Publicació al Journal of Near Infrared Spectroscopy

El professor Dr. Jordi Cruz acaba de publicar un article a la revista Journal of Near Infrared Spectroscopy, titulat: Near infrared spectroscopy determination of chemical and sensory properties in tomato.

Aquest treball ha estat fruit de la investigació d’en Jordi al Grup de Quimiometria Aplicada de la UAB amb col·laboració del Departament d’Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia de la UPC i la Fundació Miquel Agustí situada al Campus del Baix Llobregat (Castelldefels).

La caracterització ràpida i massiva dels atributs de qualitat en els tomàquets és un pas necessari cap a la millora dels subproductes que n’obtenim; per atributs sensorials que aquest procés requereix molt de temps i és molt costós econòmicament (requereix un entrenament d’un panell de tast amb experts amb el cost que això implica), cosa que provoca la seva absència en fenotips rutinaris.

L’objectiu del treball va ser avaluar la viabilitat de l’espectroscòpia d’infraroig proper (NIR) com a eina ràpida i econòmica per predir tant les propietats químiques com les sensorials. Es van construir models de calibratge multivariable amb Partial Least Squares (PLS) a partir d’espectres enregistrats  de puré i suc de tomàquet de 53 varietats genèticament diverses cultivades en dos ambients (Figura 1).

Els models dels espectres de puré van donar valors de validació r2 superiors a 0,97 per a fructosa, glucosa, contingut de sòlids solubles i matèria seca i valors de Relative Standard Error of Prediction (RSEP%) que oscil·laven entre 3,5 i 5,8% (Figura 2).

Els valors de r2 per a les propietats sensorials són menors 0,702-0,917.  Per als trets relacionats amb el gust el RSEP% oscil·la entre 9,1 i 20,0%  i 3,6-72,1 per als trets relacionats amb la textura (Figura 3).

Per a trets sensorials com ara explosivitat, sucositat, dolçor, acidesa, intensitat del gust, intensitat de l’aroma i menjar, l’espectroscòpia NIR és potencialment útil per escanejar grans col·leccions de mostres de tomàquet per identificar els candidats que compleixen els estàndards de qualitat desitjats.  Això ens permet un estalvi de temps i diners molt considerable.

Visita de la Coordinadora de la Red IUS RECAL a l’EUSS

El dimecres 7 de juliol vam rebre la visita a l’EUSS de la Dra. Monica Huerta, professora de la Universitat Politècnica Salesiana de l’Equador i Coordinadora General de la Xarxa IUS d’Electrònica (RECAL).

L’EUSS forma part de la xarxa d’internacional d’Institucions Salesianes d’Educació Superior (IUS). En el marc de l’IUS, s’han constituït diverses xarxes acadèmiques per fomentar la col·laboració entre centres salesians en diversos àmbits de recerca, com ara l’Electrònica, l’Educació, les Xarxes Intel·ligents i la Interculturalitat. En els últims mesos, el departament de Recerca ha gestionat l’adhesió de l’EUSS a totes aquestes xarxes.

La Dra. Monica Huerta, Coordinadora general de la Red IUS d’Electrònica (RECAL) va ser rebuda per la Cap de Recerca, la Dra. Elena Bartolomé i el Director de l’EUSS, el Dr. Andreu Moreno en la seva visita a l’EUSS.

En la seva visita, la Dra. Mònica Huerta va explicar els diversos projectes de la Red IUS RECAL. En particular, va informar de les activitats que es porten a terme dins d’un projecte CYTED al voltant de dos grans eixos temàtics: l’eficiència energètica dels sistemes de mobilitat urbana a Iberoamèrica, i la transició de PIMES a la indústria 4.0 amb tecnologia de baix cost.

Publicació a la revista: Angewandte Chemie: 2D-MOFs de Dysprosi multifuncionals

La Dra. Elena Bartolomé i el Dr. Pablo Sevilla, investigadors de l’EUSS, acaben de publicar l’article titulat “A multifunctional Dysprosium-carboxylato 2D metal-organic framework” a la revista Angewandte Chemie, amb un alt índex d’impacte (IF:12.959).

Aquest treball ha estat realitzat en col·laboració amb la Dra. Carolina Sañudo (Secció Química inorgánica, UB), i investigadors de l’Institut de Química Teòrica i Computacional (UB), Departament d’Inorgánica de la Universidad de Zaragoza i l’Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA-CSIC).

El treball descriu la síntesi i caracterització magneto-òptica d’un nou 2D-MOF (metal-organic framework) de disprosi. La investigació en materials 2D ha crescut exponencialment des del treball guanyador del premi Nobel sobre grafè. Els materials 2D mostren propietats úniques i diferents de les equivalents 3D i es diu que tenen el poder de revolucionar-ho tot, des de l’electrònica digital fins a l’emmagatzematge d’energia. La majoria dels materials 2D estudiats fins ara són materials inorgànics, però el desenvolupament dels 2D-MOFs, com el desenvolupat en aquest treball, pot ser una alternativa molt interessant i versàtil.

En el treball publicat es presenta un mètode de síntesi extremadament senzill per a la preparació d’un nou 2D-MOF de disprosi (Dy). El material sintetitzat (Fig. 1a) pot ser exfoliat per sonicació (Fig. 1b). Les nanocapes bidimensionals del material (Fig. 1c) es troben separades únicament per forces de van der Waals (Fig. 1d). Les nanocapes exfoliades, dispersades en una dissolució, poden ser dipositades a sobre d’una superfície per spin-coating. Les imatges d’AFM mostren “nanosheets” d’uns pocs nanòmetres de gruix (Fig. 1e).

Figura 1. (a) Imatge SEM del material Dy-MOF en “bulk”, (b) imatge SEM d’una nanocapa exfoliada, (c) esquema de l’estructura 2D del Dy-MOF, (d) vista lateral de les nanocapes de Dy-MOF, separades per forces de van der Waals, (e) imatge d’AFM i perfil d’una nanocapa

El material sintetitzat és magnèticament anisotròpic, i presenta un comportament d’imant molecular (Single Molecule Magnet, SMM). El complex diluït magnèticament (La-Dy) és un material bifuncional, ja que presenta un comportament SMM i luminescència (Fig. 2a, b).

Figura 2. (a) Temps de relaxació magnètica en funció de l’invers de la temperatura i del camp per al complex de Dy-MOF (1) i el complex diluït magnèticament de la-Dy (1d) (b) espectres de luminescència dels dos compostos.

Aquest treball permetrà desenvolupar 2D-MOFs de lantànids multifuncionals per a diferents aplicacions. La fàcil exfoliació de nanocapes és un aspecte molt prometedor cap a la posterior manipulació del material, la seva deposició sobre diferents superfícies, per explotar els efectes de proximitat sobre el grafè, o per a la formació de multicapes d’hetero-nanoestructures.

Diferències i invariàncies entre cursos REI-ReMat: publicació a I.J.Engineering Education

La Dra. Elena Bartolomé, en col·laboració amb el Dr. Ignasi Florensa i la Dra. Marianna Bosch (IQS), acaben de publicar un article a la revista indexada International Journal on Engineering Education titulat “Ensenyant Resistència de Materials a través de Recorreguts d’Estudi i Investigació” 

Dinàmica de treball en el REI implementat a ReMat a l’EUSS.

Els Recorreguts d’Estudi i Investigació (REIs) són un format d’ensenyament que han demostrat recentment ser de gran utilitat en l’educació d’Enginyeria. En el REI, la recerca d’una resposta a una qüestió generatriu (Q0) plantejada a un grup d’estudi dóna lloc a una seqüència de preguntes-respostes. A l’EUSS s’ha aplicat la metodologia REI en l’assignatura de Resistència de Materials (ReMat) en anglès des de l’any 2015.

En aquest treball, s’han investigat les característiques invariants, així com a les diferències entre REIs en funció de la Q0 i l’edició del curs, mitjançant l’anàlisi de quatre REIs implementats en ReMat, basats en dues qüestions generatrius Q0 diferents: un somier de lames (2015, 2018), i un kart (2016, 2017).

Q-A mapes generats en els REIs iniciat per la questió Q0-somier (2015/16).
Q0-kart (16/17).

Els resultats han permès establir la influència de la qüestió generatriu i de la comunitat d’estudi en el desenvolupament del REI, en termes dels mapes de preguntes-respostes generats (Q-A maps), els recursos mobilitzats, la dialèctica dels Media-Milieu i l’adaptació dels i les estudiants i de la professora al format d’instrucció.

S’ha constatat que en totes les edicions del REI, hi ha certes subpreguntes que es repeteixen, i que s’aborden combinant tècniques analítiques i de simulació similars, amb relació a l’ epistemologia tradicional de ReMat que tracta l’estudi de la resistència i rigidesa de barres prismàtiques. Sovint, però, el REI s’estén més enllà dels límits “tradicionals” de l’assignatura, i implica la interconnexió de nocions relacionades amb altres àrees, com ara la Ciència de Materials, l’Elasticitat, etc.

La comparativa entre REIs amb distinta Q0 va mostrar que el REI-somier va connectar més directament amb qüestions de ReMat, mentre que el REI-kart va implicar l’estudi d’un nombre més gran de peces, algunes d’elles complexes, que van requerir simplificacions. 

D’altra banda, la comparació entre diverses edicions del REI va mostrar que els REIs iniciats per la mateixa Q0 mostraven un cert esquelet comú. Tanmateix, en aquells cursos on el grup es va adaptar millor al REI, el mapa de preguntes-respostes generat va ser més ric, i es va utilitzar una major varietat de recursos i formes de validació.

Darrer “Dimecres de la Ciència” i Reunió del Grup de Recerca del curs acadèmic 2020-2021

El passat dimecres 12 de maig es va celebrar el darrer “Dimecres de la Ciència” del curs, aquesta vegada focalitzat en l’Àrea de Materials del Grup de Recerca. Es van oferir dues xerrades, que es van poder seguir en directe i en Streaming.

En primer lloc el Dr. José María Ruiz va fer una presentació sobre “Supercondensadors per l’emmagatzamatge d’energia elèctrica”, es va explicar què és un “supercap”, el procés de fabricació de supercaps amb elèctrodes porosos basats en CNFs i AC, la seva caracterització i la seva aplicació com a col·lectors d’energia (harvesters), per exemple en microgrids i vehicles elèctrics.

Xerrada en Streaming del Dr. José María Ruiz.

D’altra banda, la Dra. Elena Bartolomé va fer una xerrada de recerca bàsica sobre el “Magnetisme Molecular de l’anell Cr10”. En aquesta presentació es va explicar que gràcies a la combinació de diverses tècniques experimentals i de simulació avançades s’ha pogut arribar a comprendre en profunditat les propietats magnètiques d’aquest complex molecular cíclic de Cr, molt atípic enmig dels altres anells reportats fins ara, tant en bulk com a dipositat a sobre de superfícies. L’anell de Cr10 presenta un estat fonamental amb espí total S=9 i anisotropia magnètica que provenen de la ruptura de simetria en les interaccions en l’anell, deguda a minúscules distorsions angulars Cr-O-Cr.

Xerrada presencial de la Dra. Elena Bartolomé.

En acabar la formació, va tenir lloc la darrera reunió del Grup de Recerca del curs. Es va informar de la incorporació de l’EUSS a les Xarxes Acadèmiques de les IUS, es van presentar els nous materials de divulgació de la Recerca, i es van comentar les últimes informacions disponibles sobre el nou Decret d’Universitats.