Categoría: CIEMAT

La interconexión de desarrollos en áreas separadas de la ciencia es crucial para abordar algunos de los grandes desafíos científicos y sociales que tenemos por delante. Planteamientos interdisciplinares permiten conectar áreas de conocimiento alejadas de tal manera que avances dentro de las islas de conocimiento especializado pueden expandirse a otros campos de la ciencia. Este es el objetivo del proyecto PROMETEO financiado en el marco de la convocatoria de proyectos sinérgicos de I+D de la Comunidad de Madrid: interconectar a la comunidad de plasmas de fusión nuclear (Laboratorio Nacional de Fusión, CIEMAT) con la comunidad de plasmas de propulsión espacial (Depto. de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial, Universidad Carlos III de Madrid, UC3M).   A finales del año 2019 se trasladó un equipo de cámara de alta velocidad, habitualmente utilizado en el dispositivo Stellarator TJ-II de fusión por confinamiento magnético ubicado en el CIEMAT, al laboratorio del Dpto. de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial (UC3M) para realizar los primeros experimentos de visualización 2-D de estructuras turbulentas en un motor de propulsión de plasma tipo Helicón (figuras 1 y 2). Los ensayos, liderados por Eduardo de la Cal (CIEMAT) y Jaume Navarro-Cavallé (UC3M), fueron exitosos alcanzándose los objetivos propuestos: visualizar el plasma con tiempos comparables a los característicos Seguir leyendo

El Mechanical Ventilator Milano es un respirador desarrollado por la Global Argon Dark Matter Collaboration (experimentos DarkSide-20k y DEAP-3600) con el fin de dar respuesta a la gran demanda de estos dispositivos que se ha experimentado en estos tiempos de pandemia global. El objetivo del proyecto es la fabricación de respiradores de bajo coste, pero con una respuesta que se equipara a los dispositivos comerciales más que a los respiradores de balones mecanizados aparecidos en muchas otras iniciativas también altruistas. El respirador utiliza dos válvulas electromecánicas gobernadas por un microcontrolador y aprovecha la sobrepresión de las líneas de aire médico y oxígeno de los hospitales para inflar los pulmones del paciente, siendo capaz de dar una respuesta controlada en un amplio rango de presiones y de condiciones del paciente. El dispositivo incluye una interfaz táctil y conectividad externa para controlar y monitorizar los parámetros del paciente en local y en remoto. El dispositivo se puede construir en grandes cantidades en pocos días, así que es ideal para hacer frente a nuevas crisis que pudieran surgir en el futuro cercano. El CIEMAT ha contribuido a la validación del software, los tests con los primeros prototipos, y ha liderado la producción del Seguir leyendo

Para colaborar en la gestión de la pandemia COVID-19, las Divisiones de Innovación Biomédica del CIEMAT contactaron con otros laboratorios de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) para poner en marcha un laboratorio de diagnóstico de la COVID-19 para potenciar el diagnóstico de personas potencialmente infectadas por el virus SARS-CoV-2. Esta actividad ha sido coordinada por Manuel Cuenca del ISCIII junto con José M. Bautista de la Facultad de Veterinaria de la UCM y José Carlos Segovia del CIEMAT. El equipo de trabajo está compuesto por una unidad de extracción de material genético viral de las muestras en un laboratorio de alta bioseguridad (P3), y 4 equipos de análisis PCR (técnica de reacción en cadena de la polimerasa). Uno de estos equipos es el de Innovación Biomédica del CIEMAT. Aunque las muestras que se reciben no son infectivas, se trabaja con procedimientos de bioseguridad de las muestras como si potencialmente lo fueran. Tras un estudio de validación para comprobar la fiabilidad de los resultados aportados por el CIEMAT, coordinado por los Dres. Paula Río y Manuel Navarro, y la UCM, con muestras previamente analizadas en el ISCIII, se obtuvo la autorización de “Laboratorio colaborador de ISCIII para el diagnóstico de Seguir leyendo

Las reacciones de fusión son las que liberan la energía que alimenta el sol y las estrellas. Para que pueda ocurrir la fusión, los núcleos reaccionantes deben vencer la repulsión electrostática y acercarse lo suficiente como para permitir que entre en juego la fuerza nuclear atractiva. La comunidad científica internacional trabaja en distintas alternativas, con diferente grado de desarrollo, hacia la realización práctica de la energía de fusión. En el caso de la estrategia basada en el confinamiento magnético se requiere calentar los núcleos reaccionantes a temperaturas unas 15 veces mayores que la del centro del Sol (estimada en unos 15 millones de grados) y aislarlos térmicamente del ambiente circundante mediante un intenso campo magnético (del orden de 5-7 T, es decir, unas 100.000 veces el campo magnético terrestre). La materia a esas temperaturas extremas consiste en un gas altamente ionizado llamado plasma. La realización de energía viable de fusión nuclear requiere soluciones para una serie de problemas científicos y tecnológicos de enorme envergadura que se describen el plan estratégico Europeo hacía la consecución de la fusión nuclear [1]. Los principales desafíos pendientes en la fusión nuclear incluyen la integración y optimización de criterios de física y tecnología. Desde el Seguir leyendo

La fusión es el proceso de unir dos núcleos ligeros (Deuterio y Tritio), produciendo un núcleo más pesado (Helio) y liberando una gran cantidad de energía. Se investiga este proceso desde al menos los años 50 del siglo pasado por su capacidad de producir energía a gran escala mediante un proceso seguro que no genera gases de efecto invernadero. Para conseguir esta reacción en el laboratorio, existen varios métodos. El Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT dispone de un dispositivo de investigación de gran tamaño, el stellarator TJ-II. En él se confina un plasma ionizado mediante un campo magnético intenso y se ceba y calienta el plasma para alcanzar las condiciones necesarias. El resultado es un sistema muy alejado del equilibrio termodinámico (con unos gradientes termodinámicos que se encuentran entre los más intensos existentes ¡en el universo!). El plasma responde al calentamiento generando turbulencia, así alejándose de las condiciones deseadas y dando lugar a un sistema complejo y auto-organizado. El estudio de esta turbulencia y su posible control centra una buena parte de las investigaciones llevadas a cabo en el laboratorio. En trabajos recientes se ha estudiado el impacto del campo eléctrico radial (Er) en el transporte de turbulencia en Seguir leyendo

Los brotes de rayos gamma (GRB, “gamma ray bursts” en inglés) son las explosiones más violentas del universo. Aparecen repentinamente en el cielo, aproximadamente una vez al día. Se cree que son el resultado del colapso de estrellas masivas o de la fusión de estrellas de neutrones en galaxias distantes. De la explosión emerge un chorro de partículas que atraviesa el medio que le rodea y apunta directamente hacia nosotros. Estas explosiones fueron un secreto militar durante decenas de años hasta que los astrónomos las redescubrieron. Detectores en el espacio han observado que los brotes producen rayos X o rayos gamma mediante la llamada emisión de sincrotrón: los electrones producen fotones cuando giran en los campos magnéticos. El record absoluto estaba en las energías del gigaelectronvoltio (GeV). Hasta el 14 de enero del año pasado. Ese día dos satélites espaciales descubrieron independientemente un brote, que llamaron GRB 190114C. En 22 segundos, sus coordenadas en el cielo se distribuyeron en forma de alerta electrónica a los astrónomos de todo el mundo, incluida la Colaboración MAGIC, que opera dos telescopios Cherenkov de 17 metros de diámetro ubicados en la isla canaria de La Palma. Un sistema automático procesa en tiempo real las Seguir leyendo

La anemia de Fanconi es una enfermedad rara genética caracterizada por fallo de la médula ósea y predisposición al cáncer que se manifiesta en la mayor parte de los pacientes por la deficiente producción de células sanguíneas a edades muy tempranas. Aparte de otros tratamientos paliativos, el trasplante de células madre sanguíneas de un donante sano constituye actualmente la terapia de elección en estos pacientes. Aunque este tipo de trasplante ha mejorado sustancialmente en los últimos años, no todos los pacientes tienen un donante adecuado. Además, estos tratamientos requieren de una quimioterapia pre-trasplante, no exenta de reacciones de rechazo y de otro tipo de riesgos a más largo plazo. Dos trabajos publicados recientemente por el Grupo de Terapias Innovadoras del CIEMAT/CIBERER e IIS Fundación Jiménez Díaz, abren nuevas perspectivas para el tratamiento del problema hematológico en los pacientes con Anemia de Fanconi. Estos trabajos han sido fruto de más de 15 años de investigación preclínica en el campo de la anemia de Fanconi por este equipo investigador. El primer trabajo publicado en la revista Nature Medicine en Septiembre 2019, describe un novedoso procedimiento de terapia génica de estos pacientes, basado en la colecta de células madre hematopoyéticas movilizadas a sangre Seguir leyendo