancia y precisión diagnóstica con la polisomnografía estándar, significativamente mayores que enfoques previos basados en el análisis individual de las señales de oximetría o de flujo aéreo de forma aislada”, detalla el investigador.

La metodología propuesta, además, se ha basado en la realización de los registros de forma ambulatoria en el propio domicilio de los pacientes, con lo que también se ha conseguido incrementar la accesibilidad de la prueba, lo que podría permitir reducir las listas de espera en un futuro cercano. Actualmente existen dispositivos portátiles comerciales que monitorizan y almacenan ambas señales, por lo que la herramienta diseñada se podría integrar fácilmente en un protocolo de cribado domiciliario de la enfermedad.

La investigación fue cofinanciada por el CIBER-BBN, la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica (66/2016), la Gerencia Regional de Salud de Castilla y León (GRS 1472/A/17) y el Ministerio de Ciencia Innovación y Universidades (DPI2017-84280-R), así como por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Bibliografía

Álvarez D, Cerezo-Hernández A, Crespo A, Gutiérrez-Tobal GC, Vaquerizo-Villar F, Barroso-García V, Moreno F, Arroyo CA, Ruiz T, Hornero R, del Campo F. A machine learning-based test for adult sleep apnoea screening at home using oximetry and airflow. Scientific Reports 2020; 10:5332. https://doi.org/10.1038/s41598-020-62223-4

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Caracterizado un sistema de nieblas en capas de Saturno

Caracterizado un sistema de nieblas en capas de Saturno

La UVa participa en una investigación de la Universidad del País Vasco que utiliza imágenes de alta resolución de la nave espacial Cassini

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.

Hexágono en el polo norte de Saturno

Bibliografía

Sánchez-Lavega, A. García-Muñoz, T. del Río-Gaztelurrutia, S. Pérez-Hoyos, J. F. Sanz-Requena, R. Hueso, S. Guerlet, and J. Peralta. “Multilayer hazes over Saturn’s hexagon from Cassini ISS limb images”.Nature Communications, May 8, 2020. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16110-1.

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La anatomía de los grandes primates, a golpe de click

La anatomía de los grandes primates, a golpe de click

La UVa colabora junto a las universidades George Washington y Howard (EEUU), Amberes (Bélgica) y Barcelona en la creación de la primera web sobre la materia

lustraciones de disecciones, reconstrucciones virtuales de diferentes partes del cuerpo, modelos en 3D es lo que se puede encontrar cualquier interesado, investigador o estudiante que acceda a la primera plataforma creada en internet sobre la anatomía de los grandes primates (gorila, el chimpancé, el gibón, orangután o el bonobo). La creación de esta plataforma ha sido liderada por el profesor Rui Diogo, de la Universidad de Howard, con la que los profesores Juan Francisco Pastor Vázquez y Félix de Paz Fernández, del Departamento de Anatomía y Radiología de la Universidad de Valladolid han trabajado de forma estrecha junto a la Universidad de George Washington (Estados Unidos), Universidad de Amberes (Bélgica) y la Universidad de Barcelona.

Se trata de la primera plataforma virtual (Visible Ape Body), de momento en inglés, que recoge la anatomía de estos homínidos, y como explica el profesor Pastor, es algo similar al Visible Human Body (atlas de anatomía del cuerpo humano), en la que se incluye todo tipo de información y de imágenes (TAC, resonancias, disecciones y reconstrucciones tridimensionales de humanos).

Este proyecto es el fruto del trabajo que desde hace más de diez años lleva desarrollando el equipo del profesor Pastor, que ha trabajado “codo a codo” con investigadores de estas universidades y cuyos resultados han sido la edición de varios atlas en versión en papel sobre la anatomía de los grandes primates como el gorila, orangután, bonobo, el chimpacé y el gibón. De hecho, en la página web se incorporan este material con el valor añadido de poder obtener imágenes desde otra perspectiva como en 3D.

Este trabajo de investigación ha sido posible gracias a los ejemplares que el Departamento de Anatomía tiene en sus instalaciones gracias a las donaciones de ejemplares fallecidos de diversos zoos de España, con los que la Universidad ha suscrito convenios. Actualmente, se organizan jornadas de disección a las que acuden investigadores de diversos países, principalmente de Estados Unidos.

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Una capa protege biomateriales metálicos para nuevos implantes médicos

Una capa protege biomateriales metálicos para nuevos implantes médicos

Un equipo de investigación de la UVa mejora con un polímero conductor materiales porosos para prótesis con mejor comportamiento elástico

Las prótesis o los implantes dentales son generalmente metálicos y compactos, por lo que su módulo elástico es mucho mayor el del hueso con el que se engarzan. Como consecuencia, los usuarios pueden empezar a experimentar molestias, dolores e incluso fracturas. De forma experimental, se han desarrollado estructuras metálicas con una mayor capacidad de deformación gracias a su porosidad. Ahora bien, presentan un talón de Aquiles: al ser porosa, el área expuesta es mayor y por lo tanto el corrosión debida al contacto constante con fluidos corporales aumenta. Para protegerlas, la Universidad de Valladolid (UVa) ha encontrado un polímero que actúa de capa protectora y evita esta biocorrosión, lo que puede ayudar a crear futuros implantes más eficientes para uso médico.

Los implantes médicos, tanto para la pérdida de una pieza dental como para el reemplazo de un hueso por ejemplo, son cada vez más empleados a consecuencia del aumento en la esperanza de vida. Estas prótesis se fabrican con materiales metálicos como aceros inoxidables, aleaciones base cobalto o aleaciones base titanio. Estos metales son mucho más rígidos que las piezas biológicas que substituyen y su ajuste con el resto del organismo puede llegar a a provocar fallos por acumulación de tensiones. Para mejorar las propiedades mecánicas de las prótesis, el equipo de Ingeniería de los Materiales y el grupo de investigación UVasens de la Universidad de Valladolid (UVa) se han unido para conseguir biomateriales más elásticos.

Los equipos, compuestos por químicos, físicos, ingenieros industriales e ingenieros químicos, han utilizado una técnica de procesado denominada pulvimetalurgia para obtener estos biomateriales porosos. Es una tecnología de gran precisión que permite obtener las piezas de una sola etapa. Se parte del material metálico convencional, como el acero inoxidable, pero pulverizado. Compactando este polvo por presión, se puede llegar a obtener la pieza con su forma final, pero sin consistencia. Tras un proceso a alta temperatura denominado sinterización se logran finalmente el resto de propiedades de la pieza. La metalurgia de polvos se emplea ya en sectores muy competitivos, como el de la automoción, por ejemplo, y en general “para la creación de piezas de geometría compleja con alta precisión dimensional”, explica la investigadora principal del equipo, Cristina García Cabezón. Como no es una técnica barata ni universal, “pero sí muy precisa”, dirigida tan solo para ciertas necesidades específicas de alto valor añadido, prosigue García Cabezón, profesora de la Escuela de Ingenierías Industriales.

Un polímero ‘dopado’

Para conseguir estos biomateriales por medio de este tipo de procesado, el equipo de científicos e ingenieros trató de imitar la naturaleza de la parte ósea que la prótesis reemplaza. “Cambiando los porcentajes de porosidad, nos vamos acercando al producto original”, explica García Cabezón sobre el proceso de recreación de esas condiciones previas. Conforme el material es más poroso, se parece más a una espuma, esto es, tiene más huecos, como un queso de Gruyère. La posibilidad de que se corroa también es mayor al contacto con líquidos, como los fluidos corporales. “Aquí no podemos aplicar un barniz, como en una pared, pero podemos buscar una solución similar”, explica. Un polímero denominado polipirrol, de capacidades conductoras muy diferentes a las típicas pinturas aislantes, fue la solución. Los resultados han sido publicados recientemente en la revista científica Journal of Material Science & Technology.

En los materiales metálicos, el polímero fue depositado por medio de procedimientos eléctricos para conseguir revestir todos los poros. En principio, este material sintético no se fija al metálico por sí mismo. El barniz deseado se obtiene al crear el propio material a partir de un precursos y modificar sus propiedades por medio de un dopante. Los polímeros son generalmente aislantes, pero se pueden convertir algunos, como el polipirrol, en semiconductores. Recubierto todo el material metálico con el polipirrol, que además es biocompatible, se genera una capa protectora que evita la corrosión del conjunto y mejora la adhesión.

Se obtuvo así un material metálico poroso que genera menos tensiones con partes biológicas y es capaz de resistir el efecto constante del contacto de los líquidos en él. A estas ventajas, los investigadores de la UVa buscan ahora otras que sumar. Para profundizar en el conocimiento de los mecanismos de protección, el equipo de investigación quiere aplicar ahora nanopartículas de oro o de plata en el polímero conductor. En el mundo nano, las propiedades de los materiales varían. Se espera conseguir todavía mayor resistencia a la biocorrosión. Asimismo, estas modificaciones pueden ayudar a generar propiedades antifúngicas o antibacterianas, por ejemplo.

El trabajo, aunque de gran aplicabilidad, es de ciencia básica. Por eso, García Cabezón ha establecido contactos con el sector industrial de las prótesis “para conocer las necesidades concretas” que tiene al producir estos productos sanitarios” y poder ayudar a solventarlas.

Bibliografía

C. García Cabezón, C. García Hernández, M.L. Rodríguez Méndez, F. Martín Pedrosa, ‘A new strategy for corrosión protection of porous stainless steel using popypyrrole films’. Journal of Materials Science & Technology 37 (2020) 85-95 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2019.05.071

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Usan simulaciones para robustecer los sistemas que aprovechan la energía de las olas

Usan simulaciones para robustecer los sistemas que aprovechan la energía de las olas

La Universidad de Valladolid investiga en sistemas más eficientes para generar electricidad a partir del oleaje

El movimiento de las olas es también una fuente de energía. La denominada energía undimotriz se basa en la explotación del movimiento de las olas por medio de dispositivos en la costa, cerca de la costa y mar adentro. Ahora, la investigación científica busca opciones para mejorar el aprovechamiento de esta fuente renovable, donde la captación de energía sufre continuamente cambios bruscos e impredecibles, lo que dificulta inyección a la red. Un equipo investigador de la Universidad de Valladolid (UVa) ha creado una simulación para que los sistemas eléctricos sean más robustos.

El grupo de investigación DEEPER de la UVa aúna tres aspectos en los que trabaja tanto la industria eléctrica como el sector investigador: el diseño electrónico, la electrónica de potencia y las energías renovables. Con experiencia en mejoras de sistemas fotovoltaicos y eólicos, acaban de publicar un trabajo de investigación sobre la introducción de mejoras en la generación de energía a partir de las olas en la revista científica Electrical Power and Energy Systems.

El trabajo de investigación parte de unos sistemas denominados convertidores modulares. “Existen diferentes fuentes de energía, como la eólica o la undimotriz, que no envían a la red eléctrica la misma frecuencia de forma constante, por lo que son necesarios unos convertidores que hacen pasar esta energía de corriente continua en corriente alterna”, explica el coordinador del grupo, el profesor Santiago de Pablo, del Departamento de Tecnología Electrónica. Estos convertidores se sitúan en grandes bloques de celdas en la instalación que capta la energía. “La ventaja de esta estructura modular es que el voltaje de cada celda es indepedendiente de las demás, por lo que operan de forma coordinada, pero sin conflictos entre ellas”, continúa. Dicho de otro modo, si se produjera la rotura de un módulo, el equipo no se pararía.

DEEPER. Detalles del sistema para mejorar la captación de energía undimotriz de la UVa

Circuitos reconfigurables

Debido a que la frecuencia no es constante, estos módulos están sometidos a grandes requerimientos y deben manejar tiempos de respuesta extremadamente cortos, del orden de menos de diez microsegundos. Un microsegundo es la millonésima parte de un segundo. A partir de herramientas de diseño electrónico, el equipo de investigación de la UVa ha aportado algunas soluciones para mejorar la robustez de estos sistemas.

El grupo ha empleado circuitos reconfigurables que permiten, según De Pablo, “trabajar con volúmenes de información más grandes y con tiempos de respuesta más cortos”. Asimismo, han empleado tanto procesadores industriales como otros desarrollados en su laboratorio. Fruto de una colaboración con investigadores de las universidades politécnicas de Madrid y de Cartagena en el último artículo científico los autores proponen un cambio de velocidad de respuesta de los convertidores para que esta tecnología pueda evolucionar más rápidamente. Sus simulaciones muestran que la robustez del algoritmo de control propuesto permite cambios bruscos en la potencia entregada a red de hasta el 40%.

Fuera y dentro de la costa

Existen diferentes formas y lugares para aprovechar el movimiento del mar. Turbinas, boyas y colectores son empleados ya tanto de forma experimental como de producción real. En España, la mayor central undimotriz está situada en Mutriku (Guipúzcoa), dependiente del Ente Vasco de la Energía. Consta de 16 turbinas capaces de producir casi 1000 megawatios-hora al año. Aunque las primeras instalaciones para aprovechar la fuerza del mar se instalaron en la costa, las instalaciones de tercera generación han ido entrando en el mar hasta la distancia de cincuenta kilómetros, en algunos casos. Es necesario un sistema para trasladar esa corriente a la red de manera eficiente.

Los convertidores modulares multinivel empleados en esta investigación trabajan en la modulación del voltaje, para transmitir la energía generada por las boyas hasta la red eléctrica convencional.

Bibliografía

F. Martínez Rodrigo, D. Ramírez, H. Mendonça y S. de Pablo. ‘MMC as nonlinear vector current source for grid connection of wave energy generation’. Electrical Power and Energy Systems 113 (2019) 686-698

 

 

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El abandono de los usos agrarios reduce el caudal del alto Pisuerga

El abandono de los usos agrarios reduce el caudal del alto Pisuerga

Una investigación de la Universidad de Valladolid muestra que el río porta menos agua desde la éxodo rural de mediados del siglo XX

En el entorno del alto Pisuerga, en la provincia de Palencia, viven actualmente en torno a 500 personas distribuidas en 18 núcleos de población. Hace un siglo, eran 3.500. La emigración de los habitantes de esta zona de montaña a centros industriales en la mitad del siglo XX tuvo consecuencias sobre el caudal del río. Un equipo de investigación de la Universidad de Valladolid (UVa) ha observado que el abandono de los usos agrícolas y la renaturalización de la cuenca en combinación con el calentamiento global ha producido un descenso en la corriente hasta de un 21%.

“Posiblemente, no haya tan poca población en esta zona desde la repoblación del siglo IX”, lamenta Alfonso Pisabarro, investigador del Departamento de Geografía de la Universidad de Valladolid y responsable del estudio. Entre los años 50 y 80 del siglo pasado, seis de cada siete habitantes de esta parte de la Montaña Palentina cambió los pastos y cultivos de subsistencia de sus antepasados por trabajos en los entornos fabriles, como el de Bilbao. Los pastizales para el ganado y los cultivos de subsistencia dejaron paso al bosque de robles y al matorral fundamentalmente. “Observamos que existía una pérdida de recursos hídricos en el alto Pisuerga que llegaba hasta el 21% desde 1960 a 2015, sobre todo en la entrada del embalse de Requejada, y quisimos conocer las razones”, explica el geógrafo de la Facultad de Filosofía y Letras.

La primera razón les llevó a estudiar los efectos de la crisis climática sobre el río. Así, el equipo, dirigido por el catedrático Enrique Serrano, comparó las temperaturas y la pluviometría a partir de datos de las estaciones meteorológicas del entorno desde 1956 a 2015, pero aunque las temperaturas se habían incrementado en consonancia con el calentamiento global, estas junto a las precipitaciones no explicaban la totalidad del descenso de caudal del río. Existían pédidas de caudal significativas entre los años 1980 y 2000.

Entonces, los investigadores dirigieron su mirada a los usos del suelo de la cuenca. Al llevar los datos al descenso de recursos hídricos en este afluente del Duero, encajaba la regresión de la agricultura con el descenso de caudal. “Al no existir ninguna extracción humana para el consumo ni conductos subterráneos, la única otra forma de que se absorba el agua en la cuenca es la vegetación. Al incrementarse sobre todo el matorral, el río tenía menos agua que transportar”, resume Pisabarro.

Para conocer y cuantificar los cambios de uso del suelo, el equipo científico empleó fotografías aéreas estadounidenses y españolas depositadas en el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACYL) e imágenes satelitales de la NASA y de la Agencia Espacial Europea. El trabajo ha sido publicado en la revista científica Geografiska Annaler.

Viaducto de Requejada. Foto: Alfonso Pisabarro

Sedimentos

Al llevar menos caudal el Pisuerga, el equipo investigador concluyó también que el río tenía menos capacidad de transportar sedimentos. A partir de depósitos en el embalse de Requejada, en el término municipal de Cervera de Pisuerga, se observó también que el tamaño de las arenas era cada vez menor. Como la fuerza y el volumen de la corriente son menores que hace unas décadas, el tamaño de los cantos arrastrados tiende a reducirse. En las muestras, asimismo, aparecían un mayor contenido vegetal en los niveles más cercanos en el tiempo.

Pisabarro, que desde el 3 de julio de 2019 es doctor en Patrimonio Cultural y Natural por la Universidad de Valladolid, también ha estudiado en su tesis los efectos del descenso de las nevadas en la Cordillera Cantábrica debido a la crisis climática. Desde la década de los 80 y 90, explica, se ha producido un descenso brusco de estos fenómenos meteorológicos. Combinado con el cambio de usos del suelo, el río también ve alterado el comportamiento de su caudal. “De forma general, se puede decir que la nieve controla el funcionamiento de la cuenca, por lo que es cierto el refrán de que ‘año de nieves, año de bienes”, resume.

Los datos observados en el alto Pisuerga son extrapolables a otros ríos de la Cordillera Cantábrica, sobre todo en su vertiente sur desde la provincia de León hasta la de Burgos. En la investigación ha colaborado personal del Instituto Pirenaico de Ecología (del CSIC) y de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).

Bibliografía

Alfonso Pisabarro, Ramón Pellitero, Enrique Serrano & Juan Ignacio López-Moreno, ‘Impacts of land abandonment and climate variability on runoff generation and sediment transpor in the Pisuerga headwaters (Cantabrian Mountains, Spain)’, Geografiska Annaler: Series A. Physical Geography. DOI: https://doi.org/10.1080/04353676.2019.1591042