Imants moleculars luminescents basats en lantànids i cumarines: article publicat a Dalton Transactions

La Dra. Elena Bartolomé, professora de l’EUSS, acaba de publicar un article a la revista Dalton Transactions (índex d’impacte 4.05) titulat Coumarin-lanthanide based compounds with SMM behavior and high quantum yield luminescence. Aquest treball ha estat fruit d’una col·laboració entre l’EUSS, i investigadors de l’Institut de Nanotecnologia y Materiales de Aragón (INMA), el Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (CSIC)-Universidad de Zaragoza, el Instituto de Física Luis Rivera Terrazas (Puebla, México) i la UNAM (Universidad Nacional Autònoma de México).

Els materials moleculars multifuncionals, és a dir, compostos metàl·lics-orgànics que combinen diverses propietats físiques o químiques, estan sent investigats molt intensament pel seu interès fonamental i les seves aplicacions en diversos camps, com ara la informàtica quàntica, l’espintrònica, la separació de gasos, com a sensors, en catàlisi, biomedicina, etc. En particular, els materials moleculars bifuncionals que combinen la luminescència amb propietats magnètiques poden obrir moltes noves possibilitats. L’estructura electrònica dels lantànids els fa ideals per al disseny de materials moleculars amb relaxació magnètica (comportament de Single Ion Magnet, SIM) i photo-luminiscència.

Esquema dels nous imants moleculars basats en lantànids i lligands de cumarina amb bona funcionalitat: comportament SIM (Single Ion Magnets) i luminescència amb un alt rendiment quàntic (QY=quantum Yield).

En aquest treball, es presenta la síntesi i caracterització de nous complexos basats en lantànids, lligands de cumarina i lligands secundaris de phenanthroline (Ln-phen) o bathophenanthroline (Ln-batho), amb propietats magnètiques i luminescents molt rellevants. La comparació dels compostos Ln-phen i Ln-batho amb els anteriors compostos reportats Ln-coum ha permès investigar l’efecte “antena” dels lligands secundaris. Els compostos reportats representen una nova família de materials bifuncionals que combinen comportament SIM i luminescència amb un destacat rendiment quàntic (QY-quantum yield), en comparació amb altres compostos reportats en la literatura.

Publicació a l’European Journal of Engineering Education: REI en Teoria de Màquines i Mecanismes

La investigadora de l’EUSS Dra. Elena Bartolomé, en col·laboració amb l’alumne Ramón Ruete (ara graduat en Enginyeria Mecànica), acaba de publicar un article a la revista European Journal of Engineering Education (EJEE) sobre la implementació de la metodologia REI en l’assignatura de Teoria de Màquines i Mecanismes (TeoMM).

L’educació en Enginyeria està contínuament evolucionant, per tal d’adaptar-se als nous reptes de la professió. Avui dia, s’espera que els estudiants d’Enginyeria adquireixin no només una sòlida base tècnica, sinó també altres competències transversals molt importants. En les últimes dècades s’ha demostrat que els mètodes actius, com ara l’aprenentatge basat en projectes i activitats de recerca, són molt efectius a l’hora d’adquirir totes aquestes competències.

Esquema simplificat de preguntes i respostes (Q-A map) que resulta de la pregunta generatriu,
Q0 – “¿Cóm funciona el gat de tisora d’un cotxe?”

En particular la metodologia REI (Recorregut d’Ensenyament i Investigació) és una eina educativa, basada en la Teoria Antropològica del Didàctic, que promou l’aprenentatge a través de la recerca de respostes, utilitzant tots els mitjans possibles a l’abast de l’estudiant. El REI sol començar amb una pregunta oberta (Q0), que condueix, a través d’un mapa de preguntes-respostes, a l’ampliació del coneixement sobre un tema. En els últims anys, s’ha demostrat el potencial dels REIs en l’educació en Enginyeria, i s’han implementat en algunes assignatures de l’EUSS, com ara Resistència de Materials, Mecànica de Medis Continus i Informàtica.

En l’article publicat s’ha investigat l’ús del REI en, Teoria de Màquines i Mecanismes (TeoMM), una assignatura de 2n curs a l’EUSS. Es va dissenyar, implementar i analitzar un REI basat en l’estudi, en grups de treball, del funcionament de vuit màquines reals d’un cotxe (e.g. la palanca de canvis, el capó, el gat de tisora, la biela-maneta, la grua). Durant el REI es van combinar moments d’estudi amb altres activitats, com ara la recerca d’informació, l’experimentació amb màquines reals i fabricació de prototips, l’anàlisi i simulació de màquines, la discussió amb els companys, etc. El treball reporta els  canvis produïts en els processos d’aprenentatge, l’adaptació dels estudiants a la nova metodologia, i mostra la utilitat del REI per adquirir els continguts tècnics de la matèria així com per desenvolupar altres competències transversals, com el treball en equip, l’aprenentatge autònom, la resolució de problemes, creativitat, gestió de projectes i l’orientació a la qualitat.

Publicació al Journal of Energy Storage

Els professors Dr. Llorenç Servera i Dr. Jose Maria Ruiz acaben de publicar un article a la revista Journal of Energy Storage, titulat “Carbon nanocomposite electrodes for electrical double layer capacitor”. Aquest treball ha estat fruit d’una col·laboració entre l’EUSS, i investigadors de l’Institut de Nanociència i Nanotecnologia (IN2UB) de la Universitat de Barcelona, el Departament de Física de la Universitat Nacional An-Najah (Palestina) i el Centre de Nanotecnologia i Bioenginyeria integrada (NIBEC) de la Universitat d’Ulster (Regne Unit).

Esquema de procediment de fabricació dels nanocompostos de CA + CNF per al seu ús com electrodes de doble capa.

Els carbonis activats (CA) s’han utilitzat com a material d’elèctrodes en condensadors elèctrics de doble capa comercials (EDLC) a causa del seu baix cost, elevada superfície específica i estabilitat química. Malauradament, el rendiment supercapacitiu del CA no és satisfactori a causa de la seva baixa conductivitat. En aquest article, es reporta la síntesi de nous nanocompostos basats en una barreja de CA i CNF utilitzant ruta senzilla de processament de pols i avaluant el seu comportament electroquímic com a materials d’elèctrodes en EDLC simètrics.

Article: “Students perception of videos in introductory physics courses of engineering in face-to-face and online environments”.

El Dr. Antoni Pérez Navarro professor de l’EUSS publica l’article “Students perception of videos in introductory physics courses of engineering in face-to-face and online environments”.

Resum: Els vídeos digitals tenen una presència important (i creixent) en els processos d’aprenentatge, especialment a les universitats i escoles en línia. No obstant això, la creació de vídeos és una activitat que requereix molt de temps per als professors, que normalment no són experts en creació de vídeos. Per tant, és important saber quin tipus de vídeo és percebut com a més satisfactori i útil pels estudiants, entre els vídeos que acostumen a crear els docents. En aquest article mostrem un model estructural amb la relació entre la satisfacció, la forma en què s’ha creat un vídeo, el tipus de vídeo (amb o sense les mans del professor i amb o sense el cos / cap del professor), la utilitat percebuda, el contingut del vídeo (teoria o problemes) i l’impacte potencial dels vídeos sobre les taxes d’aprovació. L’experiment s’ha realitzat en un curs introductori de Física de l’Enginyeria amb més de 200 estudiants de primer curs a tots dos: a la universitat 100% en línia, Universitat Oberta de Catalunya (UOC); i en una universitat presencial, Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS). S’han realitzat proves amb aproximadament 100 vídeos de dos tipus: vídeos creats amb una tauleta digitalitzadora i captura de pantalla i vídeos creats gravant les mans del professor. Els resultats s’han analitzat quantitativament. La investigació mostra que els resultats són independents de l’entorn i que els estudiants prefereixen els vídeos amb les mans. D’altra banda, s’ha trobat poc efecte sobre el contingut del vídeo en la utilitat o satisfacció percebudes. Els resultats del rendiment mostren que els vídeos poden millorar les possibilitats d’aprovar l’assignatura. Per tant, l’article mostra que els vídeos amb les mans són un complement útil per a assignatures difícils, com la física introductòria a l’enginyeria, per assimilar eficaçment el coneixement científic. Les principals contribucions d’aquest article són: analitzar la percepció que els estudiants tenen del vídeo en un context específic, curs d’iniciació a la física a l’enginyeria, en diferents entorns; i analitzar la percepció del vídeo sobre la forma en què s’ha creat i el tipus de contingut. Podeu llegir l’article complet.

Article publicat al Journal of Materials Science: Materials in Medicine

El professor de l’EUSS Pablo Sevilla ha publicat recentment l’article “Osseointegration around dental implants biofunctionalized with TGFβ-1 inhibitor peptides: an in vivo study in beagle dogs” a la revista Journal of Materials Science: Materials in Medicine. Aquest treball ha sigut fruit d’una col·laboració entre l’EUSS i el Departament de Cirurgia Oral e Implantologia de la Universidad de Granada, la Unitat d’Anatomia Humana i Embriologia de la Universitat de Barcelona, el Departament de Cirurgia de l’Escola de Veterinària de la Universitat de Barcelona, i la Facultat de Medicina de la UIC.

Figura: Imatges TGF-b BS-SEM dels implants analitzats després de 8 setmanes d’implantació en (a) el grup de control (b) P17-biofunctionalitzat, i (c) P144-biofunctionalitzat.

L’objectiu d’aquest estudi era avaluar l’efecte de la biofuncionalització amb dos pèptids inhibidors del TGF-β1, P17 i P144, en l’osseointegració d’implants dentals CP-Ti. En aquest estudi es van utilitzar un total de 36 implants (VEGA, Klockner®) amb connexió interna de 3,5 × 8 mm, dividits en tres grups: (1) grup de control (n = 12), (2) implants amb superfícies biofuncionalitzades amb inhibidor del pèptid P17 (n = 12), (3) implants amb superfícies biofuncionalitzades pel pèptid P144 (n = 12). Es van inserir tres implants, un de cada grup, en els dos hemimandibles de 6 gossos beagle, 2 mesos després de l’extracció de les dents. Les mostres, analitzades a les 2, 4 i 8 setmanes després de la inserció de l’implant, es van estudiar i analitzar mitjançant microscòpia BS-SEM i anàlisi histològica. La biofuncionalització superficial amb els pèptids inhibidors del TGF-β1, P17 i P144, va donar lloc a millors paràmetres quantitatius i qualitatius en relació amb l’osseointegració de l’implant.